CN200941618Y - 基于有线或无线网络技术的预警监测系统 - Google Patents

基于有线或无线网络技术的预警监测系统 Download PDF

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Abstract

一种基于有线或无线网络技术的预警监测系统，包括带摄像、定位、信息传输功能的空中监测站，带定位、信息接收和传输功能的信息中转站，带信息接收和与有线网连接功能的信息接收站，以及管理中心。管理中心与信息接收站之间通过有线以太网连接，信息接收站与信息中转站、信息中转站与空中监测站之间都通过无线网络技术连接。本实用新型使用简易系留悬浮气球作为空中监测站的硬件载体，技术成熟，易于实施，成本低；陀螺平衡稳定部件可保证空中摄像的准确性和稳定性；无线传输技术可根据具体业务和对成本的要求进行灵活选择；信息中转站的使用可保证数据传输距离不受限制；管理中心的分析软件可使用人工智能进行预警，提高工作效率，减少人为失误。

Description

基于有线或无线网络技术的预警监测系统
技术领域
本实用新型涉及安全防范和预警监控领域，是一种基于有线或无线网络技术(包括以太网、zigbee、微波、数字广播等现行通讯技术)的预警监测系统。可广泛应用于森林防火、城市预警、水域监控等相关领域，提供实时图像和数据，减少反应时间，提高防范和救援效率。
背景技术
长期以来，造成森林火灾蔓延的主要原因在于火警发现不及时，这就需要一种空中区域监控设备及时发现火警，将森林火灾造成的损失降到最低限度，而在城市预警、水域缉私等相关领域都存在类似的问题。
空中小范围区域监控预警一直是安全监控领域的空白。目前，一般采用飞机或直升飞机完成此项工作，但成本太高且采集的又不是实时数据。最近，也有用系留飞艇为载体搭建监控平台，应用于边境监视、空中摄影、地质测绘、环境监测、城市交通管理等，但平台成本仍然偏高。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种基于有线或无线网络技术(包括以太网、zigbee、微波、数字广播等现行通讯技术)的预警监测系统，以满足空中小范围区域监控预警的需要，解决现有技术采用系留飞艇为载体搭建监控平台成本偏高的问题。
本实用新型的技术方案是：多个井下带摄像、定位、信息传输功能的空中监测站，带定位、信息接收和传输功能的信息中转站，带信息接收和与有线网连接功能的信息接收站，以及管理中心；管理中心与信息接收站之间通过有线以太网连接，信息接收站与信息中转站、信息中转站与空中监测站之间都通过无线网络技术连接。
所述的空中监测站由悬浮部件(或支架部件)、陀螺平衡稳定部件、摄像系统、定位系统和无线通信系统构成，其中悬浮部件下挂一轻质材料做成的吊箱(或支撑在支架部件的顶部的箱体)，摄像系统、定位系统、通信系统和陀螺平衡稳定部件集成在吊箱里，按军用防爆标准封装，摄像系统固定在陀螺平衡稳定部件之上，摄像系统、定位系统和无线通信系统彼此用电路和以太网互联；空中监测站电源部分可采用有线电源、蓄电池或太阳能电源，太阳能电源包括太阳能电池板、充电锂电池组和充电电路，以延长有效工作时间。
本实用新型可广泛应用于森林防火、城市预警、水域监控等相关领域，提供实时图像和数据，提高工作效率。特别是当警情发生后，依靠预警系统提供的图像、位置等相关信息，可以有效地对各种警情情况作出判断，迅速采取相关措施，加快救援进度，减少人员和财产的损失。本实用新型使用简易系留悬浮气球作为空中监测站的硬件载体，技术成熟，稳定性强，易于实施，成本低；陀螺平衡稳定部件可保证空中摄像的准确性和稳定性；无线传输技术可根据具体业务和对成本的要求进行灵活选择；信息中转站的使用可保证数据传输距离不受限制；管理中心的分析软件可使用人工智能进行预警，提高工作效率，减少人为失误。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图。
图2是本实用新型的空中监测站的结构示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型包括：带摄像、定位、信息传输功能的空中监测站1，带定位、信息接收和传输功能的信息中转站2，带信息接收和与有线网连接功能的信息接收站3，以及管理中心4；管理中心4与信息接收站3之间通过有线以太网连接，信息接收站3与信息中转站2、信息中转站2与空中监测站1之间都通过无线网络技术连接。
所述的空中监测站1为一空中悬浮装置，由悬浮部件11、陀螺平衡稳定部件12、摄像系统13、定位系统14和无线通信系统15构成。其中悬浮部件11可选择系留悬浮气球等系留悬浮体，定位系统14可选择GPS全球定位系统等相关系统，摄像系统13可选择军用高倍数数字摄像机和视频处理终端(DSP、单片机系统或其它嵌入式系统)，陀螺平衡稳定部件12可选择军用陀螺仪，无线通信系统15有定向微波、数字广播、zigbee、无线以太网等多种通信方式。陀螺平衡稳定部件12、摄像系统13、定位系统14和无线通信系统15集成为监测站，采用军用防爆标准封装，下挂在悬浮部件11下方的吊箱16内。空中监测站1负责按照管理中心4的指令拍摄监测区域，并将视频信息通过无线通信系统向管理中心传递，或通过通信卫星5将视频传至远程控制中心6。空中监测站1的电源可采用蓄电池或太阳能电源，该太阳能电源由配备太阳能电池板、充电锂电池组和充电电路组成，以延长有效工作时间。
上述的悬浮部件11也可由支架部件代替，在支架部件的顶部设置箱体(代替所述的吊箱16)，各个部件安装在箱体内(未图示)。空中监测站1的电源除了上述蓄电池或太阳能电源外，还可采用地面有线电源。
所述的信息中转站2为选配子系统，根据无线通信的传输方式和距离灵活配置。信息中转站为一无线通信系统，采用军用防爆标准封装，有定向微波、数字广播、zigbee、无线以太网等多种通信方式，它负责接收空中监测站的数据信息并将该数据向下一级中转站或信息接收站传递，同时负责将下一级中转站或信息接收站传来的管理中心的控制数据传向空中监测站。
所述的信息接收站3为一通信系统，它由无线通信模块和以太网模块组成，无线通信有定向微波、数字广播、zigbee、无线以太网等多种通信方式，信息接收站负责接收或上一级信息中转站的数据信息，同时负责将管理中心的控制数据传向空中监测站或上一级信息中转站。
所述的管理中心4由计算机和监测分析软件备组成。软件以微软公司WINDOWS系统或LINUX系统为开发平台，通过对视频流的图像点阵和变化率、预设目标等相关分析，达到人工智能预警的目的。同时，该监测软件还附加远程遥控空中监测站、硬盘录像、故障分析等相关管理功能。在进行信息监测时，先选定观测位置，将空中监测站系留悬浮气球布置在观测位置升空。系留悬浮气球升空到指定高度后，空中监测站开始工作。首先由陀螺平衡稳定部件调整摄像机的位置并锁定观测区域，摄像机按照管理中心的指令开始摄像，同时定位系统业开始工作。图像、位置等相关信息通过空中监测站无线通信系统、信息中转站(选配)、信息接收站，传至管理中心，或通过空中监测站无线通信系统、通信卫星，传至远程管理中心。反之，管理中心和远程管理中心也可以对空中监测站进行反向控制。本系统布置在野外的设备(信息中转站、空中监测站相关系统等)都采用军用防爆标准封装设计，从而确保整个系统的稳定性和安全性。
当警情(森林火警、可疑目标出现等)发生后，可以通过管理中心的计算机预警软件及时报警并对其进行跟踪，迅速采取应对机制，展开救援工作，将人员及财产损失降到最低。用微波通过人造卫星，还可将监控信息实时大范围传送，以达到远程指挥监控的目的。在日常工作中，本实用新型可作为相关业务管理平台的子系统，应用于指挥调度、监控等系统，提高工作效率。

