专利名称：基于gprs和以太网的网络化监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种网络化监控系统，更特别地说，是指一种能够通过无线(GPRS)和有线(以太网)双重方式实施的数字网络化的图像/视频信息传输监控系统。
背景技术：
通用分组无线业务(GPRS，General Packet Radio service)是在GSM网络的基础上叠加一个新的网络而形成的逻辑实体，是在现有GSM系统基础上发展出来的一种新的分组数据承载业务。它的最大传输速度能够达到171.2kbps，能够永远在线，并且通过流量计费。GPRS无线传输的工作流程为GPRS无线设备首先将需要传输的数据进行TCP/IP协议转换，再以GPRS数据包的形式发送至GPRS无线基站；数据由GPRS无线基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN)；SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信，GGSN将数据进行相应处理后发送到Internet；监控中心服务器接入Internet，从而接收传来的数据。
以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网)是一种常用的局域网(LAN)标准。在以太网中，所有计算机(用户端)通过网线和交换机连接在同一网络系统中，采用具有冲突检测的载波感应多处访问(CSMA/CD)方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。
目前，在现有网络化监控系统的实施方案中，存在着一些不足之处一是，造价高昂，对于并不需要高实时性和连续监控的场合显得尤为突出；二是，受到架设线路的限制，大部分的摄像机与监控中心都是通过有线的方式进行连接，而通过无线局域网架设的监控系统也需要额外架设路由器并且仍受到区域限制；三是，不适宜架设临时监控网络，对于需要在某一区域架设临时监控网络时，过多的布线和太长时间的调试显得尤为不适当；四是，对于监控中心的可靠性要求过高，大数据量的存取与网络病毒的侵袭都可能会造成监控中心的瘫痪，而一旦监控中心瘫痪，则整个监控网络就会陷入瘫痪状态。
为了克服上述缺陷，本发明专利申请提供一种廉价的、灵活性好、布网速度快的小数据量的具有两种网络通信方式的数字网络化监控系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于GPRS和以太网的网络化监控系统，通过将GPRS和以太网两种网络通信方式整合在一起，在信息端与网络线路搭设完全相同的情况下，可以同时实现两套架构不同的网络化监控系统。由于信息端的功耗非常的小，可以采用电池供电，更增强了其灵活性，而监控摄像机采用小型CMOS模块化摄像机，数据压缩率高，使得数据流量变得很小。整个系统可以实现对于不同的监控场合采取相对应的模式配置，从而更加的适应所对应的监控场合。本发明监控系统可以采用有线或者无线方式控制二自由度云台旋转；也可以有线和无线组合控制二自由度云台旋转。本发明监控系统对图像信息的传输可以采用有线或者无线方式；也可以有线和无线组合进行传输。
本发明是一种基于GPRS和以太网的网络化监控系统，由路由器、互联网、无线基站、信息端、用户端和监控中心组成，信息端由信息端A、信息端B……信息端N组成，信息端A、信息端B和信息端N结构完全相同；信息端A是由摄像机、二自由度云台和通信控制装置构成，所述通信控制装置包括微控制器U1、静态存储器U3、GPRS模块、以太网控制器U4和GPRS天线；用户端(20)由用户端A、用户端B……用户端N组成，用户端A、用户端B和用户端N结构完全相同；用户端A、用户端B……用户端N工作在同一局域网中；用户端A由一台带有网络通信功能的PC机或是掌上电脑的智能设备和用户执行软件模块构成；监控中心由一台有公网IP地址并有网络通信功能的PC机和监控软件模块构成。
