专利名称：电桥安全监控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监控装置，特别是涉及一种利用电网传输图像来实现监控的电桥安全监控仪。
背景技术：
随着数字视频压缩编码技术的日益成熟，微机的普及化，为基于PC的多媒体监控创造了条件。基于PC的多媒体监控系统功能较强，但是主要解决了小范围监控的问题。当传输距离远或者需要上网时，基于PC的多媒体监控稳定性不够好、功耗高、需要有人值守、软件的开放性不好。这就为基于网络和嵌入式技术的网络视频监控提供了舞台。
目前，实现远程监控大都采用传统的闭录电视监控系统。采用传统的闭录电视监控系统须安装同轴电缆和庞大的视频分配器，还须布线、挖沟、穿墙打孔，对建筑物和公共设施造成破坏；并且传统的闭录电视监控系统的安全性、可靠稳定性、传输速度和抗干扰能力不是十分理想，有的地方安装传统的闭录电视监控系统还受到限制。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用电网传输图像来进行实时监控，不仅所需设备少，无须布线，可靠性和稳定性高，而且速度快，抗干扰能力强的电桥安全监控仪。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种电桥安全监控仪，其特征在于它包括图象采集单元1、处理单元2和传输单元3，所述图象采集单元1包括镜头1-1、安装在镜头1-1前的光学滤波器1-2及设置在光学滤波器1-2前端的图象传感器1-3，图象传感器1-3输出端接图象数字编码器1-4，图象数字编码器1-4输出端接处理单元2中的压缩模块2-1，压缩模块2-1接CPU控制器2-4，CPU控制器2-4分别与处理单元中的闪存储器2-2、动态存储器2-3及传输单元3中的数字接口3-1连接，数字接口3-1接PLC模块3-2和电源管理模块3-4，电源管理模块3-4经耦合电路3-3接电力线，PLC模块3-2为电力线通讯模块。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、先进性利用现有的电网传输图像，进行实时监控系统所需的前端设备少，连线简洁，后端仅需一套软件系统即可；2、节约性充分利用现有的低压电网基础设施，无须布线，是一种“NO NEW WERES”技术，节约了资源。无需挖沟、无需穿墙打孔，避免了对建筑物和公共设施的破坏；3、可靠性主要设备电桥监控系统采用了嵌入式实时操作系统，所需设备简单，而图像的传输是通过电网网络实现的，系统可靠性相当高；4、性能价格比所需设备极其简单，系统的控制由后端的软件系统实现，省去了传统模拟监控系统中的大量设备，如昂贵的矩阵、画面分割器、切换器、视频转网络的主机等。由于图像的传输通过电网，省去了大量的视频同轴电缆或是以太网的综合布线，降低了费用；5、安全性实现了数据的加密传输，使用户的信息传输得到可靠保证，系统设置了不同等级的使用者权限，仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更改，没有权限的用户是接收不到图像的。另外，图像数据的存储是专有的格式；6、使用及维护性系统的安装极其简单，软件系统的安装及使用也非常易懂。在维护性方面，系统的接线十分简洁，而主要设备的可靠性很高，维护性能好，而且可实现远程维护；7、扩展及延伸性当需要增加监控点和监控主机时，只需要通过现有电网增加一台摄像机或PC机和电调器即可，不需要对现有布线系统做什么改动，只要有电的地方就可以实现监控；8、速度快85Mbps的传输速率，世界领先水平，全球最高速率；9、稳定性好成功解决了信号衰减、电磁干扰、传输距离相对较短等难题，通信距离可长达700米；10、抗干扰能力强接入频段、带宽模式可自主调节，减少信号干扰，用电高峰期也可满足正常的上网需求；11、应用范围广阔区域性监控，利用电网传送实时图像，如办公室、大楼等；跨区远端监控，连锁事业、大型工厂机房、远端老人、儿童看护、公共建筑、无人环境监控、金融机构分行监控、交通监管、错误警报辩识等。
图1为本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做详细说明。
如图1所示的一种电桥安全监控仪，其特征在于它包括图象采集单元1、处理单元2和传输单元3，所述图象采集单元1包括镜头1-1、安装在镜头1-1前的光学滤波器1-2及设置在光学滤波器1-2前端的图象传感器1-3，图象传感器1-3输出端接图象数字编码器1-4，图象数字编码器1-4输出端接处理单元2中的压缩模块2-1，压缩模块2-1接CPU控制器2-4，CPU控制器2-4分别与处理单元中的闪存储器2-2、动态存储器2-3及传输单元3中的数字接口3-1连接，数字接口3-1接PLC模块3-2和电源管理模块3-4，电源管理模块3-4经耦合电路3-3接电力线，PLC模块3-2为电力线通讯模块。
镜头1-1作为网络摄像机的前端部件，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等种类，与模拟摄像机相同。
