自适应雾霾感应监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自适应雾霾感应监控系统，包括主控中心、图像处理器、监控显示终端、视频采集装置和雾霾检测装置，视频采集装置自带通讯模块，视频采集装置通过自带的通讯模块经以太网总线和主控中心相连，图像处理器、监控显示终端分别和主控中心相连。雾霾检测装置包括中央处理单元、雾霾传感器、传感器调理电路、雾霾报警单元和以太网通讯模块，雾霾传感器经传感器调理电路和中央处理单元相连，中央处理单元分别和雾霾报警单元、以太网通讯模块相连，以太网通讯模块连接到以太网总线。本实用新型能在监测目标地有雾霾的情况下，对所采集的视频信号进行实时去雾处理，确保监视画面的清晰度，便于相关人员及时作出相应措施，避免各种损失。
【专利说明】
自适应雾霾感应监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种图像监控系统，尤其涉及一种在雾霾天仍能清楚看清图像的自适应雾霾感应监控系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展、管理的需要及人们防范意识的提高，为了对外迅速而有效地禁止或处理突发性事件，公安系统、交通系统及其它领域都根据各自需要或多或少地使用上了视频监控系统。但目前受气候或环境的影响，经常出现雾霾天气，雾霾、烟雾、扬尘等都会影响监视画面的清晰度，使工作人员无法准确地作出判断，造成在一些紧急时刻无法实时针对突发状况进行操作，导致错失最佳处理时机。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决原有视频监控画面受空气质量影响，雾霾、烟雾、扬尘等都会影响监视画面的清晰度，使工作人员无法准确地作出判断，造成在一些紧急时刻无法实时针对突发状况进行操作，导致错失最佳处理时机的技术问题;提供一种自适应雾霾感应监控系统，其在监测目标地有雾霾的情况下，能对监视画面进行实时去雾处理，确保监视画面的清晰度，便于相关人员及时作出相应措施，避免各种损失。
[0004]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本实用新型包括主控中心、图像处理器、监控显示终端、视频采集装置和雾霾检测装置，所述的视频采集装置及雾霾检测装置均自带通讯模块，所述的视频采集装置、雾霾检测装置分别通过自带的通讯模块经以太网总线和所述的主控中心相连，图像处理器、监控显示终端分别和主控中心相连。视频采集装置实时采集监视目标地的视频画面，通过以太网传输给远地的主控中心，雾霾检测装置实时采集监视目标地的雾霾情况和空气质量，也通过以太网传输给远地的主控中心，经过主控中心和图像处理器的各种处理，再将视频画面送给监控显示终端进行显示。主控中心可以是以单片机为核心的处理设备，也可以是PC机或工控机，也可以是服务器，图像处理器是安装有图像处理软件的处理设备。采用以太网总线进行通讯，传输速度快，达到实时处理的目的。当雾霾检测装置检测到无雾霾时，在主控中心的控制下，监控显示终端直接显示视频采集装置送来的原始视频信息；当雾霾检测装置检测到有雾霾时，主控中心会启动图像处理器，对视频采集装置送来的原始视频信息进行去雾霾处理，处理后的视频信息再送监控显示终端进行显示，从而确保在有雾霾或空气质量不好的情况下，仍能从监控显示终端观察到清晰的监视画面，便于相关人员及时作出相应措施，避免各种损失。
[0005]作为优选，所述的雾霾检测装置包括中央处理单元、雾霾传感器、传感器调理电路和以太网通讯模块，雾霾传感器经传感器调理电路和中央处理单元相连，中央处理单元和以太网通讯模块相连，以太网通讯模块连接到所述的以太网总线。雾霾传感器采集的雾霾信息，经传感器调理电路处理再送中央处理单元，再由中央处理单元通过以太网通讯模块经以太网总线发送给远端的主控中心。确保所采集到的雾霾信息不丢失、不失真，减少干扰，提高准确性和可靠性。
[0006]作为优选，所述的传感器调理电路包括运放Al、运放A2和电阻Rl?电阻RlO，电阻R7的一端和电阻RlO的一端相连，电阻R7和电阻RlO的并接端既和所述的雾霾传感器的输出端相连又和运放A2的同相输入端相连，电阻R7的另一端经电阻R8和运放Al的同相输入端相连，电阻RlO的另一端经电阻R9也和运放Al的同相输入端相连，电阻R7和电阻R8的并接端接电压VCC，电阻RlO和电阻R9的并接端接地，运放Al的反相输入端，一路经电阻Rl接地，另一路经电阻R2和运放A2的反相输入端相连，还有一路经电阻R3和运放Al的输出端相连，运放Al的输出端经电阻R4和运放A2的反相输入端相连，运放A2的反相输入端经电阻R5和运放A2的输出端相连，运放A2的输出端经电阻R6和所述的中央处理单元相连。本技术方案将两个来自传感器电桥的电压信号相减，放大了输入信号的同时也放大了输入信号的共模电压，可以有效抑制传感器信号中共模电压的成分，对信号电平进行平滑处理，数据分辨率尚，提尚准确性和可靠性。