本发明的信息端用于实现图像/视频信息的采集、传输和控制；用户端，用于实现通过有线方式将所述信息端传来的jpeg图像数据实时刷新、显示，并对jpeg图像数据进行存储；和用于实现对所述信息端的二自由度云台在垂直方向和水平方向的旋转角度控制，从而改变所述信息端的摄像机的监控视角；监控中心，用于实现通过无线方式将所述信息端传来的jpeg图像数据实时刷新、显示，并对接收到的jpeg图像数据进行存储；和用于实现对所述信息端的二自由度云台在垂直方向和水平方向的旋转角度控制，从而改变所述信息端的摄像机的监控视角。
本发明基于GPRS和以太网的网络化监控系统的优点在于(1)价格便宜，由于采用了廉价的元件和开源的嵌入式操作系统，使得整个系统造价低廉；(2)信息端可以不受架设线路的限制，采用GPRS模块传送方式，可以实现完全的无线；(3)灵活性好，信息端可以采用电池供电，这时即便是采用访问客户端模式，也只需架设一条连接路由器的网线即可，可以采用两套架构不同的网络化监控系统，组网灵活；(4)不宜出现整个监控网络瘫痪的情况，当采用访问客户端模式时，即使局域网中有几台信息端出现问题，其它的信息端照样可以正常的被访问而不受影响，可靠性高。
图1是本发明基于GPRS和以太网的网络化监控系统的结构示意图。
图2是本发明的通信控制装置的功能结构图。
图3A是本发明的以太网控制器的电路原理图。
图3B是与以太网控制器连接的复位、接口、变压器的电路原理图。
图3C是电源电路原理图。
图3D是本发明的微控制器、存储器的电路原理图。
图3E是与微控制器连接的接口电路原理图。
图4是本发明信息端的外观图。
图4A是基座结构图。
图4B是驱动组件结构图。
图4C是舵机安装箱的驱动组件结构图。
图4D是图像采集组件结构图。
图5是本发明信息端的控制方式流程图。
图5A是以太网控制器线程的流程图。
图5B是串口GPRS线程的流程图。
图6是本发明监控中心的主界面图。
图6A是监控中心对云台、摄像机线程控制流程图。
图6B是监控中心对信息端的线程控制流程图。
图7是本发明用户端的主界面图。
图7A是用户端对云台、摄像机线程控制流程图。
图7B是用户端对信息端线程控制流程图。
图中 1.基座 101.安装座102.支撑103.通孔104.舵盘A105.GPRS天线106.电源箱107.以太网接口 108.安装孔2.驱动组件 201.上盖板 202.下盖板203.右盖板 204.左盖板205.垫片 206.第一舵机207.第二舵机 208.输出轴 209.输出轴210.垫片 3.图像采集组件 301.安装箱302.舵盘B 303.摄像头4.互联网 5.路由器6.电源7.通信控制装置 8.监控中心9.无线基站 10.信息端 20.用户端具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明是一种基于GPRS和以太网的网络化监控系统，由信息端10、用户端20、路由器5、互联网4、监控中心8和无线基站9组成；信息端10通过GPRS无线网络与无线基站9进行通讯，信息端10通过有线方式与路由器5连接，用户端20通过有线和/或无线方式与路由器5连接；信息端10通过无线方式与互联网4信息连接，监控中心8通过有线方式与互联网4连接；互联网4与无线基站9通过有线连接；是一种采用有线和无线双重方式监控的网络化监控系统，即以以太网网络服务的有线方式监控，以互联网网络服务的无线方式监控。所述信息端10由信息端A、信息端B……信息端N组成，信息端A、信息端B和信息端N结构完全相同；信息端A是由摄像机、二自由度云台和通信控制装置7构成，所述通信控制装置7包括微控制器、静态存储器、GPRS模块、以太网控制器和GPRS天线。所述用户端20由用户端A、用户端B……用户端N组成，用户端A、用户端B和用户端N结构完全相同；用户端A、用户端B……用户端N工作在同一局域网中；用户端A由一台带有网络通信功能的PC机或是掌上电脑的智能设备和用户执行软件模块构成；通过路由器5连接的用户端A、用户端B……用户端N既可以是有线方式也可以无线方式连接。所述监控中心8由一台有公网IP地址并有网络通信功能的PC机和监控软件模块构成。
所述信息端10，用于实现图像/视频信息的采集、传输和控制。
所述用户端20，用于实现通过有线方式将所述信息端10传来的jpeg图像数据实时刷新、显示，并对接收到的jpeg图像数据进行存储；和用于实现对所述信息端10的二自由度云台在垂直方向和水平方向的旋转角度控制，从而改变所述信息端10的摄像机的监控视角。
