电池式移动巡视装置及系统的制作方法

本实用新型涉及视频监控领域，特别涉及一种电池式移动巡视装置及系统。

背景技术：

随着科技的进步，监控系统正在向数字化、智能化方向发展。许多监控工程（如边防巡逻、机场安保、军事保护、环保监测等），普遍采用站桩式高倍摄像镜头加云台作业的方式，监控广阔的面积。

目前市场上的同类产品，主要由户外控制箱、云台、固定式摄像机构成。然而，固定式摄像监控存在死角问题，固定的摄像头无法完美实现360°无死角监控；且随着距离的延长，视频图像出现不稳定现象、图像质量清晰度降低、目标定位误差较大；监控人员需随时盯着少则数十，多则上百的电脑屏幕画像，若监控画面出现异常而监控人员未发现异常的话，并不能起到实质作用，会出现大量遗漏现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种电池式移动巡视装置及系统，巡视装置在导轨上运行平稳，其摄像装置能够全视角监控，提供视频图像清晰、准确获取目标点视频信息，发现异常时，巡视装置向着异常目标靠近并再次确认异常，若确认属实，则对工作人员发出警报并对异常目标发出声光警告工作人员亦可根据实时视频图像采取相应措施。

本实用新型的目的是采用下述方案实现的：一种电池式移动巡视装置，包括车体，所述车体内可转动地支撑有上行走轮和下行走轮，所述上行走轮与下行走轮之间设有用于容纳轨道的间隙，轨道贯穿车体，并位于上行走轮与下行走轮之间，上行走轮、下行走轮与轨道间隙配合，使上行走轮、下行走轮能沿轨道移动，所述车体的两侧设有供轨道穿过的过孔，所述车体上固定有驱动电机，所述驱动电机用于驱动上行走轮转动，使巡视装置沿行走轨道行走移动，所述驱动电机与控制系统电连接，所述车体上设有摄像装置和电池装置，所述电池装置用于分别给摄像装置、控制系统和驱动电机供电，所述电池装置设有用于与充电装置的充电插头连接的充电接口。

所述车体包括机架以及设置在机架外的机壳。驱动电机采用步进电机。

所述摄像装置用于将实时拍摄的视频数据通过无线WIFI传递给监控中心，所述监控中心用于对视频数据进行读取分析，若分析结果发现异常，则监控中心用于将异常信息反馈给巡视装置的控制系统，并在监控中心发出异常报警，以提醒工作人员处理异常现象；所述巡视装置的控制系统根据反馈回来的异常信息控制驱动电机驱动巡视装置向发生异常的方位移动，并对异常目标发出声光警示；所述监控中心根据工作人员的指令远程指挥巡视装置行动，向异常目标靠近，并发出声音警告以及闪烁灯光。

巡视装置的控制系统用于监测自身电池装置的电量信息，当电量低于设定值后，控制驱动电机驱动巡视装置自动返回充电站充电或更换电池。

所述上行走轮、下行走轮的圆周面为内凹的弧面，分别与轨道的上、下端面设有的圆弧面相配合。

所述巡视装置设有两个上行走轮和两个下行走轮，两个上行走轮均与轨道上端面贴合，两个上行走轮中的其中之一与驱动电机连接，两个下行走轮均与轨道下端面贴合；所述驱动电机与上行走轮之间通过传动装置连接，使驱动电机带动上行走轮转动，从而带动巡视装置行走，所述传动装置包括主传动轮、从传动轮以及连接主传动轮与从传动轮的传动带，所述主传动轮与驱动电机的电机轴连接，使驱动电机带动主传动轮转动，所述从传动轮与上行走轮连接，使从传动轮带动上行走轮转动。与驱动电机连接的上行走轮为主动行走轮，其余的行走轮均为从动行走轮，主要作用是在巡视装置行走时保持车体平衡。上行走轮、下行走轮的两端均通过轴承支撑在车体上。

所述电池装置与车体使用自锁装置锁紧。

一种电池式移动巡视系统，包括监控中心、充电站以及巡视装置，所述巡视装置安装在轨道上，所述轨道从巡视装置车体一侧的过孔穿入经过上行走轮与下行走轮之间的间隙后从车体另一侧的过孔穿出，所述轨道与上行走轮、下行走轮之间间隙配合，所述轨道支撑在支架上；各巡视装置分别与监控中心进行通讯；所述装置用于将实时拍摄的视频数据通过无线WIFI传递给监控中心，所述监控中心用于对视频数据进行读取分析，若分析结果发现异常，则监控中心用于将异常信息反馈给巡视装置的控制系统，并在监控中心发出异常报警，以提醒工作人员处理异常现象；所述巡视装置的控制系统根据反馈回来的异常信息控制巡视装置向发生异常的方位移动，并对异常目标发出声光警示；所述监控中心用于根据工作人员的指令远程指挥巡视装置行动，向异常目标靠近或远离，并发出声音警告以及闪烁灯光；所述巡视装置的控制系统用于监控电池装置的电量信息，当巡视装置电池电量低于设定值后，控制移动巡视装置自动返回充电站进行充电或电池更换。

