CN206136147U - 一种室外变压器视频监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及视频监控技术领域，具体涉及一种室外变压器视频监控装置，包括图像传感器、微处理器、存储模块、单片机、光照感应模块、LED驱动模块、LED灯组、热释电红外传感器和电源模块。通过设置微处理器和单片机组合式的监控装置，由微处理器负责视频监控，由单片机负责视频监控外的检测，极大的减少了微处理器资源的使用率，能够极大的提高微处理器处理图像的能力，同时简化了微处理器面板的设计及焊接难度。通过设置热释电红外传感器，能使本装置有针对性的对监控视频进行存储，释放了存储模块的存储空间，从而提高了存储模块的使用效率及资源利用率。

Description

一种室外变压器视频监控装置

技术领域

本实用新型涉及变压器监控技术领域，具体涉及一种室外变压器视频监控装置。

背景技术

变压器是电力传输过程中必不可缺的设备之一，其重要性不言而喻。在使用时，往往大部分的变压器都是安装在室外，对其的监控力度不大，往往都是采用工作人员定期对其进行巡检，但这种巡检方式效率低下，劳动强度大，且有人员对变压器进行破坏时，不易发现，造成不必要的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、监控精确的室外变压器视频监控装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种室外变压器视频监控装置，包括图像传感器、微处理器、存储模块、单片机、光照感应模块、LED驱动模块、LED灯组、热释电红外传感器和电源模块，所述图像传感器与微处理器连接用于采集图像信号，所述存储模块与微处理器连接用于存储图像数据，所述单片机和微处理器连接，所述光照感应模块与单片机连接用于采集光照强度信号，所述单片机通过LED驱动模块与LED灯组连接，所述热释电红外传感器与单片机连接，所述电源模块为装置提供电源。

如上所述的一种室外变压器视频监控装置，进一步说明为，所述微处理器采用S3C2440A处理器及其外围电路组成的最小系统。

如上所述的一种室外变压器视频监控装置，进一步说明为，所述单片机采用MC9S08AC16芯片及其外围电路组成的最小系统。

如上所述的一种室外变压器视频监控装置，进一步说明为，所述存储模块包括SDRAM存储模块和FLASH储存模块。

如上所述的一种室外变压器视频监控装置，进一步说明为，所述图像传感器采用CMOS图像传感器。

如上所述的一种室外变压器视频监控装置，进一步说明为，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压。

本实用新型的有益效果是：通过设置微处理器和单片机组合式的监控装置，由微处理器负责视频监控，由单片机负责视频监控外的检测，极大的减少了微处理器资源的使用率，能够极大的提高微处理器处理图像的能力，同时简化了微处理器面板的设计及焊接难度。通过设置热释电红外传感器，能使本装置有针对性的对监控视频进行存储，释放了存储模块的存储空间，从而提高了存储模块的使用效率及资源利用率。通过设置光照感应模块能采集变压器周围的光照强度，在通过LED灯组进行补光，从而提高了视频监控的清晰度和监控质量。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为FLASH储存模块电路结构示意图。

图3为光照感应模块结构示意图。

图4为电压转换模块结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施方式做进一步的阐述。

如图1所示，本实用新型提供的一种室外变压器视频监控装置，包括图像传感器、微处理器、存储模块、单片机、光照感应模块、LED驱动模块、LED灯组、热释电红外传感器和电源模块。

所述图像传感器与微处理器连接用于采集图像信号，所述图像传感器主要任务就是采集图像图像，然后将采集到的图像信号转化为电信号，并按照一定的图像数据格式传输给微处理器。所述图像传感器可以采用CMOS图像传感器。CMOS图像传感器利用光电效应，在像素单元内产生相应的电荷，行选择逻辑单元根据需要，选通相应的行像素单元，行像素单元内的图像信号通过各自所在列的信号总线传输到对应的模拟信号处理单元，并通过A/D转换器，转化为图像信号进行输出，由于CMOS图像传感器为现有技术，这里不做具体阐述，所述CMOS图像传感器生产成本比较低、低功耗、芯片尺寸小和可集成度高，非常适合本装置使用，具体的可以选择OV7710型CMOS图像传感器。当然，所述的图像传感器还可以选用CCD图像传感器。

所述微处理器主要用于对图像传感器传输过来的图像信号进行处理，和接收单片机传输过来的检测信号。所述微处理器还可以对处理后的图像转化成标准的网络格式经过网络传输至PC终端，由于考虑到室外变压器数量较多，不便于将监控图像上传至PC端，所以在本装置中没有设置网络接口。所述的微处理器可以采用S3C2440A处理器及其外围电路组成的最小系统，所述S3C2440A处理器属于ARM9系列处理器，该S3C2440A处理器有低功耗、精致简单、全静态设计的特点，非常适合本装置使用。

所述存储模块与微处理器连接用于存储图像数据，所述存储模块包括SDRAM存储模块和FLASH储存模块，所述SDRAM存储模块主要是在图像处理的过程中存储相关的图像数据，便于随时调阅查看。所述SDRAM存储模块可以选用HY57V641620芯片组成的存储电路，由于为本领域技术人员公知技术，这里不做具体阐述。所述FLASH储存模块属于非易失性的存储器，可在装置正常运行时进行电擦写，并且掉电保护的特性，它具有容量大、速度快、功耗低等一系列优点，例如可以采用K9F1208UDM芯片组成的FLASH储存模块，K9F1208UDM芯片的I/O口具有数据的输入输出、控制命令和地址的输入的功能，当命令锁存信号CLE有效时，在I/O口上的是控制命令的输入；当地址锁存信号ALE有效时，I/O上的输入的是地址；当RE和WE有效时，锁存的是I/O上是数据的输入输出。这种芯片端口的控制方式复杂一些，但是可以极大的减少总线的数目。将芯片I/O0-I/O7与微处理器的低位8位数据总线的XDATA7到XDATA0相连，这里以S3C2440A处理器为例做说明，当采用其他型号的处理器时，只是管脚连接会发生变化，K9F1208UDM芯片与S3C2440A处理器的具体接口电路如图2所示。

