CN201378858Y - 利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统 - Google Patents

Abstract

一种利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统，包括：设置在一个或一个以上的监控点的监控设备和设置在监控中央控制室的主控计算机，所述的监控设备通过接收/采集端信号处理设备与低压电网串联，所述的主控计算机通过终端信号处理设备与低压电网相连。在视频监控系统中，各个监控点与中央控制室之间不再采用专用线缆连接，而是采用低压电网进行信号传递。这些信号包括：数字视频信号、数字音频信号、云台控制信号、镜头控制信号及报警信号等等。这样不但节约了大量线缆，而且还简化了施工，提高了系统质量，降低了故障率和使用过程中系统维护、检修的成本。

Description

利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种视频/音频监控系统，特别是指一种利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统。

背景技术

视频监控系统是保障人们人身安全和财产安全的重要手段之一。在现有的监控系统中，从每一个监控点到中央控制室之间往往需要多种专用线缆连接，其中包括视频信号线、音频信号线、控制信号线和电源线等等。在视频监控的施工安装过程中，线缆铺设和连接的工作量往往很大很繁琐。与此同时，由于连线较多、接头较多则容易产生施工质量问题或造成故障隐患。而对于一些老建筑来说，当初并没有预设视频监控线路。当需要加装视频监控系统时则需要重新铺设专用线缆。这种情况下不仅施工工作量更大，还会破坏建筑的原有装饰装修。对于某些采用无线设备传输信号的视频监控系统来说，又存在着成本高、保密性差、易受干扰和信号被屏蔽等无法解决的弱点。

目前，现有的视频监控系统技术较多，例如一下对比文件所述：

对比文件1，专利申请号为200420020768的中国专利文献中公开了一种数字远程视频监控系统装置，特别适用于银行、保险、安防、防汛、反恐以及应对各种应急突发情况下处理的远程视频监控应用技术。由以实现Internet寻址的一种采用以0～9阿拉伯数字的全数字作域名和IP地址的--DDNS数字域名解析系统，以实现监控点图像采集、压缩、存储、传输以多种接入方式、多路输入的数字远程视频监控服务器和监控点的摄像机与公众网联接组成。通过自主自控的数字域名系统网络可实现网络安全和信息安全；经公众网的多种接入方式、多路输入的数字远程视频监控服务器可实现随时随地、快速、实时、清晰地传输图像和数据。其自主可靠、灵活机动、安全保密、操作简便以及投入少，运行费用低等特点，在远程视频监控应用领域具有广泛的适应性和实用性。

上述对比文件的监控系统需要通过布局公众网络才能实现远程的监控，本实用新型的发明人就是基于上述现有技术的缺陷，经过不断的实验研究，设计出本实用新型利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用现有的低压市电电网来传输各类信号的利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种利用低压电网传输的数字化视频监控系统，包括：设置在一个或一个以上的监控点的监控设备1和设置在监控中央控制室的主控计算机2，所述的监控设备1通过接收/采集端信号处理设备3与低压电网5串联，所述的主控计算机2通过终端信号处理设备4与低压电网5相连。

所述的利用低压电网传输的数字化视频监控系统，所述的监控设备1包括拾音器10、摄像机/摄像头11、云台13；

所述的接收/采集端信号处理设备3包括：拾音器A/D转换编码电路30、摄像机A/D转换编码电路31、中央控制器32、DRAM作为数据缓存器33、网络收发器34以及电力网调制解调器35；

所述的拾音器A/D转换编码电路30的输入端接收拾音器10采集的信息，拾音器A/D转换编码电路30的输出端将经处理的信号输出给中央控制器32进行处理；

所述的摄像机A/D转换编码电路31的输入端接收摄像机/摄像头11采集的信息；摄像机A/D转换编码电路31的输出端将经处理的信号输出给中央控制器32进行处理；

所述的中央控制器32将压缩后的数字信号TCP/IP格式进入一个高速的以太网络收发器34，然后再进入电力网调制解调器35，电力网调制解调器35将处理的信号发送到低压电网5；

所述的终端信号处理设备4包括：路由器41、第二电力网调制解调器42，所述的第二电力网调制解调器42与路由器41的网络端口相连，路由器41接受信号后处理完毕发送给主控计算机2。