所述巡视装置根据设定的程序在巡航区域内按照设定的巡航速度回巡航拍摄。所述监控中心用于接收巡视装置上传的视频数据，并对视频数据进行图像识别，若发现目标监测点出现异常情况，则下发指令信号给巡视装置的控制系统，巡视装置的控制系统用于控制巡视装置以设定的速度向目标接近；所述监控中心用于对实时视频数据再次进行图像识别，若确认情况属实则自动触发报警，并下发报警信号给巡视装置，控制报警装置进行警告，若情况不属实，则控制巡视装置自动归位到巡航状态，继续按照设定的巡航速度回巡航拍摄。

所述充电站设有至少两个充电装置，各充电装置均与充电站的控制系统电连接，所述充电装置包括充电座推送装置和充电座，所述充电座推送装置的伸缩杆与充电座固定连接，所述充电座上设有用于与电池装置的充电接头连接的充电插头；充电站的控制系统所述充电站与巡视装置之间设有感应器，用于感应巡视装置是否到位；所述感应器感应到巡视装置到位后，所述充电站的控制系统用于控制充电座推送装置上下伸缩，实现电池装置与车体的自锁装置解锁或锁紧。

当巡视装置的控制系统检测到其电池装置电量耗尽时，控制巡视装置自动返回到充电装置上无电池的位置，当感应器感应到巡视装置到位后，充电站的控制系统用于控制充电装置的充电座推送装置向上推送，使充电座上的充电插头伸入巡视装置的电池装置的充电接口内向上推送电池装置，使电池装置与车体的自锁装置解锁，然后充电站的控制系统控制充电座推送装置向下缩回，使电池装置脱离车体，固定在充电装置的充电座上进行充电；然后，巡视装置自动移动到另一电池装置已经充满电的充电装置位置，当感应器感应到巡视装置到位后，充电站的控制系统控制充电座推送装置向上推送，将充电装置的充电座上的电池装置与车体自锁装置锁紧，然后充电站的控制系统控制充电座推送装置向下缩回，此时电池装置已经锁紧在车体上。充电座推送装置采用电动推杆。所述充电站设有雨棚。充电座推送装置设置在箱体中，所述充电座推送装置的伸缩杆向上伸出箱体上端面设有的过孔与充电座固定连接，用于带动充电座上下运动。充电座的下端面设有导向杆与箱体滑动配合。各箱体均支撑在底座上，所述底座上方设有雨棚。所述导轨位于箱体上方。

所述充电站设置在每段轨道的中间位置，充电站的两边分别配置一个巡视装置，此时，充电站设置至少三个充电装置，每个巡视装置均安装有距离感应器，以防止相互碰撞，每个巡视装置在各自设定的区域内巡航拍摄。

所述巡视装置设有温度控制系统、加热器、风扇，当温度高至上临界点时，风扇运转，可以保证箱体内温度不会超高；当温度低至下临界点时，加热器发热，可以保证箱体内温度稳定在正常的范围以内。

一种移动巡视装置的监测控制方法，包括如下步骤：

1）巡视装置开机自检：检查信号连接是否正常，各摄像头是否正常工作以及电量是否充足，若巡视装置自检合格，则执行步骤2）；

2）驱动电机开始工作，巡视装置以设定的第一巡航速度沿着轨道巡航，同时监控摄像头进行视频拍摄，巡视装置将拍摄的视频数据通过无线wifi传递给监控中心；

3）监控中心接收巡视装置传递的视频数据，并对接收到的视频数据进行图像识别，若发现目标监测点出现异常情况，则控制巡视装置以设定的第二巡航速度向目标靠近，第二巡航速度大于第一巡航速度；同时监控中心再次对实时视频数据进行图像识别，若确认异常情况属实则自动触发报警以提醒工作人员处理异常现象，并控制巡视装置对异常目标发出声光警示，若情况不属实，则控制巡视装置自动归位到巡航状态，继续按照设定的第一巡航速度回巡航拍摄；

