車(chē)廂監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型涉及安保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于高速列車(chē)的車(chē)廂監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，我國(guó)高速列車(chē)發(fā)展迅速，覆蓋面、里程數(shù)快速增長(zhǎng)。高速列車(chē)屬于人員流動(dòng)較為頻繁的區(qū)域，因此需要有較為完善的監(jiān)控系統(tǒng)。

現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)一般安裝在列車(chē)內(nèi)部，監(jiān)控信號(hào)由列車(chē)值班室內(nèi)的人員處理查看，無(wú)線傳輸系統(tǒng)無(wú)法在高速環(huán)境下較好地工作，難以將監(jiān)控信號(hào)傳遞到外部由具備更強(qiáng)大處理能力的服務(wù)器處理。

中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2015年04月29日公開(kāi)了名稱為《一種游覽車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)》的專(zhuān)利文獻(xiàn)（公開(kāi)號(hào)CN204296769U），其包括服務(wù)器、電源裝置、顯示器、倒車(chē)攝像頭、防撞用攝像頭、車(chē)廂監(jiān)控用攝像頭、電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器和振動(dòng)傳感器；服務(wù)器包括控制器、供電接口、視頻采集卡、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元和IO輸入/輸出采集卡；電源裝置與所述供電接口連接；顯示器、供電接口、視頻采集卡、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元以及IO輸入/輸出采集卡均與控制器連接；倒車(chē)攝像頭、防撞用攝像頭以及車(chē)廂監(jiān)控用攝像頭與視頻采集卡連接；電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器以及振動(dòng)傳感器均與IO輸入/輸出采集卡連接。此方案仍然不適用于高速列車(chē)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的信號(hào)較難向外傳輸、車(chē)載服務(wù)器處理能力有限、不能實(shí)現(xiàn)即時(shí)視頻監(jiān)控、即時(shí)處理等的技術(shù)問(wèn)題，提供一種可以將監(jiān)控信號(hào)發(fā)送到處理能力更為強(qiáng)大的外部服務(wù)器并通過(guò)云臺(tái)即時(shí)警告的車(chē)廂監(jiān)控系統(tǒng)。

本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種車(chē)廂監(jiān)控系統(tǒng)，包括攝像模塊、視頻轉(zhuǎn)換模塊、無(wú)線發(fā)射模塊、云臺(tái)服務(wù)器和顯示模塊，所述攝像模塊、視頻轉(zhuǎn)換模塊和無(wú)線發(fā)射模塊都安裝在列車(chē)上，攝像模塊有若干個(gè)，所有攝像模塊都與視頻轉(zhuǎn)換模塊連接，視頻轉(zhuǎn)換模塊與無(wú)線發(fā)射模塊連接，無(wú)線發(fā)射模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接到控制中心的云臺(tái)服務(wù)器，云臺(tái)服務(wù)器與顯示模塊連接。

攝像模塊拍攝車(chē)廂內(nèi)的鏡像，由視頻轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊將監(jiān)控信號(hào)發(fā)送到云臺(tái)服務(wù)器，由云臺(tái)服務(wù)器完成信號(hào)的處理過(guò)程，并通過(guò)顯示模塊展示給監(jiān)控中心的工作人員，提高效率。云臺(tái)服務(wù)器設(shè)置在控制中心，由于不受空間和能耗的限制，可以具備極強(qiáng)的處理能力。

作為優(yōu)選，所述無(wú)線發(fā)射模塊包括4G路由器和智能天線，所述智能天線包括CPU單元、發(fā)射控制單元、輸入輸出單元、掉包檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)緩存單元和再發(fā)射單元，所述發(fā)射控制單元、輸入輸出單元、掉包檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)緩存單元和再發(fā)射單元都與CPU單元連接，所述輸入輸出單元還與數(shù)據(jù)緩存單元連接，所述再發(fā)射單元和發(fā)射控制單元都與掉包檢測(cè)單元連接。

