CN111787217B - 一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统，其通过设置可转动镜头朝向的摄像头，使管理人员远程监控污水厂内的生产情况，还能够实现移动侦测、应急报警以及过程管理取证。设定危险区域的摄像头一旦侦测到移动目标进入危险区域范围，可在显示屏中自动弹出监控画面，由管理人员进行紧急处理。同样的，应急报警和过程管理取证在达到摄像头的触发条件后摄像头可定位到预设坐标进行视频监控或拍照取证，减轻管理人员的工作负担，确保关键信息不会遗漏。

Description

一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统

技术领域

本发明涉及监控系统的技术领域，尤其是涉及一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统。

背景技术

污水处理厂中反应池众多，每个反应池内会进行不同的污水处理反应，工作人员每隔一段时间就需要了解反应池内的情况。

目前，公开号为CN105704436A的中国专利公开了一种用于污水处理现代化远程监控装置，包括监控摄像头、控制主机、电源、在线监测仪、云端存储器，所述监控摄像头采用无限宽带WIFI连接和数据流量两种方式连接与控制主机连接，控制主机远程接收现场采集画面，另外，监控摄像头连接云端存储器进行存档。

在污水处理厂中最主要的监控对象就是反应池，因此往往在反应池周边设置多个监控摄像头，监控摄像头均朝向反应池，且多个监控第摄像头的覆盖范围共同将反应池完全覆盖。但是这类监控摄像头会设置成固定方向，摄像头的镜头只对准反应池方向。工作人员无法通过这些监控摄像头了解反应池周边的情况，也就不能及时了解反应池周边发生的异常情况。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统，其通过用户远程控制第一摄像头转动，以达到获取第一摄像头周围图像的目的。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统，包括图像拍摄装置和控制平台，其特征在于，所述图像拍摄装置包括用于监控污水处理厂中反应池的第一摄像头、电动云台和转向控制模块，所述第一摄像头通过电动云台安装在反应池周边，所述转向控制模块连接于电动云台；

所述控制平台包括显示屏和主控模块；显示屏配置有第一显示界面和第二显示界面，所述第一显示界面上配置有多个控制区域，每个控制区域与每个第一摄像头一一对应，所述第二显示界面上配置有图像显示区和操作区；

所述主控模块响应于用户在控制区域中的点击操作，以将对应第一摄像头拍摄的图像显示到图像显示区中；

所述主控模块还响应于用户在操作区的点击操作以发送控制指令至转向控制模块，转向控制模块通过控制电动云台以使得第一摄像头进行转动。

通过采用上述技术方案，当用户需要了解反应池周围情况时，无需亲自到现场查看，只需通过显示屏接收能够覆盖相应区域的第一摄像头的图像即可，然后通过调整第一摄像头的朝向，直接观看到相应区域的实时图像，方便对反应池的周边进行监控。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述操作区被划分为多个操作按键，每个操作按键对应一种方向信息；

所述主控模块响应于用户对操作按键的点击操作，以发送包括有对应于操作按键的方向信息的控制指令至转向控制模块。

通过采用上述技术方案，用户通过按键的组合来最终使第一摄像头调整到用户所需要的朝向，在小范围的角度调整上快速且灵活，特别适用于类似阀门、开关等固定结构的监控，既可以转动第一摄像头来完整地观察到整个结构的全貌，又不会因为转动的过快而错过细节的观察。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述图像拍摄装置还包括用于监控污水处理厂中现场设备的第二摄像头和报警模块，所述第二摄像头通过电动云台安装在现场设备的周边，所述报警模块安装在现场设备上，所述报警模块受控于巡视人员的操作控制以向控制平台发送报警信息，所述控制平台响应于报警信息以接收第二摄像头拍摄的图像并显示到显示屏中。

