專利名稱：碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碼頭、船艙的貨艙內(nèi)料位高度的電視監(jiān)測系統(tǒng)及方法。
現(xiàn)有技術(shù)中的工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)均為模擬的，隨著數(shù)字電視技術(shù)在家電上領(lǐng)域的應(yīng)用，其在工業(yè)上的應(yīng)用也日益廣泛。數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)在碼頭、船艙等地的應(yīng)用時(shí)，其數(shù)字信號的傳輸成為關(guān)鍵的問題，現(xiàn)有技術(shù)的傳送方式主要有數(shù)字微波傳輸、光纜傳輸和微波擴(kuò)頻方式，其中光纜傳輸?shù)馁|(zhì)量好、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)，但施工難度大、費(fèi)用高，但光纜本身抗破壞能力差，一旦被損壞修復(fù)困難。其次，使用光纜傳輸視頻信號，其擴(kuò)容能力差，每增加一路視頻信號都要增加光端設(shè)備和提供光通路，使后期工程要不斷的重復(fù)投資。微波擴(kuò)頻技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新技術(shù)，主要應(yīng)用于個(gè)人通信，其頻率利用率高，抗干擾能力強(qiáng)，但傳輸速率很難提高，擴(kuò)容能力差。數(shù)字微波傳輸組網(wǎng)靈活、傳輸質(zhì)量好、抗干擾能力強(qiáng)，擴(kuò)容方便。但在碼頭、船艙等地采用數(shù)字微波方式傳送信號的至今還未見報(bào)道。
本發(fā)明的目的是得到一種碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)及方法，是采用數(shù)字微波傳送方式，其抗災(zāi)能力強(qiáng)、傳輸質(zhì)量好、抗干擾能力強(qiáng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)，它包括攝像部分1、傳輸鏈路14和讀取或收發(fā)圖象信號、報(bào)文的監(jiān)控部分，其中1)所述的攝像部分1為數(shù)字式攝像裝置，2)所述的傳輸鏈路14為傳輸圖象、控制信號、語音、數(shù)據(jù)的微波電路14。
微波傳輸線路位于碼頭之間和/或控制中心之間。
數(shù)字?jǐn)z像部分1安裝在料倉上方。
數(shù)字?jǐn)z像部分1中包括雷達(dá)測距器。
一種碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控方法，是將數(shù)字化的圖象、控制信號、語音、報(bào)文數(shù)據(jù)由微波電路在數(shù)個(gè)碼頭和/或數(shù)個(gè)控制中心之間傳送。
所述的圖象信號是由雷達(dá)測距儀在料堆來回掃描得到的高度信號合成成二次成像的數(shù)字化圖象，經(jīng)與攝像頭實(shí)際得到的影象匹配修正，得到堆料的體積或重量。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)敘述。


圖1為本發(fā)明碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)的裝置示意圖。
圖2為雷達(dá)測距儀在料面掃描形成軌跡的示意圖。
圖3、4為裝卸機(jī)械在料面操作形成的碗狀三維成像，圖3為第一次操作，圖4為以后的操作。
圖5為將合成的倒W形料面旋轉(zhuǎn)形成的三維成像圖。
圖6為雷達(dá)測距儀掃描的三維像素坐標(biāo)示意圖。
圖7為本發(fā)明碼頭部分?jǐn)?shù)字信號微波鏈路的控制方法。
圖8為本發(fā)明控制中心部分?jǐn)?shù)字信號微波鏈路的控制方法。
圖9為本發(fā)明船艙數(shù)字立體監(jiān)控中碼頭部分的控制方法。
圖10為本發(fā)明船艙數(shù)字立體監(jiān)控中控制中心部分的控制方法。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的裝置部分進(jìn)行詳細(xì)敘述。
