CN201527584U

CN201527584U - 机场导航站室内环境集中监控前端采集装置

Info

Publication number: CN201527584U
Application number: CN2009202451541U
Authority: CN
Inventors: 黄健; 赵谦; 强云霄
Original assignee: Xian University of Science and Technology
Current assignee: Xian University of Science and Technology
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2019-11-09

Abstract

本实用新型公开了一种机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，包括主控制器、音视频数据采集及压缩处理单元、室内环境监控采集单元以及分别与主控制器相接的FLASH存储器和液晶显示模块；音视频数据采集及压缩处理单元包括摄像头、视频采样及输入编码电路、音频信号采集电路、音频信号采样处理电路和音视频压缩编码单元；室内环境监控采集单元包括多个环境参数检测装置；主控制器以无线通信方式与上位监控系统进行双向通信。本实用新型设计合理、成本低、安装布设方便、使用操作简便且实时监测效果好，能有效解决现有导航站室内监控设备使用过程中所存在的多种缺陷和不足。

Description

机场导航站室内环境集中监控前端采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集装置，尤其是涉及一种机场导航站室内环境集中监控前端采集装置。

背景技术

机场导航站是机场相当重要的飞机导航装置的安置点，一旦出现故障，不仅会影响飞机起降，甚至会造成严重的后果。根据相关资料统计，导致导航设备出现故障的原因很多，一部分是由电力系统故障或室内环境变化引起的。因此，建立机场集中监控系统，使维护人员能及时了解到设备运行状态以及环境情况，则能有效地提高机场导航的安全性以及设备维护管理的水平和效率。但是，目前某些机场的导航站室内监控设备仍然明显存在以下缺陷和不足：

1)导航站室内视频监控和环境采集相互独立，各自的通信链路不同，视频监控部分和室内环境数据采集部分均各自铺设电缆到导航监控中心，造成重复铺设和资源浪费。

2)导航站室内监控设备是同一类型不同厂商的设备组合，设备兼容能力差，当更换了新设备后，监测系统将无法正常工作。

3)导航站室内监测的设备类型较少，有些只能监测温湿度和供电情况；很少有漏水监测、烟雾、红外等检测功能，因而造成对导航站的远程监测数据无法正确评估。

4)对于有些小机场，其导航站室内用的是壁挂空调而不是精密空调，由于壁挂空调没有RS485数据接口，从而导致无法控制空调的情况，只能人工手动调节。

5)功能扩展能力差，如果要增加新的环境监测设备，一般无法顺利接入远程监测系统中；虽然有些组态软件可以顺利接入，但是价格高昂对于中小机场来说，施工成本过高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其设计合理、成本低、安装布设方便、使用操作简便且实时监测效果好，能有效解决现有导航站室内监控设备使用过程中所存在的多种缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：包括主控制器、音视频数据采集及压缩处理单元、室内环境监控采集单元以及分别与主控制器相接的FLASH存储器和液晶显示模块；所述音视频数据采集及压缩处理单元包括对视频信号进行实时采集的摄像头、与摄像头相接的视频采样及输入编码电路、对音频信号进行实时采集的音频信号采集电路、与音频信号采集电路相接的音频信号采样处理电路以及分别与视频采样及输入编码电路和音频信号采样处理电路相接的音视频压缩编码单元，所述音视频压缩编码单元与主控制器相接且二者间通过数据接口进行双向通信；所述室内环境监控采集单元包括多个对室内相关环境参数进行实时检测的环境参数检测装置，且多个环境参数检测装置通过有线和/或无线通信方式与主控制器相接；所述主控制器以无线通信方式与上位监控系统进行双向通信。

所述主控制器与上位监控系统之间通过以太网进行双向通信，所述主控制器上对应接有网络通信电路，所述网络通信电路包括与主控制器相接的光电隔离电路、与光电隔离电路相接的网络芯片和与网络芯片相接的RJ45接头，所述网络芯片为8139网络芯片。

所述主控制器为芯片S3C2410。

所述音视频压缩编码单元为芯片G07007SB。

所述视频采样及输入编码电路为视频数据捕获芯片SAA7113，音频信号采样处理电路为立体声音频采集处理芯片PCM1800，所述摄像头为CCD摄像头；所述视频数据捕获芯片SAA7113与摄像头间通过BNC视频接头相接，所述立体声音频采集芯片PCM1800与音频信号采集电路间通过BNC音频接头相接。