通过采用上述技术方案，现场设备在运行过程中可能出现损害，巡视人员在巡视过程中发现了问题，需要立即通知管理人员，此时无需管理人员亲自到现场查看，而是通过第二摄像头对现场设备进行拍摄，管理人员远程判断故障原因，以便于快速安排维修。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述图像拍摄装置还包括用于监控污水处理厂中危险区域的第三摄像头和图像识别模块，所述第三摄像头通过电动云台安装在污水处理厂中危险区域的周边，所述图像识别模块用于识别第三摄像头拍摄到的图像中是否有移动目标，当图像识别模块识别到移动目标，则将第三摄像头拍摄到的图像显示到显示屏中。

通过采用上述技术方案，对危险区域进行监控，一旦图像识别模块侦测到移动目标进入到危险区域内，图像识别模块向主控模块发送信息，主控模块将第三摄像头的拍摄到的图像显示到显示屏中，管理人员能够快速进行处理，无需管理人员一直盯着第三摄像头的拍摄画面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括打卡器，所述打卡器连接于主控模块；

主控模块还包括配置模块和执行模块；

所述配置模块用于将靠近打卡器的第一摄像头配置为验证摄像头；

所述执行模块响应于用户打卡操作发送的打卡指令，发送执行指令至转向控制模块，转向控制模块基于执行指令控制电动云台转动以将验证摄像头朝向打卡器拍摄。

通过采用上述技术方案，除通过显示屏和摄像头对反应池进行监控外，还会有巡视人员定期到现场去更仔细地对反应池情况进行了解，为确保巡视人员按时到现场，采用打卡器打卡以及验证摄像头拍照的方式进行记录。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述执行模块包括告警单元、延时单元，当转向控制模块响应于执行指令并完成验证摄像头的转动后，转向控制模块向执行单元发送启动信号，告警单元响应于启动信号以发出告警声音，延时单元响应于启动信号在预设时间后控制告警单元关闭。

通过采用上述技术方案，告警单元能够提醒巡视人员将有对应的验证摄像头进行拍照，使巡视人员能够及时朝向相对的验证摄像头，使验证摄像头能够拍摄到巡视人员的脸部，方便对巡视人员的身份进行确认。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述验证摄像头设有两个，两个验证摄像头的拍摄范围存在部分重叠，且打卡器安装在两个摄像头的拍摄范围重叠的区域内，所述主控模块用于接收打卡器发出的打卡指令并将打卡指令分配到当前未向显示屏传递实时图像的验证摄像头上。

通过采用上述技术方案，当一个验证摄像头被远程控制用于图像采集时，分配模块能够控制另一个验证摄像头对巡视人员进行拍照，避免出现操作上的冲突，减少巡视人员的等待时间。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过远程调节摄像头的转动，能够获取更多的现场图像，方便对反应池的周边进行监控；

2.通过设置两个验证摄像头，确保能够及时地对打卡的巡视人员进行拍照，不会耽误巡视人员的工作。

附图说明

图1是实施例一中整体系统图；

图2是实施例一中控制平台对摄像头角度控制的系统图；

图3是实施例一中主控模块的系统图；

图4是实施例一中第二显示界面的示意图；

图5是实施例二中第二显示界面的示意图；

图6是实施例二中主控模块的系统图。

图中，1、图像拍摄装置；2、控制平台；3、电动云台；4、转向控制模块；5、显示屏；6、主控模块；61、第一识别单元；62、第二识别单元；63、组合单元；64、指令生成单元；65、配置模块；66、执行模块；661、告警单元；662、延时单元；67、建立单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，为本发明公开的一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统，包括图像拍摄装置1和控制平台2。控制平台2安装在中控室中，控制平台2包括主控模块6和显示屏5。图像拍摄装置1包括多个摄像头、与摄像头一一对应的电动云台3和转向控制模块4。多个电动云台3分布在污水处理厂的各处，摄像头安装在相应的电动云台3上。根据管理人员在控制平台2上的操作，摄像头将会自动进行转向，主控模块6再将对应摄像头拍摄的图像显示在显示屏5上，方便管理人员对污水处理厂内的生产情况进行监控。