所述监控中心8，用于实现通过无线方式将所述信息端10传来的jpeg图像数据实时刷新、显示，并对接收到的jpeg图像数据进行存储；和用于实现对所述信息端10的二自由度云台在垂直方向和水平方向的旋转角度控制，从而改变所述信息端10的摄像机的监控视角。
本发明的二自由度云台，由基座1、驱动组件2和图像采集组件3组成，基座1与驱动组件2通过第二舵机207的输出轴209与舵盘A104过盈配合连接，驱动组件2与图像采集组件3通过第一舵机206的输出轴208与舵盘B302过盈配合连接。
所述基座1的安装座101的上端面的中心位置处设有支撑102(支撑102用于托起驱动组件2，同时也是将本实用新型二自由度云台固定于立柱上用)，支撑102端部固接有舵盘A104，支撑102上设有通孔103(通孔103用于将本实用新型二自由度云台与立柱实现固定)，安装座101的上端面设有GPRS天线105和供放置电源的电源箱106(电源箱106内安装的是锂电池，锂电池输出9V电压)，安装座101的一侧边上设有以太网接口107(以太网接口107的设计实现了本实用新型二自由度云台能够通过有线连接方式组网，解决了当需要快速传输图像时，GPRS无线连接方式下图像信息传输速度太慢的问题)，安装座101的底部设有多个安装孔108(安装孔108用于将本实用新型二自由度云台与平面板实现固定)；所述驱动组件2的第一舵机206、第二舵机207固定在舵机安装箱内，舵机安装箱由上盖板201、下盖板202、左盖板204和右盖板203组成，左盖板204和右盖板203的上下端部固定有上盖板201和下盖板202，右盖板203上开设有供第一舵机206输出轴208伸出的通孔(图中未示出)，且在通孔处固接有垫片205，下盖板202上开设有供第二舵机207输出轴209伸出的通孔(图中未示出)，且在通孔处固接有垫片210；本实用新型中的第一舵机206的输出轴208与第二舵机207的输出轴209在安装位置上是保持垂直的。所述第一舵机206和第二舵机207采用日本Futaba公司生产的S3003型号的舵机，其输出力矩能够达到4.1Kg·cm，完全满足需要。第一舵机206的输出轴208与舵盘B302通过过盈配合连接，垫片205固定在右盖板203上，实现由第一舵机206驱动下的图像采集组件3(图像采集组件3的角度调整是根据摄像头303采集图像信息角度决定的)能够在俯仰方向上调节。第二舵机207的输出轴209与舵盘A104通过过盈配合连接，垫片210固定在下盖板202上，实现由第二舵机207驱动下的所述驱动组件2(图像采集组件3的角度调整是根据摄像头303采集图像信息角度决定的)能够绕支撑102在水平方向上的转动，从而带动所述图像采集组件3在水平方向上的转动。
所述图像采集组件3的摄像机安装在安装箱301内，且摄像机的摄像头303伸出安装箱301，安装箱301的一侧面上固定有舵盘B302。舵盘B302与第一舵机206的输出轴208通过过盈配合连接，实现图像采集组件3在俯仰方向上的位姿调节。
本发明二自由度云台的图像采集组件3中的摄像机选取CMOS感光元件将采集到的光信号转换成为数字信号并通过控制压缩电路压缩成为jpeg图像数据格式，通过摄像机接口J2中的八位数据总线传给微控制器U1。微控制器U1收到图像数据后，先经静态存储器U3的暂存处理后，然后通过GPRS接口J1发给GPRS模块，GPRS模块通过GPRS网络与远端监控中心8建立TCP连接，并将图像数据实时的发送给远端监控中心8；微控制器U1收到图像数据后，先经静态存储器U3的暂存处理后，也可以通过以太网控制器U4将图像数据通过局域网实时的发送给已经建立连接的用户端10。在本发明中，每个二自由度云台的基座101上设有一个以太网接口107，采用在以太网接口上连接一网线的一端，另一端连接在用户端A、用户端B……用户端N上，便构成了一个采用有线方式联络的具有局域网功能的用户端10。
