便攜式無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種便攜式無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)，其解決了現(xiàn)有無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)工作時間短、無線傳輸與高清視頻信號傳輸無法并存、不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建以及連接公共網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)問題，其包括中央處理模塊、3G/4G模塊、GPS/北斗模塊、WIFI模塊、云臺控制模塊、圖像采集模塊、顯示模塊、語音對講模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，3G/4G模塊、GPS/北斗模塊、WIFI模塊、云臺控制模塊、圖像采集模塊、顯示模塊、語音對講模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊分別與中央處理模塊連接，本發(fā)明廣泛應(yīng)用于安防【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】便攜式無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)控裝置，特別是涉及一種便攜式無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，每個城市的轄區(qū)里每天需要應(yīng)對的突發(fā)事件不斷增多，突發(fā)事件的處理難度也不斷增加。如何在最短的時間內(nèi)有效指揮解決處理各種突發(fā)事件，成為當(dāng)前城市領(lǐng)導(dǎo)部門考慮的重要因素。
[0003]應(yīng)急指揮系統(tǒng)不僅僅用于處理突發(fā)事件，公安、邊防軍人在野外、山區(qū)等流動性場所考察時，對電池續(xù)航、圖像清晰度、無線傳輸帶寬等都有較高的要求。
[0004]近來的應(yīng)急指揮系統(tǒng)支持的功能越來越多，隨之帶來的設(shè)備功耗越來越大。用戶在野外、偏遠(yuǎn)山區(qū)、邊崗哨所等電力比較缺乏的環(huán)境下使用時，對設(shè)備的續(xù)航能力提出了更高的要求。因以前2G/3G網(wǎng)絡(luò)本身帶寬限制所支持的圖像分辨率不高、顯示畫面小等導(dǎo)致對事件實時情況的了解不充分問題也尤為突出；有些用戶還需要設(shè)備能夠支持WIFI熱點功能，方便在設(shè)備周邊一定范圍內(nèi)查勘的同時能夠?qū)崟r預(yù)覽前端攝像機(jī)采集的圖像，甚至需要臨時組建局域網(wǎng)辦公環(huán)境，為解決這些問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員研制了無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)。
[0005]現(xiàn)有無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)存在如下缺點:(I)設(shè)備在實際應(yīng)用中其有效使用時間受電池局限，可用時間較短，無法滿足長時間的工作；(2)在高清視頻信號與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕Y(jié)合應(yīng)用方面存在缺失，目前的此類產(chǎn)品，支持高清視頻信號的大多采取本地瀏覽存儲的模式，而能夠進(jìn)行無線傳輸?shù)挠执蠖酁闃?biāo)清視頻信號；(3)目前此類產(chǎn)品在實際應(yīng)用中僅僅承擔(dān)了視頻采集的功能，而對在野外等特殊環(huán)境下作業(yè)的用戶對網(wǎng)絡(luò)組建以及公共網(wǎng)絡(luò)連接需求又不能滿足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)工作時間短、無線傳輸與高清視頻信號傳輸無法并存、不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建以及連接公共網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)問題，提供一種工作時間更長、能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建以及連接公共網(wǎng)絡(luò)、無線傳輸與高清視頻信號并存?zhèn)鬏數(shù)谋銛y式無線應(yīng)急指?車系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明提供一種便攜式無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)，包括中央處理模塊、3G/4G模塊、GPS/北斗模塊、WIFI模塊、云臺控制模塊、圖像采集模塊、顯示模塊、語音對講模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，3G/4G模塊、GPS/北斗模塊、WIFI模塊、云臺控制模塊、圖像采集模塊、顯示模塊、語音對講模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊分別與中央處理模塊連接。
[0008]優(yōu)選地，圖像采集模塊為高清圖像采集模塊。
