专利名称：轨道式移动摄像机视频监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化控制领域，具体是一种轨道式移动摄像机视频监控系统。
背景技术：
在电力行业内，电力配电柜仪表监视主要靠定点的摄像机监视，在同一工作场地 内，电力配电柜数量多，空间狭小，定点摄像机的位置和角度都受到限制，不能实现单点摄 像机对所有配电柜仪表设备全监视与统计，不能完全覆盖。近年公开报道过一种智能轨道小车自动巡视扫描测温告警装置，具有摄像机，摄 像机固定在云台上，云台固定在小车上，小车位于环形封闭轨道内，小轴直流电机驱动，小 车上设有视频信号的无线视频发射模块，无线视频接收模块与录像机连接进行录像，小车 上装有无线数据接收模块，无线数据接收模块与控制器连接，小车上设有蓄电池及小车定 位装置。虽然该装置结构紧凑，可移动，监测范围无死角，自动化程度高，但其控制器电路过 于简陋，在对摄像机的远程控制、运行速度精确定位、移位控制精度等方面明显不足。
发明内容本实用新型为了解决在无人条件下实现对多个电力配电柜仪表数据全监控与全 统计，提供一种轨道式移动摄像机视频监控系统，不仅提供了更好的观察和监视效果，还减 少了设备安装，降低费用和能耗。所述种轨道式移动摄像机视频监控系统，包括客户端、摄像机、轨道小车，摄像机 通过云台固定于轨道小车上，其特征在于所述监控系统设置有控制电路板、轨道小车运动 平台，所述客户端的输出信号依次通过视频服务器、网络交换机、IP模块信号输出端与控制 电路板输入端连接，控制电路板的输出端与轨道小车运动平台的输入端连接。所述控制电路板由中央控制单元和步进电机驱动单元组成，所述中央控制单元通 过通讯模块与远程RS485控制信号无线连接，并通过红外接收发射模块与红外遥控信号连 接，中央控制单元的输出端通过信号接口与步进电机驱动单元信号接口连接，所述步进电 机驱动单元通过电机接口与步进电机连接。所述中央控制单元设有通讯模块、红外接收发射模块、单片机单元、拨码模块、开 关点输入输出模块、IPS程序调试下载模块、状态信息显示模块、复位模块、电压稳压模块， 所述通讯模块的输出端与单片机通讯接口连接，所述开关点输入输出模块的输入端与外部 开关信号连接，其输出端分别与报警器、状态显示模块连接。所述中央控制单元还设有时钟模块、晶振单元、板载测温模块。所述中央控制单元还设置有软件自动校正模块。所述步进电机驱动单元设有分别用于微步细分数设定、输出电流设定及自动半流 功能设定的六位拨码开关。所述单片机单元内集成有2KB的EEPR0M，其最高频率可达40MHZ。所述轨道小车运动平台由小车、两根平行导轨、滑块、齿条、步进电机及齿轮组成，所述滑块分别固定在小车顶部四角，滑块分别与导轨嵌合滑动连接，两根平行导轨之间通 过连接板连接，齿条与导轨平行并与连接板固定连接，步进电机固定在小车顶部，步进电机 的齿轮与齿条啮合，云台固定在小车底。本实用新型通过多种方式控制小车和云台的动作来实现水平以下全方位的四维 运动，由客户端发出的信号，通过视频服务器、网络传送到IP模块，由IP模块转换成485信 号之后转发到云台和小车控制板，然后分别发送到云台和轨道小车来实现摄像头的前后左 右上下的移动。由于轨道的运用，摄像头成了运动的监控点，将监控的视野范围从以前的三 维扩大到了四维，从而实现了单点摄像机覆盖全部配电柜的要求。在此基础上，对控制系统 进行了技术上的革新，通过研发控制电路板，实现轨道小车的控制功能，摆脱了传统线缆传 输控制方式，实现无线控制，运行速度可调，定位精准，自动复位功能，智能速度控制等。本实用新型的特点是通过轨道小车将单点定点视频监控转变成了单点移动视频 监控，通过对安装方式的改变，将定点变为移动点；增加监控了系统功能预置位扩展、设 备定位、智能学习等。通过上述改造和创新，实现了改变传统监控模式，增加视频监控效果， 降低成本能耗的作用。本实用新型通过自主研发的监控软件和控制板联合实现了单点移动、远程控制、 精确定位、数据采集等多方面的功能，在电力行业乃至其它行业都有着广泛的应用空间。
图1是本实用新型的原理图，图2是控制电路板原理图，图3是中央控制单元电路图，图4是步进电机单元六位拨码开关示意图，图5是视频监控系统控制流程图，图6是轨道小车运动平台结构示意图，图7是图6的俯视图，图8是图6的左视图。图中1-电源稳压模块，2-通讯模块，3-拨码模块，4-开关输入输出模块，5-红外 接收发射模块，6-晶振单元，7-步进电机，8-单片机单元，9-状态信息显示模块，10-中央控 制单元，11-步进电机驱动单元，12-复位模块，13-轨道小车，14-客户端，15-视频服务器， 16-网络交换机，17-IP模块，18-摄像机，19-控制电路板，20-云台。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。图1、2、3中，所述一种轨道式移动摄 像机视频监控系统，包括客户端14、摄像机18、轨道小车13摄像机通过云台20固定于轨道 小车上，其特征在于所述监控系统设置有控制电路板、轨道小车运动平台，所述客户端14 的输出信号依次通过视频服务器15、网络交换机16、IP模块17信号输出端与控制电路板 19输入端连接，控制电路板的输出端与轨道小车运动平台的输入端连接。