智能视频监控机器人

智能视频监控机器人

作者：吕鑫

来源：《科教导刊·电子版》2015年第09期

摘 要 智能视频监控机器人，其最主要的功能就是进行视频监控，之所以称为是智能，是由于你设定要监控的路径后，它能自动按照该路径进行巡航监控，不需要人的干预和操作，并且可以探测温度、气压、气体浓度等参数，发给计算机分析，并对小车做进一步的控制。通过wifi转串口实现信息的快速交互，并且通过GPS和GSM，实现了定位和报警和实时控制等多种功能，进一步优化了系统。本实验作业范围非常广泛：工厂厂房、家庭监控、天然气煤气管道等一些复杂环境和高污染、未知区域，以及按照既定轨道进行数据采集的功能。 关键词 视频监控 wifi转串口 GPS定位 GSM模块 控制小车 计算机分析 中图分类号：TP242.6 文献标识码：A 1作品设计

该设计称为“智能视频监控机器人”，其最主要的任务是用高清摄像头和电脑代替人眼，对管道等一些难以在外部观察的多种问题和一些难以进入的小空间进行监控、探测，同时可以用电脑处理成更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像，做进一步的测量控制。其智能特点体现在机器人可自动对设定要监控的路径进行巡航监控，监控过程中完全不需要人的干预和操作。其可以在工厂厂房，家庭监控，天然气煤气管道等一些复杂环境和高污染、未知区域等进行作业，以及按照既定轨道进行数据采集的功能，并实现定位和自动报警以及实时控制等功能。 2目的

该设计称为“智能视频监控机器人”，其最主要的功能就是进行视频监控，之所以称为是智能，是由于其工作的原理：你设定要监控的路径后，它能自动按照该路径进行巡航监控，完全不需要人的干预和操作。

其作业范围非常广泛：工厂厂房、家庭监控、天然气煤气管道等一些复杂环境和高污染、未知区域等。 3基本思路

最基础组成部分是小车和摄像头，高清摄像头将采集的数据进行压缩处理，通过小车上的路由设备，发送到附近的局域网络，附近的电脑和其他设备接入后，通过自己开发的客户端就可以实时看到摄像头采集的画面，通过上位机的控制界面可以实时给小车发送控制指令，同时

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上位机集成了自动控制终端，只需要鼠标点击就可以实现所有功能。利用wifi转串口实现数据传输。在小车上集成了温度，湿度，气压，一氧化碳，光线，红外线等传感器，这些传感器采集到的数据也实时传输到上位机，通过这些状态信息可以判断小车所处的环境变化的情况。 小车上附带了GPS和GSM通信模块，可以实现定位和自动报警的功能，当在上位机设置一定的报警条件时，当触发条件就能给你的手机发送报警短信，比如讲小车放在室内，当一氧化碳等有毒气体超过一定的限度时就会自动发送报警短信，你就可以打开浏览器远程查看家里的情况及时作出处理，避免带来意外的损失。

创新点：该系统采用ARM芯片S3C2440A，利用ARM9控制图像采集、速度采集、网络传输等功耗小、干扰弱的模块；利用FPGA单独控制功耗大、干扰强的直流电机、舵机、固态继电器以提高系统的抗干扰能力。 4技术关键

计数变量CNT虽然与速度成正比关系，但它并不是真正的行驶速度，需要经过一定的数学转换，才能传送到远程监控端并显示。假设车模后轮直径为D，光栅编码盘黑白相间的个数为M，在定时时间T秒内记得脉冲个数为N，则车模行驶速度：技术指标：

硬件指标：摄像头像素：30W，传感器件COMS传感器，转动云台：水平335度、垂直90度，工作电压：DC5V+-0.3，储存方式：电脑储存、TF卡存储 感光元件：COMS

感光元件尺寸：4386€？.64mm 最高分辨率：640€？80 视屏格式：26bitRGB

接口：USB2.0高速传输接口，兼容USB1.0 操作系统：Windos764位旗舰版 最高巡航速度：

体积：25cm€？0cm€？0cm 重量：2kg

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5作品的先进性

（1）无线视频技术可以大大提高智能小车的探索范围，同时高清的摄像头可以监控设定的既定的路线外部环境，实现智能化。（2）利用wifi转串口模式实现数据沟通与传输，更加精确，相比较现在许多利用蓝牙等技术，wifi转串稳定性高，且速度比较快。（3）小车上附带了GPS和GSM通信模块，可以实现定位和在检测外部环境超过设定安全值时自动报警的功能。（4）该系统采用ARM芯片S3C2440A，利用ARM9控制图像采集、速度采集、网络传输等，利用FPGA单独控制直流电机、舵机、固态继电器，具有较好的抗干扰能力和野外生存能力。（5）上位机的控制界面不仅可以实时给小车发送控制指令，还集成了自动控制终端，只需要鼠标点击就可以实现所有功能。（6）自动按照该路径进行巡航监控，完全不需要人的干预和操作。 6总结

本实验将智能人用到了多个方面，其中的管道方面，现在的管道大多数都是靠从外面检测，这样造成了很大的误差，如果我们将机器人放到了管道内，则可以通过用视频接收数据并且利用wifi转串口发到计算机上进行分析，这样，精确度大大提高。机器人还可以检测到气压、气体浓度、温度等参数，从而拓展了应用范围。同时，设定要监控的路径后，它能自动按照该路径进行巡航监控，完全不需要人的干预和操作。其作业范围非常广泛：工厂厂房，家庭监控，天然气煤气管道等一些复杂环境和高污染、未知区域，还可以制定路线自动巡视且搜集相应数据等。

先进的模块化设计理念便于智能小车的安装调试和将来的功能扩展其最主要的功能就是进行视频监控、管道探测、以及巡视监控等方面。