CN203313310U - 一种堆场监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种堆场监控系统，包括：至少一个监控终端和终端管理设备；监控终端分布装设于堆场中，包括：微控制单元、视频采集器、至少一个传感器、存储器和第一无线收发装置；微控制单元分别连接视频采集器、至少一个传感器、存储器和第一无线收发装置；终端管理设备包括：管理服务器和第二无线收发装置；管理服务器连接第二无线收发装置；第一无线收发装置与第二无线收发装置无线连接。本实用新型通过监控终端采集堆场的环境参数信息和视频信息，再通过无线传输技术将采集到的环境参数信息和视频信息发送给终端管理设备，由终端管理设备进行自动控制，达到实时全方位监控堆场以保障堆场内工作人员、作业设备和货物安全的目的。

Description

一种堆场监控系统

技术领域

本实用新型涉及监控技术领域，具体地，涉及一种堆场监控系统。

背景技术

随着物流行业的不断发展壮大，大规模存储待转运货物的堆场面临着前所未有的巨大压力。堆场作业环境的状况直接影响在场机械设备、场内人员、场内货物和财产的安全，并且与堆场运输环境建设密切相关。为保证堆场正常的运营秩序和可靠的安全环境，需要对整个堆场的作业环境进行实时、全方位的监测，并能在危险信号出现时，及时发出警报。

但是，目前还没有一套融合信息采集、处理、通信等多种信息化技术的堆场监控系统。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种堆场监控系统，以提供一种能够对堆场环境进行实时监控以保障堆场内工作人员、作业设备和货物安全的技术。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种堆场监控系统，所述堆场监控系统包括：至少一个监控终端和终端管理设备；

所述监控终端分布装设于堆场中，包括：微控制单元、视频采集器、至少一个传感器、存储器和第一无线收发装置；所述微控制单元分别连接所述视频采集器、所述至少一个传感器、所述存储器和所述第一无线收发装置；

所述终端管理设备包括：管理服务器和第二无线收发装置；所述管理服务器连接所述第二无线收发装置；

所述第一无线收发装置与所述第二无线收发装置无线连接。

借助于上述技术方案，本实用新型通过分布装设于堆场中的监控终端采集堆场的环境参数信息和视频信息，再通过无线传输技术将采集到的环境参数信息和视频信息发送给终端管理设备，由终端管理设备进行自动控制，达到实时全方位监控堆场以保障堆场内工作人员、作业设备和货物安全的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的堆场监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的监控终端的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的终端管理设备的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的终端管理设备与监控终端的拓扑结构示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的包括报警器的监控终端结构示意图；

图6是本实用新型实施例一提供的包括光伏发电装置的监控终端结构示意图；

图7是本实用新型实施例一提供的光伏发电装置示意图；

图8是本实用新型实施例一提供的包括数据压缩处理器的监控终端结构示意图；

图9是本实用新型实施例二提供的堆场监控系统工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种堆场监控系统，如图1所示，所述堆场监控系统包括：至少一个监控终端11和终端管理设备12；

所述监控终端11分布装设于堆场中，如图2所示，监控终端11包括：微控制单元（MicroControl Unit，MCU）111、视频采集器112、至少一个传感器113、存储器114和第一无线收发装置115；所述微控制单元111分别连接所述视频采集器112、所述至少一个传感器113、所述存储器114和所述第一无线收发装置115；

具体的，监控终端11中的各电子器件都采用低功耗器件，以保证监控终端11能够长时间工作，各电子器件的具体功能如下：

微控制单元111用于控制视频采集器112、传感器113、存储器114和第一无线收发装置115之间协调工作，以及处理终端管理设备12下发的各种命令。

视频采集器112用于对对场中装设该监控终端11的周围环境进行视频拍摄，可用于受保护区域入侵监测和穿越警戒线监测；为解决堆场现场光线不足、气候变化影响以及夜间拍摄等问题，可以选择采用红外热成像仪作为视频采集器112，红外热成像仪采用红外成像，能够在光线不足、夜间或气候恶劣等环境中对周围环境进行视频拍摄。

传感器113用于对堆场的环境条件进行监测，可根据堆场储存货物的环境需要选择传感器113类型，例如，可采用温度传感器113、湿度传感器113、风速传感器113、光照度传感器113等。

存储器114用于存储视频采集器112采集的视频信息和传感器113采集的堆场环境条件参数，传感器113采集的堆场环境条件参数的存储量一般较小，若视频采集器112采集的视频图像数据分辨率为640×480的真彩色图像，则每帧图像占用空间约为900KB，为提升传输效率、降低传输代价，可适当调整帧频，调整为每秒10帧，每分钟所需存储空间约为527M，每小时所需存储空间约为30G。