所述室内环境监控采集单元与主控制器间通过串口扩展接口电路相接，所述多个环境参数检测装置包括电缆漏水监控电路、精密空调监控电路、电力监控仪、门禁系统、UPS电源监控电路、壁挂空调自学习红外遥控模块、开关量监测单元以及由温度传感器和湿度传感器组成的温湿度检测单元；所述开关量监测单元通过开关量输入输出接口与主控制器相接，所述电缆漏水监控电路、精密空调监控电路、电力监控仪、门禁系统、UPS电源监控电路均通过串口扩展接口电路与主控制器相接。

还包括与主控制器相接的状态指示单元。

所述主控制器通过串口转换电路一与监控用云台相接。

还包括与音视频压缩编码单元相接的动态随机存储器SDRAM。

所述开关量监测单元包括烟雾浓度探测器、火焰探测器和多个红外探测器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、设计合理、接线方便、使用操作简便且功能完善。

2、与现有的机场导航站室内视频监控系统在接口及数据通信协议上相兼容，保护用户原有的投资，并将视频数据与室内环境数据统一打包传输，节省通信链路资源；并辅以配套的数据通信、自动报警接收、视频实时播放、报警数据维护等软件，能实现报、接警的迅速性、准确性、定位精确性、及查询统计分析等功能，为机场导航安全提供了科学的决策依据。

3、具有现场环境参数远程自动采集、可挂接更多底层监测设备、识别面大、准确率高等优点，并且应用领域多。

4、能实现音视频数据和环境采集数据地有效分离，对于要求多视频的情况，可以安装多个本装置，而不需要插装环境采集卡；同时，对于每个装置而言，环境采集卡都是透明数据传输，因此只要符合RS485数据接口即可接入，由上层集中监控系统统一处理数据，并且使得硬件功能的可扩展性大大增强。

5、本实用新型能实现对机场导航站室内设备运行情况进行实时监测的目的，从而大幅度提高了导航站内设备监测报警设施的可靠性，以增强机场人员的快速反应能力和指挥能力。

6、具有低成本、高效且性能安全可靠的优点，本实用新型将摄像头的视频信号压缩为MPEG4网络视频格式，与环境采集数据统一打包，由微波定向传输到导航监控中心即上位监控系统，使其最早发现并实时监测事故的发生。使用该设备进行信息采集的方法。

6、操作方式灵活，应用领域广泛，主要应用于机场导航站室内监控，机房室内安防报警等的自动监控。

综上所述。本实用新型设计合理、成本低、安装布设方便、使用操作简便且实时监测效果好，能有效解决现有导航站室内监控设备使用过程中所存在的多种缺陷和不足。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型主控制器和室内环境监控采集单元的电路原理框图。

