專利名稱：基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及寬帶電力載波、FPGA圖像壓縮技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器。
背景技術(shù)：
電力線載波通信(Power Line Communication, PLC)是電力系統(tǒng)所特有的一種通信方式，利用低壓配電線作為信息傳輸媒介進行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。PLC技術(shù)分為窄帶PLC和寬帶PLC。目前，窄帶電力載波技術(shù)發(fā)展較為成熟，已經(jīng)有比較完善的標(biāo)準(zhǔn)，同時也出現(xiàn)了基于窄帶傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控器，但是其傳輸速度較慢。寬帶PLC是較為新興技術(shù)，它通過應(yīng)用寬帶數(shù)字調(diào)制技術(shù)，實現(xiàn)了傳輸瓶頸的突破，有效提高了 PLC傳輸效率。現(xiàn)在用于進行監(jiān)控的視頻監(jiān)控器多采用重新布線或者是采用無線的方式，但是重新布線部署麻煩成本也高，無線方式則存在信號不穩(wěn)定、穿透能力有限的缺點。因而采取寬帶電力載波技術(shù)來傳輸監(jiān)控視頻的優(yōu)勢較為明顯，但是現(xiàn)有的基于電力載波的視頻監(jiān)控器存在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定，無法完成自組網(wǎng)功能的缺點。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的視頻監(jiān)控器布線麻煩，成本高，傳輸速率慢的缺點，本實用新型提供一種基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器。該視頻監(jiān)控器采用寬帶載波，傳輸速率高、信號穩(wěn)定；方便部署，只要有電力線就可以隨時的對該地進行監(jiān)控；監(jiān)控效率高，通過采用FPGA對原始采集數(shù)據(jù)進行壓縮，使其具有更高的傳輸效率；監(jiān)控范圍更廣，通過自組網(wǎng)使得可傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn)，從而監(jiān)控更廣的范圍。為了完成上述的目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器，它包括視頻采集單元，視頻采集單元輸出端和圖像壓縮單元的輸入端連接，圖像壓縮單元的輸出端和核心控制單元的輸入端連接；核心控制單元和寬帶電力載波單元雙向連接；其中所述視頻采集單元采集原始圖像數(shù)據(jù)；圖像壓縮單元對視頻采集單元所采集的原始圖像數(shù)據(jù)進行壓縮；核心控制單元獲得圖像壓縮單元壓縮后的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行封裝傳遞給寬帶電力載波單元；寬帶電力載波單元對核心控制單元傳遞過來的數(shù)據(jù)進行編碼并通過電力線發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器。所述圖像壓縮單元為具有圖像壓縮功能的FPGA。所述的核心控制單元為具有自組網(wǎng)功能的微處理器。所述寬帶電力載波單元包括通過并行數(shù)據(jù)接口與核心控制單元連接的載波收發(fā)芯片，載波收發(fā)芯片通過濾波器與功率放大電路連接，功率放大發(fā)射電路與耦合電路連接，所述耦合電路通過電力線接口與電力線連接；所述耦合電路還與帶通濾波器連接，帶通濾波器與載波收發(fā)芯片連接。[0012]本實用新型設(shè)計原理如下通過視頻采集單元采集監(jiān)控畫面，然后利用FPGA對所采集到的監(jiān)控圖像進行壓縮處理，減少原始數(shù)據(jù)流量；然后核心控制單元會根據(jù)自組網(wǎng)協(xié)議對壓縮后的數(shù)據(jù)進行再次的封包加入路由信息，便于在電力載波網(wǎng)絡(luò)中傳輸；最后寬帶電力載波單元將核心控制單元所封裝的數(shù)據(jù)包進行調(diào)制并經(jīng)過電力線發(fā)送出去。有益效果本實用新型可以在僅有電力線的前提下快速方便的完成監(jiān)控器的部署工作，節(jié)省了時間和成本；采用自組網(wǎng)通信協(xié)議，通過轉(zhuǎn)發(fā)可以實現(xiàn)更大范圍的監(jiān)控；使用寬帶電力載波速度更快，信號強度更有保障；使用FPGA進行圖像壓縮使得傳輸效率更高，即使在帶寬有限的條件寫也能很好的完成視頻監(jiān)控的功能。

圖I為本實用新型的硬件整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型圖像壓縮單元結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實用新型核心控制單元結(jié)構(gòu)圖；圖4是本實用新型寬帶電力載波單元硬件結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實用新型的組網(wǎng)實施例；圖6是本實用新型的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸實施例；其中1視頻采集單元，2圖像壓縮單元，3核心控制單元，4寬帶電力載波單元，5電力線，6監(jiān)控服務(wù)器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖I所示，一種基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器，它包括視頻采集單元I，其輸入就是監(jiān)控器所采集的數(shù)據(jù)，其輸出端和圖像壓縮單元2連接；圖像壓縮單元2的輸出端和核心控制單元3連接；核心控制單元3的輸出端和寬帶電力載波單元連接；寬帶電力載波單元的輸出端通過電力線5與監(jiān)控服務(wù)器6連接。