一种无人环境视频监控系统

本发明涉及视频监控系统，尤其是涉及一种无人环境视频监控系统。

背景技术：

1、现有技术中，随着全球经济的飞速发展和科学技术的持续革新，社会公共安全的重要性日益凸显。视频监控系统已逐步成为现代社会不可或缺的基础设施之一。它们普遍部署于城市街道、商业中心、交通枢纽以及各类公共场所，起到了重要的威慑和防范作用。但是，传统的有线视频监控系统在全天候不间断运行的应用场景下，逐渐暴露出对电力供应和网络带宽资源的高需求的缺点。这种资源密集型的特性，限制了传统视频监控系统在条件恶劣且基础设施有限的区域，如边境防线、农牧场地和偏远无人区的应用潜力。在这些地区，由于电网供电和有线网络接入的不可行性，监控设备的部署和运维面临着极大的挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种无人环境视频监控系统，可以解决边境防线、农牧业场地、偏远无人区域等环境恶劣且资源有限地区的全天候视频监控需求，具有易部署、低成本、低功耗、低网络流量消耗等特点。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种无人环境视频监控系统，包括图像采集与传输平台、太阳能发电组件、服务器和客户端；所述太阳能发电组件与图像采集与传输平台电连接，为其提供电源；所述图像采集与传输平台通过4g网络与所述服务器通信连接，进行图像数据传输；所述服务器通过套接字socket与所述客户端进行通信连接。

3、优选的，所述图像采集与传输平台包括摄像头，用于采集监测环境内的图像信息；微波雷达，用于监测场景中的移动目标，唤醒低功耗模式；4g网络路由模块，用于网络接入，提供稳定的数据传输功能；光敏传感器，用于监测环境内的光线强度；led光源，用于弱光线环境下补充光源，提升图像采集质量；控制主板，用于控制整个所述图像采集与传输平台的工作状态；所述摄像头、微波雷达、4g网络路由模块、光敏传感器、led光源均与所述控制主板连接。

4、优选的，所述控制主板的核心为单片机、嵌入式处理器或fpga芯片中的一种。

5、优选的，所述太阳能发电组件包括光伏面板，用于光电转换，将太阳能转化成电能；蓄电池，用于存储所述光伏面板转换的电能，以及为所述图像采集与传输平台提供电源；太阳能电源管理模块，用于控制和管理所述光伏面板的充电以及所述蓄电池的放电，确保整个所述太阳能发电组件高效稳定地运作。

6、优选的，所述客户端为手机端应用软件或电脑端应用软件中的至少一种，用于接收所述服务器发送的图像数据，并通过以太网发送控制指令，通过所述服务器转发至所述图像采集与传输平台，最终实现对所述图像采集与传输平台的控制。

7、本发明还提供了一种无人环境视频监控系统的运行方法，在系统构建完成后首先进行系统初始化，系统初始化完成后，图像采集与传输平台中的控制主板进入待机模式，此时图像采集与传输平台仅依赖微波雷达来维持对外部环境的监测；微波雷达持续工作，对环境中的移动目标进行探测，一旦监测到移动目标，微波雷达向控制主板发送脉冲信号；控制主板接收脉冲信号并进行判断，若确认是有效的移动目标触发信号，控制主板退出待机状态，激活并开始配置所需的外设接口，以准备进行进一步的监控和响应措施；

8、当控制主板激活后，启动摄像头，并开始传输图像数据，第一帧图像数据被发送至客户端，用户通过客户端接收并判断异常情况的潜在危害性；根据用户的判定，选择进行抓拍或者查看实时视频监控；在用户完成对异常情况的评估和响应措施之后，本次异常报警处理流程随之结束；随后，图像采集与传输平台再次进入低功耗的待机模式，继续监测下一次异常触发。

