专利名称：油田自动化夜视监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到夜视摄像机、或用于图像变换或增强的装置，具体而言是一种油田自动化夜视监控装置。
背景技术：
全国各油田盗油、破坏、哄抢油田物资器材的违法现象时有发生，不法分子胆大妄为，十分猖獗，特别是夜间油井井口盗油、输油管线打孔盗油和油罐盗油更为严重，不但国家财产蒙受巨大损失，而且造成环境污染，甚至引发重大事故。由于油区分布广，面积大，油井分散，输油管线局部在边远地区，单靠人工巡逻看守非常困难。于是各油田纷纷安装监视装置，但是传统的模拟系统模式不能适应夜间监控的特殊要求。一是因为夜视目标环境最低照度一般小于10-6Lux，而目前的黑白摄像机要求最低照度10-4Lux/F1.2，彩色摄像机要求最低照度0.3Lux/F1.2；二是夜视距离只有200～500米。为了解决低照度环境图像质量低和夜间视距近的问题，通常采用三种方式。其一是用探照灯、远射灯、激光灯等补光；其二是用红外灯补光；其三是红外热成像。第一种可见光补光方式会暴露自身监控目标，夜视距离可达500米；第二、三种方式夜视距离可达200～300米。经检索专利文献，有6篇弱相关对比文件，专利号分别是00202681、00263526、02248090、200320108220、200420026873、02257329。其中前5篇都属于红外夜视装置，第6篇是激光夜视装置，其夜视距离仍然太近，都不能用作油田夜视监控装置。
发明内容本实用新型的目的就在于自主创新，研制提供一种与众不同的油田自动化夜视监控装置，解决夜间超低照度摄像和增大夜视距离技术难题，满足油田夜视监控的特殊要求。
上述目的是由下述技术方案实现的油田自动化夜视监控装置，包括前端部分，终端部分和中央处理器。其特征是前端部分由摄像单元、光控单元、校准单元和解码模块组成。摄像单元与中央处理器的数据输入端连接，光控单元与中央处理器的辅助触发输入端连接，校准单元与解码模块的数据端连接，解码模块的输入端与中央处理器的RS485控制端连接。终端部分由存储单元、显示录像控制单元和扩展模块组成。存储单元有若干缓冲存储器，分别与中央处理器的数据地址位连接，显示录像控制单元的输入端与中央处理器的数据输出端连接，显示录像控制单元的数据端与中央处理器的双通道连接，显示录像控制单元的输出端与扩展模块连接。
上述装置中的中央处理器，采用DS320S为核心的数据处理系统，是32Bit定点DSP，具有专用的CPU、片内存储器、片内外围设备，以及高度专业化的指令集，能产生前端输入信号需要的时钟脉冲和地址信号。
上述装置中的解码模块，采用S2262集成电路，能将RS485方式的信号解码后实现对校准单元的机械动作控制。
该装置电源采用非变压式整流稳压开关电源，能提供+12V、+5V和+3.3V直流电源，其输入为交流220V市电。暂时停电由UPS供电。
该装置可以安装在油田内各油区的嘹望塔顶部，或安装在其他重要场合，对油区油井、输油管线、油罐等地面设施，进行24小时全天候不间断自动扫描监控录像，值班人员足不出户，就能对整个油区的实时动态一目了然。发现警情能及时采取措施，并能对各种违法行为实时录像取证、储存备案。该装置的可视半径白天5000米，夜间2000～3000米，大大超过了上述已有技术及产品。另外还具有性价比高，抗干扰，工作可靠，维护工作量少等优点。例如，有一个采油队，在半径1000米范围内有30口油井、1个配注站、3个联合站、30多公里输油气管线，在中央部位安装一台该装置。每年可节省巡视人工费10万元，减少油井和机电设备损失60万元，减少被盗原油58万元，减少污染赔偿费30万元，合计每年节省158万元，其经济效益和社会效益非常可观。有的油区安装了该装置，对不法分子起了威慑作用，盗油和破坏现象不再发生，既避免了经济损失，又确保了油田正常的生产和生活秩序，提高了油田管理水平。
附图1是本实用新型的结构组成方框图。
附图2是本实用新型的原理电路图。
具体实施方式
结合附图说明一个实施例由图1所示，油田自动化夜视监控装置，包括前端部分、终端部分和中央处理器。其特征是前端部分由摄像单元、光控单元、校准单元和解码模块组成。其各部分连接关系由图2所示，摄像单元CCD与中央处理器IC1的数据输入端VIN连接，光控单元D、Q1与中央处理器IC1的辅助触发输入端DS连接，校准单元与解码模块IC2的数据端连接，解码模块IC2的输入端与中央处理器IC1的RS485控制端连接。由图1所示，终端部分由存储单元、显示录像控制单元和扩展模块组成。其各部分连接关系由图2所示，存储单元有若干缓冲存储器RAM1～4，分别与中央处理器IC1的数据地址位D0～31连接，显示录像控制单元的输入端与中央处理器IC1的数据输出端VOUT连接，显示录像控制单元的数据端与中央处理器IC1的R/T双通道连接，显示录像控制单元的输出端与扩展模块连接。
