CN202121611U

CN202121611U - 一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统

Info

Publication number: CN202121611U
Application number: CN2011201313293U
Authority: CN
Inventors: 孙克辉; 洪娟娟; 尧平; 喻炜
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2021-04-28

Abstract

本实用新型公开了一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，其包括客户端和服务器端，客户端和服务器端通过因特网远程通信连接，服务器端包括上位机、下位机、传感器和摄像头，上位机和下位机通信连接，传感器通信连接至下位机，摄像头通过视频接口通信连接至上位机。本实用新型的技术效果在于，客户端只需要通过访问普通PC上的Web页面，完成用户认证后即可对现场视频和数据信息进行实时监控，同时可以通过参数设置，发送控制命令等形式与服务器进行动态交互。启动视频入侵检测模块后，可保障无人值守时现场安全。由于客户端和服务器端采用TCP/IP协议网络连接，可以实时监控现场环境。

Description

一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统

技术领域

本实用新型属于远程监控领域，具体涉及一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统。

背景技术

目前，监控技术已由模拟监控转向数字监控，监控方式主要采用基于嵌入式技术的远程方式。传统的嵌入式远程监控方案大都采用C/S监控模式，但是该模式由于本身的技术瓶颈，客户端与服务器交互设计复杂，用户端需安装客户端软件后方可监控，操作不便。

着现代社会信息和网络技术的飞速发展，基于Web的B/S模式是监控系统正被国内外学者广泛的研究，并具有广泛的商业应用前景。基于嵌入式Web的远程监控系统有诸多优势：(1)监控前端安装地点不受限制。只要有IP通信网络覆盖的地方就能通过有线或无线方式实现现场音视频、数据等信息的采集与传输。(2)客户端监控地点不受限制。任何通过Internet连接的网络主机上，只要支持Web功能，就能实现对现场的实时监控。(3)客户端操作简单。不用在客户端主机上安装任何软件，只需在Web页面地址栏输入服务器IP地址，即可进行远程监控。

监控系统的重点在于视频处理技术的研究和应用。视频处理技术涵盖面广，涉及到采集、压缩编码、传输、解码以及播放等。近年来，该领域发展迅速，新技术不断涌现。(1)视频采集技术。视频采集系统经历了模拟信号视频采集、基于PC的数字视频采集，以及基于嵌入式技术的数字视频采集三阶段。后者是以嵌入式技术为核心的新型视频采集系统。(2)视频编码技术。视频编码技术影响着视频容量大小以及传输的可靠性，最新的H.264标准具有比各种旧标准更高压缩率和纠错能力。(3)视频传输技术。传输方式按传输介质分为有线和无线两种方式。其中，有线方式主要是利用TCP/IP网络传输，无线方式目前研究最热的为WLAN，3G通信网络等。为了提高数据传输的可靠性，高效性，已出现了很多相关的协议，最为流行的有视频打包协议RTP、控制协议RTCP以及实时流传输协议RTSP等。

发明内容

为了解决现有监控系统操作复杂、用户操作不便的技术问题，本实用新型提供一种操作简便、稳定性高、实时性好、易于扩展、可同时监控现场视频和数据信息的基于嵌入式Web的远程监控系统。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是，一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，包括客户端和服务器端，所述的客户端和服务器端通过因特网远程通信连接，所述的服务器端包括上位机、下位机、传感器和摄像头，所述的上位机和下位机通信连接，所述的传感器通信连接至下位机，所述的摄像头通过视频接口通信连接至上位机。

所述的一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，所述的下位机为单片机系统。

所述的一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，所述的上位机包括DSP、网络通信模块、硬盘、SDRAM和FLASH，所述的网络通信模块、硬盘、SDRAM和FLASH分别通信连接至DSP。

所述的一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，所述的上位机和下位机通过RS485接口通信连接。

所述的一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，所述的网络通信模块为TCP/IP网络模块。

本实用新型的技术效果在于，客户端只需要通过访问普通PC上的Web页面，完成用户认证后即可对现场视频和数据信息进行实时监控，同时可以通过参数设置，发送控制命令等形式与服务器进行动态交互。启动视频入侵检测模块后，可保障无人值守时现场安全。由于客户端和服务器端采用TCP/IP协议网络连接，可以实时监控现场环境。本实用新型的实现，不仅操作简单，成本可控，扩展性好，同时也为远程视频和数据的一体化监控模式提供了一种新的思路。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型远程监控系统原理框图；

图2是本实用新型远程监控系统结构框图；

图3是本实用新型远程监控系统功能模块图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型包括服务器端和客户端。服务器端由上位机和下位机组成。其中，上位机由摄像头以及以DSP为中心的核心板组成；下位机由传感器和单片机组成。客户端与服务器之间通过 Internet网络，即TCP/IP协议网络进行连接。因此，只要是Internet到达的地方，就能实现监控，真正可以做到随时随地监控。下位机与上位机通过RS485总线连接，理论传输距离可达到1000米以上，抗干扰能力强，能够适应绝大部分大型监控环境。一个上位机可以扩展连接多个下位机。

