專利名稱：小型無人巡邏機監控系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監控系統，特別涉及一種小型無人巡邏機監控系統。
背景技術：
現階段，存在于各個場所的監控系統，有時在發生緊急狀況時并不能及時完整處理事件，目前在很多地方的監控還是以人工監控為主，這種地毯式巡邏監控處理方式既消耗人力又消耗時間。因此在發生緊急事件的時候并不能很好的反應第一手資料，并且人工監控不能面面俱到。巡邏機具有空間與時間上的優勢，如何利用飛行器進行智能巡邏在國內研究領域目前還是空白。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種小型無人巡邏機監控系統，解決現有巡邏監控資源分配和節約問題。為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:一種小型無人巡邏機監控系統，其特征在于:它包括總控PC機、巡邏機以及設置在航線上的各個通信節點，總控PC機與巡邏機之間為無線通訊連接，各個通信節點之間組成WSN無線傳感器網絡并與巡邏機無線通訊連接。所述巡邏機包括飛行器以及搭載在該飛行器上的基于華為手機開發平臺的主控模塊、3G攝像頭、GPS模塊、無線收發模塊、SD存儲卡、TD-SCDMA無線通訊模塊，主控模塊分別與3G攝像頭、GPS模塊、無線收發模塊、SD存儲卡、TD-SCDMA無線通訊模塊相連接。所述無線收發模塊采用CCllOO無線收發芯片。所述巡邏機上搭載的3G攝像頭實時拍攝采集設定航線上的環境視頻信號，并將視頻信號實時傳輸至總控PC機。所述通信節點主要包括微處理器、無線射頻通信模塊、通信隔離控制模塊、報警信號傳感器、狀態指示模塊、電源管理模塊，所述微處理器分別與無線射頻通信模塊、通信隔離控制模塊、報警信號傳感器、狀態指示模塊、電源管理模塊相連。所述微處理器采用MSP430F2272芯片。與現有技術相比本實用新型具有以下有益效果:一方面，總控通過巡邏機將拍攝到的視頻圖像以及緊急信號對飛行器進行航線控制，另一方面，通過對各個通信節點進行組網，形成一個基于無線合作通信網絡，使人員調度和信息收集更加合理和迅捷。每一架飛行器實現與總控臺通過3G網絡進行視頻傳輸，通信節點通過實時圖像識別系統識別緊急信號從而向巡邏機發送信號，進而巡邏機發送信號到總控臺，總控臺控制巡邏機到達事發地點。而多個通信節點基于無線射頻收發芯片實現無線合作通信網絡。
圖1為本實用新型巡邏機的結構框圖；[0013]圖2為本實用新型通信節點的結構框圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型包括地面總控PC機、巡邏機以及設置在航線上的各個通信節點，總控PC機與巡邏機之間為無線通訊連接，各個通信節點之間組成WSN無線傳感器網絡并與巡邏機無線通訊連接。巡邏機包括飛行器以及搭載在該飛行器上的基于華為手機開發平臺的主控模塊、3G攝像頭、GPS模塊、無線收發模塊、SD存儲卡、TD-SCDMA無線通訊模塊，主控模塊分別與3G攝像頭、GPS模塊、無線收發模塊、SD存儲卡、TD-SCDMA無線通訊模塊相連接。無線收發模塊采用CCllOO無線收發芯片。巡邏機上搭載的3G攝像頭實時拍攝采集設定航線上的環境視頻信號，并將視頻信號實時傳輸至總控PC機。本實施例以四翼飛行器(即巡邏機)為搭載體，在飛行器上搭載3G通信的攝像頭，飛行器按照預定的路線進行巡邏，在巡邏路上，感知分布在航線上的各個無線通信子節點的信號，根據巡視各個子節點所在位置，并將圖像傳輸會控制中心，進行存檔。當巡邏機接收到由節點發出的緊急報警信息，放棄當前的巡邏路線，直接飛向報警點，將報警點情況傳輸至控制室，實現智能巡邏。對電源模塊的控制實現待機與工作狀態之間的切換，實現最低能源的消耗。通信節點主要包括微處理器、無線射頻通信模塊、通信隔離控制模塊、報警信號傳感器、狀態指示模塊、電源管理模塊，微處理器分別與無線射頻通信模塊、通信隔離控制模塊、報警信號傳感器、狀態指示模塊、電源管理模塊相連。微處理器采用MSP430F2272芯片。