一種無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用二代WiFi傳輸系統(tǒng)雙向通訊，通訊頻段為ISM頻段，發(fā)射功率<0.5W；該系統(tǒng)包括無線遙控清障車和遠程遙控箱；遠程遙控箱直接或經(jīng)中繼天線與無線遙控清障車上的車載天線無線連接；無線遙控清障車上設(shè)有作業(yè)攝像頭和行走攝像頭；車載天線經(jīng)POE交換機與電源模塊電氣連接；遠程遙控箱包括箱體和箱蓋；箱體的面板上設(shè)有3D云臺控制器和高清圖像顯示器；中繼天線底部設(shè)有支架；遠程遙控箱通過中繼天線與無線遙控清障車實現(xiàn)超視距無線傳輸；POE交換機具有網(wǎng)絡(luò)交換和直流電壓轉(zhuǎn)換功能。本實用新型解決了車輛超視距遙控時圖像傳輸滯后的問題。
【專利說明】
一種無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，屬于超視距圖像無線實時傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界各國對危險環(huán)境下實施工程作業(yè)和救援的需要，為避免人員傷亡，一系列的無線遙控救援車輛應(yīng)運而生。
[0003]當前國內(nèi)市場上無線遙控車輛多為小型化，人機均在可視范圍內(nèi)作業(yè)，不具備實時視頻遠程傳輸?shù)墓δ?，只能是操作人員站在遠處直接肉眼觀察操控，存在遙控距離近、看不清現(xiàn)場細節(jié)、無法多角度觀察等問題，無法達到操作人員有效遠離危險環(huán)境的目的，究其主要原因之一，遠距離超視距遙控過程中，操作人員需有車輛四周實時的高清圖像作為操作依據(jù)。
[0004]目前實時監(jiān)控解決方案多為無延遲(毫秒級)的模擬電視圖像傳輸?shù)姆绞?，但模擬傳輸存在圖像分辨率低，傳輸不穩(wěn)定，易受干擾等問題，被逐漸淘汰。
[0005]無線遠距離可視遙控的技術(shù)關(guān)鍵在于能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化抗干擾強的實時傳輸高清圖像，并且傳輸距離遠，可靠性高?，F(xiàn)有的解決方案中，沒有同時具備以上幾個方面條件的，尤其在低延時方面。一般方案的圖像傳輸時間延遲達500ms以上，對人機操控產(chǎn)生嚴重的反饋滯后。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于，提供一種無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，以解決車輛超視距遙控時圖像傳輸滯后的問題；同時能用于大型自然災(zāi)害的救援任務(wù)，提高救援效率，避免在危險環(huán)境作業(yè)造成救援人員二次傷亡，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0008]本實用新型的一種無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用二代WiFi傳輸系統(tǒng)雙向通訊，通訊頻段為ISM頻段，發(fā)射功率〈0.5W;該系統(tǒng)包括無線遙控清障車和遠程遙控箱;其特征在于:遠程遙控箱直接或經(jīng)中繼天線與無線遙控清障車上的車載天線無線連接;無線遙控清障車上設(shè)有作業(yè)攝像頭和行走攝像頭;車載天線經(jīng)POE交換機與電源模塊電氣連接;遠程遙控箱包括箱體和箱蓋;箱體的面板上設(shè)有3D云臺控制器和高清圖像顯示器；中繼天線底部設(shè)有支架;遠程遙控箱通過中繼天線與無線遙控清障車實現(xiàn)超視距無線傳輸;POE交換機具有網(wǎng)絡(luò)交換和直流電壓轉(zhuǎn)換功能。
[0009]前述遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)中，所述二代WiFi傳輸系統(tǒng)雙向通訊直線傳輸距離為3?5公里，傳輸延時60ms?200ms，傳輸帶寬高達300M?IG，2.4G/5.8GHz通訊頻帶可自適應(yīng)變碼率傳輸。
[0010]前述遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)中，所述遠程遙控箱內(nèi)設(shè)有帶WiFi功能的高清顯示器，通過多路解碼播放高清實時影像。
[0011]前述遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)中，所述作業(yè)攝像頭、行走攝像頭和車載天線均經(jīng)網(wǎng)線與POE交換機，網(wǎng)線內(nèi)包括信號線和電源線。