Claims (6)

1.一种基于有线或无线网络技术的预警监测系统，其特征在于：包括带摄像、定位、信息传输功能的空中监测站(1)，带定位、信息接收和传输功能的信息中转站(2)，带信息接收和与有线网连接功能的信息接收站(3)，以及管理中心(4)；管理中心(4)与信息接收站(3)之间通过有线以太网连接，信息接收站(3)与信息中转站(2)、信息中转站(2)与空中监测站(1)之间都通过无线网络技术连接。
2.根据权利要求1所述的基于有线或无线网络技术的预警监测系统，其特征在于：所述的空中监测站(1)由悬浮部件、陀螺平衡稳定部件、摄像系统、定位系统、无线通信系统和电源构成，所述的悬浮部件下挂一轻质材料做成的吊箱，摄像系统、定位系统、通信系统和陀螺平衡稳定部件集成在吊箱里，按军用防爆标准封装，摄像系统固定在陀螺平衡稳定部件之上，摄像系统、定位系统和无线通信系统彼此用电路和以太网互联；所述的电源采用蓄电池或太阳能电源，该太阳能电源由配备太阳能电池板、充电锂电池组和充电电路组成。
3.根据权利要求1所述的基于有线或无线网络技术的预警监测系统，其特征在于：所述的空中监测站(1)由支架部件、陀螺平衡稳定部件、摄像系统、定位系统、无线通信系统和电源构成，所述的支架部件的顶部设有一轻质材料做成的箱体，摄像系统、定位系统、通信系统和陀螺平衡稳定部件集成在该箱体内，按军用防爆标准封装，摄像系统固定在陀螺平衡稳定部件之上，摄像系统、定位系统和无线通信系统彼此用电路和以太网互联；所述的电源采用有线电网、蓄电池或太阳能电源，该太阳能电源由配备太阳能电池板、充电锂电池组和充电电路组成。
4.根据权利要求1所述的基于有线或无线网络技术的预警监测系统，其特征在于：所述的信息中转站(2)为选配子系统，根据无线通信的传输方式和距离灵活配置。信息中转站为一无线通信系统，采用军用防爆标准封装，有定向微波、数字广播、zigbee、无线以太网等多种通信方式，它负责接收空中监测站的数据信息并将该数据向下一级中转站或信息接收站传递，同时负责将下一级中转站或信息接收站传来的管理中心的控制数据传向空中监测站。
5.根据权利要求1所述的基于有线或无线网络技术的预警监测系统，其特征在于：所述的信息接收站(3)为一通信系统，它由无线通信模块和以太网模块组成，无线通信有定向微波、数字广播、zigbee、无线以太网等多种通信方式，信息接收站负责接收或上一级信息中转站的数据信息，同时负责将管理中心的控制数据传向空中监测站或上一级信息中转站。
6.根据权利要求1所述的基于有线或无线网络技术的预警监测系统，其特征在于：所述的管理中心(4)由计算机和监测分析软件组成。
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