CN2807665Y - 一种动力设备环境及图像集中监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动力设备环境及图像集中监控装置，由通用前置机、通用采集器、蓄电池采集器和系统采集板相互连接组成，其特征在于，通用前置机还同时与视频监测模块和人机界面模块并联，在监控装置内设有小配线架，小配线架与通用前置机、系统采集板和通用采集器连接。该装置携带了彩色LCD显示器和键盘作为人机界面，携带CMOS摄像头，装置箱内采用小配线架的布线方式，本实用新型的优点是将设备环境及图像监控整合到一起，实现动力设备环境监控的同时，实现了现场视频图像的监控，简化了系统的结构，使设备环境数据传输通道和图像数据传输通道简化为一路，减轻了系统线路铺设，降低了电信网管中心的管理成本。

Description

一种动力设备环境及图像集中监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种动力设备和环境及图像的集中监控装置，实现对各通信局(站)机房的设备及环境等分布式监控对象的遥测、遥信及遥控，实时监测其运行状态，属于通信技术领域。

背景技术

目前，公知的动力设备环境监控系统的装置硬件结构，如图1所示，由通用前置机1、通用采集器2、蓄电池采集器3和系统采集板4连接而成。其工作原理是：采集模块局的各种被监控对象的信息后，通过数据通信网传送到监控中心，在监控中心观察设备的运行状态和环境的参数，装置箱内外的接线方式是：装置内电缆线一端接相应的模块，一端接电缆插针(插孔)，装置外电缆线一端接传感器信号线，一端接电缆插孔(插针)，由此装置内外相同芯数的插针和插孔配合；此种监控装置缺点在于：

1.无法实现机房环境图像的监控，因此若要同时实现动力设备环境监控和图像监控，只有安装两种监控系统：动力设备、环境监控系统和图像监控系统两种系统，两种监控系统就需要两路数据通信传输通道，增加了管理成本，造成了资源浪费；

2.只有在监控中心才能观察到被监控对象的信息，对于维护人员在现场无法观测到被监控对象的信息；

3.现有的动力环境监控系统，往往是各通讯基站通过网络将信息传送给总局的监控中心，由总局的监控中心显示各通信基站的状态信息和告警信息，若网络出现故障时，数据无法传送到总局时，导致总局监控台无法观察各通讯基站实时的信息；

4.由于现场设备复杂，同一类的监控设备极有可能分布在机房各处，采用上述的接线方式就会造成机房布线杂乱，给现场的施工带来困难；装置内外接线处线束堆成一团；插针与插孔配合不牢固，会产生配合不紧甚至插针与插孔脱开，造成数据采集错误；增加了工厂生产人员的加工复杂性和现场工程人员的接线难度，特别是装置外各个传感器与电缆线连接，容易产生接线错误，最终导致采集的数据出现错误。

发明内容

本实用新型的目的是发明一种不仅能完成动力设备包括高低压配电、油机、整流器、电源、蓄电池组、逆变器、空调等设备的运行状态的监控；环境包括烟感，温度，湿度，水浸，红外，玻璃破碎，门窗告警等参数装置的监测，而且能够实现目标场所实际情况的图像监控，同时监控箱通过携带彩色LCD显示屏和键盘作为人机界面，可以实现在现场观测被监控设备运行状态和环境的参数的动力设备和环境及图像的集中监控装置。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种动力设备环境及图像集中监控装置，由通用前置机、通用采集器、蓄电池采集器和系统采集板相互连接组成，其特征在于，通用前置机还同时与视频监测模块和人机界面模块并联，在监控装置内设有小配线架，小配线架与通用前置机、系统采集板和通用采集器连接。

所述的视频监测模块由存储器SDRAM、MPEG-4视频编码、可编程逻辑器件EPLD、彩色图像传感器、摄像头、中央处理器CPU、以太网接口、存储器SDRAM、存储器FLASH和软件组成，负责采集摄像头图像数据的彩色图像传感器通过8位转16位及分频处理的可编程逻辑器件EPLD到能完成图像编码的MPEG-4视频编码后与中央处理器CPU连接，中央处理器CPU分别连接以太网接口、存储器SDRAM和存储器FLASH。

