專利名稱：基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于井下監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是一種基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在礦井施工現(xiàn)場，通常需要安裝監(jiān)控攝像機以實時地采集現(xiàn)場信息并將現(xiàn)場信息發(fā)送到監(jiān)控中心，以保證安全可靠地生產(chǎn)。現(xiàn)有井下監(jiān)控攝像方式大部分是采用固定攝像頭直接連接在以太網(wǎng)上，小部分是采用WiFi (Wireless Fidelity)無線攝像機的方式,將畫面發(fā)送給井上監(jiān)控中心。其存在的問題是采用固定攝像頭的方式存在接線線路復(fù)雜、視角狹窄而且不能移動的缺點，這樣不利于故障排查，也無法保證監(jiān)控中心與監(jiān)控現(xiàn)場現(xiàn)場工作人員視角的一致性；采用WiFi無線攝像機的方式存在體積大攜帶不便、無法保證監(jiān)控中心與監(jiān)控現(xiàn)場現(xiàn)場工作人員視角的一致性、失去WiFi信號后監(jiān)控中心與攝像機之間數(shù) 據(jù)中斷、無法多視角切換等缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠以及多視角切換功能的基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，包括無線礦燈攝像頭盔、無線接入裝置和監(jiān)控中心，多個無線礦燈攝像頭盔之間通過藍牙方式相互之間傳送音視頻數(shù)據(jù)，多個無線礦燈攝像頭盔與多個無線接入裝置通過WiFi無線組網(wǎng)連接在一起并進行音視頻數(shù)據(jù)傳輸，多個無線接入裝置通過以太網(wǎng)與監(jiān)控中心相連接并進行音視頻數(shù)據(jù)傳輸。而且，所述的無線礦燈攝像頭盔包括本安電源、微處理器電路、WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元、視頻數(shù)據(jù)輸入單元、視頻數(shù)據(jù)輸出單元、音頻輸入接口單元、音頻輸出接口單元、DC-DC變換器、無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線，該本安電源為5V直流電源并為視頻數(shù)據(jù)輸入單元、視頻數(shù)據(jù)輸出單元、音頻輸入接口單元、音頻輸出接口單元及無線信號處理電路供電，該DC-DC變換器與本安電源相連接輸出3. 3V、1. 8V直流電源分別給微處理器電路和WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元供電，該微處理器電路分別與視頻數(shù)據(jù)輸入單元、視頻數(shù)據(jù)輸出單元、音頻輸入接口單元、音頻輸出接口單元和WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元相連接，該WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元通過無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送。而且，所述的微處理器電路包括STM ARM-CortexM3處理器、晶振模塊和模式設(shè)置模塊，該晶振模塊與WL1271相連接提供休眠時鐘信號，該模式設(shè)置模塊與STMARM-CortexM3處理器相連接實現(xiàn)WiFi模式、BlueTooch模式、自適應(yīng)模式的選擇。而且，所述的無線接入裝置包括本安電源、微處理器電路、WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元、DC-DC變換器、以太網(wǎng)控制芯片組、無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線，該本安電源為12V直流電源，DC-DC變換器與本安電源相連接輸出3. 3V和I. 8V直流電源，3. 3V直流電源分別給微處理器電路、太網(wǎng)控制芯片組供電，I. 8V直流電源為WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元供電，微處理器電路分別與WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元及以太網(wǎng)控制芯片組相連接，該WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元采用WiFi及Bluetooch通信方式并通過無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送功能，該以太網(wǎng)控制芯片組通過網(wǎng)線接口連接到以太網(wǎng)上并與監(jiān)控中心相連接。而且，所述的微處理器電路包括STM ARM-CortexM3處理器、晶振模塊和電源開關(guān)控制模塊，該晶振模塊與WL1271相連接提供休眠時鐘信號，該電源開關(guān)控制模塊用于無線接入裝置的上電和掉電控制。