CN204559927U - 一种具有图像视频监控功能的城市照明监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有图像视频监控功能的城市照明监控系统，包括监控中心、支路控制器和单灯控制器，支路控制器包括互联网通信模块、第一WSN网络通信模块、第一载波通信模块和视频监控装置，单灯控制器包括第二WSN网络通信模块和第二载波通信模块，第一WSN网络通信模块和第二WSN网络通信模块连接，互联网通信模块连接监控中心，第一载波通信模块和第二载波通信模块连接，视频监控装置连接互联网通信模块，视频监控装置设置在单灯控制器的一侧。本实用新型的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统可以通过互联网通信模块将视频监控装置拍摄到的现场情况传输至监控中心，实现照明监控系统遥视功能。通过照明监控系统，在发生人为偷盗事件时，可以实时获取偷盗现场信息，结合防盗告警系统，为偷盗事件分析处理提供有利证据。

Description

一种具有图像视频监控功能的城市照明监控系统

技术领域

    本实用新型涉及一种具有图像视频监控功能的城市照明监控系统。

背景技术

现有的城市照明监控系统采用了三层架构，控制中心、支路控制器（BranchNode）、单灯控制器（LeafNode），控制中心与支路控制器采用目前成熟的GPRS/CDMA/3G/通信方式，支路控制器和单灯控制器采用无线或有线方式进行信息交互。具体信息参见下图。

图1 现有城市照明监控系统架构，控制中心是照明管理人员对路灯和夜景灯运行状态进行监视和管理的办公区域，管理人员通过中心软件实现对全市照明变压器/配电柜以及路灯灯具的访问和控制；支路控制器（BranchNode）与照明变压器/配电柜安装在一起，实现对变压器/配电柜交流接触器控制，采集线路的各种状态信息；单灯控制器（LeafNode），安装在灯杆处，检测每个光源的信息，并实现光源的开关控制。

总体而言，当前照明监控系统支持如下能力。

遥测：远程采集BranchNode、LeafNode运行模拟数据；

遥控：远程控制BranchNode、LeafNode输出；

遥信：远程获取BranchNode、LeafNode输出开光量状态；

遥调：远程调节BranchNode、LeafNode模拟量输出幅值；

现有产品的缺点：

1、不支持遥视：无法远程检视BranchNode、LeafNode现场图像、视频信息，导致无法获取更直观、更全面BranchNode、LeafNode现场画面，故障判断结果可信度产生一定折扣。

2、无法提供图像视频防盗功能：当前只能通过模拟数据、IO状态等信息辅助判断站点故障，对于当前普遍存在的人为偷到行为，无法第一时间提供真实图像、视频数据。

因此，需要一种具有图像视频监控功能的城市照明监控系统以解决上述问题。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对现有技术中城市照明监控系统存在的问题，提供一种具有图像视频监控功能的城市照明监控系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统采用如下技术方案：

一种具有图像视频监控功能的城市照明监控系统，包括监控中心、支路控制器和单灯控制器，所述支路控制器包括互联网通信模块、第一WSN网络通信模块、第一载波通信模块和视频监控装置，所述单灯控制器包括第二WSN网络通信模块和第二载波通信模块，所述第一WSN网络通信模块和第二WSN网络通信模块连接，所述互联网通信模块连接所述监控中心，所述第一载波通信模块和第二载波通信模块连接，所述视频监控装置连接所述互联网通信模块，所述视频监控装置设置在所述单灯控制器的一侧。

更进一步的，所述视频监控装置通过USB接口连接所述支路控制器。支路控制器通过USB接口与视频监控装置连接，既能满足传输带宽需要，同时可以提供视频监控装置灵活部署需要。

更进一步的，所述单灯控制器还包括时钟单元，所述时钟单元包括时钟芯片（U2）和超级电容（S11），所述时钟芯片（U2）包括VCC2端、X1端、X2端、GND端、RST端、I/O端、SCLK端和VCC1端，所述VCC2端连接+3.3V电压端并通过电容C13接地，所述X1端和X2端通过晶振连接，所述GND端接地，所述RST端、I/O端和SCLK端分别通过电阻R16、电阻R15和电阻R14连接+3.3V电压端，所述VCC1端连接所述超级电容（S11），所述VCC1端依次通过并联连接的电阻R35和电阻R34、二极管D6和二极管D7连接+4.7V电压端。单灯控制器将超级电容作为单灯控制器上时钟电路部分的备份电源，代替纽扣电池，将备份电池变为可充电电源，延长备份电源的寿命。可以大大减少更换电池的工作量，减少废旧电池对环境造成的不良影响。

更进一步的，所述单灯控制器还包括控制单元，包括继电器K1和三极管Q1，所述继电器K1的电磁铁包括第一端和第二端，所述第一端通过电阻R1连接+5V电压端并通过电容C1接地，所述第一端和第二端通过二极管D1、电阻R2和电容C2连接，其中，电阻R2和电容C2串联连接，二极管D1与所述电阻R2和电容C2并联，所述三极管Q1的集电极连接所述第二端，所述三极管的基极通过电阻R4连接所述三极管的发射极，所述三极管的基极通过串联连接的电阻R3和电容C3接地，所述三极管的发射极接地。