所述的人机界面模块由键盘、键盘编码器、显示器驱动、彩色液晶显示器、中央处理器CPU、存储器组成，键盘通过负责扫描键盘按键值并将其编码的键盘编码器与中央处理器CPU连接，中央处理器CPU通过显示器驱动与彩色液晶显示器连接，存储器与中央处理器CPU连接。

所述的小配线架由10行、至少2列组成，每列分为L、R两组，监控箱内的电缆线卡在小配线架的每列的右侧(R)，装置箱外的传感器的接线卡在小配线架每列的左侧(L)；每行分为A、B两组。

本实用新型涉及的动力设备环境及视频集中监控装置具有以下技术特点：

1)采用计算机技术、通信技术和传感器技术，具有遥测、遥信、遥控、遥调功能；

2)监控模块通过Watch Dog等技术实现自诊断和自恢复功能，对数据紊乱、通信干扰等可自动恢复；

3)视频监控：嵌入式视频监控头，将视频监控与普通动力环境监控整合到一个平台，能够集中监测基于IP的M-JPEG、MPEG-4分布式网络视频采集点；

4)MDF告警：提供MDF告警前端接口，实时采集、传送MDF告警信息；

5)故障管理：具有“障碍到局站”、“障碍到专人”等一对多、多对多派修策略，提供有纸派修以及语音、传真、寻呼、短信(PHS、GSM、CDMA)等灵活快捷的无纸派修方式；

6)提供对各种监控点数据从采集、编码、远程传输到解码、实时显示、存储、回放的全线自研产品解决方案。

7)具有全新的人性化操作界面及完备的报表功能。

8)采用SMDF小配线架布线方式，将装置内外的线对完全区分，不易混线，利于现场工程安装。

本实用新型将动力环境监控系统和图像监控系统整合为一个装置，监控系统的软、硬件采用模块化结构，具有灵活性及扩展性，以适应不同规模监控系统网络和不同数量监控对象的要求，简化系统结构，由此降低成本投入，减少资源浪费。

本实用新型携带彩色LCD显示屏和键盘为人机界面，实时地显示动力设备和环境监测的相关信息，可以使现场维护人员直接从机房现场查看动力设备和环境的实时信息，告警数据，利于及时发现现场的问题，及时整修，本实用新型携带CMOS摄像头，能够实现机房现场图像监控。

本实用新型采用小配线架的接线方式，装置箱内的电缆线一端卡在小配线架上，一端与相应的模块连接，装置箱外传感器的信号线直接卡在小配线架上，减去了以往装置箱外中间的电缆线环节，同时也减少了一个故障源。此外采用小配线架的布线方式，将装置箱内外的接线严格地区分，小配线架的行与列清晰排列，卡线操作容易，利于工厂生产人员的加工，提高工作效率，同时也有利于现场的工程人员安装，极大地避免了因线束多而导致的接线错误和混线。

本实用新型的优点是将设备环境及图像监控整合到一起，实现动力设备环境监控的同时，实现了现场视频图像的监控，简化了系统的结构，使设备环境数据传输通道和图像数据传输通道简化为一路，减轻了系统线路铺设，降低了电信网管中心的管理成本。

附图说明

图1原有监控箱平面布局图；

图2动力设备和环境及图像的集中监控装置结构框图；

图3为视频监测模块的结构框图；

图4、5、6为视频监测模块电原理图；

图7为人机界面模块的结构框图；

图8为小配线架结构示意图；

图9为装置箱箱盖平面示意图；

图10为系统软件实时监测流程图；

图11为系统软件告警处理流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

如图2所示，为动力设备和环境及图像的集中监控装置结构框图，所述的动力设备环境及图像集中监控装置由通用前置机1、通用采集器2、蓄电池采集器3、系统采集板4、视频监测模块5、人机界面模块6和小配线架7组成，通用前置机1、通用采集器2、蓄电池采集器3和系统采集板4相互连接，通用前置机1还同时与视频监测模块5和人机界面模块6并联，在监控装置内设有小配线架7，小配线架7与通用前置机1、通用采集器2、系统接线板4连接。

PESA-通用前置机1为原有设备，其功能为局(站)监控单元的中枢大脑，负责管理本监控单元通用采集器(PEGA)2、蓄电池采集器(PECA)3、人机界面模块(MIM)6，同时担当与上级监控站的通讯枢纽。

