專利名稱：一種具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力線巡檢手持裝置，特別涉及一種具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置。
背景技術(shù)：
在已有的電力線巡檢移動作業(yè)系統(tǒng)中，都配有巡檢人員現(xiàn)場使用的手持嵌入式終端，可通過GPS導(dǎo)航和GIS (地理信息系統(tǒng))進(jìn)行現(xiàn)場定位，并通過無線傳輸模塊發(fā)送到檢測與控制中心，也可以將記錄的信息存儲在固態(tài)存儲器中。以便于后續(xù)的查詢打印與加工處理。由于現(xiàn)有的終端設(shè)備傳輸和存儲的信息只有被檢設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)和故障信息，使得監(jiān)控中心無法獲知現(xiàn)場的相關(guān)視覺信息，不便于相關(guān)的技術(shù)人員在監(jiān)控中心(非現(xiàn)場)·協(xié)助判斷故障和快速解決故障問題。如圖I所示，圖I為傳統(tǒng)的電力線巡檢手持裝置方案模塊框圖。在傳統(tǒng)的現(xiàn)有電力線巡檢PDA設(shè)計方案中，通常包括5個功能模塊第一個是GPS導(dǎo)航定位儀，用于對手持終端的導(dǎo)航定位；第二個是中央處理器，完成各個功能模塊的管理控制、數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)配置等功能；第三個是通信模塊，用于和監(jiān)控中心進(jìn)行實時數(shù)據(jù)與圖像傳輸；第四個是存儲模塊，利用大容量的FLASH固態(tài)存儲器記錄巡檢的結(jié)果、故障信息和其他參數(shù)數(shù)據(jù)；第五個是人機(jī)接口模塊，包括IXD (Liquid Crystal Display液晶顯示器)和鍵盤輸入功能。當(dāng)該手持機(jī)上電啟動后，中央處理器進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，通過GPS導(dǎo)航定位儀確定巡檢工程師在地圖中的位置，并由人機(jī)接口模塊自動顯示該位置處的待檢測設(shè)備與項目。巡檢工程師對設(shè)備進(jìn)行故障檢測，并通過手持裝置記錄相應(yīng)的檢測結(jié)果，該檢測結(jié)果一方面可存儲到大容量的固態(tài)存儲器中(SD卡)，另一方面可通過通信模塊(GPRS/CDMA/3G)實時傳送到監(jiān)控中心的后臺服務(wù)器，供管理人員進(jìn)行核查、故障定位、維護(hù)和打印處理等。對該手持機(jī)的所有操作都可通過鍵盤輸入來進(jìn)行處理。在傳統(tǒng)模式中，該手持裝置只是將巡檢結(jié)果的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到監(jiān)控中心的服務(wù)器，后臺的核查人員只能看到相關(guān)數(shù)據(jù)，而無法看到現(xiàn)場的實際情況，包括人員的巡檢流程和操作是否準(zhǔn)確規(guī)范，是否全面而無遺漏，這樣，將可能會導(dǎo)致由于現(xiàn)成的巡檢工程師檢查不全面或者操作部標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)故障漏檢，或者檢查結(jié)果不能反映實際設(shè)備故障狀態(tài)的情況發(fā)生，從而無法實現(xiàn)檢查結(jié)果的真實可信，而且極有可能出現(xiàn)因故障無法及時發(fā)現(xiàn)和排除，造成電力線中斷和意外事故的發(fā)生，給國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們的生命財產(chǎn)安全帶來不可挽回的損失。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述缺陷，針對傳統(tǒng)電力線巡檢手持裝置的不足，本實用新型提出了一種具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，使得監(jiān)控中心的工作人員可以在操作現(xiàn)場之夕卜，實時而直觀地監(jiān)督電力線巡檢現(xiàn)場的工作狀態(tài)，獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。[0008]為實現(xiàn)上述實用新型目的，提出一種具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，該設(shè)備包括通信模塊，其特征在于，還包括攝像頭、GPS導(dǎo)航定位儀、單片機(jī)、DSP圖像編碼器和FPGA芯片；所述GPS導(dǎo)航定位儀與所述單片機(jī)相連，所述單片機(jī)與所述DSP圖像編碼器相連，所述DSP圖像編碼器與所述FPGA芯片相連，所述FPGA芯片與所述通信模塊相連，所述DSP圖像編碼器與所述攝像頭相連。更優(yōu)選地，還包括與所述DSP圖像編碼器相連的存儲器。更優(yōu)選地，還包括與所述單片機(jī)相連的人機(jī)接口。更優(yōu)選地，所述GPS導(dǎo)航定位儀包括天線、GPS信號處理器和定位器。更優(yōu)選地，所述存儲器包括固態(tài)存儲器和緩沖存儲器。