图像传感器1-3有CMOS和CCD两种模式。CMOS既互补性金属氧化物半导体，CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由二级管组成的CCD和CMOS电路几乎没有静态电量消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要问题是在处理快速变换的影像时，由于电流变换过于频繁而过热。暗电流抑制的好就问题不大，如果抑制的不好就十分容易出现杂点。CCD图像传感器由在单晶硅基片上呈二维排列的光电二级管及其传输电路构成。光电二极管把光转化成电荷，再经转化电路传送和输出。通常，传送优良图像质量的设备都采用CCD图像传感器，而注重功耗和成本的产品则选择CMOS图像传感器。但新的技术正在克服每种器体固有的弱点，同时保留了适合于特定用途的某些特性。本品采用CCD图像传感器，这一部分与模拟摄像机相同。
图像编码压缩技术有两种一种是硬件编码压缩，即将编码压缩算法固化在芯片上；另一种是基于DSP的软件编码压缩，即软件运行在DSP上进行图像的编码压缩。同样，声音的压缩亦可采用硬件编码压缩和软件压缩，其编码标准有MP3等格式。本品用的是硬件压缩编码方式。
CPU控制器2-4是网络摄像机的心脏，它肩负着网络摄像机的管理和控制工作。如果是硬件压缩编码，CPU控制器2-4是一个独立部件，提供网络摄像机的网络功能，它采用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相关网络协议，允许用户从自己的PC机使用标准的浏览器根据网络摄像机的IP地址对网络摄像机进行访问，观看实时图像，及控制摄像机的镜头和云台。
图象数字编码器1-4用于把图象转换成数字信息。
压缩模块2-1为了图象在传输中的的速度，占用资源的节省，对图象数据压缩。
闪存储器2-2用于存储压缩后的待处理数据或处理后的数据。
动态存储器2-3用于存储临时性交换或计算数据。
数字接口3-1由以太控制芯片、以太网芯片和滤波电路三部分组成。滤波电路主要作用是滤除带外噪声，提高信噪比，在设计带通滤波器时，可以采用有源器件，也可以采用无源器件。设计无源器件时，为使输入信号能量不至于损耗过多，需要尽量避免有能量损耗的电阻，而采用电抗元件。设计有源滤波器时，在电阻上损耗的能量可以得到补偿。坏增益以及良好的稳定性等优点，有源滤波器可能引起输出失调，且随温度变化而漂移，由于有源滤波器有负正电源，它的输入端与电源和地都有联系，因此不能象无源滤波器那样完全浮地使用。基于以上考虑，我们采用传统的无源滤波器。
PLC模块3-2电力线通讯模块。基本原理是指利用电网低压线路高速传输数据、语音、图象等信号，即把载有信息的信号加载于电力线传输，接受信息的调制解调器再把信号从电力线中分离出来，并传送到终端设备，以实现信息的传递。
耦合电路3-3包括有电容耦合及电感耦合两部分。电容耦合是采用耦合电容器为主要元件的耦合方式，用一高频电容来连接高频载波信号的输入、输出端与电力线接入点(电源插座、配电开关母线等)，电容性耦合装置属于一种直接耦合装置，将高频载波信号直接注入到电网，同时从电力线上接收高频载波信号；电感耦合又称变压器耦合，基于变压器电磁感应耦合的原理，将电力线导线作为副边线圈，而将高频载波信号线作为原边线圈，通过一个高导磁率的磁芯或磁环构成了一个信号传输变压器，这里将调制解调设备的信号源等效为电流源，原边电流源信号，由电磁感应(电磁耦合)到副边电力线路上去；反之，副边电力线路上的高频信号的变化也会感应到原边高频信号线上，为调制解调设备所接收。这里两个线圈回路信号耦合的程度与所选磁芯关系很大。
电源管理模块3-4提供设备内部的供电管理分配。
权利要求1.一种电桥安全监控仪，其特征在于它包括图象采集单元(1)、处理单元(2)和传输单元(3)，所述图象采集单元(1)包括镜头(1-1)、安装在镜头(1-1)前的光学滤波器(1-2)及设置在光学滤波器(1-2)前端的图象传感器(1-3)，图象传感器(1-3)输出端接图象数字编码器(1-4)，图象数字编码器(1-4)输出端接处理单元(2)中的压缩模块(2-1)，压缩模块(2-1)接CPU控制器(2-4)，CPU控制器(2-4)分别与处理单元中的闪存储器(2-2)、动态存储器(2-3)及传输单元(3)中的数字接口(3-1)连接，数字接口(3-1)接PLC模块(3-2)和电源管理模块(3-4)，电源管理模块(3-4)经耦合电路(3-3)接电力线，PLC模块(3-2)为电力线通讯模块。
2.根据权利要求1所述的电桥安全监控仪，其特征在于所述图象传感器(1-3)为CCD图象传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种电桥安全监控仪，包括图象采集单元、处理单元和传输单元，图象采集单元包括镜头、安装在镜头前的光学滤波器及设置在光学滤波器前端的图象传感器，图象传感器输出端接图象数字编码器，图象数字编码器输出端接处理单元中的压缩模块，压缩模块接CPU控制器，CPU控制器分别与处理单元中的闪存储器、动态存储器及传输单元中的数字接口连接，数字接口接PLC模块和电源管理模块，电源管理模块经耦合电路接电力线。本实用新型利用电网传输图像，进行实时监控所需设备少，无需布线，可靠性和稳定性高，速度快且抗干扰能力强。
文档编号H04N7/18GK2896754SQ20062007912
公开日2007年5月2日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者邱锋 申请人:邱锋