更进一步的，所述支路控制器还包括JN5148无线微控制器，所述第一WSN网络通信模块为ZIGBEE模块，所述第一载波通信模块为PLMODEM模块，所述JN5148无线微控制器包括DIO17接口、DIO18接口、DIO19接口和DIO20接口，所述ZIGBEE模块包括RX端、TX端和GND端，所述PLMODEM模块包括第二RX端、第二TX端和第二GND端，所述DIO17接口和DIO18接口分别连接RX端和TX端，所述DIO19接口和DIO20接口分别连接第二RX端和第二TX端。

有益效果：本实用新型的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统可以通过互联网通信模块将视频监控装置拍摄到的现场情况传输至监控中心，实现照明监控系统遥视功能。通过照明监控系统，在发生人为偷盗事件时，可以实时获取偷盗现场信息，结合防盗告警系统，为偷盗事件分析处理提供有利证据。

附图说明

图1是为现有的城市照明监控系统架构图；

图2为故障处理场景的流程图；

图3为系统防盗场景的流程图；

图4为单灯控制器的结构示意图；

图5为单灯控制器的时钟单元的电路图；

图6为单灯控制器的控制单元电路图；

图7为支路控制器的结构图；

图8为单灯控制器的结构图；

图9为ZIGBEE模块和PLMODEM模块与JN5148无线微控制器的连接图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实用新型的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统，包括监控中心、支路控制器和单灯控制器，支路控制器包括互联网通信模块、第一WSN网络通信模块、第一载波通信模块和视频监控装置，单灯控制器包括第二WSN网络通信模块和第二载波通信模块，第一WSN网络通信模块和第二WSN网络通信模块连接，互联网通信模块连接监控中心，第一载波通信模块和第二载波通信模块连接，视频监控装置连接互联网通信模块，视频监控装置设置在单灯控制器的一侧。其中，优选的，视频监控装置通过USB接口连接支路控制器。支路控制器通过USB接口与视频监控装置连接，既能满足传输带宽需要，同时可以提供视频监控装置灵活部署需要。

请参阅图9所示，本实用新型的支路控制器还包括JN5148无线微控制器，第一WSN网络通信模块为ZIGBEE模块，第一载波通信模块为PLMODEM模块，JN5148无线微控制器包括DIO17接口、DIO18接口、DIO19接口和DIO20接口，ZIGBEE模块包括RX端、TX端和GND端，PLMODEM模块包括第二RX端、第二TX端和第二GND端，DIO17接口和DIO18接口分别连接RX端和TX端，DIO19接口和DIO20接口分别连接第二RX端和第二TX端。

1、故障处理场景

请参阅图2所示，流程说明

1）监控系统支路控制器控制系统实时采集处理支路控制器数据；

2）发现支路控制器系统故障，支路控制器处理系统向监控中心上报告警，其中包括支路控制器图像信息；

3）监控中心接收到支路控制器告警信息，根据上报支路控制器信息，确认故障种类；

4）如需对现场进行进一步确认，则实时查看现场图片、视频信息，获取更多现场数据。

5）根据获取的现场信息，对现场故障做最终确认，并作出处理决断。

2、系统防盗场景

请参阅图3所示，流程说明：

1）支路控制器实时监控箱门等状态信息；

2）一旦检测到箱门异常打开，则主动进行拍摄、录像；

3）将拍摄到的图片、录像视频信息主动发送防盗告警到监控中心；

4）监控中心接收到声光报警信息后，立即通知联动处理部门，赶赴现场处理偷盗行为；

5）在处理现场偷盗时，辅助以防盗告警图像、视频，对犯罪行为进行确认；

6）如后续有现场偷盗证据需要，可直接取证。

请参阅图5和图6所示，本实用新型的单灯控制器还包括时钟单元，时钟单元包括时钟芯片U2和超级电容S11，时钟芯片U2包括VCC2端、X1端、X2端、GND端、RST端、I/O端、SCLK端和VCC1端，VCC2端连接+3.3V电压端并通过电容C13接地，X1端和X2端通过晶振连接，GND端接地，RST端、I/O端和SCLK端分别通过电阻R16、电阻R15和电阻R14连接+3.3V电压端，VCC1端连接超级电容S11，VCC1端依次通过并联连接的电阻R35和电阻R34、二极管D6和二极管D7连接+4.7V电压端。单灯控制器将超级电容作为单灯控制器上时钟电路部分的备份电源，代替纽扣电池，将备份电池变为可充电电源，延长备份电源的寿命。可以大大减少更换电池的工作量，减少废旧电池对环境造成的不良影响。单灯控制器还包括控制单元，包括继电器K1和三极管Q1，继电器K1的电磁铁包括第一端和第二端，第一端通过电阻R1连接+5V电压端并通过电容C1接地，第一端和第二端通过二极管D1、电阻R2和电容C2连接，其中，电阻R2和电容C2串联连接，二极管D1与电阻R2和电容C2并联，三极管Q1的集电极连接第二端，三极管的基极通过电阻R4连接三极管的发射极，三极管的基极通过串联连接的电阻R3和电容C3接地，三极管的发射极接地。