本发明的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，通过组网的互联网服务模式(无线通讯)和以太网服务模式(有线通讯)，可以有两种不同的工作方式供选择，其中，(无线工作方式)选择无线通讯工作方式时，所述摄像机将采集到的光信号转换成jpeg图像数据，然后通过摄像机接口J2将所述jpeg图像数据信息输出给微控制器U1，微控制器U1对接收的所述jpeg图像数据经静态存储器U3暂存处理后，通过微控制器U1的串口发给GPRS模块，GPRS模块经无线收发天线通过互联网4与远端监控中心8建立TCP连接，监控中心8实时接收图像数据并存储；(有线工作方式)选择有线通讯工作方式时，所述摄像机将采集到的光信号转换成jpeg图像数据，然后通过摄像机接口J2将所述jpeg图像数据信息输出给微控制器U1，微控制器U1对接收的所述jpeg图像数据经静态存储器U3暂存处理后，通过微控制器U1的数据/地址总线经以太网接口J7发给信号转换电路TR1，经信号转换电路TR1转换后的信号发给以太网控制器，以太网控制器通过路由器5将图像数据下发给用户端；
当选择无线通讯工作方式时，对二自由度云台的控制为监控中心8发出的控制指令(垂直方向和水平方向上的旋转角度调整指令)通过互联网4发送给无线收发天线，无线收发天线将接收的控制指令顺次输出给GPRS模块、微控制器U1，从而控制二自由度云台旋转；当选择有线通讯工作方式时，对二自由度云台的控制为用户端发出的控制指令(垂直方向和水平方向上的旋转角度调整指令)顺次通过路由器5、太网控制器U4、微控制器U1，从而控制二自由度云台旋转；这两种工作模式既可以单独运行，也可以同时运行，换句话说就是既可以只是把采集到的jpeg图像数据发给远端监控中心8或是访问用户端20，也可以同时将同一jpeg图像数据实时传送给远端监控中心8和访问用户端20。由于GPRS的带宽太小，所以远端监控中心8所获取的只是图像数据，而无法获取连续的动画效果，而基于以太网的访问用户端模式，由于是在局域网中传输，可以有较大的带宽，因此可以获得近似动画的效果。当信息端10运行于基于以太网的访问用户端模式时，其既可以作为一台局域网中的TCP服务器端，也可以作为公网上的TCP服务器端，而由于公网IP较紧张也没有太大实用价值，因此本发明只是将其作为局域网中的TCP服务器端。
在本发明中，所述监控中心8一直监听是否有来自信息端10的连接请求，当有连接请求时则建立连接，接收来自信息端10的监控图像，并可以向其传送控制指令控制二自由度云台的运动，从而改变摄像机的监控视角。
在本发明中，所述访问用户端20如有需要，可以向信息端10请求TCP连接，当信息端10接受请求后建立TCP连接，向用户端20传输图像数据，访问用户端20可以向信息端10发送控制指令控制二自由度云台的运动，从而改变摄像机的视角。这时，访问用户端20获得的图像数据是较连续的动画视频。
本发明信息端的通信控制装置7的电路分成两大部分一部分为图像/视频采集、压缩电路，另一部分为通信控制电路。其中图像/视频采集、压缩电路通过电路板上的CMOS感光元件将光信号转换为电数字信号，再通过微控制器将该数字信号压缩成为JPEG格式数据流，经8位数据总线(摄像机接口J2)输出。由于采用所购买的现成模块，这里不做详细说明。
通信控制装置7由8位微控制器的嵌入式以太网解决方案Ethernut的硬件电路经改进而获得。其中Ethernut为来自德国的开放源代码的嵌入式以太网解决方案，它包括软件和硬件两部分。软件部分包括一个实时嵌入式操作系统NUT/OS和一个以太网协议栈NUT/NET，操作系统NUT/OS是一个可编多线程的实时嵌入式操作系统，其中对硬件的操作是通过调用操作系统所提供的API函数实现的，而NUT/NET是一个专门为NUT/OS提供以太网协议栈支持的嵌入式协议栈，可以实现TCP/IP协议。硬件电路则是以Atmel公司生产的8位微控制器Atmega128作为核心处理器的一系列不同的硬件电路。Ethernut在网站上公布了全部硬件资料及软件源代码，任何人都可以从它的网站自由下载并利用代码来开发商用产品而不需缴纳任何费用，只需在源代码中保留其所要求的版权声明即可。硬件电路具体为采用一片Atmel公司生产的8位微控制器Atmega128作为主处理器U1，一片锁存器U2，一片32KB的静态存储器U3，一片以太网控制器U4，一片和以太网控制器U4相配套的隔离变压器TR1以及一块GPRS模块(图中未示出，因选取的芯片是购买的SIM100，故未有详细说明)，其中的GPRS模块为分立元件，通过GPRS接口J1与微控制器U1相连，各管脚的连接请参见电路原理图3A～图3E所示。
