一種農業遠程視頻監控和展示系統的製作方法
2024-04-05 07:49:05 1
一種農業遠程視頻監控和展示系統的製作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於農業自動化技術領域，涉及一種結構簡單、組網靈活便捷、監控範圍廣、投入和使用成本低的一種農業遠程視頻監控和展示系統。
【背景技術】
[0002]當前，我國仍然是農業生產大國，糧食作為國家之命脈，農作物在生長過程中常遭受諸如溫度異常、水分缺失、土壤中一些不利的化學和物理條件等多種環境的脅迫，尤其是由病蟲害的脅迫導致了農作物產量的減少，農作物病蟲害防治和農業生產環境的監控已成為評價一個國家或地區農業經濟發展水平的重要指標。目前，農作物病蟲害防治仍然採用田間地頭人工巡查，人工或輔助器械進行防治，而農業生產環境的安全管理大多利用包括圍牆或鐵柵欄等周界安全防範裝置輔助進行安防管理。對于田間地頭人工巡查病蟲害方式，由於巡查人員知識水平的局限和責任心問題，往往造成病蟲害判斷不準確，影響後期採用措施的有效性;而且對於現代規模化農業生產，由於農作物分布範圍廣，人工巡查不僅覆蓋範圍窄，且發現病蟲害的及時性不夠，造成巡查人員工作量大、農業生產成本較高、及時性差等問題。另外，現代規模化農業生產輔助設施和設備較多，而且一般地處偏僻，若仍然採用圍牆或鐵柵欄等周界安全防範裝置輔助進行安防管理，有可能不能及時發現和處理非法入侵，從而有可能造成嚴重的經濟損失，更有甚者，造成人員傷亡和農產品或作物損毀，對人身安全和農業生產形成威脅。此外，隨著人們對食品安全的關注，農業生產過程的綠色、可追溯性，乃至生產過程的實施查看與展示，是現代農業的發展方向。
[0003]傳統的視頻監控裝置，一般採用模擬視頻監控的方式來對待監視區域進行監控，其包括多個監控終端以及與多個監控終端均相連的監控中心，該監控終端與監控中心之間一般是通過雙絞線或者同軸電纜實現通信。由於雙絞線或者同軸電纜等線纜信號傳輸的限制，對於小規模農業生產還尚可，但對於規模化農業生產卻不僅監控範圍小，而且網絡布設成本高，後期維護也較為繁瑣和困難，而且可擴展性較差。也有直接全部採用公共無線通訊網絡來進行視頻監控，雖然布設範圍廣、布設容易，但無線視頻終端相比傳統有線視頻終端不僅投入成本高，而且後期使用費用也較高，造成整體成本較高，難以適應農業遠程監控和展示。還有部分採用視頻監控系統通過網際網路藉助PC客戶端實現遠程監控和展示，但由於農業生產環境的地理位置一般較為偏遠，病蟲害防治監控視頻終端更是由於布置于田間地頭，缺乏網際網路支持，因此無法實現隨時隨地的雲臺控制和視頻監控，也無法實現監控數據的傳輸，因此也難以適應現代農業生產的需求。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、組網靈活便捷、監控範圍廣、投入和使用成本低的一種農業遠程視頻監控和展示系統。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現的，包括有線監控終端、無線監控終端、無線終端視頻傳輸裝置、中心視頻接收裝置、視頻伺服器、中心監控計算機，所述有線監控終端通過線纜與中心視頻接收裝置信號連接，所述無線監控終端通過無線終端視頻傳輸裝置與中心視頻接收裝置無線信號連接，所述中心視頻接收裝置與視頻伺服器信號連接存儲視頻數據，所述中心監控計算機與視頻伺服器網絡連接讀取和控制有線監控終端及無線監控終端。
[0006]本實用新型根據農業生產病蟲害防治遠程視頻監控和展示的監控終端分布點多面廣，而輔助設施和設備一般集中於監控中心附近的實際，結合有線監控視頻傳輸質量好、後期使用成本低而運用於農業生產的安防監控;對於分散、長距離的病蟲害防治和展示監控，由於無線監控投入相比傳統有線監控前期投入成本低、後期易維護、易擴展的特點，而把無線監控運用於遠程病蟲害監控和部分分散布置的設施、設備的監控，通過監控中心整合有線監控及無線監控以便於集中監控病蟲害和安防，同時便於集中展示生產過程。因此，本實用新型具有結構簡單、組網靈活便捷、監控範圍廣、投入和使用成本低的特點。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型原理不意圖；