更優(yōu)選地，所述人機(jī)接口包括鍵盤、IXD控制器和液晶顯示器。本實用新型的優(yōu)點在于，本技術(shù)方案改進(jìn)了現(xiàn)有的電力線巡檢手持裝置，在將原本在只具有GPS導(dǎo)航和普通電力線巡檢功能的手持裝置進(jìn)行功能提升，將其變成一個可同時傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)和視頻信息的多功能電力線巡檢裝置，該裝置通過增加攝像頭和視頻編碼器，使原來的傳統(tǒng)電力線巡檢裝置成為具備多媒體處理能力的嵌入式系統(tǒng)，不僅讓人機(jī)界面變得更加友好，而且可以更加智能化地協(xié)助電力部門實施任務(wù)，并監(jiān)督電力線巡檢業(yè)務(wù)的完成，該裝置具有智能性、實時性好、可靠性高、直觀和靈活方便等優(yōu)點。同時，使得監(jiān)控中心的工作人員可以在操作現(xiàn)場之外，實時而直觀地監(jiān)督電力線巡檢現(xiàn)場的工作狀態(tài)，獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料，降低巡檢工程師的誤操作率，并為追究可能出現(xiàn)的故障責(zé)任留下客觀的證據(jù)，提高了工作效率。

圖I為傳統(tǒng)的電力線巡檢手持裝置方案模塊框圖；圖2為本實用新型提出的一種具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本實用新型公開了一種電力線巡檢處理手持裝置，如圖2所示，圖2為本實用新型提出的一種具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置結(jié)構(gòu)框圖。該裝置包括通信模塊、攝像頭、GPS導(dǎo)航定位儀、單片機(jī)、DSP圖像編碼器和FPGA芯片；GPS導(dǎo)航定位儀與單片機(jī)相連，單片機(jī)與DSP圖像編碼器相連，DSP圖像編碼器與FPGA芯片相連，F(xiàn)PGA芯片與通信模塊相連，DSP圖像編碼器與攝像頭相連。GPS導(dǎo)航定位儀包括天線單元、GPS信號接收與處理單元、坐標(biāo)解算單元和串口輸出單元；中央處理器包括硬件和軟件兩個部分，硬件平臺可以采用摩托羅拉的ARM9作為中央處理器單元，中央處理器的外圍接口包括與GPS導(dǎo)航定位儀的串口接口、與通信模塊的UART接口、與存儲器的CPU總線接口，與人機(jī)接口相連的IXD接口和鍵盤接口等；中央處理器的軟件部分的功能包括I.對各個模塊進(jìn)行上電初始化，包括對視頻編碼器芯片的固件裝入和初始化；[0021]2.實現(xiàn)與其他部件的接口處理；3.對編碼后視頻與電力線巡檢數(shù)據(jù)信息按照通信協(xié)議進(jìn)行打包、信道編碼并發(fā)送到無線通信模塊進(jìn)行射頻輸出；4.對各個模塊進(jìn)行參數(shù)配置和系統(tǒng)管理。通信模塊包括帶UART接口的華為3G單元和天線單元；存儲器包括FLASH存儲單元和FPGA控制單元；人機(jī)接口包括IXD控制器單元、IXD單元、鍵盤及其接口單元。在本實用新型所述的電力線巡檢手持裝置中增加了視頻采集、編碼與傳輸?shù)墓δ埽赐ㄟ^CMOS攝像頭，采用并行數(shù)據(jù)接口，將原始視頻數(shù)據(jù)采集到緩沖存儲器中，由CPLD控制時序，利用富士通視頻編碼專用芯片進(jìn)行視頻壓縮編碼(H264格式編碼)，編碼后的視頻數(shù)據(jù)一路通過CPU總線存儲到固態(tài)存儲器中，另一路經(jīng)過打包后送至無線通信模塊，通過無線傳輸信道上行到監(jiān)控中心。在發(fā)送端，視頻信息通過A/D量化編碼后進(jìn)入視頻編碼器，在視頻編碼器中壓縮成為低速率的數(shù)據(jù)流，中央處理器負(fù)責(zé)將檢測設(shè)備的故障信息、視頻編碼數(shù)據(jù)及其他信息進(jìn)行信道編碼、組幀打包，在通信模塊中進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，最后輸入到射頻模塊，通過天線發(fā)送出去。