摄像机将采集来的JPEG图片通过摄像机接口J2，将8位数据/地址总线JPEGD0-JPEGD7以及所需的中断控制信号线JPEGINT传输的信号输出给微控制器U1。微控制器U1获取到数据信号以后，由于摄像机获取数据的速度很快，因此需要先将JPEG图像数据暂存在静态存储器U3中。它是通过8位数据/地址总线D0-D7和8位地址总线A8-A15将JPEG图像数据传给静态存储器U3。而微控制器U1与以太网控制器U4之间的通信也是通过8位数据/地址总线D0-D7和8位地址总线A8-A15。以太网控制器U4通过隔离变压器TR1与以太网接口J7相连，以太网接口J7通过网线接入路由器5中。微控制器U1通过GPRS接口J1的两根信号线GPRS_TXD和GPRS_RXD与GPRS模块通信。微控制器U1通过第一舵机接口P5的servol端与第一舵机连接，微控制器U1通过第二舵机接口P6的servo2端与第二舵机连接。微控制器U1复位端20与接地端接有点触式开关S101，实现手动复位；以太网控制器U4的复位端33与以太网复位电路U9的2端联接，实现以太网控制器U4上电后复位；以太网控制器U4的61端电源之间顺次接有发光二极管DS3、电阻R3，发光二极管DS3为黄色光时，表示以太网网络连上；以太网控制器U4的62端与地之间顺次接有电阻R4、发光二极管DS4，发光二极管DS4为绿色光时，表示以太网工作正常；以太网控制器U4的22端、77端、65端与微控制器U1的41端联接；以太网控制器U4的23端与与非门U6的输出端4联接，与非门U6的输入端1、输入端2与微控制器U1的42端联接；以太网控制器U4的4端与与非门U7的输入端1、输入端2联接，与非门U7的输出端4与微控制器U1的7端和8端联接；稳压电源芯片U8将从电源6输出的电压转换为稳压5V电压供给通信控制装置7上的电源所需。由于具体实现是通过运行在硬件电路上的实时操作系统NUT/OS和NUT/NET协议栈实施的，因此，信息端的程序控制流程参见图5、图5A、图5B所示。
本发明信息端的通讯控制装置7的程序初始化指令流程为
注步骤10-1、步骤10-2和步骤10-3的初始化顺序可以任意调换。
在本发明中，当采用以太网服务器线程的流程为(参见图5A所示)
在本发明中，当采用GPRS客户线程的流程为(参见图5B所示)
参见图6、图6A、图6B所示，本发明监控中心程序开始后开启GPRS信息端线程，用来响应信息端10对其的连接请求。
通过界面上设置的多个键，如保存键、断开连接键、侦听键，以及设置的编辑框，如信息端10的选择、摄像机转动的视角角度(垂直和水平两个方向上的调节)和多个显示窗所提供的图像信息显示，实现监控中心与信息端10之间的数据交互。监控中心的程序流程为(参见图6A所示)
注步骤8-32a、步骤8-32b与步骤8-33a与步骤8-34a、步骤8-34b与步骤8-35a、步骤8-35b通过Windows消息响应机制，实现四个循环、步骤同时执行。
在本发明中，GPRS信息端线程的流程为(参见图6B所示)
参见图7、图7A、图7B所示，本发明用户端程序开始后开启GPRS信息端线程，用来请求连接指定的信息端10。
通过界面上设置的多个键，如保存键、断开连接键、连接键，以及设置的编辑框，如信息端10IP地址的输入、摄像机转动的视角角度(垂直和水平两个方向上的调节)和显示窗所提供的图像信息显示，实现用户端20与信息端10之间的数据交互。用户端20的程序流程为(参见图7A所示)
注步骤20-32a、步骤20-32b与步骤20-33a与步骤20-34a、步骤20-34b与步骤20-35a、步骤20-35b通过Windows消息响应机制，实现四个循环、步骤同时执行。
在本发明中，连接信息端线程的流程为(参见图7B所示)