所述的利用低压电网传输的数字化视频监控系统，其特征在于：在所述的电力网调制解调器35与低压电网5之间设置一处理前端信号的前端处理芯片36、一用于隔离高压的隔离变压器37，所述的电力网调制解调器35将调制解调后的信号发送给前端处理芯片36进行处理，处理完的信号再通过隔离变压器37发送到低压电网5上。

所述的利用低压电网传输的数字化视频监控系统，所述的拾音器A/D转换编码电路30采用核心芯片型号WM8731、摄像机A/D转换编码电路31采用核心芯片型号SAA7113；中央控制器32核心芯片采用具有较高压缩比多核高集成度的SoC构架的芯片Hi3510；网络收发器34核心芯片采用的型号为DM9161；电力网调制解调器35核心芯片采用型号PLT050；所述的路由器41采用TP-LINK路由器，所述的第二电力网调制解调器42核心芯片采用型号为PLT050。

所述的利用低压电网传输的数字化视频监控系统，所述的前端处理芯片36采用型号为AD9865的模拟/数字接口芯片，所述的隔离变压器37包括用于将电网中的低频高压和直流部分隔离掉的两个容量电容器和一个进一步隔离的高频变压器，所述的容量电容器与高频变压器并联在线路中。

所述的利用低压电网传输的数字化视频监控系统，所述的高频变压器初级次级比为1∶1。

使用本实用新型的有益效果在于：在视频监控系统中，各个监控点与中央控制室之间不再采用专用线缆连接，而是采用低压电网进行传输。这些信号包括：数字视频信号、数字音频信号、云台控制信号、镜头控制信号及报警信号等等。这样不但节约了大量线缆，而且还简化了施工，提高了系统质量，降低了故障率和使用过程中系统维护、检修的成本。

附图说明

图1为本实用新型各个监控点到中央控制室之间的线路连接图；

图2为各个监控点的电原理方框图；

图3为电力网调制解调器的原理方框图；

图4为各个监控点控制信号传递的原理方框图；

图5为中央控制室内的终端信号处理设备线路连接图。

具体实施方式

下面通过具体实施例加以附图对本实用新型进行详细描述。

如图1至图5所示，一种利用低压电网传输的数字化视频监控系统，包括：设置在一个或一个以上的监控点的监控设备1和设置在监控中央控制室的主控计算机2，所述的监控设备1通过接收/采集端信号处理设备3与低压电网5串联，所述的主控计算机2通过终端信号处理设备4与低压电网5相连。其中，所述的监控设备1包括拾音器10、摄像机/摄像头11、云台12、报警传感器13等；所述的接收/采集端信号处理设备3包括：拾音器A/D转换编码电路30、摄像机A/D转换编码电路31、中央控制器32、DRAM作为数据缓存器33、网络收发器34以及电力网调制解调器35；所述的拾音器A/D转换编码电路30的输入端接收拾音器10采集的信息，拾音器A/D转换编码电路30的输出端将经处理的信号输出给中央控制器32进行处理；所述的摄像机A/D转换编码电路31的输入端接收摄像机/摄像头11采集的信息；摄像机A/D转换编码电路31的输出端将经处理的信号输出给中央控制器32进行处理；所述的中央控制器32将压缩后的数字信号以TCP/IP格式进入一个高速的以太网络收发器34，然后再进入电力网调制解调器35，电力网调制解调器35将处理的信号发送到低压电网5；所述的终端信号处理设备4包括：路由器41、第二电力网调制解调器42，所述的第二电力网调制解调器42与路由器41的网络端口相连，路由器41接受信号后处理完毕发送给主控计算机2。进一步的，在所述的电力网调制解调器35与低压电网5之间设置一处理前端信号的前端处理芯片36、一用于隔离高压的隔离变压器37，所述的电力网调制解调器35将调制解调后的信号发送给前端处理芯片36进行处理，处理完的信号再通过隔离变压器37发送到低压电网5上。所述的拾音器A/D转换编码电路30采用核心芯片型号WM8731、摄像机A/D转换编码电路31采用核心芯片型号SAA7113；中央控制器32核心芯片采用具有较高压缩比多核高集成度的SoC构架的芯片Hi3510；网络收发器34核心芯片采用的型号为DM9161；电力网调制解调器35核心芯片采用型号PLT050；所述的路由器41采用TP-LINK路由器，所述的第二电力网调制解调器42核心芯片采用型号为PLT050。所述的前端处理芯片36采用型号为AD9865的模拟/数字接口芯片。

