CN202679517U - 一种户外作业安全监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种户外作业安全监控***，该监控***在户外作业现场的作业点附近安装一个或多个视频监控终端，并配备有便携式无线语音终端由户外作业人员和现场指挥人员随身佩戴，其监控服务器置于作业现场，由现场指挥人员进行监视和控制，监控服务器、视频监控终端和便携式语音终端之间通过无线通信网络进行通信。本装置可将户外作业现场的视频和语音实时传递至现场指挥人员，及时得到现场指挥人员的监视和指导，可大大提高户外作业的安全技术水平，解决危险户外作业的操作安全问题，为户外作业现场的图像信息和语音信息提供无线传送技术手段，解决流动性工作和户外工作中存在的通信困难的问题。

Description

一种户外作业安全监控***

技术领域

本实用新型涉及一种安全监控***，属于安全监控技术领域，特别涉及一种户外作业安全监控***。 

背景技术

电力***、石油化工等行业的户外作业，以及抢险救灾、重大隐患排除等突发性事件的场合普遍呈现出危险度高、安全问题尤其是人身安全问题突出和作业技术水平要求较高的特点。一旦出现安全事故，不仅造成设备损坏、***稳定运行破坏，甚至造成人员伤亡，因此这些场合都迫切需要对作业人员的操作进行实时监控，并由现场指挥人员提供实时的指导。但往往这些场合绝大多数处于偏远野外或环境遭到破坏，无法提供可靠、实时的通讯手段来实现上述要求。 

目前主要应用于上述场合户外作业监控的主要技术手段包括：无线语音对讲机***，该类通讯设备大量应用于当前的户外作业过程中，起到了较好的作用。但此类设备的缺点也非常突出：只能支持一对多通话，即某一时刻只能有一方讲话，其他同频设备同时只能接收，无法实现多方同时通话；且通话时需要手动操作，给施工作业造成了一定的安全隐患。目前也出现了支持视频的可视对讲机***，但只能支持点对点的视频监控，无法从多个角度获取作业人员的操作视频。内通***，该***主要应用于航站楼、居民楼宇、宾馆等内部的语音和视频通讯，可方便地实现实时多方通话，实时视频监控等功能。但其存在的主要问题是一般为固定式安装，***庞大复杂，便携性和移动性较差，不能适应上述场合流动性、突发性和便携性的要求，而且一般***价格昂贵，很难大面积推广应用。军用作战内通***：该类产品品质要求很高，保密性也很强，其单兵***较重，且除音视频外，它一般还集成了多项测控功能，如GPS信号、人体生命特征参数等，主要存在的问题是价格非常昂贵，一般应用***难以承受。 

有关这方面的文献报道例如申请号为201020593231.5的名为高保真监控可视对讲机的实用新型专利，提供一种高保真监控可视对讲机，由主机和分机组成。所述主机上设有主控台和监视器，分机上设有射灯、监控头、话筒及喇叭；且主控台分别与监视器、射灯、监控头、话筒及喇叭连接。该实用新型具有双向对讲、全天候监控、LED射灯照明等功用，能够满足油田、煤矿、银行等场合的安全监控要求。然而，上述专利只能支持点对点的视频监控，无法从多个角度获取作业人员的操作视频。 

有鉴于此，有必要提供一种户外作业安全监控***，将视频采集终端、语音通话终端等进行无缝集成，利用先进的无线通讯技术，可实现多方实时音视频交互的户外作业安全监控***，以满足工业应用需要。 

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种户外作业安全监控***，提高户外作业的安全技术水平，保障户外作业人员的人身安全，更好地适应各种野外及恶劣复杂环境中实时音视频通讯的要求；其实现的音视频实时同步存储功能，能为事故后准确客观地分析原因，为今后改进户外作业技术提供客观可靠的原始依据，也能为新的作业人员进行学习提供生动、全方位的学习资料。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种户外作业安全监控***，包括多个视频监控终端，多个便携式语音终端及监控服务器，其特征在于： 

