基本信息
- 项目名称：
- 嵌入式无线视频及环境参数智能监控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 该系统采用ARM处理器、Linux嵌入式操作系统，使用嵌入式WEB服务器技术，基于WIFI无线网络传输，实现对现场视频及环境参数的实时监控及无线传输.克服了目前监控系统的功能单一和有线数据传输的缺点，具有功能强大、可移动、无线信息的发送与接收、交互性、智能报警监控、多用户、安全性好等优点。
- 详细介绍：
- 1.软件系统结构 本系统软件主要分为服务器端及客户端的实现，服务器端由系统软件和应用软件两部分组成。系统软件主要包括BootLoader的移植、嵌入式Linux2.6.24内核的移植、cramfs文件系统建立、USB摄像头驱动模块设计、AD驱动设计、无线网卡驱动设计;应用软件主要包括java虚拟机的安装与配置，图像数据的采集、压缩与发送，传感器数据的采集、处理与发送等; 客户端包括web page的设计、视频图像数据及传感器数据的接收与显示等。 2.硬件结构： 该平台核心采用samsung公司的处理器s3c6410，ARM公司ARM920T处理器核的32位微控制器，资源丰富。带有64M的SDRAM和64M的NAND FLASH，支持双重引导，既可从NAND FLASH引导，也可从NOR FLASH引导。开发板还包括1个32脚的LCD插座、1个8脚的触摸屏插座，2个USB接口，2个RS232 DB9串口接口，8路AD转换通道，2路PWM和DA输出，3个40脚扩展插座（引出所有总线信号和未占用资源）等，另具备RESET、JATG、RTCdeng电路。开发板外围电路包括PCB板的布局与焊接，报警电路设计等。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目前市场上所提供的监控系统设备大都具有一些缺陷，主要有以下几点： 1.功能单一。要么是只有视频监控，要么是只有环境参数采集，很少有将两者很好的结合在一起的。 2.有线数据传输。有线的数据传输不仅布线困难、不经济而且也不便维修。 基本思路： 本系统的思路是结合监控系统的发展趋势，开发一套基于ARM11的可移动无线视频及环境参数智能监控系统，在嵌入式采集终端上主要完成USB摄像头驱动设计、AD驱动设计、智能报警电路设计、视频图像采集、压缩与发送、环境参数的采集与发送、boa服务器的移植及网页制作等。 创新点 ； 克服了目前监控系统的功能单一和有线数据传输的缺点，具有功能强大、可移动、无线信息的发送与接收、交互性、智能报警监控、多用户、安全性好等优点。 本系统实现的技术关键： 1 linux2.6内核的编译与移植，AD驱动、摄像头驱动的编写与移植； 2 视频及传感器数据的采集与无线传输； 3 网络数据库的构建； 4 采集终端的硬件设计； 主要技术指标： 1 CPU主频533MHz,256M DDR,256M Nand Flash; 2 linux2.6.24内核； 3 红外，120度角度，0-7m; 4 温度，-45度—150度； 5 火焰，0-15m； 6 支持jpeg流，MPEG4格式，640x480,20fps； 7 无线传输，802.11b/g协议; 8支持智能手机浏览；
科学性、先进性
- 我们所开发的嵌入式移动视频及环境参数系统相比现在流行的监控系统具有以下几点突出的技术特点： 1.功能强大。不但可以实时的视频监控，同时还能监控现场必要的环境参数，如温度、火焰、光强、红外等。 2.可移动性。不仅采集终端可以移动，接收终端也可以移动，克服了现在定点、蹲牢式监控的缺陷。 3.无线方式。我们的采集终端和接收终端都采用无线方式，只要在无线网络覆盖范围内，我们都可以随时随地的查看监控对象的视频及环境参数。 4.智能监控。本系统不但可以实时的采集环境参数，而且用户还可以设定环境参数值，当环境参数超过用户设定值时采集终端及接受终端就会发生相应的动作。比如当有火灾发生时蜂鸣器会响、当温度超过设定值时风扇会转等等。 另外本监控系统还支持多用户同时访问，具有身份认证登录功能，可以注册管理员和用户身份，分别给予相应权限，便于维护与管理，同时提高了保密性与安全性。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年在河南师范大学被评为国家级“国家大学生创新性实验计划项目"
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 使用权
作品可展示的形式
- 实物、产品 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：用户通过输入监控端IP地址，进入系统登录页面，输入用户名和密码进入监控界面中。当所检测温度超过28℃时,现场自动启动风扇，并向监控中心发出警报；光线较暗时，白色LED灯会自动点亮；当有火情时，现场蜂鸣器会发出，并向监控中心发出警报；有人进入监控现场时，红色LED灯会自动点亮，并向监控中心发出警报；640x480下可获得清晰、流畅的视频图像。 本系统是针对目前监控系统的不足设计的，克服了目前监控系统蹲牢式的、有线式的弊端，不但实现了采集终端的可移动性，也实现了接收终端的可移动性，并且把现在最流行、最迫切需求的视频监控和环境参数监控结合在一起，使本系统具有很强的实用性。在无线网络覆盖的范围内，用户可以随时随地的查看采集终端的视频及环境参数。另外，本系统还具有自动报警及对现场环境自动化控制的功能。 本系统功能强大，成本低廉，便于维护和安装，可以应用在学校、商场、工业监控、野外作业、小区安保、智能家居等领域，具有广泛的应用前景和较大的市场经济效益潜力。
同类课题研究水平概述
- 目前国内外的视频监控系统主要包括三种：模拟视频监控、基于微机平台的多媒体监控，和基于嵌入式网络视频服务器的网络化数字视频监控。 1、模拟视频监控系统 模拟监控系统发展较早，其主要构成是：摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等。这个时期的监控系统具有以下的特点：视频和音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式，质量最高，然而模拟视频系统却存在着一些问题：它只适用于较小的地理范围，与信息系统无法交换数据，监控仅仅限制于监控中心，应用的灵活性较差，而且不易扩展。 2、基于微机平台的多媒体监控系统 多媒体监控系统以高性能的多媒体监控机位核心，采用模块化结构，主控端的全部设备集成于一体，DVR（Digital Video Recorder，数字视频录像机）是第二代多媒体监控系统的核心产品，采用微机和windows平台，在计算机中安装视频压缩卡和相应的DVR软件，不同型号视频卡可连接1\2\4路视频，支持实时视频和音频。 多媒体监控系统的特点：视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式，质量高，功能更为强大，应用的灵活性好。DVR 系统从监控点到监控中心为模拟方式传输，与第一代系统相似存在许多的缺陷，要实现远距离视频传输需要铺设光缆、在光缆两端安装视频光端机设备，系统成本高，且维护费用较大。 3、基于嵌入式网络数字视频监控系统 网络数字视频监控将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理。系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以IP包的形式在网络上传输，实现了视频\音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。 基于嵌入式网络数字视频监控系统具有以下一些明显的优势：利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控；系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可以扩展新的监控点；维护费用低，网络由网络提供商提供，前端设备是即插即用、免维护的系统；系统功能能力强大、数字化录像方便于保存和检索。在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端软件，给予相应的权限就可以成为监控工作站。 本系统就属于第三代监控系统，是未来监控系统的发展方向