下面，结合上述附图，对本实用新型的工作原理进行简单说明：视频监控系统中各个监控点与中央控制室之间的连接如图1所示：所有监控点均并接在低压市电电网上。与此同时，其他原有用电设备(如电灯、家电、办公设备等等)也依旧并接在这两条电源线上。每个监控点的电路原理如图2所示：经过摄像头获得的模拟视频信号和经过拾音器获得的模拟音频信号分别进入两个A/D转换及编码芯片。视频解码采用SAA7113芯片；音频采用WM8731芯片。之后，这两路信号进入一个专用芯片进行数据压缩，压缩格式为高压缩比的H.264格式，H.264是ITU-T和ISO/IEC联合制定的最新编码标准，它最先由ITU-T于1997年提出，目标是提出一种更高性能(相对于当时的H.263)的视频编码标准。相对于其它标准，H.264具有以下特点：码率低、图像质量高、应用范围广、鲁棒性、对各种网络的友好性。专用芯片为SoC构架的Hi3510，并以DRAM作为数据缓存器，Hi3510是海思公司推出的一款基于H.264BP算法的视频压缩芯片，Hi3510采用的是ARM+DSP+硬件加速引擎的多核高集成度SoC构架，较高的压缩比使得每一路信号所占用的带宽很窄，以便传输多个监控点输出的信号。压缩后的数字信号以TCP/IP格式进入一个高速的以太网收发芯片DM9161，然后再进入电力网调制解调器。所述的隔离变压器37包括用于将电网中的低频高压和直流部分隔离掉的两个容量电容器和一个进一步隔离的高频变压器，所述的容量电容器与高频变压器并联在线路中(图示结构省略)，所述的高频变压器初级次级比为1∶1，该调制解调器原理如图3所示：低压电网与调制解调器之间首先经过用两个小容量电容器将电网中的低频高压和直流部分隔离掉，然后再经过一个1∶1的高频变压器进一步隔离，处理后信号进入一个前端处理芯片AD9865，再进入专用的调制解调芯片PLT050。

下面简单对调制解调芯片PLT050进行说明，数字电力线收发器芯片PLT050是由SiConnect推出一款芯片，该芯片提供16级可管理服务质量(QoS)、全方位室内覆盖并且符合全球各种电磁兼容(EMC)规定，它目的在于提高各类使用现有的电线在室内进行信号传输的电子产品的性能，如音频、视频、声音和数据。PLT050支持ADSL速率，可获得14Mbps净荷码率，它等同于目前同类产品中最好的85Mbps宽带解决方案所具有的性能。此款SiConnect芯片可应用于三重播放(triple play)应用的标准清晰度电视(SDTV)、家庭影院、非压缩音频传送，以及VoIP和计算机网络。PLT050基于微控制器并采用了SiConnect的专利技术POEM，能够提供数字调制解调器、机带信号和控制过程功能。当用于系统固件和配置上传时，该芯片与一个双向作用的模拟/数字接口芯片(AD9865)、一个简单的耦合电路、一个行业标准化的物理层(以太网、USB或串行)以及一个EEPROM共同使用，可以最少的外部元器件构成一个完整的电力线收发器解决方案，采用POEM技术的PLT050芯片与其它电力线收发器解决方案的不同之处在于，它是运用一个同步多址接入/冲突解决(SMA/CR)协议和一个具有16种服务等级的QoS管理方法，来确保音频、视频、VoIP和IP数据流之间得到平衡和优先的传送。

Hi3510除了网络接口之外还有两个串行方式的接口。一个是I²C总线接口；一个是RS485接口。其中，I²C总线接口用于与其他芯片通讯，而RS485接口通过解码电路14与云台12和报警传感器13相连，用于输出对云台和镜头的控制信号和接受报警传感器发出的报警信号，其连接方式如图4所示。