所述视频监控终端安装于户外作业现场的作业点附近；包括摄像头、视频编码器、视频信号发送器、天线、电池及充电接口，其连接关系为：摄像头、视频编码器、视频信号发送器和天线依次连接，充电接口连接至电池，电池的输出连接至摄像头、视频编码器和视频信号发送器，为上述各部分供电；

所述便携式语音终端包括一台主机箱和多只无线耳麦，主机箱内置有无线语音通信管理模块，语音转换模块，音频放大器，扬声器及麦克风接口，主机通过语音转换模块与无线耳麦连接，音频放大器，扬声器及麦克风接口与语音转换模块连接，无线耳麦内包含微型话筒，无线信号收发装置；

所述监控服务器包括以太网交换机、视频信号接收器及相应天线、视频信号解码器、人机接口设备、硬盘录像机、内部通话***、储存用硬盘、终端显示屏、扬声器、电池及相应充电接口，其连接关系为：视频信号接收器及相应天线、视频信号解码器、人机接口设备分别连接至以太网交换机；视频信号解码器、内部通话***、存储硬盘、终端显示屏及扬声器分别连接至硬盘录像机；硬盘录像机与以太网交换机相互连接，充电接口连接至电池，电池为上述各部分供电。

所述监控服务器置于作业现场，由现场指挥人员进行监视和控制，监控服务器、视频监控终端和便携式语音终端之间通过无线通信网络进行通信。 

如上所述的户外作业安全监控***，其特征在于，所述作业人员和现场指挥人员之间的通话由便携式无线语音终端进行信号采集，通过无线通信网络发送至监控服务器，由监控服务器转发从而实现实时多方通话。 

如上所述的户外作业安全监控***，其特征在于，所述无线通信网络由两个不同频带的无线网络构成：一个频带为2.4GHz，用于音频信号的传送；一个频带为5.8GHz，用于视频信号的传送。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型的户外作业安全监控***充分利用先进的无线通讯技术，实现了现场作业实时音视频的多方传送，同时充分利用现有研究成果及产品，将视频采集终端、语音通话终端等进行无缝集成；本发明能有效提高户外作业的安全技术水平，进一步保障作业人员的人身安全；同时结构简单、具有很高的便携性和移动性，性价比极高。本发明能广泛应用于电力建设维护、铁路施工、石油化工等行业，或者抢险救灾、重大隐患排除等突发性事件的场合，具有极强的实用性。 

附图说明

图1是本实用新型实施例的户外作业安全监控***的***结构图。 

图2是图1中的视频监控终端的原理结构框图。 

图3是图1中的监控服务器的原理结构原理框图。 

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。 

附图中的符号说明：11、12、13、14—视频监控终端；21、22、23、24—便携式语音终端；30—监控服务器；100—视频摄像头；101—视频编码器；102—视频信号发送器；103—天线；104—充电接口；105—电池；301—天线；302—视频信号接收器；303—以太网交换机；304—硬盘录像机；305、306—视频信号解码器；307、308—终端显示屏；309—扬声器；310—人机接口设备；311—内部通话***；314—大容量电池；315—充电接口。 

附图1为本实用新型的户外作业安全监控***的***结构图。包括多个视频监控终端11,12,13,14，多个便携式语音终端21,22,23,24，监控服务器30。视频监控终端11,12,13,14安装于作业人员作业现场周围，用于拍摄作业人员的实时操作，视频信号通过无线通信网络传送至监控服务器30，该无线通信网络频带为5.8GHz。便携式语音终端21,22,23,24由作业人员和现场指挥人员随身佩戴，实时通话信息通过频带为2.4GHz的无线通信网络传送至监控服务器30，由监控服务器30进行转发，实现多方实时通话。监控服务器30还进行视频和音频信号的存储，并将实时视频进行显示，将实时语音进行播放。 

