CN204069178U - 一种基于cors系统的高精度定位视频监测获取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，包括CORS系统、摄像头、供电单元，还包括上位机、主控模块、GPRS模块、GPS模块和串口操作模块，其中上位机，完成对GPS信息的读取和系统调试；主控模块，完成MCU初始化、各个模块的调用；GPRS模块，接收CORS的差分信息，完成上位机与主控模块之间以及所述视频监测装置与差分信息转发服务器之间的双向通信；GPS模块，接收卫星定位信息，对接收到的CORS差分修正信息进行差分运算，实现高精度定位；串口操作模块，完成与主控模块间双向通信。本实用新型的装置，无需架设参考站，真正实现单机作业，大大提高现有视频监测终端的定位精度和减少视频监测终端获取高精度定位信息的测量成本。

Description

一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置

技术领域

本实用新型涉及土地再开发监测与测量领域，特别涉及一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置。

背景技术

村镇建设用地再开发的有效监测与准确测量，为建立土地“批、供、用、补、查”全程管理机制提供重要的技术支撑，对于保障村镇建设用地再开发健康、规范、有序、稳步地进行具有重要意义。

目前，村镇建设用地再开发常用的实时监测与测量方法主要有两种，一种是传统的人员巡查、数据上报等常规监控手段，即国土部门的巡查工作人员亲自到村镇建设用地再开发现场进行查看和勘测，监测效率低下，难以满足有效实时监管的要求；另一种方法是通过布设摄像头来进行监控。这种方法可以满足实时监控的要求，但是目前采用的摄像头大多没有坐标定位功能，使用上只能局限在单纯的视频图像获取。某些摄像头现在具有坐标定位功能，但是这些摄像头只能利用集成的GPS模块进行单机的坐标定位，定位精度十分有限，定位的坐标往往偏差十几米。而对于村镇建设用地再开发的业务与监测监管系统集成平台来说，获取高精度坐标定位信息十分必要。这有利于监管平台智能分析村镇建设用地再开发现场的规划设计、开发实施、管理边界等全过程业务。同时，由于定位精度的局限，也使得摄像头与电子地图的实时交互应用受到极大的束缚。

基于以上弊端，一种连续运行卫星定位服务综合系统（ContinuousOperational Reference System，CORS）为视频监测获取高精度定位提供了新的手段，成为土地监测坐标定位研究的新方向。

CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成。各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。CORS系统改变了传统RTK测量作业方式，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率；CORS系统拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差和周跳，增强差分作业的可靠性；CORS系统的用户不需架设参考站，真正实现单机作业，并可提供远程INTERNET服务，实现了数据的共享。

因此，如何在CORS系统基础上，设计出一种定位精度高、工作高效、可靠性强、成本低廉的用于村镇建设用地再开发的视频监测获取装置具有一定的理论和实际意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，包括CORS系统、用于实时获取视频图像的摄像头、供电单元，还包括上位机、主控模块、GPRS模块、GPS模块和串口操作模块，其中

上位机，完成对GPS信息的读取和系统调试；

主控模块，完成MCU初始化、与GPRS模块、GPS模块之间通信消息的初始化、调用GPRS模块和GPS模块提供的函数、调用摄像头；

GPRS模块，接收CORS的差分信息，完成上位机与主控模块之间以及所述视频监测装置与差分信息转发服务器之间的双向通信；

GPS模块，接收卫星定位信息，对接收到的CORS差分修正信息进行差分运算，实现高精度定位；

串口操作模块，完成与主控模块间双向通信；向GPS模块传递控制信号，通过GPRS模块回传位置信息参数，并完成收发缓冲区的管理，以及数据在收发缓冲区和消息缓冲区之间的交换。

所述的基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，还包括LCD显示模块，完成对主控模块、GPRS模块、GPS模块以及摄像头的运行状态的显示以提示用户进行相关的操作；此时主控模块调用LCD模块以显示运行状态信息。

优选的，所述供电单元采用220v市电接入，通过变压器降压为15v后，经二极管整流，再分别用LM7812和LM7912芯片转12v，用LM7805和LM7905芯片转5v，供相关模块使用。