[0012]前述遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)中，所述中繼天線采用高接收靈敏度和高增益的扇區(qū)中繼天線，以實現(xiàn)>1000m繞障距離的圖像傳輸。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型能夠使無線遙控工程機械遙控距離達到I公里以上時，依然能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸實時數(shù)字化抗干擾強的高清圖像，并且傳輸距離遠，可靠性高，其圖像傳輸延時小于200毫秒。采用的二代WiFi傳輸系統(tǒng)傳輸方向為雙向通訊，直線傳輸距離為3?5公里，傳輸延時60ms?200ms，傳輸帶寬高達300M?1G，2.4G/5.8GHz通訊頻帶可自適應(yīng)變碼率傳輸。采用POE—體化的交換機，將網(wǎng)絡(luò)信息交換、直流電壓轉(zhuǎn)換、POE供電集中于一體。攝像頭/天線均一根網(wǎng)線連接到交換機，無須另外拉供電線，布線十分簡潔，同時使每個設(shè)備都獨立懸浮于車輛的接地系統(tǒng)，大大提高了抗電磁干擾能力。合理設(shè)置高接收靈敏度和高增益的扇區(qū)中繼天線位置，即可實現(xiàn)>1000m繞障距離的圖像傳輸。遠程遙控箱內(nèi)置帶WiFi功能的高清顯示器，多路解碼播放高清實時影像。操作人員可實時通過3D云臺控制器遠程控制車載攝像頭調(diào)整攝影方向、角度，使其清晰觀察到無線遙控清障車四周景象，為操作機械提供影像依據(jù)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2是遠程遙控箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中的標記為:1_遠程遙控箱、1-遠程遙控箱、2-高清圖像顯示器、3-3D云臺控制器、4-中繼天線、5-電源模塊、6-P0E交換機、7-作業(yè)攝像頭、8-車載天線、9-行車攝像頭、10-無線遙控清障車。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對本實用新型的任何限制。
[0018]本實用新型的一種無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用二代WiFi傳輸系統(tǒng)雙向通訊，通訊頻段為ISM頻段，發(fā)射功率〈0.5W;該系統(tǒng)包括無線遙控清障車10和遠程遙控箱I;該系統(tǒng)如圖1和2所示:遠程遙控箱I直接或經(jīng)中繼天線4與無線遙控清障車10上的車載天線8無線連接;無線遙控清障車10上設(shè)有作業(yè)攝像頭7和行走攝像頭9;車載天線8經(jīng)POE交換機6與電源模塊5電氣連接;遠程遙控箱I包括箱體和箱蓋;箱體的面板上設(shè)有3D云臺控制器3和高清圖像顯示器2;中繼天線4底部設(shè)有支架;遠程遙控箱I通過中繼天線4與無線遙控清障車10實現(xiàn)超視距無線傳輸;POE交換機6具有網(wǎng)絡(luò)交換和直流電壓轉(zhuǎn)換功能。所述二代WiFi傳輸系統(tǒng)雙向通訊直線傳輸距離為3?5公里，傳輸延時60ms?200ms，傳輸帶寬高達300M?IG，2.4G/5.8GHz通訊頻帶可自適應(yīng)變碼率傳輸。遠程遙控箱I內(nèi)設(shè)有帶WiFi功能的高清顯示器，通過多路解碼播放高清實時影像。作業(yè)攝像頭7、行走攝像頭9和車載天線8均經(jīng)網(wǎng)線與POE交換機6，網(wǎng)線內(nèi)包括信號線和電源線。中繼天線4采用高接收靈敏度和高增益的扇區(qū)中繼天線，以實現(xiàn)>1000m繞障距離的圖像傳輸。
[0019]本實用新型的工作過程及原理
[0020]如圖1和圖2所示，無線遙控清障車10電源系統(tǒng)為電源模塊5提供電源，電源模塊5通過穩(wěn)壓、濾波后，為POE交換機6提供高品質(zhì)電源。作業(yè)攝像頭7、車載天線8、行車攝像頭9使用網(wǎng)線與POE交換機6連接獲取工作電源，同時作業(yè)攝像頭7、行車攝像頭9將采集的視頻信號傳輸至POE交換機6轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)車載天線8將信號發(fā)出。遠程遙控箱I和中繼天線4由操作人員攜帶布放，中繼天線4位于遠程遙控箱I與無線遙控清障車10之間，并根據(jù)實際作業(yè)環(huán)境，安放于障礙物上方，滿足無線遙控清障車10作業(yè)場地和遠程遙控箱I操作場地均可各自直視中繼天線。車載天線8發(fā)出的無線信號經(jīng)由中繼天線4接收后轉(zhuǎn)發(fā)至遠程遙控箱I上高清圖像顯示器2，通過高清圖像顯示器2所帶的解碼軟件，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為高清視頻，對無線遙控清障車10四周環(huán)境實時監(jiān)視，使操作人員隨時了解當前車輛狀態(tài)。3D云臺控制器3所給出的控制信號也是通過這條雙向無線傳輸通道指揮作業(yè)攝像頭7旋轉(zhuǎn)、調(diào)整攝像位置及焦距。