[0009]優(yōu)選地，中央處理模塊為Hi3520D芯片，顯示模塊為可觸控的顯示屏平板；云臺控制模塊設(shè)有通訊電路、云臺控制電路、鏡頭控制電路和16位微處理器，通訊電路、云臺控制電路和鏡頭控制電路分別與16位微處理器連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，可實現(xiàn)無線傳輸與高清視頻信號并存?zhèn)鬏敚?，傳輸穩(wěn)定，準(zhǔn)確性高，可靠性高?？赏ㄟ^WIFI模塊實現(xiàn)現(xiàn)場實時預(yù)覽視頻圖像及組建現(xiàn)場局域網(wǎng)辦公環(huán)境。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步的特征，將在以下【具體實施方式】的描述中，得以清楚地記載。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0013]圖2是電源模塊的功能實現(xiàn)原理圖；
[0014]圖3是本發(fā)明的面板接口圖；
[0015]圖4是本發(fā)明應(yīng)用時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖符號說明:
[0017]1.中央處理模塊；2.3G/4G模塊；3.GPS/北斗模塊；4.WIFI模塊；5.云臺控制模塊；6.狀態(tài)指示模塊；7.圖像采集模塊；8.顯示模塊；9.語音對講模塊；10.電源模塊；
11.數(shù)據(jù)存儲模塊；12.手機(jī)；13.中心平臺；14.高清攝像頭；15.手機(jī)和平板電腦客戶端；16.無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包括中央處理模塊1，3G/4G模塊2與中央處理模塊I連接，GPS/北斗模塊3與中央處理模塊I連接，WIFI模塊4與中央處理模塊I連接，云臺控制模塊5與中央處理模塊I連接，狀態(tài)指示模塊6與中央處理模塊I連接，圖像采集模塊7與中央處理模塊I連接，顯示模塊8與中央處理模塊I連接，語音對講模塊9與中央處理模塊I連接，電源模塊10與中央處理模塊I連接，數(shù)據(jù)存儲模塊11與中央處理模塊I連接。
[0019]3G/4G模塊2支持3G、4G兩種無線通信系統(tǒng)，該模塊在無線傳輸機(jī)制上，使音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)分離傳輸，保證音頻不受視頻波動影響。在帶寬僅夠傳音頻的情況下，只傳輸音頻數(shù)據(jù)。當(dāng)帶寬允許傳視頻時，視頻碼率會動態(tài)調(diào)整，當(dāng)帶寬低于某動態(tài)閾值(根據(jù)用戶設(shè)置的碼率計算獲得)時，自動降低編碼器幀率碼率，保證其流暢傳輸；當(dāng)帶寬大于設(shè)定閾值時，會逐漸提高幀率碼率，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬，保證圖像質(zhì)量。視頻提供兩個碼流(主/子碼流)兩種分辨率格式選擇，帶寬足夠時，可以選擇高清晰度高的碼流保證圖像效果；帶寬較低時，可以選擇清晰度較低的碼流保證圖像流暢或選擇關(guān)鍵幀抓拍方式保證圖像高清晰度。
[0020]GPS/北斗模塊3為GPS和北斗雙模工作方式定位模塊，在雙模工作條件下，提取GPS或北斗其一更為及時準(zhǔn)確的定位信息進(jìn)行顯示，可有效減少定位時間，用于快速獲取本系統(tǒng)的準(zhǔn)確的位置信息。
[0021]WIFI模塊4用于發(fā)散WIFI熱點信號，在室內(nèi)50米或野外空曠地帶150米的距離范圍內(nèi)，方便用戶對接安裝有客戶端軟件的手機(jī)或平板設(shè)備，實時預(yù)覽前端攝像機(jī)采集的視頻圖像以及對云臺進(jìn)行控制，并通過3G/4G或?qū)＞W(wǎng)與中央平臺實現(xiàn)實時通訊或?qū)庸W(wǎng)，同時方便用戶在野外或特殊環(huán)境下便捷快速地組建局域網(wǎng)辦公環(huán)境。
[0022]z?臺控制t旲塊5王要由通訊電路、z?臺控制電路和鏡頭控制電路組成，并由一片16位微處理器控制各電路單元工作，通訊電路、云臺控制電路和鏡頭控制電路分別與16位微處理器連接。16位微處理器與中央處理模塊I連接并接收來自中央處理模塊I的控制指令。
[0023]狀態(tài)指示模塊6用于指示電源狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、硬盤狀態(tài)、無線模塊運(yùn)行狀態(tài)以及電池的電量顯示，以指示燈的方式將狀態(tài)信息展示于用戶面前，提供給用戶更為直觀的系統(tǒng)運(yùn)行信息。
[0024]圖像采集模塊7用于獲取本系統(tǒng)周圍環(huán)境的實時視頻信息，可采集高達(dá)1080P的高清圖像。采用高清攝像頭時，其附帶的自動對焦功能可快速獲得清晰圖像。
[0025]顯示模塊8用于顯示圖像采集模塊7采集到的圖像信息，其可采用11.6英寸超大顯示屏平板，帶有可觸控操作界面，并觸控操作圖像采集模塊7的攝像頭的旋轉(zhuǎn)、聚焦等云臺操作，亦可拆卸后，通過連接WIFI模塊4發(fā)出WIFI熱點信號查看實時圖像和控制云臺。
[0026]語音對講模塊9外接音頻輸入輸出設(shè)備后，可實現(xiàn)平臺與本系統(tǒng)的實時遠(yuǎn)程語音對講交流。