9、因此，本发明采用上述一种无人环境视频监控系统的有益效果为：

10、(1)具有待机唤醒功能：在无人监控的应用场景中，系统被设计为在正常条件下保持待机休眠模式，当监测到环境中出现异常变化，系统将被触发，从休眠状态迅速切换到工作状态，以便及时处理异常情况。一旦异常事件得到妥善处理，系统将再次返回到待机状态，继续以低能耗运行。确保了在没有异常的情况下，系统能够最小化能量消耗，从而有效地增强了系统的续航能力。

11、(2)具有移动目标侦测和触发功能：在系统处于休眠模式期间，摄像头停止运行，而采用微波雷达进行移动目标监测。当监测到目标时，系统即被激活并启动摄像头监控。

12、(3)具有图像采集功能：在系统监测到移动目标时，它会转入工作状态并激活摄像头，开始采集视频和图像数据。当在光线较暗的环境中进行视频监控作业时，系统主动唤醒led光源，确保监控活动不受光线条件限制。

13、(4)具有无线通信功能：在系统监测到移动目标后，为了实现即时的远程监控和事件分析，图像数据被迅速的发送至服务器和客户端。针对无人环境的特点，无线传输方式提供了更大的灵活性和便捷性。通过无线通信手段，系统能够克服有线连接的物理限制，如布线的复杂性和范围限制，同时也减少了因有线连接可能出现的故障点和维护成本，确保了数据传输的可靠性和系统的整体效率。

14、(5)具有交互处理功能：当系统监测到移动目标时，它会激活工作模式并将采集到的图像数据实时发送出去。通过无线传输，监控者可以在手机app上迅速接收到报警信息通知。这一通知作为一个即时提醒，使监控者能够快速查看当前环境中的异常情况，并采取必要的措施进行有效的处理。

15、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

1.一种无人环境视频监控系统，其特征在于：包括图像采集与传输平台、太阳能发电组件、服务器和客户端；所述太阳能发电组件与图像采集与传输平台电连接，为其提供电源；所述图像采集与传输平台通过4g网络与所述服务器通信连接，进行图像数据传输；所述服务器通过套接字socket与所述客户端进行通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人环境视频监控系统，其特征在于：所述图像采集与传输平台包括摄像头，用于采集监测环境内的图像信息；微波雷达，用于监测场景中的移动目标，唤醒低功耗模式；4g网络路由模块，用于网络接入，提供稳定的数据传输功能；光敏传感器，用于监测环境内的光线强度；led光源，用于弱光线环境下补充光源，提升图像采集质量；控制主板，用于控制整个所述图像采集与传输平台的工作状态；所述摄像头、微波雷达、4g网络路由模块、光敏传感器、led光源均与所述控制主板连接。

3.根据权利要求2所述的一种无人环境视频监控系统，其特征在于：所述控制主板的核心为单片机、嵌入式处理器或fpga芯片中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种无人环境视频监控系统，其特征在于：所述太阳能发电组件包括光伏面板，用于光电转换，将太阳能转化成电能；蓄电池，用于存储所述光伏面板转换的电能，以及为所述图像采集与传输平台提供电源；太阳能电源管理模块，用于控制和管理所述光伏面板的充电以及所述蓄电池的放电，确保整个所述太阳能发电组件高效稳定地运作。

5.根据权利要求1所述的一种无人环境视频监控系统，其特征在于：所述客户端为手机端应用软件或电脑端应用软件中的至少一种，用于接收所述服务器发送的图像数据，并通过以太网发送控制指令，通过所述服务器转发至所述图像采集与传输平台，最终实现对所述图像采集与传输平台的控制。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种无人环境视频监控系统的运行方法，其特征在于：在系统构建完成后首先进行系统初始化，系统初始化完成后，图像采集与传输平台中的控制主板进入待机模式，此时图像采集与传输平台仅依赖微波雷达来维持对外部环境的监测；微波雷达持续工作，对环境中的移动目标进行探测，一旦监测到移动目标，微波雷达向控制主板发送脉冲信号；控制主板接收脉冲信号并进行判断，若确认是有效的移动目标触发信号，控制主板退出待机状态，激活并开始配置所需的外设接口，以准备进行进一步的监控和响应措施；