CPU單元負(fù)責(zé)對(duì)其他各單元的控制。輸入輸出單元實(shí)現(xiàn)智能天線和4G路由器的通信，4G路由器連接視頻轉(zhuǎn)換模塊。發(fā)射控制單元實(shí)現(xiàn)信號(hào)的常規(guī)發(fā)射和接收，掉包檢測(cè)單元檢測(cè)所發(fā)送的信號(hào)是否掉包，如果掉包則由再發(fā)射單元進(jìn)行重新發(fā)射，直至發(fā)射成功，由此確保高速列車(chē)上的信號(hào)可以完整地被云臺(tái)服務(wù)器接收到。

掉包檢測(cè)單元的驅(qū)動(dòng)部分包括第一端子、第二端子、第三端子和開(kāi)關(guān)電路，所述第一端子連接電源+24V，第二端子連接電源0V，第三端子連接CPU單元，開(kāi)關(guān)電路的控制端連接發(fā)射控制單元，開(kāi)關(guān)電路的第一動(dòng)觸點(diǎn)連接第一端子，開(kāi)關(guān)電路的第二動(dòng)觸點(diǎn)連接第二端子，開(kāi)關(guān)電路的靜觸點(diǎn)連接第三端子，控制端未觸發(fā)狀態(tài)下靜觸點(diǎn)與第一動(dòng)觸點(diǎn)連接。

第三端子為掉包狀態(tài)信號(hào)，未掉包時(shí)，第三端子與電源+24V導(dǎo)通，掉包后，第三端子與電源+24V斷開(kāi)，通知再發(fā)射單元重新發(fā)射，直至發(fā)射成功后第三端子重新與電源+24V連接。

作為優(yōu)選，所述云臺(tái)服務(wù)器包括解碼電路，所述解碼電路包括解碼芯片、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R12、電阻R13、電容C1、電容C9、電容C11、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電容C18、電容C19、端子P1、端子P2、端子P3、端子P4、第一接口J1、第二接口J2、第三接口J3和LED；所述電容C9跨接在解碼芯片的1腳和2腳之間；電容C11跨接在解碼芯片的1腳和32腳之間；解碼芯片的3腳接地；解碼芯片的6腳連接端子P2的2腳，端子P2的1腳、端子P3的2腳和端子P4的2腳都連接SSPND信號(hào)；解碼芯片的7腳連接端子P3的1腳，解碼芯片的8腳連接端子P4的1腳；解碼芯片的9腳連接第二接口J2的2腳，解碼芯片的10腳連接第二接口J2的1腳，解碼芯片的9腳還連接電源VDD；第二接口J2的3腳接地；LED的正極通過(guò)電阻R3連接解碼芯片的11腳，負(fù)極接地；電阻R4跨接在解碼芯片的15腳和16腳之間，解碼芯片的16腳和21腳都連接電源VDD；電容C1跨接在解碼芯片的20腳和21腳之間；電阻R2的第一端連接解碼芯片的22腳，第二端連接第一接口J1的2腳；電阻R1的第一端連接解碼芯片的23腳，第二端連接第一接口J1的3腳；電阻R5的第一端連接電源VDD，第二端連接第一接口J1的3腳；解碼芯片的24腳連接VBUS信號(hào)；解碼芯片的25腳、26腳和31腳都接地；解碼芯片的27腳通過(guò)電容C13接地；電容C15的第一端連接解碼芯片的28腳，第二端通過(guò)電阻R8接地；電阻R10的第一端連接解碼芯片的28腳，第二端接地；電容C19的第一端連接解碼芯片的28腳，第二端通過(guò)電阻R13接地；解碼芯片的30腳通過(guò)電容C12接地；電容C14的第一端連接解碼芯片的29腳，第二端通過(guò)電阻R7接地；電阻R9的第一端連接解碼芯片的29腳，第二端接地；電容C18的第一端連接解碼芯片的29腳，第二端通過(guò)電阻R12接地；第三接口J3的1腳接地，2腳連接電容C18的第二端，3腳連接第一端子P1的1腳，4腳連接第一端子P1的2腳，5腳連接電容C19的第二端。