本发明的网络化监控系统，一是基于GPRS的以信息端10为TCP(TransferControl Protocol，传输控制协议)连接的用户端20，以监控中心8为服务器端的网络监控系统，称其为监控中心模式。二是基于以太网的以信息端10为TCP连接的服务器端，以访问用户端20为TCP连接的客户端的网络监控系统，称其为访问客户端模式。监控中心8或是访问用户端20可以通过控制信息端10的二自由度云台的垂直方向和水平方向旋转运动来实现摄像机监控视角的改变。为了避免监控中心8和访问用户端20对信息端10的控制混乱，设定先与信息端10联接的监控中心8或访问用户端20拥有对二自由度云台的控制权；而其后与信息端10联接的监控中心8或访问用户端20只能查看图像信息，不能控制二自由度云台。
权利要求
1.一种基于GPRS和以太网的网络化监控系统，包括路由器(5)、互联网(4)、无线基站(9)，其特征在于还包括信息端(10)、用户端(20)和监控中心(8)，所述信息端(10)，用于实现图像/视频信息的采集、传输和控制；所述信息端(10)由信息端A、信息端B……信息端N组成，信息端A、信息端B和信息端N结构完全相同；信息端A是由摄像机、二自由度云台和通信控制装置(7)构成，所述通信控制装置(7)包括微控制器U1、静态存储器U3、GPRS模块、以太网控制器U4和GPRS天线；所述用户端(20)，用于实现通过有线方式将所述信息端(10)传来的jpeg图像数据实时刷新、显示，并对jpeg图像数据进行存储；和用于实现对所述信息端(10)的二自由度云台在垂直方向和水平方向的旋转角度控制，从而改变所述信息端(10)的摄像机的监控视角；所述用户端(20)由用户端A、用户端B……用户端N组成，用户端A、用户端B和用户端N结构完全相同；用户端A、用户端B……用户端N工作在同一局域网中；用户端A由一台带有网络通信功能的PC机或是掌上电脑的智能设备和用户执行软件模块构成；所述监控中心(8)，用于实现通过无线方式将所述信息端(10)传来的jpeg图像数据实时刷新、显示，并对接收到的jpeg图像数据进行存储；和用于实现对所述信息端(10)的二自由度云台在垂直方向和水平方向的旋转角度控制，从而改变所述信息端(10)的摄像机的监控视角；所述监控中心(8)由一台有公网IP地址并有网络通信功能的PC机和监控软件模块构成；所述二自由度云台由基座(1)、驱动组件(2)和图像采集组件(3)组成，基座(1)与驱动组件(2)通过第二舵机(207)的输出轴(209)与舵盘A(104)过盈配合连接，驱动组件(2)与图像采集组件(3)通过第一舵机(206)的输出轴(208)与舵盘B(302)过盈配合连接；所述基座(1)的安装座(101)的上端面的中心位置处设有支撑(102)，支撑(102)端部固接有舵盘A(104)，支撑(102)上设有通孔(103)，安装座(101)的上端面设有GPRS天线(105)和供放置电源的电源箱(106)，安装座(101)的一侧边上设有以太网接口(107)，安装座(101)的底部设有多个安装孔(108)；所述驱动组件(2)的第一舵机(206)、第二舵机(207)固定在舵机安装箱内，舵机安装箱由上盖板(201)、下盖板(202)、左盖板(204)和右盖板(203)组成，左盖板(204)和右盖板(203)的上下端部固定有上盖板(201)和下盖板(202)，右盖板(203)上开设有供第一舵机(206)输出轴(208)伸出的通孔，且在通孔处固接有垫片(205)，下盖板(202)上开设有供第二舵机(207)输出轴(209)伸出的通孔，且在通孔处固接有垫片(210)；所述图像采集组件(3)的摄像机安装在安装箱(301)内，且摄像机的摄像头(303)伸出安装箱(301)，安装箱(301)的一侧面上固定有舵盘B(302)。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其特征在于采用以太网网络服务的有线方式监控和互联网网络服务的无线方式监控的双重方式监控。
3.根据权利要求1所述的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其特征在于所述信息端A的二自由度云台上的摄像机的摄像头(303)垂直方向上的监控视角调节通过第一舵机(206)输出轴(208)与舵盘B(302)连接实现；摄像机的摄像头(303)水平方向上的监控视角调节通过第二舵机(207)输出轴(209)与舵盘A(104)连接实现。