[0007]作为优选，所述的以太网通讯模块包括以太网控制芯片和以太网接口，所述的中央处理单元和以太网控制芯片相连，以太网控制芯片和以太网接口相连，以太网接口再通过网线和所述的以太网总线相连，所述的以太网控制芯片采用RTL820BL物理层收发器。传输速度快，实时性好。RTL820BL物理层收发器是一个快速以太网物理层收发器，实现了全部的10/100M以太网物理层功能，使用先进的CMOS工艺，满足低压低功耗的需求。
[0008]作为优选，所述的雾霾检测装置包括雾霾报警单元，雾霾报警单元和所述的中央处理单元相连。当检测到有雾霾时，中央处理单元会发出信号启动雾霾报警单元进行报警，提醒相关人员注意或作出相关处理。
[0009]作为优选，所述的雾霾报警单元包括三极管Q1、三极管Q2、电阻Rll?电阻R14及发光二极管D1、蜂鸣器LSl，电阻R11、电阻R13的一端均和所述的中央处理单元的报警信号输出端相连，电阻RlI的另一端和三极管Ql的基极相连，电阻R13的另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极和蜂鸣器LSl的负极相连，蜂鸣器LSl的正极经电阻R12接电压VCC，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极和发光二极管Dl的负极相连，发光二极管Dl的正极经电阻R14接电压VCC。当中央处理单元接收到的雾霾信号超过某一设定值时，则中央处理单元的报警信号输出端为高电平，三极管Ql及三极管Q2导通，蜂鸣器LSl得电发出报警声，发光二极管点亮。启动声光报警，报警形式更醒目，也提高报警的可靠性。
[0010]作为优选，所述的中央处理单元采用STM32F107微控制器。此微控制器芯片集成了各种高性能工业标准接口，兼容性好，可以轻松适应更多的应用。性能卓越，处理能力强，可靠性高。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:能在采集视频的同时，实时监测雾霾情况及空气质量，在监测目标地有雾霾的情况下，能对所采集的视频信号进行实时去雾处理，确保监视画面的清晰度，便于相关人员及时作出相应措施，避免各种损失。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的一种系统连接结构框图。
[0013]图2是本实用新型中雾霾检测装置的一种电路原理连接结构框图。
[0014]图3是本实用新型中传感器调理电路的一种电路原理图。
[0015]图4是本实用新型中雾霾报警单元的一种电路原理图。
[0016]图中1.主控中心，2.图像处理器，3.监控显示终端，4.雾霾检测装置，5.视频采集装置，6.以太网总线，41.中央处理单元，42.雾霾传感器，43.传感器调理电路，44.以太网通讯模块，45.以太网控制芯片，46.以太网接口，47.雾霾报警单元。
【具体实施方式】
[0017]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0018]实施例:本实施例的自适应雾霾感应监控系统，如图1所示，包括主控中心1、图像处理器2、监控显示终端3、视频采集装置5和雾霾检测装置4，图像处理器2、监控显示终端3分别和主控中心I相连，视频采集装置5自带通讯模块，视频采集装置为网络型摄像头，网络型摄像头和以太网总线6相连，如图2所示，雾霾检测装置4包括中央处理单元41、雾霾传感器42、传感器调理电路43、以太网通讯模块44和雾霾报警单元47，太网通讯模块44包括以太网控制芯片45和以太网接口 46，雾霾传感器42经传感器调理电路43和中央处理单元41相连，中央处理单元41和以太网控制芯片45相连，以太网控制芯片45和以太网接口46相连，以太网接口46再通过网线和以太网总线6相连，本实施例中，以太网控制芯片45采用RTL820BL物理层收发器，雾霾报警单元47和中央处理单元41相连。如图3所示，传感器调理电路43包括运放Al、运放A2和电阻Rl?电阻RlO，电阻R7的一端和电阻RlO的一端相连，电阻R7和电阻RlO的并接端既和雾霾传感器42的输出端相连又和运放A2的同相输入端相连，电阻R7的另一端经电阻R8和运放Al的同相输入端相连，电阻RlO的另一端经电阻R9也和运放Al的同相输入端相连，电阻R7和电阻R8的并接端接电压VCC，电阻RlO和电阻R9的并接端接地，运放Al的反相输入端，一路经电阻Rl接地，另一路经电阻R2和运放A2的反相输入端相连，还有一路经电阻R3和运放Al的输出端相连，运放Al的输出端经电阻R4和运放A2的反相输入端相连，运放A2的反相输入端经电阻R5和运放A2的输出端相连，运放A2的输出端经电阻R6和中央处理单元41的输入端相连。其中，电阻R7和电阻R9的阻值相等，电阻R8和电阻RlO的阻值相等，电阻Rl和电阻R5的阻值相等，电阻R3和电阻R4的阻值相等。如图4所示，雾霾报警单元47包括三极管Ql、三极管Q2、电阻Rll?电阻R14及发光二极管Dl、蜂鸣器LSl，电阻R11、电阻Rl 3的一端均和中央处理单兀41的报警信号输出端Alarm相连，电阻Rl I的另一端和三极管Ql的基极相连，电阻R13的另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极和蜂鸣器LSl的负极相连，蜂鸣器LSl的正极经电阻R12接电压VCC，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极和发光二极管Dl的负极相连，发光二极管Dl的正极经电阻R14接电压VCC。中央处理单元41采用STM32F107微控制器，雾霾传感器42采用GP2Y1050AU0F雾霾传感器。
