獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種遠程監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著計算機與信息技術在水資源上的廣泛應用，高效且可靠地獲得水資源的視頻流信息成為技術難點，現(xiàn)今3G網(wǎng)絡不斷發(fā)展，具有超高網(wǎng)速、超強保密、超低輻射、超低延遲等特性，利用無線寬帶技術實現(xiàn)視頻流的傳輸，對遠程無線視頻監(jiān)控模塊的搭建帶來了可能。
[0003]由于水資源環(huán)境往往分布在偏遠地區(qū)，故存在3G網(wǎng)絡覆蓋問題，導致部分地區(qū)的某一 3G網(wǎng)絡制式的信號較差，要實現(xiàn)大容量視頻流傳輸會存在較大延時，導致后臺監(jiān)控終端分析的準確性大大降低。由于水資源范圍較廣，監(jiān)控整片區(qū)域需要安裝多個遠程視頻監(jiān)控模塊，增加了成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述【背景技術】的不足，提供了獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中加入兩種通信模塊，根據(jù)兩種3G網(wǎng)絡信號強度選擇視頻傳輸通道，保證視頻圖像高效且可靠地傳輸。
[0005]本實用新型為解決上述技術問題，采用如下技術方案:
[0006]獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0007]控制模塊、選擇模塊、第一視頻傳輸通道、第二視頻傳輸通道、模擬攝像頭，第一視頻傳輸通道包括第一 3G通信模塊以及第一視頻處理模塊，第二視頻傳輸通道包括第二 3G通信模塊以及第二視頻處理模塊，其中:
[0008]選擇模塊:其控制端與控制模塊的通道選擇信號輸出端連接，其輸入端接模擬攝像頭，其一組輸出端接第一視頻處理模塊的輸入端口組，其另一組輸出端接第二視頻處理豐旲塊的輸入端口組；
[0009]第一 3G通信模塊:其數(shù)據(jù)輸入端接第一視頻處理模塊的數(shù)據(jù)輸出端，其SPI接口與控制模塊SPI串口連接，其控制端口、檢測端口、中斷端口與控制模塊的第一組I/O接口連接；
[0010]第二 3G通信模塊:其數(shù)據(jù)輸入端接第二視頻處理模塊的數(shù)據(jù)輸出端，其SPI接口與控制模塊SPI串口連接，其控制端口、檢測端口、中斷端口與控制模塊的第二組I/O接口連接；
[0011]控制模塊輸出通道選擇信號給選擇模塊，控制模塊輸出上電信號至第一和第二 3G通信模塊控制端口，選擇模塊輸出模擬攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)給第一視頻處理模塊和/或第二視頻處理模塊，接收到視頻數(shù)據(jù)的視頻處理模塊輸出解碼處理后的數(shù)據(jù)給與其連接的3G通信模塊，第一和/或第二 3G通信模塊傳輸解碼處理后的數(shù)據(jù)給控制模塊，第一和第二3G通信模塊輸出自檢信號給控制模塊，第一和/或第二 3G通信模塊輸出中斷信號給控制模塊。
[0012]作為所述獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的進一步優(yōu)化方案，模擬攝像頭有兩個，一個模擬攝像頭安裝在水資源上游，另一個模擬攝像頭安裝在水資源下游。
[0013]進一步的，所述獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，選擇模塊包括:第一信號處理電路、第二信號處理電路、雙刀雙擲繼電器、第一穩(wěn)壓管、第二穩(wěn)壓管、二極管、濾波電容，第一開關、第二開關，其中:
[0014]第一信號處理電路的輸入端接一個模擬攝像頭，第二信號處理電路的輸入端接另吳擬攝像頭；