4.根据权利要求1所述的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其特征在于所述信息端A的通信控制装置(7)的连接为，摄像机将采集来的JPEG图片通过摄像机接口J2，将8位数据/地址总线JPEGD0-JPEGD7以及所需的中断控制信号线JPEGINT传输的信号输出给微控制器U1；微控制器U1获取到数据信号以后，由于摄像机获取数据的速度很快，因此需要先将JPEG图像数据暂存在静态存储器U3中；它是通过8位数据/地址总线D0-D7和8位地址总线A8-A15将JPEG图像数据传给静态存储器U3。而微控制器U1与以太网控制器U4之间的通信也是通过8位数据/地址总线D0-D7和8位地址总线A8-A15；以太网控制器U4通过隔离变压器TR1与以太网接口J7相连，以太网接口J7通过网线接入路由器5中；微控制器U1通过GPRS接口J1的两根信号线GPRS_TXD和GPRS_RXD与GPRS模块通信。微控制器U1通过第一舵机接口P5的servo1端与第一舵机连接，微控制器U1通过第二舵机接口P6的servo2端与第二舵机连接；微控制器U1复位端20与接地端接有点触式开关S101，实现手动复位；以太网控制器U4的复位端33与以太网复位电路U9的2端联接，实现以太网控制器U4上电后复位；以太网控制器U4的61端电源之间顺次接有发光二极管DS3、电阻R3，发光二极管DS3为黄色光时，表示以太网网络连上；以太网控制器U4的62端与地之间顺次接有电阻R4、发光二极管DS4，发光二极管DS4为绿色光时，表示以太网工作正常；以太网控制器U4的22端、77端、65端与微控制器U1的41端联接；以太网控制器U4的23端与与非门U6的输出端4联接，与非门U6的输入端1、输入端2与微控制器U1的42端联接；以太网控制器U4的4端与与非门U7的输入端1、输入端2联接，与非门U7的输出端4与微控制器U1的7端和8端联接；稳压电源芯片U8将从电源6输出的电压转换为稳压5V电压供给通信控制装置7上的电源所需。
5.根据权利要求1所述的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其特征在于所述信息端(10)采用以太网服务器线程的流程为，
6.根据权利要求1所述的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其特征在于所述信息端(10)采用GPRS客户线程的流程为，
7.根据权利要求1所述的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其特征在于所述监控中心(8)的监控软件模块采用GPRS信息端线程的流程为，
8.根据权利要求1所述的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其特征在于所述用户端(20)的用户执行软件模块连接信息端线程的流程为，
9.根据权利要求1所述的基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其特征在于摄像机监控视角的改变是通过监控中心(8)或者是用户端(20)向信息端(10)上的通信控制装置(7)发送控制指令实现的。
全文摘要
本发明公开了一种基于GPRS和以太网的网络化监控系统，其由路由器、互联网、无线基站、信息端、用户端和监控中心组成。其中，信息端是由摄像机、二自由度云台和通信控制装置构成，所述通信控制装置包括微控制器、静态存储器、GPRS模块、以太网控制器和GPRS天线。它通过GPRS无线方式与监控中心通信或是通过以太网有线方式与访问客户端通信。监控中心或是用户端可以查看信息端传来的图像/视频数据，并能控制二自由度云台做垂直或水平方向旋转运动从而调整摄像机的监控视角角度。本系统实现了通过无线和有线双重方式的网络化监控。
文档编号H04L29/00GK1889683SQ20061008969
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月12日 优先权日2006年7月12日
发明者丑武胜, 王田苗, 张云鹏 申请人:北京航空航天大学