4）当巡视装置检测到电池电量低于设定值后，自动返回充电站进行充电或更换电池，充电完后或更换电池后，巡视装置回归正常巡航状态。

本实用新型具有的优点是：由于本电池式移动巡视装置的车体上可转动地支撑有上行走轮和下行走轮，所述上行走轮与下行走轮之间设有用于容纳轨道的间隙，使上行走轮、下行走轮与轨道间隙配合，所述车体的两侧设有供轨道穿过的过孔，由于巡视装置使用上下轮与轨道贴合的方式行走且自重达到了15KG，使得工作时抖动小，运行平稳，在户外风力较大时，仍然可以保证摄像机的稳定运行。摄像机护罩具有防雨、防风、防尘、防腐蚀等性能，保证了摄像机长期稳定运行。

本实用新型的巡视装置上设置6个监控摄像头。这6个监控摄像头固定在车体不同角度方位，可覆盖360°区域，无拍摄死角。驱动电机运行后，监控摄像头将开始拍摄视频，并将视频传回监控中心，监控中心对接受的视频信号进行图像识别，一旦发现目标监测点出现异常情况，则镜头锁定目标，车体向目标接近，由于监控摄像机可移动拍摄以提高视频图像质量，再次进行图像识别可以再次确认异常情况，若确认情况属实则系统自动触发报警，情况不属实，则系统自动归位到巡航状态，继续按正常状态进行视频拍摄；巡视装置正常巡航速度为6m/S，发现异常后速度可提升至10m/S。触发报警后，巡视装置对异常目标发出语音警告并闪烁灯光使其远离该区域。工作人员可根据实时拍摄的视频图像采取相应措施，如：驱车前往事发现场，消除异常警报（异常目标离开巡视区域）等等。

附图说明

图1为本实用新型的电池式移动巡视装置的外观结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本实用新型的电池式移动巡视装置的内部结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为本实用新型的充电站的结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为图6的P部放大图；

图8为本实用新型的充电装置的示意图。

附图中，1为机器人车体，1a为过孔，1b为开口，2为摄像装置，3为上行走轮，4为下行走轮，5为传动装置，6为驱动电机，7为轨道，71为上轨道，72为下轨道，8为支架，81为轨道支撑架，82为轨道固定架，9为电池装置，10为充电装置，101为充电座推送装置，102为充电座，103为充电插头，104为导向杆，11为雨棚。

具体实施方式

参见图1至图8，一种电池式移动巡视装置，包括车体1，所述车体内可转动地支撑有上行走轮3和下行走轮4，所述上行走轮与下行走轮之间设有用于容纳轨道的间隙，使上行走轮、下行走轮与轨道间隙配合，所述车体的两侧设有供轨道穿过的过孔1a，轨道贯穿车体，使上行走轮、下行走轮沿轨道7移动，所述车体上固定有用于驱动上行走轮转动的驱动电机，所述驱动电机6与控制系统电连接，所述车体上设有摄像装置和电池装置，所述电池装置用于分别给摄像装置2、控制系统和驱动电机供电，所述电池装置9设有用于与充电装置10的充电插头103连接的充电接口。本实施例的驱动电机采用步进电机，通过皮带传动控制车体前进。可精确控制车体行走速度与距离。所述车体包括机架以及设置在机架外的机壳。本实施例的轨道包括上轨道71和下轨道72，所述上轨道71和下轨道72固定连接。上轨道71和下轨道72均为圆柱形轨道。所述车体设有用于为轨道固定架让位的开口1b。所述支架8包括轨道支撑架81和轨道固定架82。所述轨道固定架的一端与轨道固定连接，轨道固定架的另一端与轨道支撑架固定连接。

所述摄像装置用于将实时拍摄的视频数据通过无线WIFI传递给监控中心，所述监控中心用于对视频数据进行读取分析，若分析结果发现异常，则监控中心用于将异常信息反馈给巡视装置的控制系统，并在监控中心发出异常报警，以提醒工作人员处理异常现象；所述巡视装置的控制系统根据反馈回来的异常信息控制驱动电机驱动巡视装置向发生异常的方位移动，并对异常目标发出声光警示；所述监控中心根据工作人员的指令远程指挥巡视装置行动，向异常目标靠近，并发出提前编辑的各种声音警告、闪烁灯光。