摄像头采集视频信号后通过电缆将视频流传送给服务器进行处理，传感器采集现场温度、湿度以及烟雾等数据后由下位机处理，下位机再通过RS485接口将数据流传送给上位机。上位机通过TCP/IP协议网络将数据发送给请求客户端，客户端通过网口接收数据并与服务器进行交互。

参见图2，服务器端由上位机和下位机组成。上位机以DSP为核心，外部扩展了网口，硬盘接口，SDRAM，FLASH，视频接口以及RS485接口等。下位机以单片机为中心，外接多种传感器，并扩展了一个RS485接口。客户端通过远程普通PC机上Web页面实现。

下位机是服务器端一个独立的模块，减轻了服务器的负担。本模块负责现场数据的采集以及简单处理，处理后的数据通过RS485接口传送给上位机服务器，服务器通过RS485接口接收数据，再传送给DSP进行相应处理。上位机中的摄像头采集视频信号后通过电缆传送给DSP视频接口，DSP接收数据后进行处理。当客户端向服务器发出监控请求后，DSP通过扩展网口将数据发送给远程客户端，客户端也可通过TCP/IP网络向服务器传送参数信息以及控制命令。

参见图3，本实用新型主要处理视频流和数据流，实现数据流子服务器和视频流子服务器。本实用新型功能模块包括：数据流模块，视频流模块，DSP扩展接口模块，嵌入式数据库模块，嵌入式Web服务器模块，报警与控制模块，流媒体服务器模块，TCP/IP网络模块以及客户端模块等。

数据流子服务器由数据流模块，DSP扩展数据接口模块，嵌入式数据库模块，嵌入式Web服务器模块，报警与控制模块以及TCP/IP网络模块组成。数据流模块由服务器端下位机组成，单片机接收传感器采集的现场数据后，通过RS485接口将数据流传送给DSP数据接口；对于DSP扩展数据接口接收到的现场数据，DSP将其传给嵌入式数据库；嵌入式数据库模块负责存储现场数据，用户信息以及现场设备信息；嵌入式Web服务器模块完成客户端与服务器的动态交互功能；报警与控制模块负责现场的告警装置及参数控制；TCP/IP网络模块负责数据的网络传输。

视频流子服务器包括视频流模块，DSP扩展视频接口模块，报警与控制模块，流媒体服务器模块以及TCP/IP网络模块。视频流模块主要指摄像头，采集视频后传送给DSP视频接口；DSP扩展视频接口接收视频流，并进行模数转换。DSP对数字视频按H.264标准压缩，再由流媒体服务器进行处理；流媒体服务器完成视频压缩数据的后处理，即打包、传输；TCP/IP网络模块负责视频数据的网络传输。

本实用新型使用时，客户端首先通过Web页面访问服务器端IP地址，服务器端嵌入式Web服务器接收到访问请求后，调用显示主页，即用户认证页面。客户端输入并提交用户信息后，服务器端Web 服务器启用用户认证CGI脚本，访问嵌入式数据库用户信息并与客户端用户信息匹配。认证成功后启动视频和数据处理过程，一方面通过服务器数据接口，即RS485接口向下位机发送采集命令，下位机启动数据采集过程。另一方面DSP开始接收、处理数据。对于数据流，接收后存入数据库，并与设定阈值比较，如果超出将启动告警装置。嵌入式Web服务器通过CGI脚本定时访问数据库现场数据，并在监控页面实时更新显示。对于视频流，接收后首先按H.264标准压缩，再交给流媒体服务器进行RTP打包和传输。客户端Web页面视频播放插件对网口接收到的视频数据进行解包、解码并播放，符合权限的用户可以进入参数控制页面，设置现场诸如数据阈值等参数。服务器端嵌入式Web服务器通过CGI程序解析参数，并进行相关设置。另外，当启动入侵检测模块后，即进入无人值守模式，如检测到有运动物体入侵，将启动告警装置。

Claims

1.一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，其特征在于，包括客户端和服务器端，所述的客户端和服务器端通过因特网远程通信连接，所述的服务器端包括上位机、下位机、传感器和摄像头，所述的上位机和下位机通信由RS485连接，所述的传感器通信连接至下位机，所述的摄像头通过视频接口通信连接至上位机。

2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，其特征在于，所述的下位机为单片机系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，其特征在于，所述的上位机包括DSP、网络通信模块、硬盘、SDRAM和FLASH，所述的网络通信模块、硬盘、SDRAM和FLASH分别通信连接至DSP。

4.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，其特征在于，所述的上位机和下位机通过RS485接口通信连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于嵌入式Web的综合远程监控系统，其特征在于，所述的网络通信模块为TCP/IP网络模块。