解碼電路完成對(duì)視頻信號(hào)的解碼過(guò)程。

作為優(yōu)選，所述第一接口J1為COM接口，第二接口J2為USB接口，第三接口J3為音頻接口。

本方案中，攝像頭為球形的高清晰度攝像頭，確保在列車(chē)行駛時(shí)可以拍攝到每個(gè)車(chē)廂的全景實(shí)時(shí)狀況，并且能夠依據(jù)指令抓拍特定區(qū)域或?qū)ο蟮挠跋?。視頻轉(zhuǎn)換器將攝錄的圖像轉(zhuǎn)換成一幀一幀的圖像并進(jìn)行存儲(chǔ)。4G路由器和車(chē)載智能天線共同構(gòu)成局域網(wǎng)，來(lái)實(shí)時(shí)傳輸每個(gè)車(chē)廂攝錄的行車(chē)車(chē)廂實(shí)況，并把數(shù)據(jù)導(dǎo)入云臺(tái)服務(wù)器，供其分析判別。本方案采用冗余服務(wù)器組構(gòu)成云臺(tái)，運(yùn)行有能夠抓捕每幀具備犯罪特征圖片的軟件，可以還原圖片數(shù)據(jù)為視頻，并發(fā)出指令。在調(diào)度中心或控制中心同時(shí)設(shè)置液晶屏，凡是由云臺(tái)服務(wù)器發(fā)出警告的圖像和信息同時(shí)會(huì)在液晶屏上顯示，以便調(diào)度中心人員掌控局面，指揮調(diào)度。

現(xiàn)有技術(shù)中，鐵路有專(zhuān)門(mén)的通訊通道，不允許隨意采用公網(wǎng)，而本方案的智能天線是從本身鐵路的天線發(fā)展而來(lái)，保證了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在鐵路或者說(shuō)軌道上有4G＋防掉包的技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

現(xiàn)有的智能監(jiān)控，僅涉及受電弓的數(shù)據(jù)分析和監(jiān)測(cè)，而本方案是對(duì)整個(gè)列車(chē)車(chē)廂監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)（視頻＋圖片）做行為特征分析判斷，并發(fā)出警告。

現(xiàn)有技術(shù)中，即時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧亢苄?，本方案?shí)現(xiàn)了海量即時(shí)視頻數(shù)據(jù)在高速中無(wú)縫傳輸。

本方案采用符合軌道通訊規(guī)范的車(chē)載智能天線，包含4G模塊和防掉包模塊，直接運(yùn)用于時(shí)速50公里－400公里的軌交車(chē)輛上傳輸數(shù)據(jù)，并能確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

本實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果是，可以將高速行駛的列車(chē)上的場(chǎng)景拍攝后發(fā)送到控制中心的云臺(tái)服務(wù)器，由具備強(qiáng)大處理能力的云臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行精確分析，提高了監(jiān)控能力，信號(hào)傳輸可靠，具有良好的監(jiān)控效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的一種電路框圖；

圖2是本實(shí)用新型的一種智能天線結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實(shí)用新型的一種掉包檢測(cè)單元驅(qū)動(dòng)部分電路圖；

圖4是本實(shí)用新型的一種解碼電路圖；

圖中：1、攝像模塊，2、視頻轉(zhuǎn)換模塊，3、無(wú)線發(fā)射模塊，4、云臺(tái)服務(wù)器，5、顯示模塊，6、CPU單元，7、發(fā)射控制單元，8、輸入輸出單元，9、掉包檢測(cè)單元，10、數(shù)據(jù)緩存單元，11、再發(fā)射單元。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