如圖2所示，是圖像壓縮單元2的結(jié)構(gòu)框圖，視頻采集單元采集的數(shù)據(jù)通過8位并行數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)皆紙D像緩沖區(qū)中；FPGA壓縮模塊從原始圖像緩沖區(qū)中讀取所要壓縮的數(shù)據(jù)進行壓縮，然后放入到壓縮后圖像緩沖區(qū)中，該數(shù)據(jù)會經(jīng)過8位并行數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)胶诵目刂茊卧?中繼續(xù)進行處理。如圖3所示，是核心控制單元3的結(jié)構(gòu)圖，通過并行數(shù)據(jù)接口核心控制單元3從圖像壓縮單元2中獲得壓縮后的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)自組網(wǎng)協(xié)議算法(如類蟻群算法路由，邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)路由)對數(shù)據(jù)進行封裝成一個路由數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包最終會經(jīng)由SPI接口通過電力載波單兀發(fā)送出去。如圖4所示，是寬帶電力載波單元4的硬件結(jié)構(gòu)圖，對于所要發(fā)送的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通過SPI接口從核心控制單元3獲得，載波收發(fā)芯片對數(shù)據(jù)包進行載波調(diào)制，調(diào)制后的載波信號通過濾波器進行濾波處理，經(jīng)過處理的載波信號進入功率放大發(fā)射電路進行功率放大，再通過耦合電路耦合到低壓電力線上進行通信；對于接收到的載波信號則由耦合電路耦合到帶通濾波電路進行帶通濾波處理，濾除耦合進來的噪聲干擾，由帶通濾波電路出來的載波信號再經(jīng)過載波收發(fā)芯片的解調(diào)處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后通過SPI接口傳輸?shù)胶诵目刂茊卧?。如圖5所示，是該實用新型的一個自組網(wǎng)實施例。當(dāng)該實用新型的監(jiān)控器從上電開始組網(wǎng)時，其首先廣播一個數(shù)據(jù)包，其中包含其地址信息；網(wǎng)絡(luò)中的其他監(jiān)控器接收到其廣播的數(shù)據(jù)后，會根據(jù)此建立、更新其路由表，從而整個網(wǎng)絡(luò)中可知網(wǎng)絡(luò)中的該新監(jiān)控器。如圖6所示，是該實用新型的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸實施例。監(jiān)控器所采集的數(shù)據(jù)會向其鄰居監(jiān)控器發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)，鄰居監(jiān)控器會根據(jù)其路由表進行路由確定下一跳的路由，如此 繼續(xù)直到到達最終的監(jiān)控服務(wù)器。
權(quán)利要求1.基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器，其特征是，它包括視頻采集單元，視頻采集單元輸出端和圖像壓縮單元的輸入端連接，圖像壓縮單元的輸出端和核心控制單元的輸入端連接；核心控制單元和寬帶電力載波單元雙向連接； 其中所述視頻采集單元采集原始圖像數(shù)據(jù)；圖像壓縮單元對視頻采集單元所采集的原始圖像數(shù)據(jù)進行壓縮；核心控制單元獲得圖像壓縮單元壓縮后的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行封裝傳遞給寬帶電力載波單元；寬帶電力載波單元對核心控制單元傳遞過來的數(shù)據(jù)進行編碼并通過電力線發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求I所述的基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器，其特征是，所述圖像壓縮單元為具有圖像壓縮功能的FPGA。
3.如權(quán)利要求I所述的基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器，其特征是，所述的核心控制單元為具有自組網(wǎng)功能的微處理器。
4.如權(quán)利要求I所述的基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器，其特征是，所述寬帶電力載波單元包括通過并行數(shù)據(jù)接口與核心控制單元連接的載波收發(fā)芯片，載波收發(fā)芯片通過濾波器與功率放大電路連接，功率放大發(fā)射電路與耦合電路連接，所述耦合電路通過電力線接口與電力線連接；所述耦合電路還與帶通濾波器連接，帶通濾波器與載波收發(fā)芯片連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于寬帶電力載波的自組網(wǎng)視頻監(jiān)控器，它包括視頻采集單元，視頻采集單元輸出端和圖像壓縮單元連接；圖像壓縮單元的輸出端和核心控制單元的輸入端連接；核心控制單元的輸出端和寬帶電力載波單元的輸入端連接。本實用新型可以在僅有電力線的前提下快速方便的完成監(jiān)控器的部署工作，節(jié)省了時間和成本；采用自組網(wǎng)通信協(xié)議，通過轉(zhuǎn)發(fā)可以實現(xiàn)更大范圍的監(jiān)控；使用寬帶電力載波速度更快，信號強度更有保障；使用FPGA進行圖像壓縮使得傳輸效率更高，即使在帶寬有限的條件寫也能很好的完成視頻監(jiān)控的功能。
文檔編號H04N7/18GK202424929SQ20122006993
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者賈振格 申請人:賈振格