优选的，所述主控模块采用TMS320DM816x DaVinci平台，具备高速的信号处理能力。

优选的，所述GPS模块采用GPS15XL-W模块。该模块体积小，重量轻，功耗低，性能稳定可靠，首次定位和重捕获时间短，具有较强抗遮挡和抗干扰能力，具备可接收GPS差分信息数据串口。

优选的，所述GPRS模块采用USR-GPRS232-701模块。该模块支持联通和移动GPRS网络；支持ALWAYS ONLINE（永久在线）模式，支持掉线重连；提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专用网络。

具体的，所述的GPRS模块和GPS模块工作过程为，视频监测终端中的GPRS模块接收CORS发送的差分信息，然后将差分信息送到终端中的GPS模块进行差分运算，从而得出精准的坐标。再通过GPRS模块将此坐标信息发送回主机。同时，设置接收CORS差分信息的视频监测终端作为第二基站，通过GPRS模块由服务器转发差分信息给其他的视频监测终端。其余的各个视频监测终端得到差分信息后，同样由GPS进行差分运算得到精准坐标，再通过GPRS模块将精准坐标信息送回主机。最后，主机端即可获取每一个视频监测终端的精准坐标。

更进一步的，GPRS模块接收CORS发来的GPS差分信息步骤为，首先由MCU设置串口参数，包括波特率和准备串口读写函数；设置串口完毕后，建立Connecting文件来设置资料账号与密码，然后建立Tcp service文件来指定Internet连接平台和设置IP地址跟端口号；接着等候Connect指令来打开Tcp连接，当建立连接成功后，进入数据模式，即进入与数据控制中心1：1的透明传输模式。GPRS模块向其余终端转发GPS差分修正信息步骤为，由GPRS DTU上传差分信息到服务器，服务器再转发给目标GPRS DTU，从而实现DTU之间的远程通讯。

一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取方法，包含以下顺序的步骤：

S1.通过视频监测终端中集成的GPRS模块，连续接收CORS发送的差分信息；

S2.将差分信息送到终端中的GPS模块做差分运算后，得出精准的坐标，再通过GPRS模块将此坐标信息发送回主机；

S3.设置接收CORS差分信息的视频监测终端作为第二基站，通过GPRS模块上传差分信息由服务器转发给其他的视频监测终端；

S4.其余的各个视频监测终端得到差分信息后，同样由GPS进行差分运算得到精准坐标，再通过GPRS模块将精准坐标信息送回主机；

S5.最后，主机端即可获取每一个视频监测终端的精准坐标。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型基于CORS实现视频监测终端的单机高精度定位，无需架设参考站，真正实现单机作业，大大提高现有视频监测终端的定位精度和减少视频监测终端获取高精度定位信息的测量成本。

2、本实用新型利用设置接收CORS差分信息的视频监测终端作为第二基站，实现了只需要一个CORS用户获取差分修正信息，其余的各个视频监测终端均不需要注册CORS用户，只需接收由第二基站产生的差分信息即可获取精准坐标信息。不但大大降低装置的运营成本，而且进一步提高了定位精度。

3、本实用新型终端之间通讯由GPRS模块实现，无需另外再增加信息传输模块，并可解决监测区域现场遮挡和干扰多的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置的总体部署示意图；

图2为本实用新型所述的一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置的结构示意图；

图3为图2所述装置的安装示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，针对村镇建设用地监控区域现场特点，采用固定视频监测终端与移动视频监测终端相结合的部署方式。固定视频监测终端用于对监控区域进行总体监控，设置工作姿势完毕即可进行视频监控；在监控过程，由于建筑物遮挡等问题，固定视频监测终端的监测范围必然存在盲区。因此补充架设移动视频监测终端X和Y来对盲区进行补充监控。移动视频监测终端也可用来实现特定监控区域的重点、定点监控。最终，固定终端实现大面积场景信息获取，移动终端主要负责特定区域和盲区的图像采集，作为固定终端信息获取的补充。图1中的监测终端和移动监测终端均为本实用新型所述的一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置。

如图3，固定视频监测终端安装在铁制杆塔（高度为12米），在杆塔上方安装可水平360度、垂直90度旋转的云台来架设视频监测终端，设备箱可以安装在杆塔上，安装示意图如图2所示。移动视频监测终端的架设遵循灵活、便捷、安全和稳定的原则，主要是通过可调节三角架来实现。视频监测终端都遵循就近取电取网原则。