巡视装置的控制系统用于监测自身电池装置的电量信息，当电量低于设定值后，控制驱动电机驱动巡视装置自动返回充电站充电或更换电池。

所述上行走轮、下行走轮的圆周面为内凹的弧面，分别与轨道的上、下端面设有的圆弧面相配合。

所述巡视装置设有两个上行走轮和两个下行走轮，两个上行走轮均与轨道上端面贴合，两个上行走轮中的其中之一与驱动电机连接，两个下行走轮均与轨道下端面贴合；所述驱动电机与上行走轮之间通过传动装置连接，使驱动电机带动上行走轮转动，从而带动巡视装置行走，所述传动装置5包括主传动轮、从传动轮以及连接主传动轮与从传动轮的传动带，所述主传动轮与驱动电机的电机轴连接，使驱动电机带动主传动轮转动，所述从传动轮与上行走轮连接，使从传动轮带动上行走轮转动。与驱动电机连接的上行走轮为主动行走轮，其余的行走轮均为从动行走轮，主要作用是在巡视装置行走时保持车体平衡。上行走轮、下行走轮的两端均通过轴承支撑在车体上。

所述电池装置与车体使用自锁装置锁紧。

一种电池式移动巡视系统，包括监控中心、充电站以及巡视装置，所述巡视装置安装在轨道上，所述轨道从巡视装置车体一侧的过孔1a穿入经过上行走轮与下行走轮之间的间隙后从车体另一侧的过孔1a穿出，所述轨道与上行走轮、下行走轮之间间隙配合，所述轨道支撑在支架上；各巡视装置分别与监控中心进行通讯；所述装置用于将实时拍摄的视频数据通过无线WIFI传递给监控中心，所述监控中心用于对视频数据进行读取分析，若分析结果发现异常，则监控中心用于将异常信息反馈给巡视装置的控制系统，并在监控中心发出异常报警，以提醒工作人员处理异常现象；所述巡视装置的控制系统根据反馈回来的异常信息控制驱动电机驱动巡视装置向发生异常的方位移动，并对异常目标发出声光警示；所述监控中心根据工作人员的指令远程指挥巡视装置行动，向异常目标靠近，并发出提前编辑的各种声音警告、闪烁灯光；所述巡视装置的控制系统用于监控电池装置的电量信息，当巡视装置电池电量低于设定值后，巡视装置自动返回充电站进行充电或电池更换。

所述巡视装置根据设定的程序在巡航区域内按照设定的巡航速度回巡航拍摄。所述监控中心用于接收巡视装置上传的视频数据，并对视频数据进行图像识别，若发现目标监测点出现异常情况，则下发指令信号给巡视装置的控制系统，巡视装置的控制系统用于控制巡视装置以设定的速度向目标接近；所述监控中心用于对实时视频数据再次进行图像识别，若确认情况属实则自动触发报警，并下发报警信号给巡视装置，控制报警装置进行警告，若情况不属实，则控制巡视装置自动归位到巡航状态，继续按照设定的巡航速度回巡航拍摄。

所述充电站设有至少两个充电装置10，各充电装置10均与充电站的控制系统电连接，所述充电装置10包括充电座推送装置101和充电座102，所述充电座推送装置101的伸缩杆与充电座102固定连接，所述充电座102上设有用于与电池装置的充电接头连接的充电插头103；充电站的控制系统所述充电站与巡视装置之间设有感应器，用于感应巡视装置是否到位；所述感应器感应到巡视装置到位后，所述充电站的控制系统用于控制充电座推送装置101上下伸缩，实现电池装置与车体的自锁装置解锁或锁紧。

当巡视装置的控制系统检测到其电池装置电量耗尽时，控制巡视装置自动返回到充电装置10上无电池的位置，当感应器感应到巡视装置到位后，充电站的控制系统用于控制充电装置10的充电座推送装置101向上推送，使充电座102上的充电插头103伸入巡视装置的电池装置的充电接口内向上推送电池装置，使电池装置与车体的自锁装置解锁，然后充电站的控制系统控制充电座推送装置101向下缩回，使电池装置脱离车体，固定在充电装置10的充电座102上进行充电；然后，巡视装置自动移动到另一电池装置已经充满电的充电装置10位置，当感应器感应到巡视装置到位后，充电站的控制系统控制充电座推送装置101向上推送，将充电装置10的充电座102上的电池装置与车体自锁装置锁紧，然后充电站的控制系统控制充电座推送装置101向下缩回，此时电池装置已经锁紧在车体上。充电座推送装置101采用电动推杆。所述充电站设有雨棚11。充电座推送装置101设置在箱体中，所述充电座推送装置101的伸缩杆向上伸出箱体上端面设有的过孔1a与充电座102固定连接，用于带动充电座102上下运动。充电座102的下端面设有导向杆104与箱体滑动配合。各箱体均支撑在底座上，所述底座上方设有雨棚11。所述导轨位于箱体上方。