所述单片机和微处理器连接，所述单片机用于完成对光照强度的检测、LED灯组的控制和红外检测，下文将一一进行说明，在传统的视频监控装置中，往往只采用一个微处理器来完成所有的工作，控制比较复杂，还会造成太多的外围电路过多的占用微处理器的资源，影响微处理器对视频图像的处理效果。此外，如果只采用一个微处理器会使得微处理器面板的设计过于复杂，PCB的层数过多的，增加微处理器面板的难度和成本，同时也会增加元器件焊接的难度。在本装置中，选用一个单片机专门负责对视频采集外围的电路进行控制，这不仅可以有效减少微处理器的资源使用，提高了微处理器处理视频信号的能力，还可以有效的提高装置的灵活度与可靠性。所述单片机采用MC9S08AC16芯片及其外围电路组成的最小系统。该芯片具有40-MHZCPU时钟，20-MHz内部总线频率，高达16KB在线编程的FLASH模块，通用的输出IO口为38个，内部具有可编程的上拉电阻，还具有看门狗复位的系统保护机智，该芯片能够有效的满足对监控装置的外围检测控制模块的要求。

所述光照感应模块与单片机连接用于采集光照强度信号，光照感应模块主要是由光敏元件构成，目前广泛使用的光敏元器件主要有光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻、集成光强度传感器等，所述光照感应模块可以选用光强度传感器TSL2561，TSL2561支持I2C总线协议，并且对应的引脚比较简单，故在硬件接口电路设计时很简单。在本电路设计中只需要将TSL2561的I2C总线的SCL时钟线和SDA数据线与单片机的时钟线和数据线相连即可，在添加2个上拉电阻接到总线上，具体的硬件连接如图3所示。

所述单片机通过LED驱动模块与LED灯组连接，单片机通过光照感应模块来感应变压器监控区域的光线强度，当光线低于设定值时，单片机可通过LED驱动模块启动LED灯组，对监控区域进行补光，避免外界光线对视频监控装置的影响，提高视频的监控质量。由于单片机不足以直接驱动LED灯组，所以需要设置LED驱动模块，所述LED驱动模块主要是对信号进行放大，从而满足启动LED灯组的条件，例如，LED驱动模块可以采用三极管放大电路，从而单片机通过控制三极管的通断来对LED灯组完成控制，所述LED驱动模块为本领域技术人员公知技术，这里不做具体阐述。

所述热释电红外传感器与单片机连接，用于检测监控区域内是否有人活动，所述热释电红外传感器为现有技术，主要由滤光片、双目探元(敏感元)、场效应管和高阻值电阻组成，当人进入红外检测区域后，将产生变化的热辐射，从而热释电红外传感器将会产生一定频率的脉冲信号，传输给单片机，可以选用RE200B热释电红外传感器。当检测到有人活动时，将产生信号传输给单片机，单片机在接收信号后，在传输给微处理器，微处理器对信号进行处理后，开始对图像传感器传输过来的图像信号进行存储，从而有效提高存储模块的资源利用率。视频监控装置往往工作的时间比较长，需要的存储的数据量比较大，所占的存储空间比较大。如果装置服务器长时间录入的是无运动的画面，则内存中有效的视频信息就比较少，造成内存资源的极大浪费，还会增加监控人员的工作强度，这对监控人员的警惕性、注意力及对突发情况的应变能力都提出了较高的要求。本装置是通过热释电红外传感器先进行检测，看是否有人在监控区域内，从而在对监控视频进行存储，释放了存储模块的存储空间，从而提高了存储模块的使用效率及资源利用率。

所述电源模块为装置提供电源，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压，保证各个设备的正常使用。例如，电压转换模块包括HT7533芯片及外围电路组成，从而将12V电压转化为3.3V的稳定电压，从而保证工作电压为3.3V的设备正常使用，具体电路图如图4所示。还可以采用AS1117S-3.3稳压芯片将5V电压降到3.3V，当然该电压转换模块还包括其他转换芯片，这里不一一进行阐述。所述电源模块还可以采用多种不同的电压电源，即不采用电压转换模块，由不同的电源对不同的设备进行供电，这样结构会复杂化，但是依然能保证本装置的正常运行。

本实用新型并不限于上述实例，在本实用新型的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims (6)

1.一种室外变压器视频监控装置，其特征在于：包括图像传感器、微处理器、存储模块、单片机、光照感应模块、LED驱动模块、LED灯组、热释电红外传感器和电源模块，所述图像传感器与微处理器连接用于采集图像信号，所述存储模块与微处理器连接用于存储图像数据，所述单片机和微处理器连接，所述光照感应模块与单片机连接用于采集光照强度信号，所述单片机通过LED驱动模块与LED灯组连接，所述热释电红外传感器与单片机连接，所述电源模块为装置提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种室外变压器视频监控装置，其特征在于：所述微处理器采用S3C2440A处理器及其外围电路组成的最小系统。

3.根据权利要求1所述的一种室外变压器视频监控装置，其特征在于：所述单片机采用MC9S08AC16芯片及其外围电路组成的最小系统。

4.根据权利要求1所述的一种室外变压器视频监控装置，其特征在于：所述存储模块包括SDRAM存储模块和FLASH储存模块。

5.根据权利要求1所述的一种室外变压器视频监控装置，其特征在于：所述图像传感器采用CMOS图像传感器。

6.根据权利要求1所述的一种室外变压器视频监控装置，其特征在于：所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压。