所述控制电路板由中央控制单元10和步进电机驱动单元11组成，所述中央控制 单元10通过通讯模块2与远程RS485控制信号无线连接，并通过红外接收发射模块5与红 外遥控信号连接，中央控制单元10的输出端通过信号接口与步进电机驱动单元11信号接口连接，所述步进电机驱动单元通过电机接口与步进电机12连接。所述中央控制单元10设有通讯模块2、红外接收发射模块5、单片机单元8、拨码模 块3、开关点输入输出模块4、状态信息显示模块9、复位模块7、电压稳压模块1，所述通讯模 块的输出端与单片机通讯接口连接，所述开关点输入输出模块的输入端与外部开关信号连 接，其输出端分别与报警器、状态显示模块连接。所述中央控制单元还设有时钟模块、晶振单元6、板载测温模块11。所述中央控制 单元还设置有软件自动校正模块3。所述步进电机驱动单元设有分别用于微步细分数设定、输出电流设定及自动半流 功能设定的六位拨码开关8。所述单片机内集成有2KB的EEPR0M，其最高频率可达40MHZ。本实用新型采用C语言开发，适用于WindOWS2000/Xp以上系统，界面友好，用户操 作方便。除了云台的基本控制功能外，还实现了轨道小车的运动控制功能，包括小车的移动 与预置位设置等。中央控制单元采用STC89C52RC单片机为核心，该MCU具有超强抗干扰、超低功耗 等特性，内容集成有2KB的EEPR0M，最高频率可达40MHZ。该单元完成如下任务接收远程 RS485控制命令和红外遥控调试命令；根据控制命令要求，输出控制信号。控制流程图如图 5步进电机驱动单元采用最新32位DSP技术，可以设置256内的任意细分以及额定 电流内的任意电流值。由于采用低速/中速抗共振技术、内置微细分技术，即使在低细分的 条件下，也能够达到高细分的效果，低中高速运行都很平稳，噪音超小。驱动单元内部集成 了参数自动整定功能，能够针对不同电机自动生成最优运行参数，最大限度发挥电机的性 能。本单元功能说明
权利要求1.一种轨道式移动摄像机视频监控系统，包括客户端、摄像机、轨道小车，摄像机通过 云台固定于轨道小车上，其特征在于所述监控系统设置有控制电路板、轨道小车运动平 台，所述客户端的输出信号依次通过视频服务器、网络交换机、IP模块信号输出端与控制电 路板输入端连接，控制电路板的输出端与轨道小车运动平台的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的轨道式移动摄像机视频监控系统，其特征是所述控制电 路板由中央控制单元和步进电机驱动单元组成，所述中央控制单元通过通讯模块与远程 RS485控制信号无线连接，并通过红外接收发射模块与红外遥控信号连接，中央控制单元的 输出端通过信号接口与步进电机驱动单元信号接口连接，所述步进电机驱动单元通过电机 接口与步进电机连接。
3.根据权利要求2所述的轨道式移动摄像机视频监控系统，其特征是所述中央控制 单元设有通讯模块、红外接收发射模块、单片机单元、拨码模块、开关点输入输出模块、IPS 程序调试下载模块、状态信息显示模块、复位模块、电压稳压模块，所述通讯模块的输出端 与单片机通讯接口连接，所述开关点输入输出模块的输入端与外部开关信号连接，其输出 端分别与报警器、状态显示模块连接。
4.根据权利要求2所述的轨道式移动摄像机视频监控系统，其特征是所述中央控制 单元还设有时钟模块、晶振单元、板载测温模块。
5.根据权利要求2所述的轨道式移动摄像机视频监控系统，其特征是所述中央控制 单元还设置有软件自动校正模块。
6.根据权利要求2所述的轨道式移动摄像机视频监控系统，其特征是所述步进电机 驱动单元设有分别用于微步细分数设定、输出电流设定及自动半流功能设定的六位拨码开 关。
7.根据权利要求3所述的轨道式移动摄像机视频监控系统，其特征是所述单片机单 元内集成有2KB的EEPR0M，其最高频率可达40MHZ。
8.根据权利要求1所述的轨道式移动摄像机视频监控系统，其特征是所述轨道小车 运动平台由小车、两根平行导轨、滑块、齿条、步进电机及齿轮组成，所述滑块分别固定在小 车顶部四角，滑块分别与导轨嵌合滑动连接，两根平行导轨之间通过连接板连接，齿条与导 轨平行并与连接板固定连接，步进电机固定在小车顶部，步进电机的齿轮与齿条啮合，云台 固定在小车底部。
专利摘要一种轨道式移动摄像机视频监控系统，包括客户端、摄像机、轨道小车，摄像机通过云台固定于轨道小车上，其特征在于所述监控系统设置有控制电路板、轨道小车运动平台，所述客户端的输出信号依次通过视频服务器、网络交换机、IP模块信号输出端与控制电路板输入端连接，控制电路板的输出端与轨道小车运动平台的输入端连接。本实用新型通过自主研发的监控软件和控制板联合实现了单点移动、远程控制、精确定位、数据采集等多方面的功能，在电力行业乃至其它行业都有着广泛的应用空间。
文档编号H04N7/18GK201919109SQ20102058417
公开日2011年8月3日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者上官朝晖, 张忠奎, 杨艳, 薛杰 申请人:湖北华中电力科技开发有限责任公司