参见图2，电动云台3具有水平回转和垂直回转的功能，当电动云台3发生转动时，摄像头镜头的朝向会对应的改变。转向控制模块4用于再接收到主控模块6给与的指令后以通过电动云台3控制相应摄像头转动，使摄像头的镜头朝向所需要的方向。

根据摄像头的安装位置不同，可以将摄像头分成第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头。第一摄像头用于对污水处理厂中反应池进行监控，主要分布在反应池附近。反应池周边还安装有打卡器。第二摄像头用于对污水处理厂中的现场设备进行监控。而第三摄像头则是对污水处理厂中的危险区域进行监控，危险区域是对污水处理厂中易制爆药剂库房、变电房等需要严格管理的区域的统称。同时由于每个电动云台3都可受到转向控制模块4的控制，第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头的镜头朝向都可以改变，因此第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头也是可以对通过转动镜头来监控污水处理厂中其他位置，例如，靠近反应池的第三摄像头在需要的时候也可朝向反应池并拍摄反应池的图像。

参见图3，主控模块6包括配置模块65和执行模块66，执行模块66包括告警单元661和延时单元662。

配置模块65用于将相近打卡器的两个第一摄像头定义为验证摄像头，两个验证摄像头的拍摄范围存在部分重叠，且打卡器安装在验证摄像头拍摄范围重叠的区域中。执行模块66响应于打卡操作以发送的打卡指令并传输给转向控制模块4。

具体的，当巡视人员使用专门配置的工作卡贴靠在打卡器上，打卡器就会记录下当前的打卡时间并且产生打卡指令。打卡指令先被传输到执行模块66中，执行模块66再随机选择一个验证摄像头来执行打卡指令，若选中的验证摄像头正在进行拍摄或是对应的电动云台3正在转动，执行模块66就选择另一个验证摄像头来执行打卡指令，若两个验证摄像头均处在工作中，则执行模块66等待其中的验证摄像头结束当前的工作。与选中的验证摄像头对应的转向控制模块4接收打卡指令，并控制相应的转向控制模块4来调节电动云台3的转动，由于打卡器的位置对于验证摄像头来说是固定的，电动云台3直接转动向打卡器方向。转向控制模块4执行完毕打卡指令后，转向控制模块4向执行模块66发送启动信号，告警单元661响应于启动信号以发出告警声音，延时单元662响应于启动信号以在预设时间后控制告警单元661关闭，延时单元662在关闭告警单元661的同时控制验证摄像头拍照，验证摄像头拍摄的照片显示到显示屏5中以作为巡视人员到场巡视的证据。告警单元661发出的告警声音能够对巡视人员产生提示效果，使巡视人员能够正对相应的验证摄像头，使拍摄的照片尽可能为巡视人员的正面照，方便人员身份的核对。

同验证摄像头一样，第二摄像头也能够受现场人员的操作进行拍照并显示到显示屏5中。现场设备上安装有报警模块，当巡视人员在发现现场设备出现故障时，巡视人员按下现场设备上的报警模块，对应的第二摄像头受主控模块6的控制在完成转向后对现场设备以及巡视人员进行拍摄，管理人员能够快速根据获取的现场设备的图像来判断故障原因并安排维修工作，能够有效降低故障时间，快速恢复生产。而当维修人员对现场设备完成修理后，维修人员再次按下报警模块，第二摄像头对维修人员进行拍照，有助于对维保信息的记录，减少管理人员的工作。

第三摄像头不同于第一摄像头和第二摄像头，第三摄像头额外安装有图像识别模块，借助于图像识别模块，第三摄像头一旦检测到移动目标进入危险区域，可直接将图像传递到显示屏5中，由处在中控室的管理人员进行紧急处理。另外第三摄像头还可以对沉淀池、泵房内出现的溢水、污泥外漏等情况有一定的监控效果。