如图2，一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，包括CORS系统、用于实时获取视频图像的摄像头、供电单元，所述供电单元采用220v市电接入，通过变压器降压为15v后，经二极管整流，再分别用LM7812和LM7912芯片转12v，用LM7805和LM7905芯片转5v，供相关模块使用；还包括上位机、主控模块、GPRS模块、GPS模块、串口操作模块和LCD显示模块，其中

上位机，完成对GPS信息的读取和系统调试；

主控模块，完成MCU初始化、与GPRS模块、GPS模块之间通信消息的初始化、调用GPRS模块和GPS模块提供的函数、调用摄像头；所述主控模块采用TMS320DM816x DaVinci平台，具备高速的信号处理能力；主控模块即图2中的主控芯片；

GPRS模块，接收CORS的差分信息，完成上位机与主控模块之间以及所述视频监测装置与差分信息转发服务器之间的双向通信；

GPS模块，接收卫星定位信息，对接收到的CORS差分修正信息进行差分运算，实现高精度定位；所述GPS模块采用GPS15XL-W模块；

串口操作模块，完成与主控模块间双向通信；向GPS模块传递控制信号，通过GPRS模块回传位置信息参数，并完成收发缓冲区的管理，以及数据在收发缓冲区和消息缓冲区之间的交换；所述GPRS模块采用USR-GPRS232-701模块；

LCD显示模块，完成对主控模块、GPRS模块、GPS模块以及摄像头的运行状态的显示以提示用户进行相关的操作；此时主控模块调用LCD模块以显示运行状态信息。

一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取方法，包含以下顺序的步骤：

S1.通过视频监测终端中集成的GPRS模块，连续接收CORS发送的差分信息；

S2.将差分信息送到终端中的GPS模块做差分运算后，得出精准的坐标，再通过GPRS模块将此坐标信息发送回主机；

S3.设置接收CORS差分信息的视频监测终端作为第二基站，通过GPRS模块上传差分信息由服务器转发给其他的视频监测终端；

S4.其余的各个视频监测终端得到差分信息后，同样由GPS进行差分运算得到精准坐标，再通过GPRS模块将精准坐标信息送回主机；

S5.最后，主机端即可获取每一个视频监测终端的精准坐标。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，包括CORS系统、用于实时获取视频图像的摄像头、供电单元，其特征在于：还包括上位机、主控模块、GPRS模块、GPS模块和串口操作模块，其中

上位机，完成对GPS信息的读取和系统调试；

主控模块，完成MCU初始化、与GPRS模块、GPS模块之间通信消息的初始化、调用GPRS模块和GPS模块提供的函数、调用摄像头；

GPRS模块，接收CORS的差分信息，完成上位机与主控模块之间以及所述视频监测装置与差分信息转发服务器之间的双向通信；

GPS模块，接收卫星定位信息，对接收到的CORS差分修正信息进行差分运算，实现高精度定位；

串口操作模块，完成与主控模块间双向通信；向GPS模块传递控制信号，通过GPRS模块回传位置信息参数，并完成收发缓冲区的管理，以及数据在收发缓冲区和消息缓冲区之间的交换。

2.根据权利要求1所述的基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，其特征在于：还包括LCD显示模块，完成对主控模块、GPRS模块、GPS模块以及摄像头的运行状态的显示以提示用户进行相关的操作；此时主控模块调用LCD模块以显示运行状态信息。

3.根据权利要求1所述的基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，其特征在于：所述供电单元采用220v市电接入，通过变压器降压为15v后，经二极管整流，再分别用LM7812和LM7912芯片转12v，用LM7805和LM7905芯片转5v，供相关模块使用。

4.根据权利要求1所述的基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，其特征在于：所述主控模块采用TMS320DM816x DaVinci平台，具备高速的信号处理能力。

5.根据权利要求1所述的基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，其特征在于：所述GPS模块采用GPS15XL-W模块。

6.根据权利要求1所述的基于CORS系统的高精度定位视频监测获取装置，其特征在于：所述GPRS模块采用USR-GPRS232-701模块。