[0015]雙刀雙擲繼電器:一個固定觸點接第一信號處理電路的輸出端，另一個固定觸點接第二信號處理電路的輸出端，一對選擇觸點中一個觸點與另一對選擇觸點中一個觸點組合為選擇模塊的一組輸出端，第一線圈一端與第二線圈一端、第二穩(wěn)壓管陰極、第一穩(wěn)壓管陰極、二極管陰極、濾波電容一極相連，第一線圈的另一端與第一穩(wěn)壓管陽極、第一開關漏極相連，第二線圈另一端與第二穩(wěn)壓管陽極、第二開關漏極相連；
[0016]第一開關柵極、第二開關柵極與控制模塊的通道選擇信號輸出端連接，二極管陽極接工作電壓源，濾波電容另一極、第一開關源極、第二開關源極接地。
[0017]作為所述獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的進一步優(yōu)化方案，第一 /第二 3G通信模塊，包括:移動通信核心芯片，與移動通信核心芯片連接的UIM卡、異步收發(fā)器，與移動通信核心芯片上電信號輸入端連接的通信電路，與移動通信核心芯片調(diào)整電壓輸出端連接的調(diào)壓電路，與移動通信核心芯片復位端連接的復位電路。
[0018]進一步的，所述獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，移動通信核心芯片為支持EVDO技術的CDMA芯片或支持HSPA技術的WCDMA芯片，異步收發(fā)器為SM6216C芯片。
[0019]進一步的，所述獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，支持EVDO技術的CDMA芯片為SM6320C芯片。
[0020]進一步的，所述獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，支持HSPA技術的WCDMA芯片為SM5218A芯片。
[0021]更進一步的，所述獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，第一 /第二視頻處理模塊為解碼芯片AK8856及其外圍電路，解碼芯片AK8856的模擬數(shù)據(jù)輸入端接模擬攝像頭，解碼芯片AK8856通過IIC總線與SM6320C芯片/SM5218芯片連接。
[0022]更進一步的，所述獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，控制模塊，包括:ATXMEGA128AI芯片，接在ATXMEGA128A1芯片供電端、接地端之間的穩(wěn)壓電路，接在ATXMEGA128AI芯片模擬參考電壓連接點、接地端之間的濾波電路，接在第三組I/O接口的蓄電池電壓檢測電路。
[0023]本實用新型采用上述技術方案，具有以下有益效果:
[0024](I)在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中加入中國電信CDMA2000的3G網(wǎng)絡通信模塊和中國聯(lián)通WCDMA的3G網(wǎng)絡通信模塊，根據(jù)兩種3G網(wǎng)絡信號強度選擇的工作模式，保證視頻圖像高效且可靠地傳輸；
[0025](2)在水資源上游和下游分別安裝一個模擬攝像頭，大大減少了遠程視頻監(jiān)控模塊的安裝數(shù)量，節(jié)省成本。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型遠程監(jiān)控系統(tǒng)框圖。
[0027]圖2為控制模塊的具體電路圖。
[0028]圖3為選擇模塊的具體電路圖。
[0029]圖4 (a)為CDMA2000模塊的具體電路圖，圖4 (b)為電壓轉(zhuǎn)換電路，圖4 (C)為天線接口。
[0030]圖5 (a)為WCDMA模塊的具體電路圖。
[0031]圖6為視頻處理模塊的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術方案進行詳細說明。
[0033]本實用新型涉及的獲取水資源視頻圖像的遠程監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示，包括:控制模塊、選擇模塊、第一視頻傳輸通道、第二視頻傳輸通道、模擬攝像頭，第一視頻傳輸通道包括第一 3G通信模塊以及第一視頻處理模塊，第二視頻傳輸通道包括第二 3G通信模塊以及第二視頻處理模塊?？刂颇K采用如圖2所示的電路，選擇模塊采用如圖3所示的電路，第一 3G通信模塊采用如圖4所示的CDMA2000模塊及其外圍電路，第二 3G通信模塊采用如圖5所示的WCDMA模塊及其外圍電路，第一 /第二視頻處理模塊采用如圖6所示的電路。