[0008]圖2為本實用新型網絡拓撲圖；
[0009]圖中:1_有線監控終端，2-無線監控終端，3-無線終端視頻傳輸裝置，4-中心視頻接收裝置，5-視頻伺服器，6-中心監控計算機，7-視頻控制器，8-太陽能發電裝置，9-無線基站，10-數據機，11-遠程用戶終端。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明，但不得以任何方式對本實用新型加以限制，基於本實用新型教導所作的任何變更或改進，均屬於本實用新型的保護範圍。
[0011]如圖1和2所示，本實用新型包括有線監控終端1、無線監控終端2、無線終端視頻傳輸裝置3、中心視頻接收裝置4、視頻伺服器5、中心監控計算機6，所述有線監控終端I通過線纜與中心視頻接收裝置4信號連接，所述無線監控終端2通過無線終端視頻傳輸裝置3與中心視頻接收裝置4無線信號連接，所述中心視頻接收裝置4與視頻伺服器5信號連接存儲視頻數據，所述中心監控計算機6與視頻伺服器5網絡連接讀取和控制有線監控終端I及無線監控終端2。
[0012]本實用新型還包括設置於無線監控終端2附近的太陽能發電裝置和/或風力發電裝置以及蓄電池裝置，所述無線監控終端2和無線終端視頻傳輸裝置3與蓄電池裝置的的電源輸出埠電連接。
[0013]本實用新型還包括視頻控制器7，所述視頻控制器7的電源接口與蓄電池裝置的的電源輸出埠電連接，所述視頻控制器7與蓄電池裝置電量輸出埠和無線終端視頻傳輸裝置3信號連接，所述視頻控制器7與無線監控終端2信號連接以控制其連續或非連續拍攝。
[0014]所述視頻控制器7接收到的蓄電池裝置電量低於預設閥值時控制無線監控終端2進行非連續拍攝，否則進行連續拍攝。
[0015]所述無線監控終端2或無線終端視頻傳輸裝置3設置有存儲器，所述中心監控計算機6通過視頻伺服器5讀取存儲器內緩存的視頻。
[0016]所述視頻控制器7接收到無線監控終端2斷網時控制無線監控終端2或無線終端視頻傳輸裝置3將拍攝視頻數據循環緩存在存儲器中。
[0017]所述有線監控終端I和/或無線監控終端2包括雲臺和攝像機，所述無線監控終端2的攝像機安裝在雲臺上並分別與無線終端視頻傳輸裝置3連接，所述線監控終端I的攝像機和雲臺分別與中心視頻接收裝置4連接。
[0018]所述無線終端視頻傳輸裝置3設置有GPRS、3G、4G、5G、WiF1、WiMax或zigbee的終端無線通訊模塊，所述中心視頻接收裝置4對應設置有6?1?、36、46、56^?1^]/&?或218匕66的中心無線通訊模塊，所述終端無線通訊模塊與中心無線通訊模塊無線信號連接。
[0019]所述WiF1、WiMax或zigbee的終端無線通訊模塊和中心無線通訊模塊間至少設置有一個無線信號中繼器。
[0020]所述GPRS、3G、4G或5G的中心無線通訊模塊與遠程用戶終端無線連接，所述遠程用戶終端通過中心無線通訊模塊讀取視頻伺服器5的視頻或控制並獲取有線監控終端I和/或無線監控終端2的視頻。
[0021]所述視頻伺服器5通過網際網路與遠程用戶終端連接，所述遠程用戶終端根據權限讀取視頻伺服器5的視頻或通過視頻接收裝置4控制並獲取有線監控終端I和/或無線監控終端2的視頻。
[0022]所述遠程用戶終端包括手機、平板電腦、筆記本電腦、桌上型電腦。
[0023]本實用新型工作原理及工作過程:
[0024]本實用新型根據農業生產病蟲害防治遠程視頻監控和展示的監控終端分布點多面廣，而輔助設施和設備一般集中於監控中心附近的實際，結合有線監控視頻傳輸質量好、後期使用成本低而運用於農業生產的就近安防監控;對於分散、長距離的監控，由於無線監控投入相比傳統有線監控前期投入成本低、後期易維護、易擴展的特點，而把無線監控運用於遠程病蟲害監控和部分分散布置的設施、設備的監控，通過監控中心整合有線監控及無線監控以便於集中監控病蟲害和安防控制，同時便於集中展示生產過程。進一步在無線監控終端附近設置太陽能發電裝置和/或風力發電裝置以及蓄電池裝置，能夠解決點多面廣的無線監控終端電源架線成本高、維護困難、影響機械化耕作的難題。更進一步在無線監控終端配置視頻控制器以控制其連續或非連續拍攝，能夠解決蓄電池電量較低時，以控制無線監控終端採用非連續拍攝，以節省現場的耗電量而延長監控時間，而在電量充足是控制無線監控終端採用連續拍攝。進一步在無線監控終端或無線終端視頻傳輸裝置設置有存儲器，能夠解決監控中心停電或網絡故障以及中心視頻接收裝置、視頻伺服器故障時，能夠循環緩存拍攝數據，便於監控中心或網絡正常時讀取緩存數據，從而保證監控的連續性，以提高監控的可靠性。此外，有線監控終端和/或無線監控終端的攝像機設置於雲臺之上，通過控制雲臺以能夠擴大監控範圍。進一步無線終端視頻傳輸裝置和無線終端視頻傳輸裝置設置有6?1^、36、46、56^?丨^]/&?或2丨8&66通訊模塊，採用6?1?、36、46或56公共無線通訊網絡可以避免傳統有線網絡安裝、維護帶來的額外困難和降低網絡投入成本，而採用WiF1、WiMax或zigbee無線區域網技術可克服公共無線通訊帶來的後期使用成功高的困難。更進一步將GPRS、3G、4G或5G的中心無線通訊模塊與遠程用戶終端無線連接，使得遠程用戶終端通過中心無線通訊模塊，可以讀取視頻伺服器的視頻或控制並獲取有線監控終端和/或無線監控終端的視頻，從而實現專家級遠程病蟲害診斷和移動遠程監控、遠程展示。進一步將視頻伺服器通過網際網路與遠程用戶終端連接，遠程用戶終端根據權限讀取視頻伺服器的視頻或通過視頻接收裝置控制並獲取有線監控終端和/或無線監控終端的視頻，相比公共無線遠程通訊，在實現專家級遠程病蟲害診斷和移動遠程監控、遠程展示的同時，還能夠獲得更好的視頻流暢體驗和使用成本較低。綜上所述，本實用新型具有結構簡單、組網靈活便捷、監控範圍廣、投入和使用成本低的特點。
[0025]如圖1和2所示，太陽能發電裝置8對無線監控終端2和視頻控制器7以及無線終端視頻傳輸裝置3供電，當視頻控制器7檢測到電量不足時，控制無線監控終端2的攝像機進行非連續拍攝，而在電量充足時控制無線監控終端2採用連續拍攝，拍攝的圖像數據通過無線終端視頻傳輸裝置3經無線基站9並通過中心視頻接收裝置4處理後存入視頻伺服器5;同時，有線監控終端I的攝像機拍攝的視頻數據經中心視頻接收裝置4處理後存入視頻伺服器5，中心監控計算機6調取視頻伺服器5中的視頻進行監控，並通過視頻伺服器5控制有線監控終端I和無線監控終端2。同時，客戶可以通過中心監控計算機6或現場投影等清楚直觀看到農產品從育苗、種植、直到採摘的全過程，增加消費者對農產品安全的信任度，增強消費者的購買意願。此外，視頻伺服器5通過數據機10接入網際網路，授權遠程用戶終端11通過網際網路登錄視頻伺服器5，根據權限讀取視頻或控制有線監控終端I和無線監控終端2;授權遠程用戶終端11也可以通過公共無線網絡經無線基站9及中心視頻接收裝置4登錄視頻伺服器5，根據權限讀取視頻或控制有線監控終端I和無線監控終端2。
【主權項】
1.一種農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於包括有線監控終端(I)、無線監控終端(2)、無線終端視頻傳輸裝置(3)、中心視頻接收裝置(4)、視頻伺服器(5)、中心監控計算機(6)，所述有線監控終端(I)通過線纜與中心視頻接收裝置(4)信號連接，所述無線監控終端(2)通過無線終端視頻傳輸裝置(3)與中心視頻接收裝置(4)無線信號連接，所述中心視頻接收裝置(4)與視頻伺服器(5)信號連接存儲視頻數據，所述中心監控計算機(6)與視頻伺服器(5)網絡連接讀取和控制有線監控終端(I)及無線監控終端(2)。2.根據權利要求1所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於還包括設置於無線監控終端(2)附近的太陽能發電裝置和/或風力發電裝置以及蓄電池裝置，所述無線監控終端(2)和無線終端視頻傳輸裝置(3)與蓄電池裝置的的電源輸出埠電連接。