图2中，由摄像机CCD和R9、C3构成摄像单元。由三极管Q1、光电二极管D和电阻R10构成光控单元。由三级管Q2、电阻R2、R3、R4构成复位电路，与中央处理器IC1的复位端PREST连接，其作用是当需要重新执行流程指令时，按下即可。LED是中央处理器IC1的运行指示灯。校准单元的作用是调整摄像机的镜头片组参数和控制摄像机云台的机械动作。U1和U2的作用是给中央处理器IC1和外围电路按要求顺序加电。
该装置的工作原理是如图2所示，由前端摄像单元CCD采集到现场目标图像视频信号VIN，传送到中央处理器IC1的输入端VIN。中央处理器IC1成组使用信号流数据，通过其D0～D31端口按ADDR地址端辨别缓冲存储区RAM1～4进行分别采样和处理，缓冲区的切换由软件实现。处理好的信号通过中央处理器IC1的VOUT端输出到显示录像控制单元。显示录像控制单元采用基于工控基础专用软件的可视化人机界面，在图形界面上实现目标图像显示、录像及可控工作内容。需要调整前端摄像单元时，显示录像控制单元通过IC1的T/R双通道与IC1进行数据通讯，IC1接到指令后，以RS485方式将指令编码送给解码模块IC2。IC2将RS485信号解码后，通过其AUOT、ZOOM等端口控制校准单元的机械动作。IC1的DS端为数据触发端，当环境光线强弱变化时，光控单元输出触发信号，DS端内部反转，即当白天时IC1直接将VIN信号送到VOUT，不进行任何处理；而黑夜时，IC1立即触发，对VIN信号进行优化处理，然后经VOUT端口输出。所以本装置与众不同，不但解决了夜视图像不清晰和“雪花”多，而且夜视摄像距离提高10倍，可达2000～3000米。
如果油田内安装多套该装置，则通过扩展模块将视频信号按有线或无线方式送入上级监控中心，从远程控制端可以监视前端单元工作状态。上级监控中心对多套该装置的单独控制，也是通过其扩展模块上的地址编码开关实现的。因此，该装置既可以自成体系，独立自动完成视频图像信号采集、分析、处理、显示录像、存储和操作控制，又可以利用油田先进的以光纤为主干的局域网，或者以有线、无线网络、微波通信相结合的传输方式，联成全油田夜视监控系统，作为油田办公自动化的一个组成部分，进一步提高油田现代化管理水平。
权利要求1.一种油田自动化夜视监控装置，包括前端部分、终端部分和中央处理器，其特征是前端部分由摄像单元、光控单元、校准单元和解码模块组成，摄像单元与中央处理器的数据输入端连接，光控单元与中央处理器的辅助触发输入端连接，校准单元与解码模块的数据端连接，解码模块的输入端与中央处理器的RS485控制端连接，终端部分由存储单元、显示录像控制单元和扩展模块组成，存储单元有若干缓冲存储器，分别与中央处理器的数据地址位连接，显示录像控制单元的输入端与中央处理器的数据输出端连接，显示录像控制单元的数据端与中央处理器的双通道连接，显示录像控制单元的输出端与扩展模块连接。
2.根据权利要求1所述的油田自动化夜视监控装置，其特征是该装置中的中央处理器采用DS320S为核心的数据处理系统，是32Bit定点DSP，具有专用的CPU、片内存储器、片内外围设备，以及高度专业化的指令集。
3.根据权利要求1所述的油田自动化夜视监控装置，其特征是该装置中的解码模块采用S2262集成电路。
专利摘要本实用新型是一种油田自动化夜视监控装置，属于夜视摄像机、用于图像变换或增强的装置。其特征是前端部分的摄像单元与中央处理器的输入端连接；光控单元与中央处理器的触发端连接；校准单元与解码模块连接，解码模块与中央处理器连接。终端部分的存储单元有若干个缓冲存储器，分别与中央处理器的数据地址位连接；显示录像控制单元的输入端与中央处理器的输出端连接，其数据端与中央处理器的双通道连接，其输出端与扩展模块连接。该装置的突出优点是解决了夜视摄像图像不清晰、雪花严重，大大提高了图像质量，并且大大提高了夜视摄像距离。可有效地防范不法分子盗油、偷盗油田物资器材和破坏油田设施，经济效益和社会效益非常显著。
文档编号H04N7/18GK2901746SQ20062008567
公开日2007年5月16日 申请日期2006年6月12日 优先权日2006年6月12日
发明者徐伟民, 施必华, 钱正堂 申请人:徐伟民