附图标记说明：

1-主控制器； 2-音视频数据采集及压 2-1-摄像头；

缩处理单元；

2-2-视频采样及输入 2-3-音频信号采样处理 2-4-音视频压缩编

编码电路；电路；码单元；

2-5-动态随机存储器 2-6-BNC视频接头； 2-7-音频信号采集

SDRAM；电路；

2-8-BNC音频接头； 3-室内环境监控采集单 3-1-串口扩展接口

元；电路；

3-2-电缆漏水监控电 3-3-精密空调监控电 3-4-电力监控仪；

路；路；

3-5-门禁系统； 3-6-UPS电源监控电路； 3-7-温度传感器；

3-8-湿度传感器； 3-9-开关量输入输出接 3-10-开关量监测单

口；元；

3-11-壁挂空调自学习 3-12-串口转换电路二； 4-FLASH存储器；

红外遥控模块；

5-液晶显示模块； 6-状态指示单元； 7-云台；

7-1-串口转换电路一； 8-1-光电隔离电路； 8-2-网络芯片；

8-3-RJ45接头。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括主控制器1、音视频数据采集及压缩处理单元2、室内环境监控采集单元3以及分别与主控制器1相接的FLASH存储器4和液晶显示模块5。所述音视频数据采集及压缩处理单元2包括对视频信号进行实时采集的摄像头2-1、与摄像头2-1相接的视频采样及输入编码电路2-2、对音频信号进行实时采集的音频信号采集电路2-7、与音频信号采集电路2-7相接的音频信号采样处理电路2-3以及分别与视频采样及输入编码电路2-2和音频信号采样处理电路2-3相接的音视频压缩编码单元2-4，所述音视频压缩编码单元2-4与主控制器1相接且二者间通过数据接口进行双向通信，同时还包括与音视频压缩编码单元2-4相接的动态随机存储器SDRAM2-5。所述室内环境监控采集单元3包括多个对室内相关环境参数进行实时检测的环境参数检测装置，且多个环境参数检测装置通过有线和/或无线通信方式与主控制器1相接。所述主控制器1以无线通信方式与上位监控系统进行双向通信。同时，本实用新型还包括与主控制器1相接的状态指示单元6。所述主控制器1通过串口转换电路一7-1与监控用云台7相接，且该串口转换电路一7-1为SN75LBC184芯片。所述数据接口为HPI主机接口。

本实施例中，所述主控制器1与上位监控系统之间通过以太网进行双向通信，所述主控制器1上对应接有网络通信电路，所述网络通信电路包括与主控制器1相接的光电隔离电路8-1、与光电隔离电路8-1相接的网络芯片8-2和与网络芯片8-2相接的RJ45接头8-3，所述网络芯片8-2为8139网络芯片。

所述主控制器1为芯片S3C2410。所述音视频压缩编码单2-4为芯片G07007SB。所述视频采样及输入编码电路2-2为视频数据捕获芯片SAA7113，音频信号采样处理电路2-3为立体声音频采集处理芯片PCM1800，所述摄像头2-1为CCD摄像头。所述视频数据捕获芯片SAA7113与摄像头2-1间通过BNC视频接头2-6相接，所述立体声音频采集芯片PCM1800与音频信号采集电路2-7间通过BNC音频接头2-8相接。

实际使用过程中，所述视频数据捕获芯片SAA7113主要作用是将模拟视频信号进行数字采样并转化为ITU656标准输出格式的数字视频信号，前段输入的视频信号可以是NTSC制式、PAL制式或者SECAM制式的。同时，视频数据捕获芯片SAA7113可在所述G 07007SB的I2C总线时序控制下，将捕获到的ITU656 YUV 4:2:2格式的数字视频数据通过10位RGB Bayer视频解码器接口输入到所述芯片G07007SB。所述立体声音频采集处理芯片PCM1800的主要作用是将模拟立体声音频信号转换成符合I2S总线标准格式的数字音频信号，数字音频信号再从I2S外部音频接口输入到芯片G07007SB。所述芯片G07007SB支持ADPCM编码，允许1:4音频压缩，为A/V同步产生音频采样计数和音频标签。

结合图2，所述室内环境监控采集单元3与主控制器1间通过串口扩展接口电路3-1相接，所述多个环境参数检测装置包括电缆漏水监控电路3-2、精密空调监控电路3-3、电力监控仪3-4、门禁系统3-5、UPS电源监控电路3-6、壁挂空调自学习红外遥控模块3-11、开关量监测单3-10以及由温度传感器3-7和湿度传感器3-8组成的温湿度检测单元。所述开关量监测单元3-10通过开关量输入输出接口3-9与主控制器1相接，所述电缆漏水监控电路3-2、精密空调监控电路3-3、电力监控仪3-4、门禁系统3-5、UPS电源监控电路3-6均通过串口扩展接口电路3-1与主控制器1相接。

本实施例中，所述串口扩展接口电路3-1为芯片GM8125，电缆漏水监控电路3-2、精密空调监控电路3-3、电力监控仪3-4、门禁系统3-5、UPS电源监控电路3-6间均接有RS232信号转换为RS485信号的串口转换电路二3-12，所述串口转换电路二3-12为SN75LBC184芯片。所述SN75LBC184芯片与芯片S3C2410相接，且其与电缆漏水监控电路3-2、精密空调监控电路3-3、电力监控仪3-4、门禁系统3-5、UPS电源监控电路3-6间均通过DB9接头进行连接。