實施例
[0021 ]具體實施時，POE交換機6、作業(yè)攝像頭7、行車攝像頭9、車載天線8布置于無線遙控清障車10上，高清圖像顯示器2、3D云臺控制器3布置于遠程遙控箱I上，中繼天線4根據(jù)實際作業(yè)環(huán)境，安放于無線遙控清障車10與遠程遙控箱I之間障礙物上方，滿足無線遙控清障車10作業(yè)場地和遠程遙控箱I操作場地均可各自直視中繼天線。該系統(tǒng)采用POE—體化的交換機，將網(wǎng)絡(luò)交換、直流電壓轉(zhuǎn)換、POE供電集中于一體。攝像頭/天線均一根網(wǎng)線連接到交換機，無須另外拉供電線，布線十分簡潔，同時使每個設(shè)備都獨立懸浮于車輛的接地系統(tǒng)，大大提高了抗電磁干擾能力。該系統(tǒng)采用的二代WiFi傳輸系統(tǒng)傳輸方向為雙向通訊，直線傳輸距離為3?5公里，傳輸延時60ms?200ms，傳輸帶寬高達300M?IG，2.4G/5.8GHz通訊頻帶可自適應(yīng)變碼率傳輸。采用免申請牌照的開放ISM頻段，符合國家標準規(guī)定〈0.5W的發(fā)射功率，不會對國家空天安全帶來影響。采用高接收靈敏度和高增益的扇區(qū)接收天線為中繼天線，以繞障能力強的全向轉(zhuǎn)發(fā)天線為車載天線。合理設(shè)置中繼天線位置，即可實現(xiàn)>1000m繞障距離的圖像傳輸。150Mbps傳輸速率支持多路視頻傳輸，H.264編解碼傳輸720P高清視頻，遠端顯示器多路高清實時解碼成像。車載作業(yè)攝像頭采用超低時延、廣角度、18倍變焦和自動對焦、360度旋轉(zhuǎn)云臺，通過操作人員遠程使用3D云臺控制器控制；車載行車攝像頭采用低照度、紅外夜視、帶補光高清攝像頭為行車提供實時圖像。合理設(shè)置中繼天線，方便無線電繞射障礙物。
【主權(quán)項】
1.一種無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用二代WiFi傳輸系統(tǒng)雙向通訊，通訊頻段為ISM頻段，發(fā)射功率〈0.5W;該系統(tǒng)包括無線遙控清障車(10)和遠程遙控箱(I);其特征在于:遠程遙控箱(I)直接或經(jīng)中繼天線(4)與無線遙控清障車(10)上的車載天線(8)無線連接;無線遙控清障車(10)上設(shè)有作業(yè)攝像頭(7)和行走攝像頭(9);車載天線(8)經(jīng)POE交換機(6)與電源模塊(5)電氣連接;遠程遙控箱(I)包括箱體和箱蓋;箱體的面板上設(shè)有3D云臺控制器(3)和高清圖像顯示器(2);中繼天線(4)底部設(shè)有支架；遠程遙控箱(I)通過中繼天線(4)與無線遙控清障車(10)實現(xiàn)超視距無線傳輸;POE交換機(6)具有網(wǎng)絡(luò)交換和直流電壓轉(zhuǎn)換功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述二代WiFi傳輸系統(tǒng)雙向通訊直線傳輸距離為3?5公里，傳輸延時60ms?200ms，傳輸帶寬高達300M?IG，2.4G/5.8GHz通訊頻帶可自適應(yīng)變碼率傳輸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述遠程遙控箱(I)內(nèi)設(shè)有帶WiFi功能的高清顯示器，通過多路解碼播放高清實時影像。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述作業(yè)攝像頭(7)、行走攝像頭(9)和車載天線(8)均經(jīng)網(wǎng)線與POE交換機(6)，網(wǎng)線內(nèi)包括信號線和電源線。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控清障車的遠距離無線圖像傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述中繼天線(4)采用高接收靈敏度和高增益的扇區(qū)中繼天線，以實現(xiàn)>1000m繞障距離的圖像傳輸。
【文檔編號】G08C17/02GK205490871SQ201620261145
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】韓波, 王毅, 湯庭海, 呂黔, 高山鐵, 譚林全, 江健, 熊昌強, 胡麗琴, 范錦華
【申請人】貴州詹陽動力重工有限公司