一种低成本远距离串口图像传输装置的制作方法

1.本实用新型属于无线图像传输技术领域，具体涉及一种低成本远距离串口图像传输装置。


背景技术：

2.由于安全或其他试验场地环境恶劣等原因，人员不适合长时间在现场监测设备的正常运营，需要将试验现场设备的运转情况、工作状态无线传输在几公里之外。目前能将设备工作状态或远端操控指令无线传输的方式比较多，主要有以下几种方式：
3.1.高清图传设备。该设备一般连接1080p高清摄像头，通过定向天线将高清图像通过无线的方式传输到数公里之外，一般安装时需要7米以上的天线，安装使用不方便，另外高清图传设备地对空传输距离较远，可以达到几十公里，但是如果地面使用时，受到低杂波和地面建筑的影响，传输距离仅有1公里，不适合应用在地面对地面图像传输情况；
4.2.4g无线网络。随着4g等网络的普及，通过网络摄像头和商业操控软件也可以达到远程监测和控制的目的，但是对于4g网络较差的场合，基本不适用；
5.3.dtu设备插入sim卡的方式。可以用蜂窝通信信号通过短信的方式和与使用者完成操作交互，定时向使用者发送手机短信，描述设备运营状态。这种方式要经过运营商，发送频率高时费用较高，如果采用彩信的方式交互，费用更高，同样在没有手机信号的场合无法使用。
6.对于要监测的对象变化状态比较平缓，不需要很高的刷新速率，传输距离又大于3公里的场合下，目前市场上还没有合适的可用的解决方案。