所述充电站设置在每段轨道的中间位置，充电站的两边分别配置一个巡视装置，此时，充电站设置至少三个充电装置10，每个巡视装置均安装有距离感应器，以防止相互碰撞，每个巡视装置在设定的巡航区域内来按照设定的巡航速度回巡航拍摄。

本实施例巡视装置上设置6个监控摄像头。这6个监控摄像头固定在车体不同角度方位，可覆盖360°区域，无拍摄死角。驱动电机运行后，监控摄像头将开始拍摄视频，并将视频传回监控中心，监控中心对接受的视频信号进行图像识别，一旦发现目标监测点出现异常情况，则镜头锁定目标，车体向目标接近，再次进行图像识别，若情况属实则系统自动触发报警，情况不属实，则系统自动归位到巡航状态，继续按正常状态进行视频拍摄；移动巡视装置正常巡航速度为6m/S，发现异常后速度可提升至10m/S。触发报警后，移动巡视装置对异常目标发出语音警告并闪烁灯光。充电站工作人员可根据实时拍摄的视频图像采取相应措施，如：驱车前往事发现场，消除异常警报（异常目标离开巡视区域）等等。

所述巡视装置设有温度控制系统、加热器、风扇，当温度高至上临界点时，风扇运转，可以保证箱体内温度不会超高；当温度低至下临界点时，加热器发热，可以保证箱体内温度稳定在正常的范围以内。

本实施例的轨道由上下并排的圆柱导轨固定连接形成，每段轨道长度根据需要设置。本实施例每段轨道长度为2000m，可使用多段轨道将需巡视区域围起来。每个移动巡视装置巡航区域为轨道端1000m，在该段区域来回巡航拍摄。本实用新型采用上下轮与轨道压合的方式，可保证巡视装置在轨道上巡航时不会因风吹等外部因素而剧烈晃动，快速行走时可保证车体的平稳。移动巡视装置行走轮与合金轨道紧紧压合。工作时，步进电机带动行走轮旋转，从而在合金轨道上行走。

移动巡视装置电池为48V15A锂电池,充电时间为7H，可使用时间约为7H。三个充电位完全可满足两台移动巡视装置的电能供应。

移动巡视装置的监测控制方法的步骤如下：

a.开机自检。检测信号连接是否正常，各摄像头是否正常工作以及电量是否充足等等，若自检不合格，就报警。

b.步进电机开始工作，移动巡视装置以设定的第一速度如6m/S沿着轨道巡航。同时6个监控摄像头进行视频拍摄。

c.拍摄的图像视频通过无线wifi传回监控中心。

d.监控中心对接受的视频信号进行图像识别，一旦发现目标监测点出现异常情况，镜头锁定目标，车体以设定的第二速度如10m/S向目标接近，同时监控中心再次进行图像识别，若异常情况属实则系统自动触发报警；若情况不属实，则系统自动归位到正常状态，继续沿轨道巡航。

e.若触发报警，移动巡视装置对异常目标发出语音警告并闪烁灯光。工作人员可根据实时拍摄的视频图像采取相应措施，如：驱车前往事发现场、消除异常警报（异常目标离开巡视区域）等等。

f.当移动巡视装置电池电量低于设定值后，自动返回充电站进行电池更换，换下的电池自动充电，移动巡视装置回归正常巡航状态。

采用本实用新型具有如下优点：

a.拍摄视角广。移动巡视装置可360°无死角拍摄；

b.本实用新型的巡视装置的结构使得其在轨道上稳定移动的速度快，正常状态下能够以360m/min的速度巡航，发现异常后，能够以600m/min的速度移动；

c. 智能化。确认异常后对工作人员发出异常警报，并对异常目标发出语音警告与闪烁灯光，工作人员可远程遥控操作巡视装置远离或靠近目标；

d. 适应能力强。可适应 -20℃~50℃的气温环境；可适应大雨及大风等天气

e. 投入成本低。前期投入成本低至23万RMB/公里，对比传统监控机构，成本大幅下降。

f. 使用锂电池供电，安全可靠。

本实用新型可用于各种监控装置领域，如机场、监狱、边防、高铁、高速公路沿线等需要随时监控人员往来的场合；也可用于大型工矿、化工企业、电站等，可对设备安全工作运行状况进行随时了解。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。