视频监控终端11,12,13,14可选用型号为E330264的视频监控终端，其主要特点为：核心技术采用直接序列扩频DSSS和基于MPEG-4的数字视频编码器。具有保密性好和抗干扰能力强的特点，实现真正的双向移动宽带通信。将模拟摄像流转换成数字流，并且可以控制摄像头的移动和控制部分监视屏幕的切换。采用MPEG4 ACE压缩算法，数据量远小于MEPG1以及MPEG2算法，节省磁盘空间，适用于网络传输，可为用户提供高速的视频图象，每路视频流速度能够达到25帧/每秒，能够为用户提供流畅的图象效果。具有保密性好和抗干扰能力强的特点，实现真正的双向移动宽带通信，码流控制模式：固定码流模式、自动适应带宽，设置码流控制模式；具有多种可调的图像分辨率。 

下面结合附图2以附图1中的视频监控终端11为例简要说明其工作原理。视频监控终端11包括视频摄像头100、视频编码器101、视频信号发送器102、天线103、充电接口104及电池105；摄像头100拍摄实时视频，并传送至视频编码器101。视频编码器101将传送来的模拟视频信号转换为数字信号，经由视频信号发送器102及天线103，通过无线通信网络传送至监控服务器。 

下面以便携式语音终端21为例介绍其工作原理。便携式语音终端21的基本工作原理是：基于DECT技术的内部通话***311主要由一台主机箱和4只无线耳麦组成。主机箱内包含有GN9120无线语音通信管理模块，语音转换模块（包含有无线收发部分，音频输入部分，音频输出部分），音频放大器，扬声器及麦克风接口，主机工作的各种状态的显示模块，主机电池和4只无线耳麦电池的充电管理显示模块，电池状态及充电状态显示模块，4AH/8.4V主机电池，交流220V充电装置，直流12V车载充电装置，4只无线耳麦的充电座。主机通过语音转换模块与无线耳麦连接，音频放大器，扬声器及麦克风接口与语音转换模块连接。无线耳麦内包含微型话筒、喇叭，无线信号收发装置，锂电池等，耳麦电池通过主机箱上的耳麦座给其充电。耳麦与主机一起组成一台5方通话***。 

内部通话***311采用了2.4G的数字通讯频率，应用了自动跳频技术，保证通话的清晰，不受附件频段的其他通讯工具的干扰，同时采用64位的编码方式，数字扩频技术，确保通话的保密性能。而且在无信号的情况下实现2-10人的实时通话，通话免费，还能进行实时录制，便于责任鉴定。 

下面结合附图3说明附图1中监控服务器30的工作原理和具体实现方法： 

监控服务器中主要包含有以太网交换机303，该交换机可选用型号为ZS1508X以太网交换机，其主要特点为：带有100Mbps快速以太网和10Mbps以太网端口，可以全双工方式运行，每一个视频编码器、发射器、接收器、解码器、硬盘录像机等设备都有一个固定的IP地址，因此可以很方便地通过交换机进行快速的链接和数据传递；在以太网交换机303上连接有视频信号接收器302及其天线301、多个视频信号解码器305和306（本发明可支持最多4路视频信号，图中未全部画出）。

视频信号接收器302及其天线301和信号发送器102及天线103，组成一对无线信号收发网络。可选用型号为CP8B-94V的视频信号发射、接收器，其主要特点为：信号发射和接收器是用无线（微波）进行远距离点对点网间互联而设计，采用5.8GHz频段的802.11a无线网桥。它是一种在链路层实现lan互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达20km）、高速（可达11mbps）无线组网。具有保密性好和抗干扰能力强的特点，实现真正的双向移动宽带通信。 

