CN202949508U - 基于arm的煤矿井下视频监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于ARM的煤矿井下视频监控系统，包括ARM处理器，所述ARM处理器连接有电源电路、复位电路、SDRAM接口电路、NAND FLASH接口电路、USB接口电路，设置在煤矿井下各处的摄像头采集获得视频信息，通过所述USB接口电路传输至所述ARM处理器，由所述ARM处理器处理所获得的图像和数据，并通过串口电路将图像和数据传输到主控室的宿主机中。此系统采用ARM处理器作为系统控制芯片，在复杂多变的井下环境中，对摄像头采集到的视频信号进行快速稳定的处理，应用于煤矿井下安防和监控的实现，较好的解决了如何第一时间监控煤矿井下发生的各种危险事故的问题。

Description

基于ARM的煤矿井下视频监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种视频监控系统，具体而言，涉及一种基于ARM的煤矿井下视频监控系统。

背景技术

煤矿井下生产作业由于远离地面，井下地形复杂，环境非常恶劣，极容易发生事故。利用远程性质的视频监控系统，地面监控工作人员不但能够直观地监视和记录煤矿井下工作现场的生产状况，而且还能够及时发现事故苗头，做到防患于未然，还能够为煤矿安全事故分析提供第一手的井下视频图像资料。所以视频监控是现代煤矿安全生产监控系统中的重要组成部分。现在煤矿井下使用的视频监控系统主要是以PC机为主的传统的视频监控系统，但其存在体积大、高功耗、高成本和使用的灵活性差等方面的不足。

传统上使用基于PC的视频监控系统作为煤矿井下视频监控设备，这是由于视频监控涉及到图像处理所要求的大量数据运算，但是PC机的其他功能将会被浪费掉，这样将会增加视频监控系统的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于ARM的煤矿井下视频监控系统，其具有视频监测图像质量较好、实时性较高、扩容较方便等特点。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于ARM的煤矿井下视频监控系统，包括ARM处理器，所述ARM处理器连接有电源电路、复位电路、SDRAM接口电路、NAND FLASH接口电路、USB接口电路，设置在煤矿井下各处的摄像头采集获得视频信息，通过所述USB接口电路传输至所述ARM处理器，由所述ARM处理器处理所获得的图像和数据，并通过串口电路将图像和数据传输到主控室的宿主机中。

优选的，所述ARM处理器还连接有JTAG接口电路。

优选的，所述ARM处理器还连接有显示模块。

本实用新型的有益效果是：

此系统采用体积小、功耗低、速度快、成本低的ARM处理器作为系统控制芯片，在复杂多变的井下环境中，对摄像头采集到的视频信号进行快速稳定的处理，应用于煤矿井下安防和监控的实现，较好的解决了如何第一时间监控煤矿井下发生的各种危险事故的问题，并具有视频监测图像质量较好、实时性较高、扩容较方便等特点。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1本实用新型系统整体结构示意图；

图2电源电路电路结构示意图；

图3复位电路电路结构示意图。

图中标号说明：1、ARM处理器，2、串口电路，3、宿主机，4、JTAG接口电路，5、复位电路，6、电源电路，7、显示模块，8、USB接口电路，9、SDRAM接口电路，10、NAND FLASH接口电路，11、摄像头。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

参照图1所示，一种基于ARM的煤矿井下视频监控系统，包括ARM处理器1，所述ARM处理器1连接有电源电路6、复位电路5、SDRAM接口电路9、NANDFLASH接口电路10、USB接口电路8，设置在煤矿井下各处的摄像头11采集获得视频信息，通过所述USB接口电路8传输至所述ARM处理器1，由所述ARM处理器1处理所获得的图像和数据，并通过串口电路2将图像和数据传输到主控室的宿主机3中。所述ARM处理器1还连接有JTAG接口电路4与显示模块7。

所述ARM处理器1采用ARM S3C2440作为系统控制芯片。

参照图2所示，所述电源电路6选用型号为SPX1117的器件，SPX1117本身是一个款低功耗和正向电压的调节器，它可用在一些效率高、小封装的低功耗设计系统中，很适合为本实用新型供电使用，为系统提供1.8v、3.3v和5v电压。