实施例1

请参阅图5所示，具有无需电池时钟电路功能的单灯控制器的主要构成为：

1、 时钟单元：主要为单灯控制器提供系统时钟，使控制器能够按照设定的时间进行正常的开关灯。单灯控制器上电时对超级电容充电，达到时钟芯片的工作电压2V只需2秒。停电后，时钟芯片由超级电容供电，单独供电时间可持续数日。

2、 电源模块：采用开关电源模块，模块输出+5V的直流电，通过滤波、稳压电路以滤去电源纹波，从而得到较平滑的直流电压。电源电路给整个单灯控制器供电，使单灯控制自身能正常运行。

3、 运算控制/zigbee无线通信单元：采用JN5148， JN5148是整个单灯控制器的中枢，其兼容了运算控制功能与zigbee无线通信功能，与各模块进行衔接控制协调，保证单灯控制器能够正确运行。采用zigbee通信协议，其通信功能可以实时与监控中心进行信息交互，包括上报系统时钟，接收监控中心命令按照设定的时间进行开关灯等。

4、 控制单元：通过IO口输出，控制继电器，以实现开关灯的控制。该模块主要根据单灯控制器接收到的开关灯命令以及模式转换设置来进行开关灯操作。控制单元电路如下图3。

5、 模拟量采集单元：采集外部电路的电压、电流模拟值，并将模拟值通过运算控制模块转化为数字值，此值可用于监测电路的实时电压、电流值，检测电路的工作状态是否正常。并将采集的电压电流值通过运算控制模块计算出功率及功率因数，由此可检测出目前电路的有功功率和总功率，利于照明灯监控部门对电能使用量的知情，也利于对电路电能使用量的调整，达到节能功能。

6、 存储单元：用于存储模拟采样数值，路灯亮化信息，功率、功率因数、电压、电流数值以及故障信息。

本实用新型的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统可以通过互联网通信模块将视频监控装置拍摄到的现场情况传输至监控中心，实现照明监控系统遥视功能。通过照明监控系统，在发生人为偷盗事件时，可以实时获取偷盗现场信息，结合防盗告警系统，为偷盗事件分析处理提供有利证据。

Claims (5)

1.一种具有图像视频监控功能的城市照明监控系统，包括监控中心、支路控制器和单灯控制器，所述支路控制器包括互联网通信模块、第一WSN网络通信模块、第一载波通信模块和视频监控装置，所述单灯控制器包括第二WSN网络通信模块和第二载波通信模块，所述第一WSN网络通信模块和第二WSN网络通信模块连接，所述互联网通信模块连接所述监控中心，所述第一载波通信模块和第二载波通信模块连接，所述视频监控装置连接所述互联网通信模块，所述视频监控装置设置在所述单灯控制器的一侧。

2.如权利要求1所述的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统，其特征在于，所述视频监控装置通过USB接口连接所述支路控制器。

3.如权利要求1所述的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统，其特征在于，所述单灯控制器还包括时钟单元，所述时钟单元包括时钟芯片(U2)和超级电容(S11)，所述时钟芯片(U2)包括VCC2端、X1端、X2端、GND端、RST端、I/O端、SCLK端和VCC1端，所述VCC2端连接+3.3V电压端并通过电容C13接地，所述X1端和X2端通过晶振连接，所述GND端接地，所述RST端、I/O端和SCLK端分别通过电阻R16、电阻R15和电阻R14连接+3.3V电压端，所述VCC1端连接所述超级电容(S11)，所述VCC1端依次通过并联连接的电阻R35和电阻R34、二极管D6和二极管D7连接+4.7V电压端。

4.如权利要求1所述的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统，其特征在于，所述单灯控制器还包括控制单元，包括继电器K1和三极管Q1，所述继电器K1的电磁铁包括第一端和第二端，所述第一端通过电阻R1连接+5V电压端并通过电容C1接地，所述第一端和第二端通过二极管D1、电阻R2和电容C2连接，其中，电阻R2和电容C2串联连接，二极管D1与所述电阻R2和电容C2并联，所述三极管Q1的集电极连接所述第二端，所述三极管的基极通过电阻R4连接所述三极管的发射极，所述三极管的基极通过串联连接的电阻R3和电容C3接地，所述三极管的发射极接地。

5.如权利要求1所述的具有图像视频监控功能的城市照明监控系统，其特征在于，所述支路控制器还包括JN5148无线微控制器，所述第一WSN网络通信模块为ZIGBEE模块，所述第一载波通信模块为PLMODEM模块，所述JN5148无线微控制器包括DIO17接口、DIO18接口、DIO19接口和DIO20接口，所述ZIGBEE模块包括RX端、TX端和GND端，所述PLMODEM模块包括第二RX端、第二TX端和第二GND端，所述DIO17接口和DIO18接口分别连接RX端和TX端，所述DIO19接口和DIO20接口分别连接第二RX端和第二TX端。