技术实现要素：

7.(一)要解决的技术问题
8.本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种低成本远距离串口图像传输装置。
9.(二)技术方案
10.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种低成本远距离串口图像传输装置，所述低成本远距离串口图像传输装置包括：被测对象1、摄像头2、视频采集设备3、第一串口电台4、第二串口电台5、串口解码设备6；
11.所述被测对象1为状态变化平缓的设备；
12.所述摄像头2对准被测对象1；
13.所述视频采集设备3连接摄像头2；
14.所述第一串口电台4与第二串口电台5成对使用，完成有线传输向无线传输的转换；
15.所述串口解码设备6连接第二串口电台5。
16.其中，所述被测对象1为正常运营的电机。
17.其中，所述被测对象1为正常运营的阀门。
18.其中，所述第一串口电台4设置于被测对象1端。
19.其中，所述第二串口电台5设置于控制远端。
20.其中，所述视频采集设备3设置在摄像头2后端，完成摄像头视频的采集、压缩、一维拼接、添加帧头和帧尾处理后发送给第一串口电台4。
21.其中，所述第一串口电台4与第二串口电台5设置为相互间可设置波特率，码型，对码和组网。
22.其中，所述串口解码设备6设置在第二串口电台5后端，接收第二串口电台5的串口数据码流后，进行解码处理，恢复为图像并显示在终端上。
23.其中，所述串口解码设备6设置在第二串口电台5后端，将操控指令通过串口回传给第二串口电台。
24.其中，所述传输装置的使用过程如下：
25.1)将摄像头2对准被测对象1，调整摄像头2焦距、光圈参数；
26.2)连接摄像头2和视频采集设备3；
27.3)通过视频采集设备3设置摄像头2采集帧率，串口传输波特率、通道参数；
28.4)完成第一串口电台4和第二串口电台5对码，设置空中速率和功率；
29.5)在远端连接第二串口电台5和串口解码设备6；
30.6)设置串口解码设备6上的串口设置、波特率参数，打开数据接收；
31.7)打开视频采集设备3图像发送，查看串口解码设备6的图像接收情况；
32.8)操控串口解码设备6的按钮开关指令，查看视频采集设备3的指令执行情况，验证指令回传功能；
33.9)拉开操控距离，测试系统的最远图像传输距离和最远操控距离。
34.(三)有益效果
35.与现有技术相比较，本实用新型的低成本远距离串口图像传输方案由被测对象、摄像头、视频采集设备、第一串口电台、第二串口电台、串口解码设备等组成。
36.工作原理概述：由于带宽的差异，无线数传电台传输距离远远大于无线图传的传输距离，价格远远低于无线图传。本方案就是将摄像头采集的图像经过灰度化处理、一维编码处理、添加帧头和帧尾预先处理后，以码流的方式通过串口数据电台发送，电台接收端收到码流后按照协议解码、拼接成图像，并显示在终端上，实现图像远距离传输。另外数传的串口通道一般为多通道或双工模式，这样可以方便远程指令回传给被测对象，达到远端监测操控设备的目的。
37.按照本方案安装调试完样机后，被测试设备准备就绪，人员撤离至5千米外的监测点，接通串口图传设备，在显示终端上可以清晰看到远端设备的工作状态照片，受到串口数据干扰帧的影响，图像个别帧会有条纹，对于800像素长600像素宽的图片，传输接收周期为12s，也就是在远端收到的检测图像是12s之前的图像。当在远端操控设备时，指令也12s后传输到了被检测设备上。对于传输速率要求不高的场合，或者被检测对象变化平缓的工况，本方案是一个不错的选择。由于数据传输设备为串口数传电台，价格远远低于图传的价格；另外数传电台的传输距离远远大于图传的传输距离。
38.与现有技术相比较，本实用新型具备如下有益效果：
39.(1)大幅度降低图像传输成本，高清图传动辄3万元一套，要求天线距离地面7米以上，中间无遮挡，信号断开后重新建立连接需要1分钟以上，使用非常不便。本方案成本3千元一套，对天线要求无遮挡即可，无安装高度的要求；
40.(2)大幅度提高传输距离，对于高清图传设备地面对地面传输受到地杂波的影响，传输距离大于2千米算已经很难得了；采用本方案的图像可以地面对地面传输距离大于5千米，主要是带宽较窄，牺牲了图像传输的实时性，可以应用在距离远，监测实时性不高的场合。
附图说明
41.图1为本实用新型低成本远距离串口图像传输方案原理示意图。
具体实施方式
42.为使本实用新型的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
43.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种低成本远距离串口图像传输装置，所述低成本远距离串口图像传输装置包括：被测对象1、摄像头2、视频采集设备3、第一串口电台4、第二串口电台5、串口解码设备6；
44.所述被测对象1为状态变化平缓的设备；
45.所述摄像头2对准被测对象1；
46.所述视频采集设备3连接摄像头2；
47.所述第一串口电台4与第二串口电台5成对使用，完成有线传输向无线传输的转换；
48.所述串口解码设备6连接第二串口电台5。
49.其中，所述被测对象1为正常运营的电机。
50.其中，所述被测对象1为正常运营的阀门。
51.其中，所述第一串口电台4设置于被测对象1端。
52.其中，所述第二串口电台5设置于控制远端。
53.其中，所述视频采集设备3设置在摄像头2后端，完成摄像头视频的采集、压缩、一维拼接、添加帧头和帧尾处理后发送给第一串口电台4。
54.其中，所述第一串口电台4与第二串口电台5设置为相互间可设置波特率，码型，对码和组网。
55.其中，所述串口解码设备6设置在第二串口电台5后端，接收第二串口电台5的串口数据码流后，进行解码处理，恢复为图像并显示在终端上。
56.其中，所述串口解码设备6设置在第二串口电台5后端，将操控指令通过串口回传给第二串口电台。
57.其中，所述传输装置的使用过程如下：
58.1)将摄像头2对准被测对象1，调整摄像头2焦距、光圈参数；
59.2)连接摄像头2和视频采集设备3；
60.3)通过视频采集设备3设置摄像头2采集帧率，串口传输波特率、通道参数；
61.4)完成第一串口电台4和第二串口电台5对码，设置空中速率和功率；
62.5)在远端连接第二串口电台5和串口解码设备6；
63.6)设置串口解码设备6上的串口设置、波特率参数，打开数据接收；
64.7)打开视频采集设备3图像发送，查看串口解码设备6的图像接收情况；
65.8)操控串口解码设备6的按钮开关指令，查看视频采集设备3的指令执行情况，验证指令回传功能；
66.9)拉开操控距离，测试系统的最远图像传输距离和最远操控距离。
67.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。