视频信号解码器305和306可通过购买市场上现有成熟的产品获得，如型号为E330264的视频信号解码器，其主要特点为：解码器把经过编码器压缩的音视频信号通过解码后还原成视频信号，传送给硬盘录像机，码流控制模式为固定码流模式、自动适应带宽，同时，在主机的控制下，可使前端设备产生相应的动作。如可以控制云台的上、下、左、右旋转，变焦镜头的变焦、聚焦、光圈以及对防护罩雨刷器、摄像机电源、灯光等设备的控制，还可以提供若干个辅助功能开关，以满足不同用户的实际需要。 

视频信号接收器302及其天线301接收视频监控终端传送来的视频数字信号，通过以太网交换机303转发至各视频信号解码器；信号转发的具体实现方法为：首先，要对视频信号发射器和接收器进行MAC地址绑定设置，信号发射和接收才能链接，视频编解码器对经前端监控点摄像机采集的视频信号进行编解码处理，然后由发射器发射，通过接收器接收后，传到交换机，再由与交换机链接的解码器解码，并将数字信号转变为模拟信号，送到硬盘录像机，监控管理中心局域网视频监控服务器上，将模拟摄像流转换成数字流，并且可以控制摄像头的移动和控制部分监视屏幕的切换。采用MPEG4 ACE压缩算法，数据量远小于MEPG1以及MPEG2算法，节省磁盘空间，适用于网络传输，可为用户提供高速的视频图象，每路视频流速度能够达到25帧/每秒，能够为用户提供流畅的图象效果。 

在以太网交换机303上还连接有人机接口设备310和硬盘录像机304；人机接口设备310可是一台普通台式计算机、笔记本电脑或者工控机，通过其上的局域网接口连接至以太网交换机303；硬盘录像机304可选用型号为ST-3G-4CG的硬盘录像机，其主要特点为：支持SD卡和SATA硬盘存储，Sip统一通讯，Mp4存储，广泛支持各类PTZ摄像机，可以用复位键控制录像的暂停/继续，方便存储设备的热插拔，通过其上的局域网接口连接至以太网交换机303；可通过人机接口设备310对连接至以太网交换机303上的所有设备进行参数配置，其参数设置方法的具体实现为：将电脑与交换机连接，打开浏览器输入产品的IP地址。产品的出厂IP地址均为192.168.1.8，输入用户名和密码。用户名和密码默认为admin。详细的设置方法可参看该产品的操作手册。 

硬盘录像机304上连接有视频信号解码器305和306，主要是获取视频信号解码器的输出视频信号，一方面将其存储于存储硬盘300上的文件中，同时还可将视频信号发送至所连接的终端显示屏上307和308上（本发明可支持最多4路视频信号，图中未全部画出），供现场指挥人员实时监视作业人员的操作。其具体实现方法为：由四路视频采集终端将四路视频信号转换成数字信号发射，再由接收器将视频信号接收后通过交换机传给四路解码器，解码器将数字信号还原为模拟信号送给硬盘录像机，硬盘录像机处理后，一路送显示器，另一路送硬盘保存。 

硬盘录像机304上还连接有内部通话***311，主要是获取内部通话***311的输出音频信号，一方面将其存储于存储硬盘300上的文件中，具体实现方法与上述视频的实现方法相同。同时还可将音频信号发送至所连接的扬声器309上，供现场人员监听多方通话。 

硬盘录像机304还可将实时音视频信号进行远程发布，其具体实现方法为：硬盘录像机通过3G网络，将音视频数字信号发送到公共网络，用户通过登录网站，输入用户名和密码，即可远程监控和指挥。 

监控服务器内还包括大容量电池314和充电接口315，电池314向其它各部分供电（图中未画出连线），通过充电接口315向电池314充电。电池314可通过购买市场上现有成熟的产品获得，如型号为12V20Ah的磷酸铁锂电池，其主要特点为：电池容量大，放电平稳，可充电次数多，使用寿命比一般锂电池更长，更安全。 