[0034]如圖2所示的控制模塊，單片機ATXMEGA128A1的VCC、GND之間接有穩(wěn)壓電路，單片機ATXMEGA128A1的AVCC、GND之間接有濾波電路，單片機ATXMEGA128A1的PA6、PA7之間接有蓄電池電壓檢測電路。穩(wěn)壓電路中，電容Cl的一極、電感LI 一端接電源VCC，電感LI另一端、電容C2的一極、電容C3的一極、電容C4的一極連接單片機ATXMEGA128A1芯片的VCC端，電容C5的一極、電容C6的一極、電容C7的一極并接在一起，電容Cl另一極、電容C2另一極、電容C3另一極、電容C4另一極、電容C5另一極、電容C6另一極、電容C7另一極均接地。濾波電路中，電感L2 —端、電容C8的一極連接單片機ATXMEGA128A1的AVCC端，電感L2另一端接電容C9的一極，電容C8另一極、電容C9另一極均接地。蓄電池電壓檢測電路中，電容ClO的一極、電阻R3 —端、電阻R4 —端接單片機ATXMEGA128A1的PA7端(蓄電池直流電壓接入端)，電阻R3另一端與電容C711的一極、開關Q2漏極連接，開關Q2源極、電阻R2 —端、穩(wěn)壓管ZDl陰極接12V電壓，開關Q2柵極、電阻R2另一端、穩(wěn)壓管ZDl陽極均與電阻Rl —端連接，電阻Rl另一端接開關Ql漏極，開關Ql柵極接單片機ATXMEGA128A1的PA6端，電容ClO另一極、電阻R4另一端、電容C711另一極、開關Ql源極均接地。單片機ATXMEGA 128AI 的 PB0-PB6 作為與 CDMA2000 模塊連接的一組 I/O 接口，PD0-PD3、PFO、PF5、PF7作為與WCDMA模塊連接的另一組I/O接口，PD5-PD7模擬SPI串口與CDMA2000模塊/WCDMA模塊中異步收發(fā)器的SPI接口連接，PF3、PF4作為CDMA通道選擇信號VIDE0_SEL_CDMA2000輸出端、WCDMA通道選擇信號VIDEO_SEL_WCDMA輸出端。單片機ATXMEGA128A1對PF3或者PF4施加一個6ms的上拉電平，作用到繼電器的相應端口進而控制繼電器選擇通道。
[0035]選擇模塊如圖3所示，包括:功放Pl、穩(wěn)壓管ZDl、電阻Rl、電阻R3、電容Cl組成的信號處理電路、功放P2、穩(wěn)壓管ZD2、電阻R2、電阻R4、電容C2組成的信號處理電路、雙刀雙擲繼電器K1、第一穩(wěn)壓管D1、第二穩(wěn)壓管D2、二極管D3、濾波電容C3，第一開關Q1、第二開關Q2。信號處理電路的輸入端接模擬攝像頭，雙刀雙擲繼電器Kl的固定觸點接信號處理電路的輸出端，雙刀雙擲繼電器Kl 一對選擇觸點中一個觸點與另一對選擇觸點中一個觸點組合為選擇模塊的一組輸出端VID101/VID102_CDMA2000、VID101/VID102_WCDMA，雙刀雙擲繼電器Kl第一線圈一端與第二線圈一端、第二穩(wěn)壓管D2陰極、第一穩(wěn)壓管Dl陰極、二極管D3陰極、濾波電容C3 —極相連，雙刀雙擲繼電器Kl第一線圈的另一端與第一穩(wěn)壓管Dl陽極、第一開關Ql漏極相連，雙刀雙擲繼電器Kl第二線圈另一端與第二穩(wěn)壓管D2陽極、第二開關Q2漏極相連，第一開關Ql柵極接WCDMA通道選擇信號VIDEO_SEL_WCDMA，第二開關Q2柵極接CDMA通道選擇信號VIDE0_SEL_CDMA2000，二極管D3陽極接3V電壓源，濾波電容C3另一極、第一開關Ql源極、第二開關Q2源極接地。
[0036]第一 3G通信模塊包括圖4 (a)所示的由SM6320C芯片、異步收發(fā)器MAX3107EAG、電信UIM卡組成的CDMA2000模塊，圖4 (b)所示的電壓轉(zhuǎn)換電路以及圖4 (c)所示的天線結(jié)構(gòu) Jlo SIM6320C 芯片的 RTS、CTS、TXD、DTR 與 MAX3107EAG 的 CTS、RTS、RX、TX 連接，用于 UART 異步串行傳送數(shù)據(jù)，M