在接收端，從天線接收到的信號通過射頻模塊、數(shù)字解調(diào)、解幀處理和信道解碼單元。再通過視頻解碼后，利用界面軟件在屏幕上實時顯示。本實用新型提出的一種實現(xiàn)多功能電力線巡檢的處理裝置也可應(yīng)用于其他場合，進(jìn)行其他種類設(shè)備的巡檢。下面以某電力線設(shè)備的巡檢系統(tǒng)為例，對本實用新型裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。在該裝置正常工作時，若采用華為的通信模塊(EM560)，工作在900/1800MHz頻段，上行速率可達(dá)384Kbps (QPSK調(diào)制)，視頻編碼器采用H264壓縮算法，硬件壓縮(富士通專用壓縮芯片)，攝像頭采集的圖像為灰度圖像，像素精度為8bit，尺寸為640*480，當(dāng)壓縮比為80倍，幀頻為10幀/秒時，傳輸速率為300Kbps。一般情況下，該裝置所傳輸?shù)墓こ虆?shù)(故障信息及其他數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)量很小，只需50Kbps即可。因此，增加無線視頻傳輸功能后的系統(tǒng)，將工程參數(shù)源包和視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行打包，組成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀長度為1024字節(jié)，形成350Kbps的數(shù)據(jù)流，再進(jìn)行數(shù)字調(diào)制等操作，最后輸入到射頻模塊，通過天線發(fā)送出去。在監(jiān)控中心的接收端，從天線接收到的信號通過射頻模塊、數(shù)字解調(diào)以及解幀處理模塊，根據(jù)源包格式，將解出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分兩路，即一路為工程參數(shù)，一路為視頻數(shù)據(jù)。由監(jiān)控中心的服務(wù)器對工程參數(shù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，電力線巡檢的結(jié)果、路線、地理位置和相關(guān)的故障信息等存入信息數(shù)據(jù)庫中，視頻數(shù)據(jù)存入多媒體數(shù)據(jù)庫中，以供后續(xù)的查詢、檢查和打印等處理。最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，該設(shè)備包括通信模塊，其特征在于，還包括攝像頭、GPS導(dǎo)航定位儀、單片機(jī)、DSP圖像編碼器和FPGA芯片；所述GPS導(dǎo)航定位儀與所述單片機(jī)相連，所述單片機(jī)與所述DSP圖像編碼器相連，所述DSP圖像編碼器與所述FPGA芯片相連，所述FPGA芯片與所述通信模塊相連，所述DSP圖像編碼器與所述攝像頭相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，其特征在于，還包括與所述DSP圖像編碼器相連的存儲器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，其特征在于，還包括與所述單片機(jī)相連的人機(jī)接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，其特征在于，所述GPS導(dǎo)航定位儀包括天線、GPS信號處理器和定位器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，其特征在于，所述存儲器包括固態(tài)存儲器和緩沖存儲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，其特征在于，所述人機(jī)接口包括鍵盤、IXD控制器和液晶顯示器。
專利摘要本實用新型公開了一種具備視頻傳輸功能的電力線巡檢手持裝置，該設(shè)備包括通信模塊，其特征在于，還包括攝像頭、GPS導(dǎo)航定位儀、單片機(jī)、DSP圖像編碼器和FPGA芯片；所述GPS導(dǎo)航定位儀與所述單片機(jī)相連，所述單片機(jī)與所述DSP圖像編碼器相連，所述DSP圖像編碼器與所述FPGA芯片相連，所述FPGA芯片與所述通信模塊相連，所述DSP圖像編碼器與所述攝像頭相連。該裝置還包括與所述DSP圖像編碼器相連的存儲器及與所述單片機(jī)相連的人機(jī)接口。
文檔編號H04N7/18GK202696044SQ20122038971
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者張曉昆 申請人:張曉昆, 魏本杰, 李鵬