中央控制室内部的连接如图5所示：从各个监控点传过来的被调制的信号通过电力网首先送入一个与各个监控点相同的电力网调制解调器，调制解调器的网络端口与一个TP-LINK路由器相连接，路由器再与主控计算机相连接。该路由器的主要功能是解析各个监控点不同IP地址，以便主控计算机识别各个监控点发出的信号。

此外，中央控制室内的主控计算机装有一套应用软件来支持其完成远程监控，其主要功能包括：

1.为各个监控点设置IP地址；

2.显示各个监控点的视频图像；

3.监听各个监控点的声音；

4.控制各个监控点云台的上、下、左、右旋转；

5.控制各个监控点镜头的光圈和景深；

6.根据需要控制各个监控点图像的质量；

7.抓拍或录制各个监控点的图像；

8.接收和显示各个监控点的各类报警信号。

以上对本实用新型的一个实施例进行详细说明但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统，包括：设置在一个或一个以上的监控点的监控设备(1)和设置在监控中央控制室的主控计算机(2)，其特征在于：所述的监控设备(1)通过接收/采集端信号处理设备(3)与低压电网(5)串联，所述的主控计算机(2)通过终端信号处理设备(4)与低压电网(5)相连。

2.根据权利要求1所述的利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统，其特征在于：

所述的监控设备(1)包括拾音器(10)、摄像机/摄像头(11)、云台(13)；

所述的接收/采集端信号处理设备(3)包括：拾音器A/D转换编码电路(30)、摄像机A/D转换编码电路(31)、中央控制器(32)、DRAM作为数据缓存器(33)、网络收发器(34)以及电力网调制解调器(35)；

所述的拾音器A/D转换编码电路(30)的输入端接收拾音器(10)采集的信息，拾音器A/D转换编码电路(30)的输出端将经处理的信号输出给中央控制器(32)进行处理；

所述的摄像机A/D转换编码电路(31)的输入端接收摄像机/摄像头(11)采集的信息；摄像机A/D转换编码电路(31)的输出端将经处理的信号输出给中央控制器(32)进行处理；

所述的中央控制器(32)将压缩后的数字信号以TCP/IP格式进入一个高速的以太网络收发器(34)，然后再进入电力网调制解调器(35)，电力网调制解调器(35)将处理的信号发送到低压电网(5)；

所述的终端信号处理设备(4)包括：路由器(41)、第二电力网调制解调器(42)，所述的第二电力网调制解调器(42)与路由器(41)的网络端口相连，路由器(41)接受信号后处理完毕发送给主控计算机(2)。

3.根据权利要求2所述的利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统，其特征在于：在所述的电力网调制解调器(35)与低压电网(5)之间设置一处理前端信号的前端处理芯片(36)、一用于隔离高压的隔离变压器(37)，所述的电力网调制解调器(35)将调制解调后的信号发送给前端处理芯片(36)进行处理，处理完的信号再通过隔离变压器(37)发送到低压电网(5)上。

4.根据权利要求2所述的利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统，其特征在于：所述的拾音器A/D转换编码电路(30)采用核心芯片型号WM8731、摄像机A/D转换编码电路(31)采用核心芯片型号SAA7113；中央控制器(32)核心芯片采用具有较高压缩比多核高集成度的SoC构架的芯片Hi3510；网络收发器(34)核心芯片采用的型号为DM9161；电力网调制解调器(35)核心芯片采用型号PLT050；所述的路由器(41)采用TP-LINK路由器，所述的第二电力网调制解调器(42)核心芯片采用型号为PLT050。

5.根据权利要求3所述的利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统，其特征在于：所述的前端处理芯片(36)采用型号为AD9865的模拟/数字接口芯片，所述的隔离变压器(37)包括用于将电网中的低频高压和直流部分隔离掉的两个容量电容器和一个进一步隔离的高频变压器，所述的容量电容器与高频变压器并联在线路中。

6.根据权利要求5所述的利用低压电网传输的数字化视频/音频监控系统，其特征在于：所述的高频变压器初级次级比为1∶1。

Images