第一无线收发装置115用于将存储器114中存储的堆场环境条件参数和视频图像数据传输给终端管理设备12，以及接收终端管理设备12下发的各种命令并传输给微控制单元111进行处理，其中，向终端管理设备12传输堆场环境条件参数和视频图像数据的周期可根据实际情况进行设置，例如，可设置为实时传输，也可设置每小时传输一次。

如图3所示，所述终端管理设备12包括：管理服务器121和第二无线收发装置122；所述管理服务器121连接所述第二无线收发装置122；所述第一无线收发装置115与所述第二无线收发装置122无线连接。

具体的，终端管理设备12中各电子器件的具体功能如下：

第二无线收发装置122与监控终端11中的第一无线收发装置115之间通过无线方式传输数据，用于接收第一无线收发装置115发送的堆场环境条件参数和视频图像数据并传输给管理服务器121进行处理，以及将管理服务器121下发的各种命令发送给第一无线收发装置115。

管理服务器121用于对监控终端11发送来的堆场环境条件参数和视频图像数据进行分析、处理、统计、存储和显示，并根据用户的需要向监控终端11下发命令，以控制监控终端11的工作状态；管理服务器121可采用专用的服务器，配备相关的操作系统和相关的应用软件，其实现的功能如下：

1）数据处理功能：接收监控终端11发送的堆场环境条件参数和视频图像数据，并对这些数据进行分析、模式匹配、统计等处理；

2）离线学习功能：对堆场环境条件的变化规律进行动态学习，使得监控策略更具智能性和鲁棒性；

3）数据存储功能：用于存储堆场环境条件参数和视频图像数据等；

4）网络管理：管理堆场内无线局域网络的动态拓扑结构；

5）用户界面：负责与用户的交互，包括数据显示，接收用户的指令等。

本实施例通过分布装设于堆场中的监控终端11采集堆场的环境条件信息和视频图像信息，再通过无线传输技术将采集到的环境参数信息和视频信息发送给终端管理设备12，由终端管理设备12进行自动控制，达到实时全方位监控堆场以保障堆场内工作人员、作业设备和货物安全的目的。

优选的，本实施例提供的堆场监控系统还包括：至少一个无线中继设备13；所述无线中继设备13分别与所述第一无线收发装置115和所述第二无线收发装置122无线连接。

具体的，一般堆场的面积比较大，且货物的物理布局复杂，为了保证监控终端11与终端管理设备12之间的无线传输质量，可根据实际需要在堆场中部署一定数量的无线中继设备13，为终端监控涉笔与终端管理设备12之间的无线传输提供中继功能，如图4所示，本实施例将终端管理设备12与监控终端11和无线中继设备13之间采用拓扑结构设置，并且终端管理设备12与监控终端11之间能够双向通信。

本实施例中，第一无线收发装置115、无线中继设备13和第二无线收发装置122可采用任意一种无线传输协议进行通信，例如，支持802.11a/b/g协议，采用WIFI技术进行无线通信。

优选的，如图5所示，监控终端11还包括报警器116。

具体的，终端管理设备12中可设置报警策略，通过此类报警策略判断监控终端11发送的堆场环境条件信息和视频图像信息判断堆场是否出现异常，并在出现异常时向监控终端11下发报警命令，以控制报警器116进行报警；此外，终端管理设备12也可将此类报警策略发送给监控终端11，由存储器114存储，并由微控制单元111根据此类报警策略对传感器113采集的堆场环境条件信息和视频采集器112采集的视频图像信息进行判断，若判断异常则控制报警器116进行报警。

具体实施时，可根据堆场实际情况在终端管理设备12设置多种报警策略，例如，针对不同位置的监控终端11设置不同的预警级别和报警处理策略。

本实施例中，报警器116可以为蜂鸣器或声光报警器116。

优选的，如图6所示，监控终端11还包括光伏发电装置117。

具体的，监控终端11中配备有光伏发电装置117时，能够利用太阳能进行供电，达到环保节能的目的，利用太阳能供电提高了在对场中装设监控终端11的自由度。

如图7所示，光伏发电装置117包括：太阳能电池1171、充放电控制器1172和蓄电池1173。

具体的，太阳能电池1171利用太阳能进行发电，并由蓄电池1173存储电能；有阳光时，太阳能电池1171将光能转换为电能供监控终端11中的其他电子器件使用，并同时向蓄电池1173存储电能；夜间或阴雨天时，则由蓄电池1173向监控终端11中的其他电子器件供电。

光伏发电装置117选型：每个监控终端11需要负载多种电子器件，如视频采集器112（<3W）和其他传感器113，这些电子器件均为低功耗负载，假设监控终端11每小时总负载功率为5W，负载工作电压为12V，每日要求24小时工作，要求能够连续工作3个阴雨天。以北京为例，已知北京太阳能资源平均峰值日照时数为5.01小时，则太阳能电池1171组件总功率P=5W×24h/5.01h=601.2W，故可考虑选用一块600W的单晶硅光伏电池板（电池组件）；蓄电池1173容量B=5W×24h/12V×3天=30Ah，但由于当地冬季是最低温度可达到-10℃左右，冬季是会造成蓄电池1173容量减小，此外考虑环境污染的因素，可考虑选用一只50Ah/12V的蓄电池1173。