本实用新型的工作原理是：视频监控终端安装于作业人员的作业现场附近，摄像头拍摄实时视频，并传送至视频编码器。视频编码器将传送来的模拟视频信号转换为数字信号，经由视频信号发送器及天线，通过无线通信网络传送至监控服务器；便携式语音终端由现场作业人员和现场指挥人员随身佩戴，语音信号通过便携式语音终端进行采集、处理后通过无线通信网络传送至监控服务器，监控服务器将接收到的音频信号通过无线通信网络进行转发，传送至各便携式语音终端，实现各便携式语音终端之间多方实时语音通话；监控服务器内的以太网交换机一方面将视频接收器和视频信号解码器通过以太网连接，将视频接收器接收的视频信号高速转发至视频信号解码器，另一方面构建起内部局域网络，其上连接的视频信号接收器、视频信号解码器、人机接口设备和视频录像机均可分配有不同的IP地址，使得人机接口设备可通过内部局域网络访问其它设备，对这些设备进行相应的配置。监控服务器内的硬盘录像机接收来自视频信号解码器的视频信号，并将其存储至存储硬盘上的文件，以备后续调用查看。硬盘录像机还同时将视频信号发送至终端显示屏，使得现场指挥人员可现场实时对作业人员的操作进行监控。硬盘录像机还能接收来自内部通话***的音频信号，并将其存储至存储硬盘上的文件，以备后续调用查看。硬盘录像机还同时将音频信号发送至扬声器，使得现场人员均可听到工作人员之间的通话。内部通话***主要是进行各便携式语音终端之间音频信号的转发，并向硬盘录像机提供实时音频信号。 

本实用新型的户外作业安全监控***充分利用现有研究成果及产品，将视频采集终端、语音通话终端等进行无缝集成。可有效提高户外作业的安全技术水平，进一步保障作业人员的人身安全。同时结构简单、具有很高的便携性和移动性，性价比极高，具有极强的实用性。 

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。 

Claims (3)

1.一种户外作业安全监控***，包括多个视频监控终端，多个便携式语音终端及监控服务器，其特征在于：

所述视频监控终端安装于户外作业现场的作业点附近；包括摄像头、视频编码器、视频信号发送器、天线、电池及充电接口，其连接关系为：摄像头、视频编码器、视频信号发送器和天线依次连接，充电接口连接至电池，电池的输出连接至摄像头、视频编码器和视频信号发送器，为上述各部分供电；

所述便携式语音终端包括一台主机箱和多只无线耳麦，主机箱内置有无线语音通信管理模块，语音转换模块，音频放大器，扬声器及麦克风接口，主机通过语音转换模块与无线耳麦连接，音频放大器，扬声器及麦克风接口与语音转换模块连接，无线耳麦内包含微型话筒，无线信号收发装置；

所述监控服务器包括以太网交换机、视频信号接收器及相应天线、视频信号解码器、人机接口设备、硬盘录像机、内部通话***、储存用硬盘、终端显示屏、扬声器、电池及相应充电接口，其连接关系为：视频信号接收器及相应天线、视频信号解码器、人机接口设备分别连接至以太网交换机；视频信号解码器、内部通话***、存储硬盘、终端显示屏及扬声器分别连接至硬盘录像机；硬盘录像机与以太网交换机相互连接，充电接口连接至电池，电池为上述各部分供电；

所述监控服务器置于作业现场，由现场指挥人员进行监视和控制，监控服务器、视频监控终端和便携式语音终端之间通过无线通信网络进行通信。

2.根据权利要求1所述的户外作业安全监控***，其特征在于，所述作业人员和现场指挥人员之间的通话由便携式无线语音终端进行信号采集，通过无线通信网络发送至监控服务器，由监控服务器转发从而实现实时多方通话。

3.根据权利要求1所述的户外作业安全监控***，其特征在于，所述无线通信网络由两个不同频带的无线网络构成：一个频带为2.4GHz，用于音频信号的传送；一个频带为5.8GHz，用于视频信号的传送。

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