一种用于火灾预警的无线微功耗移动视频监控装置的制作方法

1.本实用新型涉及火灾视频监控技术领域，具体为一种用于火灾预警的无线微功耗移动视频监控装置。


背景技术：

2.传统的化工厂、煤矿以及一些施工地点存在大量的火灾安全隐患，在物料发生自然反应或者人为操作不当的情况下，极易发生火灾。为保障工厂的安全稳定运行以及工人们的生命健康安全，现有的火灾监控预警装置部分采用火灾视频监控识别火灾发生，例如专利申请公开号为cn109272496a的发明专利，公开了一种煤矿火灾视频监控用火灾图像识别方法，其直接监控识别计算机接收到的煤矿火灾监控图像，然而，在实际使用过程中，存在以下问题：
3.1、通过摄像头进行采集并实时上传至计算机的过程中，需要占用到大量的网络通信带宽，当网络信号不佳时，往往会延时接收或接收不到视频监控画面从而错失预警险情的最佳时间。
4.2、根据计算机对采集到的图像特征进行处理和分析，从而探测火灾的目的，虽然更加智能化，与传统方法相比，也可以减少火灾的误报率，但是在应用领域方面还有待扩展实施，仅依靠一次算法分析识别还存在一定的不确定性。


技术实现要素：

5.针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种用于火灾预警的无线微功耗移动视频监控装置，其内设置有与智能控制器连接的摄像单元和火焰感应单元，当火焰感应单元感应到火焰时，智能控制器打开摄像单元实时上传监控画面，后台计算机分析处理并确认火灾后，通过预警单元发出警报。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.本实用新型提供一种用于火灾预警的无线微功耗移动视频监控装置，包括智能控制器和分别与智能控制器连接的摄像单元及火焰感应单元，当所述火焰感应单元感应到火焰产生时，智能控制器控制摄像单元工作并通过与智能控制器连接的无线传输单元将监控画面和火灾预警信息上传至视频管理平台，所述视频管理平台上设置有数字图像处理单元，所述数字图像处理单元用于处理、分析所述监控画面并确认火灾预警信息。
8.进一步地，所述摄像单元包括与所述智能控制器电性连接的微功耗高清摄像机，所述微功耗高清摄像机设置于一旋转云台上。
9.进一步地，所述火焰感应单元包括分别与所述智能传感器电性连接的烟雾传感器和温度传感器。
10.进一步地，还包括与智能控制器连接的存储单元，所述智能控制器通过与其连接的视频编码器将所述监控画面编码并存储于所述存储单元内。
11.进一步地，还包括预警单元，所述预警单元包括用于火灾预警的指示灯和喇叭，所
述指示灯和所述喇叭与所述智能控制器电性连接。
12.进一步地，所述智能控制器的电源端连接有一电源模块，所述电源模块包括蓄电池组和t1充电芯片，所述蓄电池组通过所述t1充电芯片进行充电。
13.进一步地，所述t1充电芯片连接有一光伏板，所述光伏板设置于监控装置的表面。
14.进一步地，所述蓄电池组为宽温型工业锂电池组。
15.进一步地，所述智能控制器内置三级防雷模块，用于为电源系统提供防雷防过压保护措施。
16.进一步地，所述智能控制器为一stm32系列的嵌入式单片机。
17.与现有技术对比，本实用新型的有益效果为：
18.1、本设计将视频监控单独用于火灾预警，在火焰感应单元感应到有火焰产生后，通过智能控制器打开摄像单元并实时上传监控画面，减少了网络通信的带宽占用，同时降低了产品的功耗。
19.2、本设计在火焰感应单元感应到有火焰产生时，及时上传监控画面和预警信息至视频管理平台，通过后台计算机系统的数字图像处理单元对监控画面进行分析处理，二次确认火灾的发生，大大提高了火灾预警准确率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的一种具体实施例的模块连接示意图；
22.图2为本实用新型的一种具体实施例的硬件连接结构示意图。
23.附图标记说明：
24.1-智能控制器，2-摄像单元，21-微功耗高清摄像机，3-火焰感应单元，31-烟雾传感器，32-温度传感器，4-无线传输单元，41-无线收发器，5-存储单元，51-tf卡，6-预警单元，61-指示灯，62-喇叭，7-电源模块，71-蓄电池组，72-t1充电芯片，73-光伏板，8-三级防雷模块，9-视频编码器，11-视频管理平台，111-数字图像处理单元。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.实施例：
27.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种用于火灾预警的无线微功耗移动视频监控装置，包括智能控制器1和分别与智能控制器1连接的摄像单元2及火焰感应单元3，当火焰感应单元3感应到火焰产生时，智能控制器1控制摄像单元2工作并通过与智能控制器1连接的无线传输单元4将监控画面和火灾预警信息上传至视频管理平台11，视频管理平台11
上设置有数字图像处理单元111，数字图像处理单元111用于处理、分析监控画面并确认火灾预警信息。