参见图4和图5，显示屏5上配置有第一显示界面和第二显示界面，第一显示界面上配置有多个控制区域，多个控制区域分别与电动云台3上的摄像头一一对应，控制区域在第一显示界面中高亮显示。第二显示界面上配置有图像显示区和操作区。操作区中配置有若干操作按键和返回按键。每个操作按键对应一种方向信息，不同操作按键对应的方向信息也不同，方向信息包括但不限于向上、向下、向左、向右、右上、右下、左下、左上。摄像头还可以是具有调焦调距功能的摄像头，相应的，操作区内还会配置用于调焦调距的功能按键。

参见图1和图2，主控模块6受控于监控室内的工作人员在第一显示界面的点击操作以比对点击位置是否处在控制区域中，若点击位置处在控制区域中，则主控模块66接收对应的第一摄像头或验证摄像头拍摄的图像并将图像显示到第二显示界面的图像显示区中，并且第二显示界面将覆盖到第一显示界面上方，工作人员只能对第二显示界面进行点击操作。

参见图1、图2，主控模块6还受控于工作人员在操作区的点击操作，若点击位置处在返回按键上，主控模块6会关闭当前的第二显示界面，并恢复工作人员对于第一显示界面的点击操作功能。若点击位置处在操作按键内，主控模块6则根据对应的方向信息形成控制指令，并将控制指令传递到与图像区显示的图像对应的摄像头上的转向控制模块4中。转向控制模块4根据控制指令向相应的方向转动固定角度的摄像头。当工作人员一直点击同一个操作按键时，对应的第一摄像头或验证摄像头就可以朝着对应的方向转动多次，且每次转动同样是固定角度。固定角度为预设值，本实施例中定义为10度。若操作区内还配置有功能区域，并且工作人员对功能区域进行点击操作，那么主控模块6同样会对相应的摄像头进行焦距的调整。

实施例二：

参见图5，本实施例与实施例一的区别在于操作区内的配置不同，操作区中配置有水平选择区和高度选择区，水平选择区内建立有X-Y坐标系，高度选择区内建立有X-Z坐标系。X-Y坐标系中的原点在水平选择区的中心，该原点与摄像头正对监控物时摄像头在水平方向上的朝向对应， X-Y坐标系中的其他点的坐标则可以代表电动云台3在水平方向上转动后摄像头镜头的朝向。同理，X-Z坐标系中的原点在高度选择区的中心，X-Z坐标系中的原点与摄像头正对监控物时摄像头在垂直方向上的朝向对应，X-Z坐标系中除原点外的其他点只需留意Z轴方向上到X轴的垂直距离，该垂直距离可以代表电动云台3在垂直方向上转动后摄像头的朝向。监控物根据摄像头类型的不同具有不同的含义，对于第一摄像头而言，监控物为反应池，对于第二摄像头而言，监控物为相应的危险区域，同理对于第三摄像头监控物为现场设备。

参见图6，主控模块6还包括建立单元67、第一识别单元61、第二识别单元62、组合单元63和指令生成单元64；

建立单元67用于以摄像头的安装点为原点建立xyz坐标系，并以摄像头的镜头作为朝向坐标，定义朝向监控物时摄像头的当前朝向坐标为（X1，Y1,Z1）,其中摄像头的安装点为摄像头与电动云台3的连接位置。建立单元67还定义验证摄像头朝向打卡器时的坐标预设坐标（X3，Y3，Z3）。