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是在碼頭、船艙上采用微波電路同時(shí)傳送數(shù)字化的圖象、語音、控制信號、報(bào)表的信號。
參見圖1，該系統(tǒng)的組成為碼頭部分?jǐn)?shù)字?jǐn)z像機(jī)1經(jīng)遙控切換器13、視頻分配放大器10后分成兩路，一路輸入監(jiān)視器3供現(xiàn)場操作人員監(jiān)視操作情況，另一路輸入壓縮解壓復(fù)用器5由微波收發(fā)器2發(fā)送。7為PC機(jī)，8為數(shù)字電話。
控制中心部分包括接受碼頭傳送信號的微波收發(fā)器2，經(jīng)壓縮解壓復(fù)用器5輸入中央控制器6，然后送入控制操作器9和監(jiān)視器3，15為分監(jiān)視器。
本發(fā)明的另一關(guān)鍵是由包括數(shù)字船艙監(jiān)視設(shè)備，可獲得船艙的卸料動(dòng)態(tài)圖象及數(shù)據(jù)，圖象信號是由雷達(dá)測距儀在料堆來回掃描得到的高度信號合成成二次成像的數(shù)字化圖象，經(jīng)與攝像頭實(shí)際得到的影象匹配修正，得到堆料的體積并推算出料堆的重量。
所述的船艙數(shù)字監(jiān)視系統(tǒng)是由安裝在碼頭卸料機(jī)械上的雷達(dá)測距儀沿X方向來回逐點(diǎn)掃描、在Y方向逐步前進(jìn)，得到的波束在料面上的軌跡示意圖如圖2所示，將該位置坐標(biāo)與雷達(dá)測距器得到的Z(Ri)方向的高度數(shù)據(jù)合成三維立體圖像，參見圖5，Ri為雷達(dá)接受的高度，ΔSi為天線掃描的像素，Ri·ΔSi為顯示器上的立體圖像，Xn、Ym為掃描間距，m、n的大小根據(jù)分辨率要求確定。圖5為將上述得到成像旋轉(zhuǎn)倒W形料面得到的三維成像圖。
下面介紹本發(fā)明的碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控方法的流程圖。
參見圖7，給出了碼頭動(dòng)態(tài)圖像、語音、報(bào)文三位一體的數(shù)字化監(jiān)控過程，是將生產(chǎn)業(yè)績的報(bào)文、語音、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像經(jīng)數(shù)字化后，經(jīng)編碼多址數(shù)字合成軟件包合成、壓縮后，同時(shí)經(jīng)雙通道數(shù)字流收發(fā)器和通信控制器輸入碼分多址無線收發(fā)機(jī)，由天線發(fā)射同理，由天線同時(shí)接收的生產(chǎn)計(jì)劃報(bào)文、語音信號經(jīng)雙通道數(shù)字流收發(fā)器和通信控制器，解碼多址軟件包分解、解壓，并數(shù)字化得到報(bào)文、語音。
圖8為控制中心動(dòng)態(tài)圖像、語音、報(bào)文三位一體的數(shù)字化監(jiān)控過程，由微波天線接收的信號經(jīng)碼分多址擴(kuò)頻無線收發(fā)機(jī)、雙通道數(shù)字流收發(fā)器和通信控制器，由解碼、多址軟件包分解、解壓，分別輸送到數(shù)字監(jiān)視器、數(shù)字電話和PC機(jī)；同理，調(diào)節(jié)攝像機(jī)的變焦、光圈、三維云臺(tái)的手動(dòng)/自動(dòng)控制器的控制信號，與數(shù)字電話和PC機(jī)傳出的信號與控制器，上述三組控制信號由編碼多址軟件包合成、壓縮，經(jīng)雙通道數(shù)字流收發(fā)器和通信控制器，輸送到碼分多址無線收發(fā)機(jī)由天線同時(shí)發(fā)送。
參見圖9，這部分信號來自安裝在碼頭裝卸機(jī)械上的雷達(dá)測高器、數(shù)字?jǐn)z象機(jī)等裝置，來自雷達(dá)測高器的XmYn位置碼流和微波測高Ri碼流經(jīng)軟件包合成為二次數(shù)字立體圖像碼流，然后與攝像機(jī)得到的數(shù)字平面攝像碼流經(jīng)編碼、合成、壓縮，再經(jīng)通信控制軟件包輸送到碼分多址無線收發(fā)機(jī)由天線發(fā)送。
