专利名称：码头、船舱数字电视监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种码头、船舱的货舱内料位高度的电视监测系统及方法。
现有技术中的工业电视监视系统均为模拟的，随着数字电视技术在家电上领域的应用，其在工业上的应用也日益广泛。数字电视监控系统在码头、船舱等地的应用时，其数字信号的传输成为关键的问题，现有技术的传送方式主要有数字微波传输、光缆传输和微波扩频方式，其中光缆传输的质量好、稳定性高、抗干扰能力强，但施工难度大、费用高，但光缆本身抗破坏能力差，一旦被损坏修复困难。其次，使用光缆传输视频信号，其扩容能力差，每增加一路视频信号都要增加光端设备和提供光通路，使后期工程要不断的重复投资。微波扩频技术是近年来出现的新技术，主要应用于个人通信，其频率利用率高，抗干扰能力强，但传输速率很难提高，扩容能力差。数字微波传输组网灵活、传输质量好、抗干扰能力强，扩容方便。但在码头、船舱等地采用数字微波方式传送信号的至今还未见报道。
本发明的目的是得到一种码头、船舱数字电视监控系统及方法，是采用数字微波传送方式，其抗灾能力强、传输质量好、抗干扰能力强。
为实现上述目的，本发明是这样实现的一种码头、船舱数字电视监控系统，它包括摄像部分1、传输链路14和读取或收发图象信号、报文的监控部分，其中1)所述的摄像部分1为数字式摄像装置，2)所述的传输链路14为传输图象、控制信号、语音、数据的微波电路14。
微波传输线路位于码头之间和/或控制中心之间。
数字摄像部分1安装在料仓上方。
数字摄像部分1中包括雷达测距器。
一种码头、船舱数字电视监控方法，是将数字化的图象、控制信号、语音、报文数据由微波电路在数个码头和/或数个控制中心之间传送。
所述的图象信号是由雷达测距仪在料堆来回扫描得到的高度信号合成成二次成像的数字化图象，经与摄像头实际得到的影象匹配修正，得到堆料的体积或重量。
下面结合附图对本发明进行详细叙述。
图1为本发明码头、船舱数字电视监控系统的装置示意图。
图2为雷达测距仪在料面扫描形成轨迹的示意图。
图3、4为装卸机械在料面操作形成的碗状三维成像，图3为第一次操作，图4为以后的操作。
图5为将合成的倒W形料面旋转形成的三维成像图。
图6为雷达测距仪扫描的三维像素坐标示意图。
图7为本发明码头部分数字信号微波链路的控制方法。
图8为本发明控制中心部分数字信号微波链路的控制方法。
图9为本发明船舱数字立体监控中码头部分的控制方法。
图10为本发明船舱数字立体监控中控制中心部分的控制方法。
下面结合附图对本发明的装置部分进行详细叙述。
本发明的技术关键是在码头、船舱上采用微波电路同时传送数字化的图象、语音、控制信号、报表的信号。
参见图1，该系统的组成为码头部分数字摄像机1经遥控切换器13、视频分配放大器10后分成两路，一路输入监视器3供现场操作人员监视操作情况，另一路输入压缩解压复用器5由微波收发器2发送。7为PC机，8为数字电话。
控制中心部分包括接受码头传送信号的微波收发器2，经压缩解压复用器5输入中央控制器6，然后送入控制操作器9和监视器3，15为分监视器。
本发明的另一关键是由包括数字船舱监视设备，可获得船舱的卸料动态图象及数据，图象信号是由雷达测距仪在料堆来回扫描得到的高度信号合成成二次成像的数字化图象，经与摄像头实际得到的影象匹配修正，得到堆料的体积并推算出料堆的重量。
所述的船舱数字监视系统是由安装在码头卸料机械上的雷达测距仪沿X方向来回逐点扫描、在Y方向逐步前进，得到的波束在料面上的轨迹示意图如图2所示，将该位置坐标与雷达测距器得到的Z(Ri)方向的高度数据合成三维立体图像，参见图5，Ri为雷达接受的高度，ΔSi为天线扫描的像素，Ri·ΔSi为显示器上的立体图像，Xn、Ym为扫描间距，m、n的大小根据分辨率要求确定。图5为将上述得到成像旋转倒W形料面得到的三维成像图。
下面介绍本发明的码头、船舱数字电视监控方法的流程图。