优选的，如图8所示，堆场监控终端11还包括：数据压缩处理器118。

具体的，为了提高监控终端11与终端管理设备12之间的无线传输速率，可在监控终端11中设置数据压缩处理器118，以对存储器114中存储的堆场环境条件参数和视频图像数据进行数据压缩，然后再由第一无线收发装置115发送给第二无线收发装置122。

实施例二

本实施例提供一堆场监控系统的工作流程实例，启动本实施例的堆场监控系统后，监控终端会将实时监控的堆场环境条件参数和视频图像及时传送给终端管理设备，由终端管理设备的管理服务器对监测数据进行分析处理，然后，将结果显示给用户或者将警报指令下发给相应的监控终端。整个堆场监控系统工作流程如图9所示，包括：

Step1：场内工作人员启动监控终端；

Step2：打开监控终端的第一无线收发装置，与终端管理设备建立连接；

Step3：监控终端从终端管理设备获取工作时的网络地址；

Step4：终端管理设备对监控终端进行初始化；

Step5：监控终端开始周期性的采集堆场的环境条件参数以及周围视频信息；

Step6：监控终端根据预先设定的数据传输周期，向终端管理设备发送堆场环境条件参数以及视频信息；

Step7：终端管理设备对监控终端发送的堆场环境条件参数以及视频信息进行分析，判断堆场当前环境是否异常，如异常，则进入Step8，否则进入Step10；

Step8：终端管理设备向终端监控节点发送报警命令，同时监控终端接收到该命令后，发出报警；

Step9：管理人员对把报警情况进行确认，并作出相应的改善措施，然后返回到Step5；

Step10：判断对堆场环境的监控是否已经结束，如果结束，则进入Step11，否则返回Step5；

Step11：关闭监控终端。

综上所述，本实用新型实施例提供的堆场监控系统包括以下有益效果：

（1）融合信息采集、处理、通信等技术对堆场作业环境进行实时监测，保障堆场作业环境内的工作人员、作业设备和货物的安全；

（2）实时采集堆场作业环境条件参数（如温度、湿度、风速、光照条件等）以及堆场视频信息，根据报警策略判断堆场作业环境的安全性；

（3）采用无线通信模式，有效解决了堆场作业环境不利于铺设网线和电缆的问题；

（4）采用带蓄电池的太阳能光伏发电装置对监控终端进行供电，有效解决了监控终端的供电问题，使得能源供给有效地适应变化；

（5）监控终端中各功能模块均采用低功耗芯片，保障了监控终端可长时间的工作；

（6）视频监控模块采用了红外热成像仪，有效解决了堆场作业环境中光线不足、气候变化影响以及夜间拍摄等问题；

（7）终端管理设备可对监控终端采集的各种环境条件参数进行动态分析，总结堆场环境变化规律，制定合理的监控策略，提高了堆场监控系统的智能性和鲁棒性。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (8)

1.一种堆场监控系统，其特征在于，所述堆场监控系统包括：至少一个监控终端和终端管理设备；

所述监控终端分布装设于堆场中，包括：微控制单元、视频采集器、至少一个传感器、存储器和第一无线收发装置；所述微控制单元分别连接所述视频采集器、所述至少一个传感器、所述存储器和所述第一无线收发装置；

所述终端管理设备包括：管理服务器和第二无线收发装置；所述管理服务器连接所述第二无线收发装置；

所述第一无线收发装置与所述第二无线收发装置无线连接。

2.根据权利要求1所述的堆场监控系统，其特征在于，所述堆场监控系统还包括：至少一个无线中继设备；所述无线中继设备分别与所述第一无线收发装置和所述第二无线收发装置无线连接。

3.根据权利要求1所述的堆场监控系统，其特征在于，所述监控终端还包括：报警器。

4.根据权利要求1所述的堆场监控系统，其特征在于，所述监控终端还包括：光伏发电装置。

5.根据权利要求4所述的堆场监控系统，其特征在于，所述光伏发电装置包括：太阳能电池、充放电控制器和蓄电池。

6.根据权利要求1所述的堆场监控系统，其特征在于，所述监控终端还包括：数据压缩处理器。

7.根据权利要求1所述的堆场监控系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括：

温度传感器；和/或，

湿度传感器；和/或，

风速传感器；和/或，

光照度传感器。

8.根据权利要求1所述的堆场监控系统，其特征在于，所述视频采集器为红外热成像仪。

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