[0027]參考圖2，電源模塊10用于向各個模塊提供工作電源。選用支持多級功耗控制的低壓工作的海思3520D主控CPU芯片，可動態(tài)改變CPU的時鐘頻率，當(dāng)CPU空閑時，降低時鐘頻率；當(dāng)處于工作狀態(tài)時，提高時鐘頻率，全速運(yùn)行處理事務(wù)。其次關(guān)閉CPU不需要的外設(shè)接口控制器，比如加解密控制器、USB2.0控制器等；再次對外圍器件選用具有低功耗模式、低晶振頻率以及較低時鐘速度的器件；對于沒有低功耗模式的外圍器件，設(shè)計相應(yīng)的電源控制電路，使外圍器件在不工作時切斷電源，以減少無效功耗。另有電壓供給電路，選用效率高的DC-DC電源1C，盡量避免用效率低，功耗高的LDO線性穩(wěn)壓電源IC ;系統(tǒng)電源管理方面為降低系統(tǒng)的功耗，一旦CPU處于“空轉(zhuǎn)”，可以使之進(jìn)入空閑狀態(tài)，斷開外圍設(shè)計電源消耗，降低功耗；期間若有外部事件發(fā)生，可以通過事件產(chǎn)生中斷信號，使CPU進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。最后選用內(nèi)置大容量可充電聚合物鋰電池供電，統(tǒng)續(xù)航能力強(qiáng)，高達(dá)15個小時。
[0028]數(shù)據(jù)存儲模塊11用于存儲圖像信息、位置信息、管理配置信息等，數(shù)據(jù)存儲模塊11有獨特的SATA硬盤和SD卡故障轉(zhuǎn)移儲存機(jī)制，當(dāng)SATA硬盤損壞時直接通過SD卡存儲圖像信息，有效提高存儲效率。
[0029]參考圖3和圖4，使用本無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)16時，將中心平臺13安裝在固定的指揮中心，將無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)16安裝在現(xiàn)場。高清攝像頭14將采集到的圖像數(shù)據(jù)通過6芯航空頭接口傳輸給中央處理模塊I。中央處理模塊I采用Hi3520D芯片，其采用H.264視頻壓縮技術(shù)對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。語音對講模塊9采集手機(jī)12的音頻輸入信息，通過音頻接口傳輸給中央處理模塊1，中央處理模塊I采用G.711/G.726音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。GPS/北斗模塊3將采集到的位置信息通過其內(nèi)部串口傳輸給中央處理模塊I。中央處理模塊I控制3G/4G模塊2將壓縮的音頻、視頻信息和位置信息通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行钠脚_13，方便對接公網(wǎng)，并接收中心平臺13的音頻數(shù)據(jù)傳輸給中央處理模塊I。中央處理模塊I將接收到的音頻數(shù)據(jù)解壓縮后通過音頻接口傳輸給手機(jī)12進(jìn)行音頻輸出；同時將數(shù)據(jù)通過SATA 口存儲到硬盤或SD卡上；通過本地輸出接口傳輸?shù)綆в锌捎|控操作界面的顯示屏平板，顯示屏平板顯示本地實時圖像信息，并通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議連接云臺控制模塊5對高清攝像頭14進(jìn)行云臺控制操作(對高清攝像頭14的上下左右旋轉(zhuǎn)、變焦、聚焦操作，可控的獲取周圍的實景信息，并可局部聚焦于一處，高清攝像頭14附帶自動對焦功能，保證了聚焦后圖像的清晰度)。同時中央處理模塊I也可控制WIFI模塊4通過WIFI (AP)將數(shù)據(jù)傳輸給手機(jī)和平板電腦客戶端15，對圖像視頻實時顯示，對云臺進(jìn)行控制。
[0030]指揮中心的中心平臺13能夠?qū)崟r了解現(xiàn)場情況，現(xiàn)場人員通過手機(jī)12與指揮中心進(jìn)行實時語音交流，達(dá)到同步指揮現(xiàn)場的目的。指揮中心同步查看到現(xiàn)場清晰的實時圖像，并可控制高清攝像頭14的旋轉(zhuǎn)和聚焦，也可遠(yuǎn)程查看下載便攜終端的錄像文件。
[0031]WIFI模塊4發(fā)散出WIFI熱點信號，手機(jī)和平板電腦客戶端15就可以使用WIFI熱點在室內(nèi)50米或野外空曠地帶150米的距離范圍內(nèi)方便地進(jìn)行組建網(wǎng)絡(luò)。
[0032]以上所述僅對本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡是在本發(fā)明的權(quán)利要求限定范圍內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)，其特征在于，包括中央處理模塊、3G/4G模塊、GPS/北斗模塊、WIFI模塊、云臺控制模塊、圖像采集模塊、顯示模塊、語音對講模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述3G/4G模塊、所述GPS/北斗模塊、所述WIFI模塊、所述云臺控制模塊、所述圖像采集模塊、所述顯示模塊、所述語音對講模塊、所述電源模塊和所述數(shù)據(jù)存儲模塊分別與所述中央處理模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集模塊為高清圖像采集模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式無線應(yīng)急指揮系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理模塊為Hi3520D芯片，所述顯示模塊為可觸控的顯示屏平板；所述云臺控制模塊設(shè)有通訊電路、云臺控制電路、鏡頭控制電路和16位微處理器，所述通訊電路、云臺控制電路和鏡頭控制電路分別與所述16位微處理器連接。
【文檔編號】H04Q5/24GK104270613SQ201410542449
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】潘大偉, 黎國平, 孫懷斌 申請人:山東卡爾電氣股份有限公司