根据摄像头的当前朝向坐标（X1,Y1,Z1），在显示屏5的水平选择区和高度选择区中也会显示出对应的坐标点，以便于用户参照当前位置进行点击操作。

第一识别单元61受控于用户在水平选择区内的点击操作，并根据点击位置到X-Y坐标系中原点的距离形成信息（X2，Y2）；第二识别单元62受控于用户在高度选择区内的点击操作，并根据点击位置到X-Z坐标系中原点的距离形成信息（Z2）；组合单元63将信息（X2，Y2）和信息（Z2）组合成目标朝向坐标（X2，Y2，Z2）；指令生成单元64根据当前朝向坐标（X1,Y1,Z1）与目标朝向坐标（X2，Y2，Z2）计算出转动调节量并将转动调节量添加到控制指令中。转向控制模块4根据控制指令中的转动调节量控制对应的电动云台3转动到与坐标（X2，Y2，Z2）对应的位置上，相应的摄像头就会朝向用户所需的方向上。而验证摄像头需要朝向打卡器时，主控模块6将预设坐标（X3，Y3，Z3）作为目标朝向坐标输入到指令生成单元64。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统，包括图像拍摄装置(1)、控制平台(2)和打卡器，其特征在于，所述图像拍摄装置(1)包括用于监控污水处理厂中反应池的第一摄像头、电动云台(3)和转向控制模块(4)，所述第一摄像头通过电动云台(3)安装在反应池周边，所述转向控制模块(4)连接于电动云台(3)；

所述控制平台(2)包括显示屏(5)和主控模块(6)；显示屏(5)配置有第一显示界面和第二显示界面，所述第一显示界面上配置有多个控制区域，每个控制区域与每个第一摄像头一一对应，所述第二显示界面上配置有图像显示区和操作区；

所述主控模块(6)响应于用户在控制区域中的点击操作，以将对应第一摄像头拍摄的图像显示到图像显示区中；

所述主控模块(6)还响应于用户在操作区的点击操作以发送控制指令至转向控制模块(4)，转向控制模块(4)通过控制电动云台(3)以使得第一摄像头进行转动；

所述打卡器连接于主控模块(6)；

主控模块(6)还包括配置模块(65)和执行模块(66)；

所述配置模块(65)用于将靠近打卡器的第一摄像头配置为验证摄像头；

所述执行模块(66)响应于用户打卡操作发送的打卡指令，发送执行指令至转向控制模块(4)，转向控制模块(4)基于执行指令控制电动云台(3)转动以将验证摄像头朝向打卡器拍摄；

所述执行模块(66)包括告警单元(661)、延时单元(662)，当转向控制模块(4)响应于执行指令并完成验证摄像头的转动后，转向控制模块(4)向执行单元发送启动信号，告警单元(661)响应于启动信号以发出告警声音，延时单元(662)响应于启动信号在预设时间后控制告警单元(661)关闭；

所述验证摄像头设有两个，两个验证摄像头的拍摄范围存在部分重叠，且打卡器安装在两个摄像头的拍摄范围重叠的区域内，所述主控模块(6)用于接收打卡器发出的打卡指令并将打卡指令分配到当前未向显示屏(5)传递实时图像的验证摄像头上。

2.根据权利要求1所述的一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统，其特征在于：所述操作区被划分为多个操作按键，每个操作按键对应一种方向信息；

所述主控模块(6)响应于用户对操作按键的点击操作，以发送包括有对应于操作按键的方向信息的控制指令至转向控制模块(4)。

3.根据权利要求1所述的一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统，其特征在于：所述图像拍摄装置(1)还包括用于监控污水处理厂中现场设备的第二摄像头和报警模块，所述第二摄像头通过电动云台(3)安装在现场设备的周边，所述报警模块安装在现场设备上，所述报警模块受控于巡视人员的操作控制以向控制平台(2)发送报警信息，所述控制平台(2)响应于报警信息以接收第二摄像头拍摄的图像并显示到显示屏(5)中。

4.根据权利要求1所述的一种应用于水处理智能化生产管控的视频监控联动系统，其特征在于：所述图像拍摄装置(1)还包括用于监控污水处理厂中危险区域的第三摄像头和图像识别模块，所述第三摄像头通过电动云台(3)安装在污水处理厂中危险区域的周边，所述图像识别模块用于识别第三摄像头拍摄到的图像中是否有移动目标，当图像识别模块识别到移动目标，则将第三摄像头拍摄到的图像显示到显示屏(5)中。

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