而且,所述的WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元采用WL1271模塊。而且，所述的無線信號處理電路由前置放大器、帶通濾波器和2. 4GHz天線連接器依次連接構(gòu)成。·[0012]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是I、本無線通信系統(tǒng)將無線礦燈攝像頭盔、無線接入裝置和監(jiān)控中心有機地結(jié)合在一起，當(dāng)有WiFi信號時，無線礦燈攝像頭盔通過WiFi方式與監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)通信，當(dāng)無WiFi信號時，無線礦燈攝像頭盔通過藍牙方式與另外的無線礦燈攝像頭盔進行數(shù)據(jù)通信，本實用新型采用基于VOIP技術(shù)同時支持藍牙和Wi-Fi通信方式，擺脫了傳統(tǒng)電線的束縛、并可以允許多個無線礦燈攝像頭盔同時接入網(wǎng)絡(luò)，使得監(jiān)控中心與無線礦燈攝像頭盔之間實現(xiàn)多視角實時監(jiān)控、無線礦燈攝像頭盔之間視角共享功能，能夠快速指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員排除故障、及早發(fā)現(xiàn)安全隱患、減少事故。2、本無線通信系統(tǒng)通過引入藍牙通信方式，在無WiFi信號或脫離WiFi信號覆蓋區(qū)域后，可以在無線礦燈攝像頭盔之間實現(xiàn)音視頻雙向傳輸，實現(xiàn)現(xiàn)場工作人員之間的監(jiān)控及指導(dǎo)。3、本無線通信系統(tǒng)的無線礦燈攝像頭盔具有漫游功能，實現(xiàn)了從一個WiFi信號覆蓋區(qū)移到另一 WiFi覆蓋區(qū)信號的無縫傳輸，更加有效地增加了其通信可靠性。4、本無線通信系統(tǒng)可以安裝在比較危險的環(huán)境，如綜采面、皮帶面、掘進面，實現(xiàn)了重要危險區(qū)域的信號覆蓋，增加了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性。

圖I是本實用新型的系統(tǒng)連接示意圖；圖2是無線礦燈攝像頭盔的電路方框圖；圖3是無線接入裝置的電路方框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳述。一種基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，如圖I所示，包括無線礦燈攝像頭盔、無線接入裝置和監(jiān)控中心。無線礦燈攝像頭盔佩戴在井下施工人員的頭上，多個無線礦燈攝像頭盔之間通過藍牙方式相互之間傳送音視頻數(shù)據(jù)，多個無線礦燈攝像頭盔與多個無線接入裝置通過WiFi無線組網(wǎng)連接在一起并進行音視頻數(shù)據(jù)傳輸，多個無線接入裝置通過以太網(wǎng)與監(jiān)控中心相連接并將收集的音視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心，從而在監(jiān)控中心與無線礦燈攝像頭盔之間實現(xiàn)多視角實時監(jiān)控以及無線礦燈攝像頭盔之間視角共享功能，便于監(jiān)控中心對現(xiàn)場工作人員的監(jiān)控及指導(dǎo)。如圖2所示，無線礦燈攝像頭盔包括本安電源、微處理器電路、WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元、視頻數(shù)據(jù)輸入單元、視頻數(shù)據(jù)輸出單元、音頻輸入接口單元、音頻輸出接口單元、DC-DC變換器、無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線。本安電源為5V直流電源為視頻數(shù)據(jù)輸入單元、視頻數(shù)據(jù)輸出單元、音頻輸入接口單元、音頻輸出接口單元及無線信號處理電路供電，DC-DC變換器與本安電源相連接能夠?qū)?V直流電源變換后輸出3. 3VU.8V直流電源分別給微處理器電路和WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元供電。微處理器電路包括STMARM-CortexM3處理器、32. 768KHZ晶振模塊和模式設(shè)置模塊，STM ARM-CortexM3處理器與視頻數(shù)據(jù)輸入單元、視頻數(shù)據(jù)輸出單元、音頻輸入接口單元、音頻輸出接口單元和WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元相連接，STM ARM-CortexM3處理器分別對視頻輸入輸出信號及音頻輸入輸出信號進行處理并傳送給WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元，32. 768KHZ晶振模塊為WL 1271提供晶振模塊信號，模式設(shè)置模塊與STM ARM-CortexM3處理器相連接實現(xiàn)WiFi、 BlueTooch、自適應(yīng)模式的選擇當(dāng)選用WiFi模式時，數(shù)據(jù)通過SDIO接口經(jīng)STM Cortex_M3處理器打包處理后經(jīng)WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)模式設(shè)置選用BlueTooch模式時，數(shù)據(jù)通過UART、PCM總線方式與STM ARM-CortexM3處理器交換數(shù)據(jù)，并經(jīng)其打包或解包后與WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)WiFi/BlueTooch雙模式無線通信功能。該WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元采用WL1271模塊，具有全速和休眠兩個模式，可由主控制器發(fā)送全速或休眠指令給STM Cortex-M3處理器，實現(xiàn)整個無線模塊的休眠以降低功耗、或全速運行，該WL1271模塊通過無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送功能，其中，無線信號處理電路由前置放大器、帶通濾波器和2. 4GHz天線連接器依次連接構(gòu)成進行信號放大、濾波和無線發(fā)射處理。如圖3所示，無線接入裝置包括本安電源、微處理器電路、WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元、DC-DC變換器、太網(wǎng)控制芯片組、無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線。本安電源為12V、800mA，DC-DC變換器與本安電源相連接能夠?qū)?2V直流電源變換后輸出3. 3V和
I.8V直流電源，3. 3V直流電源分別給微處理器電路、以太網(wǎng)控制芯片組供電，I. 8V直流電源為WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元供電。微處理器電路包括STM ARM_CortexM3處理器、電源開關(guān)控制模塊連接構(gòu)成，STMARM-CortexM3處理器與WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元及以太網(wǎng)控制芯片組相連接，32. 768KHZ晶振模塊為WL1271提供休眠時鐘信號，電源開關(guān)控制可以選擇整個無線接入裝置的上電和掉電控制。STM ARM-CortexM3處理器通過SPI總線與WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元相連接，作為無線接入裝置的WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元始終處于WiFi工作模式下，該WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元采用WL1271模塊,該WL1271模塊通過無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送功能，其中，無線信號處理電路由前置放大器、帶通濾波器和2. 4GHz天線連接器依次連接構(gòu)成進行信號放大、濾波和無線發(fā)射處理。STMARM-CorteXM3處理器通過UART與以太網(wǎng)控制芯片組相連接，通過以太網(wǎng)與監(jiān)控中心進行無線側(cè)的數(shù)據(jù)包與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)功能。本無線通信系統(tǒng)的工作特點是1、礦燈攝像頭盔與AP接入點之間通信遵循2.4ffiFi無線協(xié)議；2、礦燈攝像頭盔之間實現(xiàn)基于藍牙方式的無線連接；3、礦燈攝像頭盔具備漫游功能當(dāng)?shù)V燈攝像頭盔從一個無線AP信號覆蓋范圍之內(nèi)移動到另一個無線AP信號覆蓋范圍之內(nèi)時，實現(xiàn)無線鏈路的自動接入；4、自適應(yīng)模式下無線攝像頭盔之間數(shù)據(jù)交換可自由切換，共兩種方式(I)當(dāng)兩者均處于WiFi AP信號覆蓋范圍之內(nèi)時，由無線接入裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，(2)當(dāng)兩者均不在WiFi AP信號覆蓋范圍之內(nèi)，或則一者在AP信號覆蓋范圍之內(nèi)另一者不在信號覆蓋范圍之內(nèi)時，攝像頭盔端會自動搜索藍牙信號通過藍牙方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈接。WiFi模式下,只能通過WiFi鏈路連接，Bluetooch模式下只能通過藍牙鏈路連接。 需要強調(diào)的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括并不限于具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，其特征在于包括無線礦燈攝像頭盔、無線接入裝置和監(jiān)控中心，多個無線礦燈攝像頭盔之間通過藍牙方式相互之間傳送音視頻數(shù)據(jù)，多個無線礦燈攝像頭盔與多個無線接入裝置通過WiFi無線組網(wǎng)連接在一起并進行音視頻數(shù)據(jù)傳輸，多個無線接入裝置通過以太網(wǎng)與監(jiān)控中心相連接并進行音視頻數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，其特征在于所述的無線礦燈攝像頭盔包括本安電源、微處理器電路、WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元、視頻數(shù)據(jù)輸入?yún)g元、視頻數(shù)據(jù)輸出単元、音頻輸入接ロ単元、音頻輸出接ロ単元、DC-DC變換器、無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線，該本安電源為5V直流電源并為視頻數(shù)據(jù)輸入?yún)g元、視頻數(shù)據(jù)輸出単元、音頻輸入接ロ単元、音頻輸出接ロ単元及無線信號處理電路供電，該DC-DC變換器與本安電源相連接輸出3. 