参照图3所示，所述复位电路5选用型号为IMP811S的芯片，该款芯片具有优良性能，可对电源实行高效的监视，系统的复位动作还可以实行手动控制，在本系统的电源比复位时的阀值低时，复位芯片将会复位系统。

系统存储电路采用SDRAM芯片的SDRAM接口电路9和采用SAMSUNG公司的K9F1208UOM芯片的NAND FLASH接口电路10。采用超大存储容量价格便宜的这款SDRAM芯片是动态存储的，需要定时刷新才能避免数据的丢失。相对于Flash存储器而言，SDRAM具有掉电之后还能保持数据。NAND FLASH内存是flash内存的一种，其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。NAND FLASH存储器具有容量较大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储。

ARM处理器1通过发送命令来建立与USB接口电路8的连接，允许ARMS3C2440的初始化的时序在决定和USB建立连接之前完成。当处于枚举的状态情况下，按照通信的状况，LED灯将采取间歇性闪烁。PDIUSBDl2中的片选信号由ARM S3C2440的nGCS2引脚输入。ARM中的External I/O BANK2是其此时刻的地址范围。ARM S3C2440的ADDR0口和A0引脚相连接来控制PDIUSBDl2的状态；中断INT_N与ARM S3C2440外部的中断引脚相连接，将会使用外部中断2。

通过JTAG接口电路4对ARM处理器1所有的内部部件进行访问，通过该硬件接口可以高效的调节开发出复杂系统。14针和20针的接口是JTAG具有的两种接口标准，二者之间的信号电气特性一样：当使用14脚接口时，可以利用简单的转化电路使用20脚接口仿真器。

软件设计：

本系统所移植的软件操作系统选择μC/OS-II，μC/OS-II操作系统以它的源代码开放，可裁剪和可移植性等特点广泛的运用在嵌入式系统。向ARMS3C2440移植μC/OS-II操作系统及其应用程序我们应用ADS1.2编译器。在ARMS3C2440的七种模式中：管理模式，用户模式，系统模式，未定义模式，终止模式，快中断模式，中断模式，其中除了用户模式之外，其余的模式是特权模式。七种模式中除系统和用户模式以外和相应的异常联系。本实用新型移植OS_CPU.H文件，OS_CPU_C.C文件和OS_CPU_A.ASM文件，定义缺省任务模式为用户，目的是减少任务程序出错时对该代码的影响。

本实施例工作原理如下：

视频信息通过设置在煤矿井下各处的摄像头11采集获得，经过USB接口电路8传输到ARM处理器1中，作为控制中心的ARM处理器1处理所获得数据，负责指令、数据、图像的分析处理。ARM处理器1通过AHB(系统总线)负责与外设的高速的数据通讯，一方面图像通过显示模块7的LCD接口电路显示在LCD上，一方面通过串口电路2将图像和数据传输到主控室的宿主机3中。FLASH\SDRAM通过SDRAM接口电路9和NAND FLASH接口电路10与ARM处理器1相连作为系统的存储设备使用。通过JTAG接口电路4对ARM处理器1内部部件进行访问，通过此硬件借口高效调节开发更复杂的系统。电源电路6给系统供电，复位电路5保证系统电源工作于正常工作电压，避免程序跑飞，时钟失步等情况出现。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于ARM的煤矿井下视频监控系统，其特征在于：包括ARM处理器(1)，所述ARM处理器(1)连接有电源电路(6)、复位电路(5)、SDRAM接口电路(9)、NAND FLASH接口电路(10)、USB接口电路(8)，设置在煤矿井下各处的摄像头(11)采集获得视频信息，通过所述USB接口电路(8)传输至所述ARM处理器(1)，由所述ARM处理器(1)处理所获得的图像和数据，并通过串口电路(2)将图像和数据传输到主控室的宿主机(3)中。

2.根据权利要求1所述的基于ARM的煤矿井下视频监控系统，其特征在于：所述ARM处理器(1)还连接有JTAG接口电路(4)。

3.根据权利要求1所述的基于ARM的煤矿井下视频监控系统，其特征在于：所述ARM处理器(1)还连接有显示模块(7)。

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