PEGA-通用采集器2为原有设备，其功能是前端数据采集设备，最多可对12路遥测量，24路遥信量进行监测，并可提供8路遥控量的输出，动力设备和环境监测的实现，就是通过专用传感器，然后由这个模块采集完成的。

PECA-蓄电池采集器3为原有设备，其功能负责监测蓄电池组，实时采集蓄电池相关必要信息，便于维护人员实时掌握蓄电池的实际情况，做出相应处理。

PEBA-系统接线板4为原有设备，其功能将设备内各种接线进行有序的整合，便于安装施工连接，并提供配套电源等必须资源。

如图3所示，为视频监测模块的结构框图；如图4、5、6所示，为视频监测模块电原理图，VSM-视频监测模块5其功能是完成视频的监测，能将被监测的现场图像实时采集传送到监测中心，显示给监测人员，便于监测人员实时了解现场情况，所述的视频监测模块5由存储器(SDRAM)8，MPEG-4视频编码9、可编程逻辑器件(EPLD)10、彩色图像传感器11、摄像头12、中央处理器(CPU)13、以太网接口14、存储器(SDRAM)15、存储器(FLASH)16和软件组成，彩色图像传感器11负责采集摄像头12图像数据，由于CMOS传感器2是BT656格式8位，而MPEG-4视频编码5的输入格式为CCIR-601，16位，因此两者之间采用可编程逻辑器件(EPLD)10负责8位转16位，及分频处理。MPEG-4视频编码9完成图像的编码，并将数据传输中央处理器(CPU)13，中央处理器(CPU)13分别连接以太网接口14、存储器(SDRAM)15和存储器(FLASH)16。

本实用新型携带CMOS摄像头12实现现场情况的图像监控。装置箱采用嵌入式视频监控头，将视频监控与普通动力设备环境监控整合到一个平台，能够集中监测基于IP的M-JPEG、MPEG-4分布式网络视频采集点，可输出图像分辨率320×240彩色，输出的帧速10帧/秒，由于机房环境图像几乎是不变的图像，因此本装置携带的视频监控摄像头符合实际，能够完成对现场图像的监控。

如图7所示，为人机界面模块的结构框图，MIM-人机界面模块6为完成监控单元的人机界面，能够实时显示动力设备和环境监测的相关信息，并通过键盘响应现场操作人员的需求，所述的人机界面模块6由键盘17、键盘编码器18、显示器驱动19、彩色液晶显示器20、中央处理器(CPU)21、存储器22组成，键盘17通过键盘编码器18与中央处理器(CPU)21连接，中央处理器(CPU)21通过显示器驱动19与彩色液晶显示器20连接，存储器22与中央处理器(CPU)21连接，当薄膜键盘17有按键值时，由键盘编码器18负责扫描键盘的按键值并将其编码，并将编码后的信号传给中央处理器(CPU)21，中央处理器(CPU)21根据键盘按键值执行对LCD彩色显示器20的操作，对LCD彩色显示器20清屏、翻页等。

LCD彩色显示器20可实时地显示现场设备和环境的参数，现场的维护人员通过LCD显示器也可观察到各类信息，由此可以监控设备的运行情况和环境的参数，出现告警信息时，可第一时间进行检修或其他处理；LCD彩色显示器20选用彩色LCD显示屏256色，图像清晰、色彩逼真，告警信息和状态信息用不同颜色区分显示，尤其是告警信息使用醒目的红色显示，使现场的维护人员能够一目了然地发现哪些动力设备运行异常，哪些环境的参数异常；165mm×120mm大屏幕显示屏，一屏可最多显示16行信息，通常各通讯基站现场需要监控的动力设备和环境数目较多，也就是监控点的数目超过16个，或是告警的信息超过16个，此时，选用4×4的键盘，可以支持16个按键响应，现场的维护人员可通过键盘按键，实现LCD显示屏的状态信息和告警信息各自的翻页功能，使信息可以多屏显示。