28.其中，火焰感应单元3可以在摄像单元2的监控范围内设置若干个，当若干个火焰感应单元3无一感应到有火焰产生时，摄像单元2不工作，若有一火焰感应单元3感应到有火焰产生，则智能控制器1打开摄像单元2并上传监控画面和火灾预警信息；简言之，智能控制器1通过火焰感应单元3发出的信号控制摄像单元2的工作状态，相比现有的火灾视频监控装置，本设计不需要通过摄像单元2的全天候工作监控火灾，大大降低了功耗。
29.具体的，所述数字图像处理单元111内置火焰识别算法，常见物质的燃烧通常都会产生火焰，且火灾产生的火焰具有较为明显的图像特征，所以将火焰识别作为火灾探测的具体方法。所述火焰识别算法为现有技术，不属于本实用新型的保护范围，例如2015年4月8日公开的，公开号为cn104504382a的《一种基于图像处理技术的火焰识别算法》，其结合内外焰识别算法获取内外焰坐标信息，最后利用火焰判别算法判断是否为火焰。
30.所述无线传输单元4为现有设备，可采用无线收发器41，所述无线收发器41插接在智能控制器1上，与智能控制器1电性连接，支持4g远程无线视频传输，也可支持国标gb281281等跨网传输，视频实时流畅。
31.作为本实用新型的进一步限定，摄像单元2包括与智能控制器1电性连接的微功耗高清摄像机21，微功耗高清摄像机21设置于一旋转云台上。其中，所述微功耗高清摄像机21可为微功耗高清星光球摄像机，其拥有超星光级和红外夜视150米，焦距可达23倍光学变焦，16倍数字变焦，支持onvif、gb/t28181协议，功耗日夜平均小于4瓦。由于火焰发出的红外光较强，其它非发热物体发出的红光很微弱，因此，还可以利用特殊的红外火焰摄像机实现对火焰的监控。当然，摄像单元2也可选用其他的设备，只要其能够清晰的拍摄监控画面即可。所述旋转云台为360度无线云台，旋转云台自动旋转后，摄像单元2能够快速自动聚焦和变倍、及预置位的设置和调用。
32.作为本实用新型的进一步限定，火焰感应单元3包括分别与智能传感器电性连接的烟雾传感器31和温度传感器32。烟雾传感器31和温度传感器32可以在摄像单元2的监控范围内设置多个，分别用于感应周围环境的烟雾浓度和温度，然后通过智能控制器1的无线传输单元4将烟雾浓度和温度实时上传至视频平台。
33.作为本实用新型的进一步改进，还可包括与智能控制器1连接的存储单元5，智能控制器1通过与其连接的视频编码器9将监控画面编码并存储于存储单元5内。所述视频编码器9将监控画面编码为高压缩比和高质量流畅图像，不仅压缩了监控视频的占用空间，还实现了高清晰、低码流和小带宽的编码传输。所述存储单元5为内置tf卡51，单卡最高可支持256g存储空间。
34.具体的，当火焰感应单元3发出产生火焰的信号后，智能控制器1立即打开摄像单元2，通过视频编码器9将摄像单元2拍摄的监控画面编码后存储于存储单元5内，然后再通过无线传输单元4将编码后的监控画面上传至视频管理平台11。
35.作为本实用新型的进一步改进，还可包括预警单元6，预警单元6包括用于火灾预警的指示灯61和喇叭62，指示灯61和喇叭62与智能控制器1电性连接。视频管理平台11上的数字图像处理单元111对实时接收的监控画面逐帧通过火焰识别算法进行识别后，若判别出确实产生火焰，则判定将发生火灾，并立即通过无线传输单元4传输指令给智能控制器1
控制预警单元6进行火灾预警，具体表现为指示灯61闪烁和喇叭62发出鸣叫。考虑到装置会出现损坏，与智能控制器1电性连接的各单元若工作状态发生异常时，智能控制器1将控制指示灯61闪烁，以提示装置出现损坏，方便维修人员及时维修。
36.进一步的，智能控制器1的电源端连接有一电源模块7，电源模块7包括蓄电池组71和t1充电芯片72，蓄电池组71通过t1充电芯片72进行充电。所述蓄电池组71为宽温型工业锂电池组。宽温型工业锂电池组作为蓄能单元，循环寿命长，供电效率高，并且更换便捷。
37.为增加本装置的续航能力，t1充电芯片72连接有一光伏板73，光伏板73设置于监控装置的表面。所述光伏板73采用光伏发电，由单晶硅制成，功率为100瓦。当本装置在户外使用时，光伏板73可以通过t1充电芯片72给蓄电池组71充电，高效率t1充电芯片72满足阴雨天弱光条件下的电池充电需求，可供前端系统在阴雨天连续运行，电力续航持久。
38.考虑到在户外使用本装置时的安全性，智能控制器1内置三级防雷模块8，用于为电源系统提供防雷防过压保护措施。所述三级防雷模块8的防雷等级为20ka。
39.进一步地，智能控制器1为一stm32系列的嵌入式单片机以满足本设计的软硬件需求。
40.使用时，若火焰感应单元3感应到有火焰产生，则智能控制器1立即打开摄像单元2对监控区域进行摄像并上传至视频管理平台11，同时火焰感应单元3上传火灾预警信息，火灾预警信息包括环境的烟雾浓度和温度等，若视频管理平台11内的数字图像处理单元111通过对上传的画面逐帧分析处理后判别出确实发生火灾，则智能控制器1控制预警单元6发出警报；若后台没有判别出发生火灾，则视频管理平台11的工作人员可人工对火灾预警信息进行核实。
41.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
42.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。