實(shí)施例：本實(shí)施例的一種車(chē)廂監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，包括攝像模塊1、視頻轉(zhuǎn)換模塊2、無(wú)線發(fā)射模塊3、云臺(tái)服務(wù)器4和顯示模塊5，所述攝像模塊、視頻轉(zhuǎn)換模塊和無(wú)線發(fā)射模塊都安裝在列車(chē)上，攝像模塊有若干個(gè)，所有攝像模塊都與視頻轉(zhuǎn)換模塊連接，視頻轉(zhuǎn)換模塊與無(wú)線發(fā)射模塊連接，無(wú)線發(fā)射模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接到控制中心的云臺(tái)服務(wù)器，云臺(tái)服務(wù)器與顯示模塊連接。

攝像模塊拍攝車(chē)廂內(nèi)的鏡像，由視頻轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊將監(jiān)控信號(hào)發(fā)送到云臺(tái)服務(wù)器，由云臺(tái)服務(wù)器完成信號(hào)的處理過(guò)程，并通過(guò)顯示模塊展示給監(jiān)控中心的工作人員，提高效率。云臺(tái)服務(wù)器設(shè)置在控制中心，由于不受空間和能耗的限制，可以具備極強(qiáng)的處理能力。云臺(tái)服務(wù)器上依據(jù)不同需求可以安裝特征抓捕、識(shí)別軟件，用于人或物體的跟蹤辨認(rèn)。例如可以與公安部的犯罪特征數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)對(duì)列車(chē)上人員進(jìn)行身份識(shí)別，或者進(jìn)行犯罪動(dòng)作識(shí)別，例如行竊、斗毆等，并可以及時(shí)向監(jiān)控人員進(jìn)行警示。

無(wú)線發(fā)射模塊包括4G路由器和智能天線。如圖2所示，智能天線包括CPU單元、發(fā)射控制單元、輸入輸出單元、掉包檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)緩存單元和再發(fā)射單元，所述發(fā)射控制單元、輸入輸出單元、掉包檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)緩存單元和再發(fā)射單元都與CPU單元連接，所述輸入輸出單元還與數(shù)據(jù)緩存單元連接，所述再發(fā)射單元和發(fā)射控制單元都與掉包檢測(cè)單元連接。

CPU單元負(fù)責(zé)對(duì)其他各單元的控制。輸入輸出單元實(shí)現(xiàn)智能天線和4G路由器的通信，4G路由器連接視頻轉(zhuǎn)換模塊。發(fā)射控制單元實(shí)現(xiàn)信號(hào)的常規(guī)發(fā)射和接收，掉包檢測(cè)單元檢測(cè)所發(fā)送的信號(hào)是否掉包，如果掉包則由再發(fā)射單元進(jìn)行重新發(fā)射，直至發(fā)射成功，由此確保高速列車(chē)上的信號(hào)可以完整地被云臺(tái)服務(wù)器接收到。

如圖3所示，掉包檢測(cè)單元的驅(qū)動(dòng)部分包括第一端子、第二端子、第三端子和開(kāi)關(guān)電路，所述第一端子連接電源+24V，第二端子連接電源0V，第三端子連接CPU單元，開(kāi)關(guān)電路的控制端連接發(fā)射控制單元，開(kāi)關(guān)電路的第一動(dòng)觸點(diǎn)連接第一端子，開(kāi)關(guān)電路的第二動(dòng)觸點(diǎn)連接第二端子，開(kāi)關(guān)電路的靜觸點(diǎn)連接第三端子，控制端未觸發(fā)狀態(tài)下靜觸點(diǎn)與第一動(dòng)觸點(diǎn)連接。

第三端子為掉包狀態(tài)信號(hào)，未掉包時(shí)，第三端子與電源+24V導(dǎo)通，掉包后，第三端子與電源+24V斷開(kāi)，通知再發(fā)射單元重新發(fā)射，直至發(fā)射成功后第三端子重新與電源+24V連接。