通信隔離控制模塊用于當通信模塊出現不正常工作，例如無線射頻通信模塊長時間不能接收到反饋信號時，以防止通信模塊不斷發送信號堵塞信道，通信隔離控制模塊將電源隔離，保證其他通信節點可以正常工作，報警信號傳感器用于采集環境信息，發現系統設定好的緊急信號，狀態指示模塊用于顯示不同狀態下的指示燈，例如正常工作時的指示燈的狀態，有緊急信號時的指示燈的狀態，通信節點通過無線射頻通信模塊向飛行器發送信號，飛行器將信號發送到總控PC機，總控PC將控制指令發送給飛行器。搭建節點與飛行器之間的傳輸網絡，進行節點與飛行器的無線通信。通過算法，選擇合理的飛行航線，同時對于節點的信號覆蓋進行測試，首先測試在一段直路上的節點的安置，之后確定節點攝像頭的安放。由于節點是安放在野外，則設計節點應適合外部環境。搭建組網，使整個系統能夠正常的進行工作。由于總控PC接收緊急信號信息之后控制飛行器至事發地點，為顯示準確地點，則為每個通信子節點設定地址碼。通信節點按一定距離安置，保證各個通信節點的距離不得超過無線通信模塊的限定距離，并且在能夠探測到目標信號的范圍內有一定的相互覆蓋。整個硬件系統主要由總控PC機、巡邏機以及通信節點組成。巡邏機的飛行器上搭載的3G攝像頭實時拍攝設定航線上的環境，地面總控PC機接收無線網絡得到飛行器實時發送回來的視頻信息，并做處理、顯示和保存。同時，通過遠程控制飛行器飛行路線和電源部分，對其進行重啟或者關閉電源進行維護。并靜態顯示各通信子節點方位，當某子節點得到緊急信號時，顯示緊急地點的方位。地面總控PC機通過對攝像頭拍攝的視頻目標進行噪聲濾除、圖像分割，以便獲得用于目標特征選擇與計算的二值圖像。然后進行目標特征提取與選擇，再是目標特征的自動分類。確認為目標后，判斷為緊急事件則調制無線模塊發送信號給飛行器。[0018]運用此系統可以在日常的監控過程中減少巡檢成本，讓緊急事件得到及時和有針對性的處理。在過年或者節假日等特殊時期，此系統可以更好地協調人力和物力資源的調度問題。
權利要求1.一種小型無人巡邏機監控系統，其特征在于:它包括總控PC機、巡邏機以及設置在航線上的各個通信節點，總控PC機與巡邏機之間為無線通訊連接，各個通信節點之間組成WSN無線傳感器網絡并與巡邏機無線通訊連接。
2.按權利要求1所述的一種小型無人巡邏機監控系統，其特征在于:所述巡邏機包括飛行器以及搭載在該飛行器上的基于華為手機開發平臺的主控模塊、3G攝像頭、GPS模塊、無線收發模塊、SD存儲卡、TD-SCDMA無線通訊模塊，主控模塊分別與3G攝像頭、GPS模塊、無線收發模塊、SD存儲卡、TD-SCDMA無線通訊模塊相連接。
3.按權利要求2所述的一種小型無人巡邏機監控系統，其特征在于:所述無線收發模塊采用CCllOO無線收發芯片。
4.按權利要求2所述的一種小型無人巡邏機監控系統，其特征在于:所述巡邏機上搭載的3G攝像頭實時拍攝采集設定航線上的環境視頻信號，并將視頻信號實時傳輸至總控PC機。
5.按權利要求1或2所述的一種小型無人巡邏機監控系統，其特征在于:所述通信節點主要包括微處理器、無線射頻通信模塊、通信隔離控制模塊、報警信號傳感器、狀態指示模塊、電源管理模塊，所述微處理器分別與無線射頻通信模塊、通信隔離控制模塊、報警信號傳感器、狀態指示模塊、電源管理模塊相連。
6.按權利要求5所述的一種小型無人巡邏機監控系統，其特征在于:所述微處理器采用 MSP430F2272 芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種小型無人巡邏機監控系統，其特征在于它包括總控PC機、巡邏機以及設置在航線上的各個通信節點，總控PC機與巡邏機之間為無線通訊連接，各個通信節點之間組成WSN無線傳感器網絡并與巡邏機無線通訊連接。與現有技術相比本實用新型具有以下有益效果一方面，總控通過巡邏機將拍攝到的視頻圖像以及緊急信號對飛行器進行航線控制，另一方面，通過對各個通信節點進行組網，形成一個基于無線合作通信網絡，使人員調度和信息收集更加合理和迅捷。
文檔編號G05D1/12GK202929486SQ201220625469
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者董芳, 胡卓聿, 齊利朝 申請人:浙江大學城市學院