圖10為控制中心接受信號的控制流程圖，由微波天線接受的船艙立體數(shù)字信號輸入碼分多址擴(kuò)頻無線收發(fā)機(jī)，再由通信控制軟件傳輸，經(jīng)軟件包對碼流解碼、解壓、分址，然后分別分解為數(shù)字化的二次立體圖形和數(shù)字化一次平面圖像，分別形成第一、第二畫面，將二次立體圖形和數(shù)字化一次平面圖像進(jìn)行匹配，計(jì)算出裝卸量等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，形成第三畫面，與第一、第二畫面一起輸入監(jiān)視器。
下面結(jié)合效果介紹本發(fā)明的實(shí)施例。
參見圖1，本實(shí)施例包括兩個(gè)控制中心和兩個(gè)碼頭之間的信號傳輸，其中碼頭1(原料碼頭)與碼頭2(成品碼頭)之間由微波傳送圖像、控制、數(shù)據(jù)和語音信號，碼頭2的系統(tǒng)中4為中繼復(fù)用器，碼頭2與控制中心1之間為微波傳送，控制中心1和控制中心2之間為光纜12，傳送圖像、控制、數(shù)據(jù)和語音信號。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的數(shù)字電視監(jiān)視系統(tǒng)可同時(shí)傳輸圖像、語言、數(shù)據(jù)和報(bào)表，可提高對碼頭的調(diào)度、決策和控制能力，提高碼頭裝卸機(jī)械的作業(yè)效率，縮短船舶的在泊時(shí)間，使碼頭作業(yè)能力得到充分發(fā)揮，對碼頭做到及時(shí)、有效的調(diào)度跟蹤。
權(quán)利要求
1.一種碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)，它包括攝像部分1、傳輸鏈路14和讀取或收發(fā)圖象信號、報(bào)文的監(jiān)控部分，其特征在于1)所述的攝像部分1為數(shù)字式攝像裝置，2)所述的傳輸鏈路14為傳輸圖象、控制信號、語音、數(shù)據(jù)的微波電路14。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的微波傳輸線路位于碼頭之間和/或控制中心之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)字?jǐn)z像部分1安裝在料倉上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)字?jǐn)z像部分1中包括雷達(dá)測距器。
5.一種碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控方法，其特征在于將數(shù)字化的圖象、控制信號、語音、報(bào)文數(shù)據(jù)由微波電路在數(shù)個(gè)碼頭和/或數(shù)個(gè)控制中心之間傳送。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控方法，其特征在于所述的圖象信號是由雷達(dá)測距儀在料堆來回掃描得到的高度信號合成成二次成像的數(shù)字化圖象，經(jīng)與攝像頭實(shí)際得到的影象匹配修正，得到堆料的體積或重量。
全文摘要
一種碼頭、船艙數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng),它包括:數(shù)字式攝像部分1,傳輸圖象信號、控制信號、語音、數(shù)據(jù)的微波傳輸鏈路14,讀取或收發(fā)圖象信號、報(bào)文的監(jiān)控部分,微波鏈路14位于碼頭之間和/或控制中心之間,安裝在料倉上方的數(shù)字?jǐn)z像部分1包括雷達(dá)測距器;圖象信號是由雷達(dá)測距儀在料堆來回掃描得到的高度信號合成為二次成像的數(shù)字化圖象,經(jīng)與攝像頭得到的影象匹配修正,計(jì)算出堆料的體積或重量。本發(fā)明可同時(shí)傳輸數(shù)字化圖像、語言、數(shù)據(jù)和報(bào)表,提高對碼頭的調(diào)度、決策和控制能力,提高碼頭裝卸機(jī)械的作業(yè)效率,縮短船舶的在泊時(shí)間。
文檔編號G01F23/28GK1262426SQ0010042
公開日2000年8月9日 申請日期2000年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月31日
發(fā)明者王晉豫, 周仁義, 龔國維 申請人:上海寶鋼集團(tuán)公司