3V、1. 8V直流電源分別給微處理器電路和WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元供電，該微處理器電路分別與視頻數(shù)據(jù)輸入單元、視頻數(shù)據(jù)輸出單元、音頻輸入接ロ單元、音頻輸出接ロ單元和WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元相連接，該WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元通過無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理器電路包括STM ARM-CortexM3處理器、晶振模塊和模式設(shè)置模塊，該晶振模塊與WL1271相連接提供休眠時鐘信號，該模式設(shè)置模塊與STM ARM-CortexM3處理器相連接實現(xiàn)WiFi模式、BlueTooch模式、自適應(yīng)模式的選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，其特征在于所述的無線接入裝置包括本安電源、微處理器電路、WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元、DC-DC變換器、以太網(wǎng)控制芯片組、無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線，該本安電源為12V直流電源，DC-DC變換器與本安電源相連接輸出3. 3V和I. 8V直流電源，3. 3V直流電源分別給微處理器電路、太網(wǎng)控制芯片組供電，I. 8V直流電源為WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元供電，微處理器電路分別與WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元及以太網(wǎng)控制芯片組相連接，該WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元采用WiFi及Bluetooch通信方式并通過無線信號處理電路和無線2. 4GHz天線實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送功能，該以太網(wǎng)控制芯片組通過網(wǎng)線接ロ連接到以太網(wǎng)上并與監(jiān)控中心相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理器電路包括STM ARM-CortexM3處理器、晶振模塊和電源開關(guān)控制模塊，該晶振模塊與WL1271相連接提供休眠時鐘信號，該電源開關(guān)控制模塊用于無線接入裝置的上電和掉電控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，其特征在于所述的WiFi/Bluetooch無線收發(fā)單元采用WL 1271模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，其特征在于所述的無線信號處理電路由前置放大器、帶通濾波器和2. 4GHz天線連接器依次連接構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及一種基于無線礦燈攝像頭盔共享音視頻的無線通信系統(tǒng)，其技術(shù)特點是包括無線礦燈攝像頭盔、無線接入裝置和監(jiān)控中心，多個無線礦燈攝像頭盔之間通過藍牙方式相互之間傳送音視頻數(shù)據(jù)，多個無線礦燈攝像頭盔與多個無線接入裝置通過WiFi無線組網(wǎng)連接在一起并進行音視頻數(shù)據(jù)傳輸，多個無線接入裝置通過以太網(wǎng)與監(jiān)控中心相連接并進行音視頻數(shù)據(jù)傳輸。本實用新型設(shè)計合理，采用基于VOIP技術(shù)同時支持藍牙和Wi-Fi通信方式，允許多個無線礦燈攝像頭盔同時接入網(wǎng)絡(luò)，使得監(jiān)控中心與無線礦燈攝像頭盔之間實現(xiàn)多視角實時監(jiān)控、無線礦燈攝像頭盔之間視角共享功能，能夠快速指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員排除故障、發(fā)現(xiàn)安全隱患、減少事故。
文檔編號H04N7/18GK202565406SQ201220226090
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者趙健勝, 張遠, 樊天旭 申請人:天津華寧電子有限公司