参见图7，给出了码头动态图像、语音、报文三位一体的数字化监控过程，是将生产业绩的报文、语音、实时动态图像经数字化后，经编码多址数字合成软件包合成、压缩后，同时经双通道数字流收发器和通信控制器输入码分多址无线收发机，由天线发射同理，由天线同时接收的生产计划报文、语音信号经双通道数字流收发器和通信控制器，解码多址软件包分解、解压，并数字化得到报文、语音。
图8为控制中心动态图像、语音、报文三位一体的数字化监控过程，由微波天线接收的信号经码分多址扩频无线收发机、双通道数字流收发器和通信控制器，由解码、多址软件包分解、解压，分别输送到数字监视器、数字电话和PC机；同理，调节摄像机的变焦、光圈、三维云台的手动/自动控制器的控制信号，与数字电话和PC机传出的信号与控制器，上述三组控制信号由编码多址软件包合成、压缩，经双通道数字流收发器和通信控制器，输送到码分多址无线收发机由天线同时发送。
参见图9，这部分信号来自安装在码头装卸机械上的雷达测高器、数字摄象机等装置，来自雷达测高器的XmYn位置码流和微波测高Ri码流经软件包合成为二次数字立体图像码流，然后与摄像机得到的数字平面摄像码流经编码、合成、压缩，再经通信控制软件包输送到码分多址无线收发机由天线发送。
图10为控制中心接受信号的控制流程图，由微波天线接受的船舱立体数字信号输入码分多址扩频无线收发机，再由通信控制软件传输，经软件包对码流解码、解压、分址，然后分别分解为数字化的二次立体图形和数字化一次平面图像，分别形成第一、第二画面，将二次立体图形和数字化一次平面图像进行匹配，计算出装卸量等生产数据，形成第三画面，与第一、第二画面一起输入监视器。
下面结合效果介绍本发明的实施例。
参见图1，本实施例包括两个控制中心和两个码头之间的信号传输，其中码头1(原料码头)与码头2(成品码头)之间由微波传送图像、控制、数据和语音信号，码头2的系统中4为中继复用器，码头2与控制中心1之间为微波传送，控制中心1和控制中心2之间为光缆12，传送图像、控制、数据和语音信号。
与现有技术相比，本发明的数字电视监视系统可同时传输图像、语言、数据和报表，可提高对码头的调度、决策和控制能力，提高码头装卸机械的作业效率，缩短船舶的在泊时间，使码头作业能力得到充分发挥，对码头做到及时、有效的调度跟踪。
权利要求
1.一种码头、船舱数字电视监控系统，它包括摄像部分1、传输链路14和读取或收发图象信号、报文的监控部分，其特征在于1)所述的摄像部分1为数字式摄像装置，2)所述的传输链路14为传输图象、控制信号、语音、数据的微波电路14。
2.根据权利要求1所述的码头、船舱数字电视监控系统，其特征在于所述的微波传输线路位于码头之间和/或控制中心之间。
3.根据权利要求1所述的码头、船舱数字电视监控系统，其特征在于所述的数字摄像部分1安装在料仓上方。
4.根据权利要求1所述的码头、船舱数字电视监控系统，其特征在于所述的数字摄像部分1中包括雷达测距器。
5.一种码头、船舱数字电视监控方法，其特征在于将数字化的图象、控制信号、语音、报文数据由微波电路在数个码头和/或数个控制中心之间传送。
6.根据权利要求5所述的码头、船舱数字电视监控方法，其特征在于所述的图象信号是由雷达测距仪在料堆来回扫描得到的高度信号合成成二次成像的数字化图象，经与摄像头实际得到的影象匹配修正，得到堆料的体积或重量。
全文摘要
一种码头、船舱数字电视监控系统,它包括:数字式摄像部分1,传输图象信号、控制信号、语音、数据的微波传输链路14,读取或收发图象信号、报文的监控部分,微波链路14位于码头之间和/或控制中心之间,安装在料仓上方的数字摄像部分1包括雷达测距器;图象信号是由雷达测距仪在料堆来回扫描得到的高度信号合成为二次成像的数字化图象,经与摄像头得到的影象匹配修正,计算出堆料的体积或重量。本发明可同时传输数字化图像、语言、数据和报表,提高对码头的调度、决策和控制能力,提高码头装卸机械的作业效率,缩短船舶的在泊时间。
文档编号G01F23/28GK1262426SQ0010042
公开日2000年8月9日 申请日期2000年1月31日 优先权日2000年1月31日
发明者王晋豫, 周仁义, 龚国维 申请人:上海宝钢集团公司