专利名称：基于宽带电力载波的自组网视频监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及宽带电力载波、FPGA图像压缩技术和自组织网络通信技术领域，具体涉及一种基于宽带电力载波的自组网视频监控器。
背景技术：
电力线载波通信(Power Line Communication, PLC)是电力系统所特有的一种通信方式，利用低压配电线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。PLC技术分为窄带PLC和宽带PLC。目前，窄带电力载波技术发展较为成熟，已经有比较完善的标准，同时也出现了基于窄带传输的视频监控器，但是其传输速度较慢。宽带PLC是较为新兴技术，它通过应用宽带数字调制技术，实现了传输瓶颈的突破，有效提高了 PLC传输效率。现在用于进行监控的视频监控器多采用重新布线或者是采用无线的方式，但是重新布线部署麻烦成本也高，无线方式则存在信号不稳定、穿透能力有限的缺点。因而采取宽带电力载波技术来传输监控视频的优势较为明显，但是现有的基于电力载波的视频监控器存在网络拓扑结构固定，无法完成自组网功能的缺点。
实用新型内容为了克服现有的视频监控器布线麻烦，成本高，传输速率慢的缺点，本实用新型提供一种基于宽带电力载波的自组网视频监控器。该视频监控器采用宽带载波，传输速率高、信号稳定；方便部署，只要有电力线就可以随时的对该地进行监控；监控效率高，通过采用FPGA对原始采集数据进行压缩，使其具有更高的传输效率；监控范围更广，通过自组网使得可传输的距离更远，从而监控更广的范围。为了完成上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案基于宽带电力载波的自组网视频监控器，它包括视频采集单元，视频采集单元输出端和图像压缩单元的输入端连接，图像压缩单元的输出端和核心控制单元的输入端连接；核心控制单元和宽带电力载波单元双向连接；其中所述视频采集单元采集原始图像数据；图像压缩单元对视频采集单元所采集的原始图像数据进行压缩；核心控制单元获得图像压缩单元压缩后的数据，然后对数据进行封装传递给宽带电力载波单元；宽带电力载波单元对核心控制单元传递过来的数据进行编码并通过电力线发送到监控服务器。所述图像压缩单元为具有图像压缩功能的FPGA。所述的核心控制单元为具有自组网功能的微处理器。所述宽带电力载波单元包括通过并行数据接口与核心控制单元连接的载波收发芯片，载波收发芯片通过滤波器与功率放大电路连接，功率放大发射电路与耦合电路连接，所述耦合电路通过电力线接口与电力线连接；所述耦合电路还与带通滤波器连接，带通滤波器与载波收发芯片连接。[0012]本实用新型设计原理如下通过视频采集单元采集监控画面，然后利用FPGA对所采集到的监控图像进行压缩处理，减少原始数据流量；然后核心控制单元会根据自组网协议对压缩后的数据进行再次的封包加入路由信息，便于在电力载波网络中传输；最后宽带电力载波单元将核心控制单元所封装的数据包进行调制并经过电力线发送出去。有益效果本实用新型可以在仅有电力线的前提下快速方便的完成监控器的部署工作，节省了时间和成本；采用自组网通信协议，通过转发可以实现更大范围的监控；使用宽带电力载波速度更快，信号强度更有保障；使用FPGA进行图像压缩使得传输效率更高，即使在带宽有限的条件写也能很好的完成视频监控的功能。
图I为本实用新型的硬件整体结构图；图2是本实用新型图像压缩单元结构图；图3是本实用新型核心控制单元结构图；图4是本实用新型宽带电力载波单元硬件结构图；图5是本实用新型的组网实施例；图6是本实用新型的监控数据传输实施例；其中1视频采集单元，2图像压缩单元，3核心控制单元，4宽带电力载波单元，5电力线，6监控服务器。
