CN110191310A - 一种用于视频监控的智能控制箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于视频监控的智能控制箱，市电经过防雷模块和掉电检测模块后与控制箱电源输入端连接，电池通过电池管理单元与控制箱电源输出端连接，后端管理系统通过光纤与控制箱光网络单元(ONU)的光口连接，网络摄像机通过网线与控制箱上光网络单元(ONU)的网口连接，客户终端通过无线网络与控制箱的无线模块连接，控制箱主控模块还包括控制器、GPS模块和断网检测模块。本发明能够实时上传控制箱的状态信息到后端管理系统和/或客户终端，降低了集成商运维成本和难度；在断网、断电的情况下，也能进行视频本地存储和报警信号上传，有效解决了视频信息丢失问题。

Description

一种用于视频监控的智能控制箱
技术领域
本发明涉及视频监控领域，尤其涉及一种用于视频监控的智能控制箱。
背景技术
随着“天网工程”、“雪亮工程”等公共安全视频图像系统在各地城乡不断完善，网络摄像头也遍布每一个角落，几乎每两个摄像头需要配套一个视频监控控制箱。工程现场所布置的视频监控控制箱越来越多，所暴露的问题也越来越多，市场上现有的控制箱存在不智能、维护成本高、维护难度大、维护不及时等问题。
发明内容
本发明提供了一种用于视频监控的智能控制箱，目的在于解决现有控制箱不智能、不易维护等问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于视频监控的智能控制箱，包括主控模块、防雷模块、掉电检测模块、电池、电池管理单元，主控模块包括控制器、电源模块、断网检测模块、光网络单元(ONU)、GPS模块和无线模块。所述控制箱外接网络摄像机、后端管理系统、客户终端，市电经过防雷模块和掉电检测模块后与控制箱电源输入端连接，电池通过电池管理单元与控制箱电源输出端连接，后端管理系统通过光纤与控制箱上ONU的光口连接，网络摄像机通过网线与控制箱上ONU的网口连接，客户终端通过无线网络与控制箱的无线模块连接。本发明能够实时上传控制箱的状态信息到后端管理系统和/或客户终端，所述状态信息包括防雷模块状态、掉电信息、断网信息、电池待机时间和地理位置信息。
优选的，所述防雷模块包括熔丝、压敏电阻、气体放电管和空心电感，压敏电阻型号选用TFMOV21R2P，所述压敏电阻内部封装有温度保险丝，当雷击导致所述压敏电阻损坏时，会产生较大的热量把温度保险丝熔断，通过检测所述的温度保险丝通断来判断防雷模块好坏。
优选的，所述掉电检测模块包括限流电阻网络、光电转换单元和信号采集单元。所述的掉电检测模块的限流电阻网络由多个1206封装的电阻并联和串联而成，光电转换由光耦来实现，光耦副边输出信号接控制器。
优选的，所述掉电检测模块的电路结构为从L_1线(经过空心电感后的火线)经过限流电阻网络后到光耦原边发光二极管阳极，发光二极管的阴极接N_1线(经过空心电感后的零线)。发光二极管两端并联一个二极管，二极管的阳极接发光二极管的阴极，二极管的阴极接发光二极管的阳极。所述的并联二极管为市电负半周期内提供电流回路。所述光耦副边的三极管为信号输出端，输出端采用共射输出连接方式。当市电为正半周期时，光耦原边的发光二极管导通，光耦输出高电平信号，当市电为负半周期时，光耦原边的发光二极管截止，光耦输出低电平，控制器在20ms内没有检测到高电平则判断为掉电。
优选的，所述掉电检测模块接在防雷模块后一级，以避免雷击损坏掉电检测模块。
优选的，所述控制箱检测到掉电后，自动切换到电池供电，所述控制器开始计算电池待机时间。
优选的，断网检测单元定时ping网络摄像机IP，如果连续ping三次不能正常返回，则判断网络掉线。
优选的，所述GPS模块确定所述智能控制箱地理位置，所述主控模块将防雷器状态、掉电信息、断网信息、电池待机时间和GPS位置信息一起通过网络上传到后端管理系统和/或客户终端。
本发明具有以下优点或有益效果：
(1)大多控制箱以抱杆的形式安装在室外，雷击损坏成为控制箱损坏的主要方式，本发明的防雷模块可以实时检测，一旦雷击损坏防雷模块，就通过有线网络或者无线网络发消息给客户，及时维修防雷模块，可以预防再次雷击时候损坏控制箱的其他部件，从而减少损失。
(2)控制箱的网络由运营商维护，供电由电力部门负责，当视频监控客户中心连接不了前端摄像机时，当前控制箱无法判断到底是网络的原因还是供电的原因导致摄像机失联。本发明电源正常的时候，如果检测到断网，可以通过无线模块发送断网信息到客户终端；如果是断电，则可以切换到电池供电，可以通过有线网络或者无线网络发送断电信息到用户管理系统或客户者终端，并提供电池续航时间。
(3)本发明提供了电池，解决了当前控制箱出现断电情况，网络摄像机就无法正常进行视频存储和视频上传问题。本发明只要运维人员在系统发出的续航时间内完成维护，该监控的录像数据就不会缺失。
(4)本发明提供了GPS模块，维护人员可以精确的定位故障控制箱的位置，节约了维护时间。
附图说明
图1为一种用于视频监控的智能控制箱；
图2为防雷模块；
图3为掉电检测模块。
具体实施方式
现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。