3.根據權利要求2所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於還包括視頻控制器(7)，所述視頻控制器(7)的電源接口與蓄電池裝置的的電源輸出埠電連接，所述視頻控制器(7)與蓄電池裝置電量輸出埠和無線終端視頻傳輸裝置(3)信號連接，所述視頻控制器(7)與無線監控終端(2)信號連接以控制其連續或非連續拍攝。4.根據權利要求3所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於所述視頻控制器(7)接收到的蓄電池裝置電量低於預設閥值時控制無線監控終端(2)進行非連續拍攝，否則進行連續拍攝。5.根據權利要求1或2所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於所述無線監控終端(2)或無線終端視頻傳輸裝置(3)設置有存儲器，所述中心監控計算機(6)通過視頻伺服器(5)讀取存儲器內緩存的視頻。6.根據權利要求1或2所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於所述有線監控終端(I)和/或無線監控終端(2)包括雲臺和攝像機，所述無線監控終端(2)的攝像機安裝在雲臺上並分別與無線終端視頻傳輸裝置(3)連接，所述線監控終端(I)的攝像機和雲臺分別與中心視頻接收裝置(4)連接。7.根據權利要求1或2所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於所述無線終端視頻傳輸裝置(3)設置有6?1^、36、46、56^?丨、￥丨1^?或2丨8&66的終端無線通訊模塊，所述中心視頻接收裝置(4)對應設置有6?1^、36、46、56、￥1?1^]/&?或218&66的中心無線通訊模塊，所述終端無線通訊模塊與中心無線通訊模塊無線信號連接。8.根據權利要求7所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於所述WiF1、WiMax或zigbee的終端無線通訊模塊和中心無線通訊模塊間至少設置有一個無線信號中繼器。9.根據權利要求7所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於所述GPRS、3G、4G或5G的中心無線通訊模塊與遠程用戶終端無線連接，所述遠程用戶終端通過中心無線通訊模塊讀取視頻伺服器(5)的視頻或控制並獲取有線監控終端(I)和/或無線監控終端(2)的視頻。10.根據權利要求1或2所述農業遠程視頻監控和展示系統，其特徵在於所述視頻伺服器(5)通過網際網路與遠程用戶終端連接，所述遠程用戶終端根據權限讀取視頻伺服器(5)的視頻或通過視頻接收裝置(4)控制並獲取有線監控終端(I)和/或無線監控終端(2)的視頻。
【專利摘要】本實用新型公開一種農業遠程視頻監控和展示系統，包括有線監控終端、無線監控終端、無線終端視頻傳輸裝置、中心視頻接收裝置、視頻伺服器、中心監控計算機，所述有線監控終端通過線纜與中心視頻接收裝置信號連接，所述無線監控終端通過無線終端視頻傳輸裝置與中心視頻接收裝置無線信號連接，所述中心視頻接收裝置和中心監控計算機分別與視頻伺服器信號連接。本實用新型以農業遠程視頻監控和展示的監控終端分布範圍廣，結合有線監控短距視頻傳輸質量好、後期成本低和遠距無線監控投入成本低、易維護，通過監控中心整合有線及無線監控便於集中監控和展示，具有結構簡單、組網靈活便捷、監控範圍廣、投入和使用成本低的特點。
【IPC分類】H04N7/18
【公開號】CN205385558
【申請號】CN201620103566
【發明人】和文勇, 李正星, 李灼宇, 高進
【申請人】昆明九天科技有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年2月2日