如图8所示，为小配线架结构示意图，SMDF-小配线架7是装置箱内外连线的过渡模块，所述的小配线架7由10行、至少2列组成，每列分为L、R两组，监控箱内的电缆线卡在小配线架的每列的右侧(R)，装置箱外的传感器的接线卡在小配线架每列的左侧(L)；每行分为A、B两组，若定义02列为模拟量输入信号，卡在1处的传感器的信号线23，用02-2-LA表示，卡在2处的传感器的信号线24，用02-9-LB表示；若02-2-LA的信号线要改卡在02-9-LB，只需将02-2-LA的信号线拔出，用卡线器将信号线卡在02-9-LB即可。如图9所示，为装置箱箱盖平面示意图，CMOS摄像头12安装在装置箱箱盖上方中央，LCD彩色显示器20安装在装置箱箱盖的左下方，键盘17安装在装置箱箱盖的右下方。

如图10所示，为系统软件实时监测流程图，实现对各类被监控对象告警与状态信息实时采集，提供被监控对象的告警信息与性能数据报告，能产生规定的各种统计资料、图表等。

如图11所示，为系统软件告警处理流程图，本实用新型在监控到异常情况时有告警措施，告警分紧急告警、严重告警和一般告警，告警信息和状态信息用不同颜色区分显示，尤其是告警信息使用醒目的红色显示。

本实用新型不仅能完成动力设备包括高低压配电、油机、整流器、电源、蓄电池组、逆变器、空调等设备的运行状态的监控；环境包括烟感，温度，湿度，水浸，红外，玻璃破碎，门窗告警等参数装置的监测，装置箱外需要监控的各设备上的传感器连线卡在小配线架上7，通过电缆线将各自的信号分别传送给通用采集器2、系统接线板4和通用前置机1，系统接线板4将装置外输入的信号传送给蓄电池采集器3，到此为止，装置箱外需要监控的各设备的信号全部传送给箱内相应的模块；通用前置机1是本装置的中枢大脑，它接受通用采集器采集2模拟和数字的数据、蓄电池采集器3采集的蓄电池各节电压的数据和来自小配线架7的外部的485数据，通用前置机1接受各类数据后进行处理计算，通过人机界面模块6中的彩色LCD显示器20实时显示所监控的设备和环境的状态信息和告警信息。摄像头12可以实现门禁联动录像，对局方感兴趣的局点的场景、设备进行实时的视频监测。

Claims (4)

1.一种动力设备环境及图像集中监控装置，由通用前置机(1)、通用采集器(2)、蓄电池采集器(3)和系统采集板(4)相互连接组成，其特征在于，通用前置机(1)还同时与视频监测模块(5)和人机界面模块(6)并联，在监控装置内设有小配线架(7)，小配线架(7)与通用前置机(1)、系统采集板(4)和通用采集器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的动力设备环境及图像集中监控装置，其特征在于，所述的视频监测模块(5)由存储器SDRAM(8)，MPEG-4视频编码(9)、可编程逻辑器件EPLD(10)、彩色图像传感器(11)、摄像头(12)、中央处理器CPU(13)、以太网接口(14)、存储器SDRAM(15)、存储器FLASH(16)和软件组成，负责采集摄像头(12)图像数据的彩色图像传感器(11)通过8位转16位及分频处理的可编程逻辑器件EPLD(10)到能完成图像编码的MPEG-4视频编码(9)后与中央处理器CPU(13)连接，中央处理器CPU(13)分别连接以太网接口(14)、存储器SDRAM(15)和存储器FLASH(16)。

3.根据权利要求1所述的动力设备环境及图像集中监控装置，其特征在于，所述的人机界面模块(6)由键盘(17)、键盘编码器(18)、显示器驱动(19)、彩色液晶显示器(20)、中央处理器CPU(21)、存储器(22)组成，键盘(17)通过负责扫描键盘按键值并将其编码的键盘编码器(18)与中央处理器CPU(21)连接，中央处理器CPU(21)通过显示器驱动(19)与彩色液晶显示器(20)连接，存储器(22)与中央处理器CPU(21)连接。

4.根据权利要求1所述的动力设备环境及图像集中监控装置，其特征在于，所述的小配线架(7)由10行、至少2列组成，每列分为L、R两组，监控箱内的电缆线卡在小配线架的每列的右侧(R)，装置箱外的传感器的接线卡在小配线架每列的左侧(L)；每行分为A、B两组。

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