本实施例中，所述温度传感器3-7为智能温度传感器DS18B20，所述湿度传感器3-8为湿度传感器HSM-20G。所述开关量输入输出接口3-9主要由16个光耦器件和8个继电器构成，其中光耦元件的作用是为了隔离瞬间高电压电流的冲击，从而保护采集板；8个继电器是为了以大电流驱动开关量输出信号。所述壁挂空调自学习红外遥控模块3-11主要由一对红外收发芯片、一个单片机和Flash存储芯片组成，可以将需要设定的制冷或制热的遥控器指令由红外接收芯片接收并存储在Flash中，这样便完成了壁挂空调的指令学习。上位监控系统在航站监测中心发送指令给壁挂空调自学习红外遥控模块3-11，单片机将指令对应Flash中存储的遥控码提取出来，由红外发射芯片发射出去，只要红外发射头对准壁挂空调即可完成遥控。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：包括主控制器(1)、音视频数据采集及压缩处理单元(2)、室内环境监控采集单元(3)以及分别与主控制器(1)相接的FLASH存储器(4)和液晶显示模块(5)；所述音视频数据采集及压缩处理单元(2)包括对视频信号进行实时采集的摄像头(2-1)、与摄像头(2-1)相接的视频采样及输入编码电路(2-2)、对音频信号进行实时采集的音频信号采集电路(2-7)、与音频信号采集电路(2-7)相接的音频信号采样处理电路(2-3)以及分别与视频采样及输入编码电路(2-2)和音频信号采样处理电路(2-3)相接的音视频压缩编码单元(2-4)，所述音视频压缩编码单元(2-4)与主控制器(1)相接且二者间通过数据接口进行双向通信；所述室内环境监控采集单元(3)包括多个对室内相关环境参数进行实时检测的环境参数检测装置，且多个环境参数检测装置通过有线和/或无线通信方式与主控制器(1)相接；所述主控制器(1)以无线通信方式与上位监控系统进行双向通信。

2.按照权利要求1所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：所述主控制器(1)与上位监控系统之间通过以太网进行双向通信，所述主控制器(1)上对应接有网络通信电路，所述网络通信电路包括与主控制器(1)相接的光电隔离电路(8-1)、与光电隔离电路(8-1)相接的网络芯片(8-2)和与网络芯片(8-2)相接的RJ45接头(8-3)，所述网络芯片(8-2)为8139网络芯片。

3.按照权利要求1或2所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：所述主控制器(1)为芯片S3C2410。

4.按照权利要求3所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：所述音视频压缩编码单元(2-4)为芯片GO7007SB。

5.按照权利要求3所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：所述视频采样及输入编码电路(2-2)为视频数据捕获芯片SAA7113，音频信号采样处理电路(2-3)为立体声音频采集处理芯片PCM1800，所述摄像头(2-1)为CCD摄像头；所述视频数据捕获芯片SAA7113与摄像头(2-1)间通过BNC视频接头(2-6)相接，所述立体声音频采集芯片PCM1800与音频信号采集电路(2-7)间通过BNC音频接头(2-8)相接。

6.按照权利要求1或2所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：所述室内环境监控采集单元(3)与主控制器(1)间通过串口扩展接口电路(3-1)相接，所述多个环境参数检测装置包括电缆漏水监控电路(3-2)、精密空调监控电路(3-3)、电力监控仪(3-4)、门禁系统(3-5)、UPS电源监控电路(3-6)、壁挂空调自学习红外遥控模块(3-11)、开关量监测单元(3-10)以及由温度传感器(3-7)和湿度传感器(3-8)组成的温湿度检测单元；所述开关量监测单元(3-10)通过开关量输入输出接口(3-9)与主控制器(1)相接，所述电缆漏水监控电路(3-2)、精密空调监控电路(3-3)、电力监控仪(3-4)、门禁系统(3-5)、UPS电源监控电路(3-6)均通过串口扩展接口电路(3-1)与主控制器(1)相接。

7.按照权利要求1或2所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：还包括与主控制器(1)相接的状态指示单元(6)。

8.按照权利要求1或2所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：所述主控制器(1)通过串口转换电路一(7-1)与监控用云台(7)相接。

9.按照权利要求1或2所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：还包括与音视频压缩编码单元(2-4)相接的动态随机存储器SDRAM(2-5)。

10.按照权利要求6所述的机场导航站室内环境集中监控前端采集装置，其特征在于：所述开关量监测单元(3-10)包括烟雾浓度探测器、火焰探测器和多个红外探测器。