[0019]视频采集装置实时采集监视目标地的视频画面，通过以太网传输给远地的主控中心，雾霾检测装置实时采集监视目标地的雾霾情况和空气质量，也通过以太网传输给远地的主控中心。当雾霾检测装置检测到无雾霾时，在主控中心的控制下，监控显示终端直接显示视频采集装置送来的原始视频信息；当雾霾检测装置检测到有雾霾时，主控中心会启动图像处理器，对视频采集装置送来的原始视频信息进行去雾霾处理，处理后的视频信息再送监控显示终端进行显示，从而确保在有雾霾或空气质量不好的情况下，仍能从监控显示终端观察到清晰的监视画面，便于相关人员及时作出相应措施，避免各种损失。采用以太网总线进行通讯，传输速度快，达到实时处理的目的。
【主权项】
1.一种自适应雾霾感应监控系统，其特征在于包括主控中心(I)、图像处理器(2)、监控显示终端(3)、视频采集装置(5)和雾霾检测装置(4)，所述的视频采集装置(5)及雾霾检测装置(4)均自带通讯模块，所述的视频采集装置(5)、雾霾检测装置(4)分别通过自带的通讯模块经以太网总线(6)和所述的主控中心(I)相连，图像处理器(2)、监控显示终端(3)分别和主控中心(I)相连。2.根据权利要求1所述的自适应雾霾感应监控系统，其特征在于所述的雾霾检测装置(4)包括中央处理单元(41)、雾霾传感器(42)、传感器调理电路(43)和以太网通讯模块(44)，雾霾传感器(42)经传感器调理电路(43)和中央处理单元(41)相连，中央处理单元(41)和以太网通讯模块(44)相连，以太网通讯模块(44)连接到所述的以太网总线(6)。3.根据权利要求2所述的自适应雾霾感应监控系统，其特征在于所述的传感器调理电路(43)包括运放Al、运放A2和电阻Rl?电阻R10，电阻R7的一端和电阻RlO的一端相连，电阻R7和电阻RlO的并接端既和所述的雾霾传感器(42)的输出端相连又和运放A2的同相输入端相连，电阻R7的另一端经电阻R8和运放Al的同相输入端相连，电阻RlO的另一端经电阻R9也和运放Al的同相输入端相连，电阻R7和电阻R8的并接端接电压VCC，电阻RlO和电阻R9的并接端接地，运放Al的反相输入端，一路经电阻Rl接地，另一路经电阻R2和运放A2的反相输入端相连，还有一路经电阻R3和运放Al的输出端相连，运放Al的输出端经电阻R4和运放A2的反相输入端相连，运放A2的反相输入端经电阻R5和运放A2的输出端相连，运放A2的输出端经电阻R6和所述的中央处理单元(41)相连。4.根据权利要求2所述的自适应雾霾感应监控系统，其特征在于所述的以太网通讯模块(44)包括以太网控制芯片(45)和以太网接口(46)，所述的中央处理单元(41)和以太网控制芯片(45)相连，以太网控制芯片(45)和以太网接口(46)相连，以太网接口(46)再通过网线和所述的以太网总线(6)相连，所述的以太网控制芯片(45)采用RTL820BL物理层收发器。5.根据权利要求2或3或4所述的自适应雾霾感应监控系统，其特征在于所述的雾霾检测装置(4)包括雾霾报警单元(47)，雾霾报警单元(47)和所述的中央处理单元(41)相连。6.根据权利要求5所述的自适应雾霾感应监控系统，其特征在于所述的雾霾报警单元(47)包括三极管Ql、三极管Q2、电阻Rll?电阻R14及发光二极管Dl、蜂鸣器LSl，电阻Rll、电阻R13的一端均和所述的中央处理单元(41)的报警信号输出端相连，电阻Rll的另一端和三极管Ql的基极相连，电阻R13的另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Ql的发射极接地，三极管Ql的集电极和蜂鸣器LSl的负极相连，蜂鸣器LSl的正极经电阻R12接电压VCC，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极和发光二极管Dl的负极相连，发光二极管Dl的正极经电阻R14接电压VCC。7.根据权利要求2或3或4所述的自适应雾霾感应监控系统，其特征在于所述的中央处理单元(41)采用STM32F107微控制器。
【文档编号】H04N7/18GK205647815SQ201620433724
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】蔡竞, 鲍岚晖, 应昇峰, 滕翊东
【申请人】浙江警察学院