云臺(tái)服務(wù)器包括解碼電路。如圖4所示，解碼電路包括解碼芯片、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R12、電阻R13、電容C1、電容C9、電容C11、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電容C18、電容C19、端子P1、端子P2、端子P3、端子P4、第一接口J1、第二接口J2、第三接口J3和LED；所述電容C9跨接在解碼芯片的1腳和2腳之間；電容C11跨接在解碼芯片的1腳和32腳之間；解碼芯片的3腳接地；解碼芯片的6腳連接端子P2的2腳，端子P2的1腳、端子P3的2腳和端子P4的2腳都連接SSPND信號(hào)；解碼芯片的7腳連接端子P3的1腳，解碼芯片的8腳連接端子P4的1腳；解碼芯片的9腳連接第二接口J2的2腳，解碼芯片的10腳連接第二接口J2的1腳，解碼芯片的9腳還連接電源VDD；第二接口J2的3腳接地；LED的正極通過(guò)電阻R3連接解碼芯片的11腳，負(fù)極接地；電阻R4跨接在解碼芯片的15腳和16腳之間，解碼芯片的16腳和21腳都連接電源VDD；電容C1跨接在解碼芯片的20腳和21腳之間；電阻R2的第一端連接解碼芯片的22腳，第二端連接第一接口J1的2腳；電阻R1的第一端連接解碼芯片的23腳，第二端連接第一接口J1的3腳；電阻R5的第一端連接電源VDD，第二端連接第一接口J1的3腳；解碼芯片的24腳連接VBUS信號(hào)；解碼芯片的25腳、26腳和31腳都接地；解碼芯片的27腳通過(guò)電容C13接地；電容C15的第一端連接解碼芯片的28腳，第二端通過(guò)電阻R8接地；電阻R10的第一端連接解碼芯片的28腳，第二端接地；電容C19的第一端連接解碼芯片的28腳，第二端通過(guò)電阻R13接地；解碼芯片的30腳通過(guò)電容C12接地；電容C14的第一端連接解碼芯片的29腳，第二端通過(guò)電阻R7接地；電阻R9的第一端連接解碼芯片的29腳，第二端接地；電容C18的第一端連接解碼芯片的29腳，第二端通過(guò)電阻R12接地；第三接口J3的1腳接地，2腳連接電容C18的第二端，3腳連接第一端子P1的1腳，4腳連接第一端子P1的2腳，5腳連接電容C19的第二端。

解碼電路完成對(duì)視頻信號(hào)的解碼過(guò)程。

第一接口J1為COM接口，第二接口J2為USB接口，第三接口J3為音頻接口。

本方案中，攝像頭為球形的高清晰度攝像頭，確保在列車(chē)行駛時(shí)可以拍攝到每個(gè)車(chē)廂的全景實(shí)時(shí)狀況，并且能夠依據(jù)指令抓拍特定區(qū)域或?qū)ο蟮挠跋?。視頻轉(zhuǎn)換器將攝錄的圖像轉(zhuǎn)換成一幀一幀的圖像并進(jìn)行存儲(chǔ)。4G路由器和車(chē)載智能天線共同構(gòu)成局域網(wǎng)，來(lái)實(shí)時(shí)傳輸每個(gè)車(chē)廂攝錄的行車(chē)車(chē)廂實(shí)況，并把數(shù)據(jù)導(dǎo)入云臺(tái)服務(wù)器，供其分析判別。本方案采用冗余服務(wù)器組構(gòu)成云臺(tái)，運(yùn)行有能夠抓捕每幀具備犯罪特征圖片的軟件，可以還原圖片數(shù)據(jù)為視頻，并發(fā)出指令。在調(diào)度中心或控制中心同時(shí)設(shè)置液晶屏，凡是由云臺(tái)服務(wù)器發(fā)出警告的圖像和信息同時(shí)會(huì)在液晶屏上顯示，以便調(diào)度中心人員掌控局面，指揮調(diào)度。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的原理或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了攝像模塊、視頻轉(zhuǎn)換模塊、解碼電路、掉包檢測(cè)等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明創(chuàng)造精神相違背的。