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如图I所示，一种基于宽带电力载波的自组网视频监控器，它包括视频采集单元I，其输入就是监控器所采集的数据，其输出端和图像压缩单元2连接；图像压缩单元2的输出端和核心控制单元3连接；核心控制单元3的输出端和宽带电力载波单元连接；宽带电力载波单元的输出端通过电力线5与监控服务器6连接。如图2所示，是图像压缩单元2的结构框图，视频采集单元采集的数据通过8位并行数据接口传输到原始图像缓冲区中；FPGA压缩模块从原始图像缓冲区中读取所要压缩的数据进行压缩，然后放入到压缩后图像缓冲区中，该数据会经过8位并行数据接口传输到核心控制单元3中继续进行处理。如图3所示，是核心控制单元3的结构图，通过并行数据接口核心控制单元3从图像压缩单元2中获得压缩后的图像数据，根据自组网协议算法(如类蚁群算法路由，逻辑拓扑结构路由)对数据进行封装成一个路由数据包，该数据包最终会经由SPI接口通过电力载波单兀发送出去。如图4所示，是宽带电力载波单元4的硬件结构图，对于所要发送的数据，该数据通过SPI接口从核心控制单元3获得，载波收发芯片对数据包进行载波调制，调制后的载波信号通过滤波器进行滤波处理，经过处理的载波信号进入功率放大发射电路进行功率放大，再通过耦合电路耦合到低压电力线上进行通信；对于接收到的载波信号则由耦合电路耦合到带通滤波电路进行带通滤波处理，滤除耦合进来的噪声干扰，由带通滤波电路出来的载波信号再经过载波收发芯片的解调处理，转换为数字信号，然后通过SPI接口传输到核心控制单元3。如图5所示，是该实用新型的一个自组网实施例。当该实用新型的监控器从上电开始组网时，其首先广播一个数据包，其中包含其地址信息；网络中的其他监控器接收到其广播的数据后，会根据此建立、更新其路由表，从而整个网络中可知网络中的该新监控器。如图6所示，是该实用新型的监控数据传输实施例。监控器所采集的数据会向其邻居监控器发送监控数据，邻居监控器会根据其路由表进行路由确定下一跳的路由，如此 继续直到到达最终的监控服务器。
权利要求1.基于宽带电力载波的自组网视频监控器，其特征是，它包括视频采集单元，视频采集单元输出端和图像压缩单元的输入端连接，图像压缩单元的输出端和核心控制单元的输入端连接；核心控制单元和宽带电力载波单元双向连接； 其中所述视频采集单元采集原始图像数据；图像压缩单元对视频采集单元所采集的原始图像数据进行压缩；核心控制单元获得图像压缩单元压缩后的数据，然后对数据进行封装传递给宽带电力载波单元；宽带电力载波单元对核心控制单元传递过来的数据进行编码并通过电力线发送到监控服务器。
2.如权利要求I所述的基于宽带电力载波的自组网视频监控器，其特征是，所述图像压缩单元为具有图像压缩功能的FPGA。
3.如权利要求I所述的基于宽带电力载波的自组网视频监控器，其特征是，所述的核心控制单元为具有自组网功能的微处理器。
4.如权利要求I所述的基于宽带电力载波的自组网视频监控器，其特征是，所述宽带电力载波单元包括通过并行数据接口与核心控制单元连接的载波收发芯片，载波收发芯片通过滤波器与功率放大电路连接，功率放大发射电路与耦合电路连接，所述耦合电路通过电力线接口与电力线连接；所述耦合电路还与带通滤波器连接，带通滤波器与载波收发芯片连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于宽带电力载波的自组网视频监控器，它包括视频采集单元，视频采集单元输出端和图像压缩单元连接；图像压缩单元的输出端和核心控制单元的输入端连接；核心控制单元的输出端和宽带电力载波单元的输入端连接。本实用新型可以在仅有电力线的前提下快速方便的完成监控器的部署工作，节省了时间和成本；采用自组网通信协议，通过转发可以实现更大范围的监控；使用宽带电力载波速度更快，信号强度更有保障；使用FPGA进行图像压缩使得传输效率更高，即使在带宽有限的条件写也能很好的完成视频监控的功能。
文档编号H04N7/18GK202424929SQ20122006993
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者贾振格 申请人:贾振格