[实用新型]矿用隔爆兼本安型网络摄像仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿用监测监控系统，具体是一种矿用隔爆兼本安型网络摄像仪，更进一步说是一种把井下音视频信号实时采集压缩、网传融为一体的设备，使井下宽带(综合布线)网络取代传统的闭路电视系统，使信息网络与视频网络合二为一，尤其适合于在煤矿井下含瓦斯及煤尘较多的危险易燃易爆的环境中使用。

背景技术

目前，井下安全生产监测监控系统种类繁多，使用的监测监控系统多是90年代以前开发的，主要基于8/16位单片机和串行数据链路，通信速率低。各种监测系统和控制系统都是独立成系统，相互之间不兼容，系统的互联非常困难。因为信息交流不通畅，不利于统一的调度指挥，给安全生产带来了隐患。由于各种系统采用不同的现场总线和各种系统的数据通信制式各不相同，致使各种系统相互之间不兼容，系统的互联非常困难。同时由于数据通信速率低下，信息不流畅，成为构建集监测、控制、通信功能于一体的矿井网络化信息化监测监控系统的瓶颈。

发明内容

本实用新型提供一种矿用隔爆兼本安型网络摄像仪，用于解决目前煤矿安全生产监控系统兼容性差和技术落后这一制约煤矿综合自动化的瓶颈问题。它不但可以用在一般场所，而且可以用在煤矿井下等特殊要求的场所。

本实用新型是以如下技术方案实现的：一种矿用隔爆兼本安型网络摄像仪，其特征在于：包括：

-微控制器U1，完成A/D转换后的音/视频信号的压缩编码；

-存储芯片U3，与微控制器U1连接，用于存放BOOTLOADER、OS内核、文件系统以及用户应用程序；

-存储芯片U5，与微控制器U1连接，用于存放系统运行时的代码以及临时图像数据；

-视频解码控制器U6，与微控制器U1连接，从模拟视频输入口输入的全电视信号在U6内部经过钳位、抗混叠滤波、A/D转换、YUV分离电路之后，在YUV到YCrCb的转换电路中转换成BT.656视频数据流，输入到压缩核心单元U1中；U1的3个视频口VP0、VP1、VP2与视频编解码芯片相接；

-音频编辑码器U2，与微控制器U1连接，用于音频信号的采集和播放；

-RS485控制器U4，与微控制器U1连接，用于把U1传送过来的并行信号转换为串行信号；

-以太网控制器U9，与微控制器U1连接，将将从U1传输过来的数据转化为以太网物理层能接收的数据后传输到监控中心；

-可编程逻辑器件U7，与微控制器U1连接，用于为U3产生3bit的页选信号；监控来自UART的电平中断信号，转换为边沿触发中断信号送给U1；

-电源模块U8，向各单元电路提供电源。

电源均采用本质安全型，整个电路装置在一个金属或非金属制备的符合煤矿井下安全规范的密封壳体中。

所述方案使用嵌入式实时操作系统，兼容TCP/IP协议IPV4，具有远程web浏览管理和在线系统升级的功能。从模拟视频输入口输入的全电视信号在U6内部经过钳位、抗混叠滤波、A/D转换、YUV分离电路之后，在YUV到YCrCb的转换电路中转换成BT.656视频数据流，输入到压缩核心单元U1中完成压缩编码，U5用来存放系统运行时的代码以及临时图像数据，U3用来保存系统自启动代码以及系统程序代码，U3和U5分别与U1连接作为U1的外部数据空间，U7与U1连接，U7监控来自UART的电平中断信号，转换为边沿触发中断信号送给U1，U4与U1连接，完成信号的并/串转换，实现对云台的实时控制，U9与U1相连，将数据转化为以太网物理层能接收的数据后传输到监控中心完成本实用新型的网络功能，本实用新型的电源模块U8采用MAXIM公司的解决方案，包括一片MAX1762芯片(产生1.4V电源给U1的I/O供电和产生5V电源给LCD的逆变器供电)。

由于采用了上述技术方案，即采用嵌入式微控制器、嵌入式实时操作系统和软件，实现了井下音视频信号的实时采集、压缩、网传。本摄像仪除拥有传统摄像仪的功能外，还可以直接和网络产品结合，因此特别适合做监测监控系统的前端设备。使用此设备，宽带(综合布线)网络可以取代传统的闭路电视系统，使信息网络与视频网络合二为一。本实用新型为本质安全型，可用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。