一种基于水文数据叠加视频的低功耗遥测终端机的制作方法

本实用新型涉及一种基于水文数据叠加视频的低功耗遥测终端机，属于自动化技术领域。

背景技术：

传统的RTU使用2G/3G/4G方式，只能对水文数据进行采集上传，不能连接网络摄像头进行视频传输，而专门的4G摄像头功耗大，只能实现视频上传，现在越来越多的水库需要监控水位流量以及实时视频，并且需要将水位流量等数据叠加到视频中进行查看，现场无市电，因此需要使用4G通讯，并且保持低功耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于水文数据叠加视频的低功耗遥测终端机，可以采集常规水文数据(水位，流量，雨量等数据)、水质数据(SS，溶解氧，PH等)和气象要素(雨量，温湿度，PM2.5，PM10等)，并可以连接网络摄像头，进行视频采集传输(使用4G)，并将采集到的实时数叠加到视频中，便查看视频的同时查看到实时数据。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种基于水文数据叠加视频的低功耗遥测终端机，包括供电系统、RTU和网络摄像头，其中RTU中设有控制器、4G无线通讯模块和电源控制模块，供电系统与RTU电连用于供电，控制器中设有RS485、脉冲接口、模拟量接口和以太网接口，RS485上用于连接水位采集仪、流量仪、水质测试仪和温度测试仪，分别用于采集水位、流量、水质、温湿度数据，脉冲接口上连接雨量计用于采集翻斗雨量计的数据，模拟量接口连接传感器用于采集各种模拟量接口的传感器数据，以太网接口连接网络摄像头；供电系统给整个设备与传感器供电，采用太阳能供电系统。

该终端机中，传感器均采用RS485通讯，一个RS485就2根线，可以并联最多255个从机(就是传感器)，通过这个总线进行采集数据。

当无用户查看视频时，控制器通过电源控制模块，将网络摄像头与4G通讯模块的电源关闭，降低功耗，本实用新型中RTU在平时无人调用视频时由电源控制模块将网络摄像头与4G通讯模块电源关闭掉，可以达到延长工作时间的目的，RTU定时开启4G通讯模块，发送采集到的实时数据到服务器，当有用户需要查看视频时，4G通讯模块会收到来自服务器下发的命令，控制器通过电源控制模块将网络摄像头的电源开启，然后通过以太网接口可以采集到网络摄像头的视频数据，并将其他接口采集的水位，雨量，流量等实时数据叠加到视频上，最终通过4G通讯模块发送到服务器，本实用新型中的RTU集成了4G通讯与视频采集功能，既能采集常规RTU采集的水文数据，又能采集视频数据，并且将视频数据上叠加实时数据，通过4G传输视频与数据，只需要一张SIM卡，并且功耗得到了控制，用户就可以查看到现场的实时视频并且叠加了实时数据。

该实用新型的有益效果在于：本实用新型系统可以采集常规水文数据(水位，流量，雨量等数据)、水质数据(SS，溶解氧，PH等)和气象要素(雨量，温湿度，PM2.5，PM10等)，并可以连接网络摄像头，进行视频采集传输(使用4G)，并将采集到的实时数叠加到视频中，便查看视频的同时查看到实时数据，使用方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例中所使用系统原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本实用新型。

实施例

如图1所示的基于水文数据叠加视频的低功耗遥测终端机，包括供电系统、RTU和网络摄像头，其中RTU中设有控制器、4G无线通讯模块和电源控制模块，供电系统与RTU电连用于供电，控制器中设有RS485、脉冲接口、模拟量接口和以太网接口，RS485上用于连接水位采集仪、流量仪、水质测试仪和温度测试仪，分别用于采集水位、流量、水质、温湿度数据，脉冲接口上连接雨量计用于采集翻斗雨量计的数据，模拟量接口连接传感器用于采集各种模拟量接口的传感器数据，以太网接口连接网络摄像头。

当无用户查看视频时，控制器通过电源控制模块，将网络摄像头与4G通讯模块的电源关闭，降低功耗，常规的有线视频监控或无线4G视频监控的网络摄像头一直在工作，无法关机，导致功耗很大，无法在野外使用太阳能供电，或者使用太阳能供电后只能工作不到2天，而且无法叠加采集到的实时数据，本实用新型中RTU在平时无人调用视频时由电源控制模块将网络摄像头与4G通讯模块电源关闭掉，可以达到延长工作时间的目的，RTU定时开启4G通讯模块，发送采集到的实时数据到服务器，当有用户需要查看视频时，4G通讯模块会收到来自服务器下发的命令，控制器通过电源控制模块将网络摄像头的电源开启，然后通过以太网接口可以采集到网络摄像头的视频数据，并将其他接口采集的水位，雨量，流量等实时数据叠加到视频上，最终通过4G通讯模块发送到服务器，常规的RTU不能传输视频，而现有的4G摄像头又不能采集数据，并且功耗很大，需要2张SIM卡，RTU一张，4G摄像头一张，而本实用新型中的RTU集成了4G通讯与视频采集功能，既能采集常规RTU采集的水文数据，又能采集视频数据，并且将视频数据上叠加实时数据，通过4G传输视频与数据，只需要一张SIM卡，并且功耗得到了控制，用户就可以查看到现场的实时视频并且叠加了实时数据。

本系统中的功耗情况：

控制器与电源模块功耗12V 5mA，4G通讯模块12V 150mA，网络摄像头12V 800mA，通常标配12V 38AH电池，如果按照常规的RTU或网络摄像机一直采集传输，功耗可达955mA 12V，只能使用38/0.955＝39.79小时，但本实用新型中，网络摄像头大部分时间都是关闭的并且4G通讯模块通常5分钟开机一次传输数据，而摄像头只有客户需要观察现场情况的时候才会去查看，并且用户如果发现设备供电不足的情况下，可以不查看视频，防止供电不足掉线，导致无法采集实时数据。

低功耗情况下功耗5mA，4G通讯模块每5分钟工作60秒

每天耗电：0.005*24+288*60/3600*0.15＝0.84AH

可以工作时间38/0.84＝45天，再配合太阳能可以达到无限待机(天阳能充满电需要2天)，本遥测终端机可以保证45天阴雨天气下的正常运行。

供电系统给整个设备与传感器供电，通常为太阳能供电系统。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。