如图1所示，是一种用于视频监控的智能控制箱，系统包括智能控制箱12和网络摄像机9、后端管理系统10、客户终端11。智能控制箱12包括主控模块、防雷模块1、掉电检测模块2、电池4，电池管理单元，主控模块包括控制器、电源模块3、断网检测模块5、无线模块6、GPS模块7、光网络单元(ONU)8。市电输入经过防雷模块和掉电检测模块再与控制箱电源输入端连接，电池通过电池管理单元与控制箱电源输出端连接，后端管理系统通过光纤与控制箱上ONU的光口连接，网络摄像机通过网线与控制箱上ONU的网口连接，客户终端通过无线网络与控制箱的无线模块连接。本发明能够实时上传控制箱的状态信息到后端管理系统和/或客户终端，所述状态信息包括防雷模块状态、掉电信息、断网信息、电池待机时间和地理位置信息。
如图2为防雷模块，防雷模块包括防雷电路和防雷故障检测电路。防雷电路由熔丝FU1，压敏电阻RV1、RV2、RV3，气体放电管G1、空心电感L1、L2组成。当压敏电阻RV1出现持续短路故障时，FU1上因流过大电流而断路，避免出现燃烧等火灾事故。RV1接在L(火线)和N(零线)之间形成差模防护，吸收线间的感应脉冲；RV2、RV3一端分别接在L和N线上，另一端接在气体放电管G1上，G1的另一端接到保护地，RV2、RV3形成共模防护，吸收传输线和大地间的感应脉冲；当有瞬间雷击电流经过L1或者L2时，由于电感电流不能突变性和空心电感不会饱和的特性，雷击产生的瞬时电流被L1和L2阻挡进入防雷电路，从而使后级电路得到保护。
防雷故障检测电路由R1、RV1、RV2、RV3、R2、D1、R3、C1组成。其工作原理是，正常情况下，电源VCC经限流电阻R1，再依次经过压敏电阻RV1、RV2、RV3的第3脚和第4脚，最后经过光耦D1的原边发光二极管回到电源地，光耦D1的副边三极管与R3、C1形成共射输出电路，输出端接控制器。此状态下光耦导通，控制器检测到高电平。当雷击导致压敏电阻损坏时会产生较大的热量，该热量足以熔断压敏电阻内部温度保险丝，具体表现为压敏电阻的3脚和4脚之间断路，此时光耦的原边发光二极管截止，光耦副边的三极管输出低电平。控制器实时监测该电平信号来判断防雷模块的工作状态。
图3掉电检测模块：掉电检测模块放在防雷模块之后，防止雷击时候损坏掉电检测模块。掉电检测模块由电阻网络Rx、VD1、D2、R4、C2组成，其中Rx由多个1206电阻串联和并联而成，在市电正半周期，电流从L线经过Rx分压和限流后通过光耦D2原边的发光二极管后回到N线，此时光耦原边发光二极管导通，光耦D2副边三极管和R4、C2组成共射输出电路，控制器检测到高电平；在市电负半周期，电流从N线经过VD1和RX后回到L线，光耦原边发光二极管截止控制器检测到低电平，如果一个市电周期内控制器没有检测到高电平，则判断为掉电。
以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化、结合或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于视频监控的智能控制箱，其特征在于，所述控制箱包括主控模块、防雷模块、掉电检测模块、电池、电池管理单元，主控模块包括控制器、电源模块、断网检测模块、光网络单元(ONU)、GPS模块、无线模块；控制箱外接网络摄像机、后端管理系统和客户终端，市电经过防雷模块和掉电检测模块后与控制箱电源输入端连接，电池通过电池管理单元与控制箱电源输出端连接，后端管理系统通过光纤与控制箱上ONU的光口连接，网络摄像机通过网线与控制箱上ONU的网口连接，客户终端通过无线网络与控制箱的无线模块连接。
2.如权利要求1所述的用于视频监控的智能控制箱，其特征在于，所述防雷模块包括熔丝、压敏电阻、气体放电管和空心电感，压敏电阻型号为TFMOV21R2P，所述压敏电阻内部封装有温度保险丝，当雷击导致所述压敏电阻损坏时，会产生较大的热量把温度保险丝熔断，通过检测所述的温度保险丝通断来判断所述防雷模块好坏。
3.如权利要求1所述的用于视频监控的智能控制箱，其特征在于，所述掉电检测模块包括限流电阻网络、光电转换单元和信号采集单元，所述限流电阻网络由多个1206封装的电阻并联和串联而成，光电转换单元由光耦来实现，光耦副边输出信号接所述控制器。
4.如权利要求3所述的用于视频监控的智能控制箱，其特征在于，所述掉电检测模块的电路结构为从L_1线经过限流电阻网络后到光耦原边发光二极管阳极，发光二极管的阴极接N_1线；发光二极管两端并联一个二极管，二极管的阳极接发光二极管的阴极，二极管的阴极接发光二极管的阳极；所述二极管为市电负半周期内提供电流回路，光耦副边的三极管为信号输出端，输出端采用共射输出连接方式；当市电为正半周期时，光耦原边的发光二极管导通，光耦输出高电平信号，当市电为负半周期时，光耦原边的发光二极管截止，光耦输出低电平，所述控制器20ms内没有检测到高电平则判断为掉电。
5.如权利要求4所述的用于视频监控的智能控制箱，其特征在于，所述掉电检测模块接在防雷模块后一级，以避免雷击损坏掉电检测模块。
6.如权利要求5所述的用于视频监控的智能控制箱，其特征在于，所述控制箱检测到掉电后，自动切换到电池供电，所述控制器开始计算电池待机时间。
7.如权利要求1所述的用于视频监控的智能控制箱，其特征在于，所述断网检测单元定时ping网络摄像机IP，如果连续ping三次不能正常返回，则判断网络掉线。
8.如权利要求1所述的用于视频监控的智能控制箱，其特征在于，所述GPS模块确定所述智能控制箱地理位置，所述主控模块将防雷模块状态、掉电信息、断网信息、电池待机时间和地理位置信息上传到后端管理系统和/或客户终端。
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