專利名稱：一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)一種可用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的耐壓IOMPa的視頻采集、存儲(chǔ)裝置。
背景技術(shù)：
海洋科學(xué)作為海洋勘探開(kāi)發(fā)、資源利用的基礎(chǔ)越來(lái)越受到重視。海洋科學(xué)主要以觀察為主。早期海洋觀察主要通過(guò)船只為載體的聲納、攝像機(jī)等進(jìn)行短期的觀察。近來(lái)，海底觀測(cè)成為流行的觀測(cè)手段。海底觀測(cè)最大的優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行長(zhǎng)期的連續(xù)的觀測(cè)，為科學(xué)研究提供連續(xù)有效的數(shù)據(jù)。海底長(zhǎng)期觀測(cè)離不開(kāi)攝像系統(tǒng)和視頻數(shù)據(jù)的采集和讀取方法。視頻數(shù)據(jù)往往容量較大，占用較多網(wǎng)絡(luò)資源較多，影響傳輸速度，所以必須對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓，即視頻的編碼。視頻編碼是指將某個(gè)視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式。目前視頻流傳輸中最為重要的編解碼標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際電聯(lián)的H.261、H.263，運(yùn)動(dòng)靜止圖像專家組的M-JPEG和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織運(yùn)動(dòng)圖像專家組的MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)，此外在互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛應(yīng)用的還有Real-Networks的RealVideo、微軟公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等。經(jīng)過(guò)壓縮的視頻進(jìn)入計(jì)算機(jī)后需要對(duì)其捕獲并進(jìn)行解碼。海底觀測(cè)系統(tǒng)的攝像機(jī)長(zhǎng)期放置于海底，所以攝像機(jī)的開(kāi)關(guān)、焦距調(diào)節(jié)等操作只能通過(guò)在線的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置，具有在線控制攝像裝置、線調(diào)節(jié)焦距、耐受水壓等功倉(cāng)泛。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置，在水下部分包括水下攝像機(jī)和水下電子艙，水下電子艙通過(guò)8芯水密接插件連接水下電子艙殼體的內(nèi)部和外部；水下攝像機(jī)通過(guò)RS232端口連接8芯水密接插件II，8芯水密接插件II連接水下電子艙殼體內(nèi)部的視頻服務(wù)器的RS232端口和600/24V電源，視頻服務(wù)器連接8芯水密接插件I和600/24V電源，600/24V電源為所述視頻服務(wù)器和水下攝像機(jī)供電；在水上部分包括光交換機(jī)、-600V直流電源和工控機(jī)；光交換機(jī)和-600V直流電源通過(guò)光電復(fù)合纜連接8芯水密接插件I，光交換機(jī)通過(guò)網(wǎng)線連接工控機(jī)。所述-600V直流電源為單極輸出，水下電子艙外部安裝的陰極電極連接600/24V電源，構(gòu)成雙極輸電系統(tǒng)。所述陰極電極為鈦合金的電極。 所述水下電子艙殼體外表面有環(huán)氧樹(shù)脂層。所述網(wǎng)線的長(zhǎng)度小于20米。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):[0014]1.單極性導(dǎo)電，降低了系統(tǒng)損耗；2.水下攝像機(jī)焦距可在線調(diào)節(jié)；3.網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)將視頻進(jìn)行壓縮，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，MPEG4解碼可獲得高質(zhì)量視頻文件；4.傳輸介質(zhì)為光電復(fù)合纜，用光纖傳輸視頻數(shù)據(jù)可最大程度保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量。

圖1本實(shí)用新型裝置電路原理圖；圖2本實(shí)用新型視頻采集、存儲(chǔ)方法控制程序流程圖；圖3本實(shí)用新型焦距調(diào)節(jié)方法控制程序流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)視頻采集、存儲(chǔ)裝置，包括:供電系統(tǒng)為-600V直流電源，單級(jí)輸出，另一極為海水，共同構(gòu)成雙極輸電系統(tǒng)，采用負(fù)極性輸出可以更好的起到防止海水腐蝕的作用；水下電子艙內(nèi)安裝陰極電極，材料鈦合金；水下電子艙外殼涂有環(huán)氧樹(shù)脂，作為防止海水腐蝕的又一手段；為保證遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸介質(zhì)為光電復(fù)合纜中的光纖；焦距調(diào)節(jié)采用RS232控制水下攝像機(jī)的方法實(shí)現(xiàn)，在水下電子艙內(nèi)視頻服務(wù)器已將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào)；艙內(nèi)設(shè)有600V/24V電源，負(fù)責(zé)為水下系統(tǒng)供電；計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)線光交換機(jī)相連；交換機(jī)通過(guò)帶有一對(duì)兒光纖的光電復(fù)合纜連接到水下電子艙上的8芯水密接插件上，8芯水密接插件中有2芯光纖，6芯銅線；2芯光纖為G655單模光纖；6芯銅線的橫截面積為大于2mm2 ；8芯水密接插件中的2芯光纖連接視頻服務(wù)器；視頻服務(wù)器連接攝像機(jī)；視頻服務(wù)器為可分配IP地址類型；視頻服務(wù)器帶有RS232端口，RS232端口和水下攝像機(jī)的RS232端口相連，進(jìn)行焦距調(diào)節(jié)；視頻服務(wù)器和水下攝像機(jī)通過(guò)8芯水密接插件相連；該8芯水密接插件8芯均為銅芯，橫截面積大于2_2。-600V電源選用上海穩(wěn)華電源設(shè)備有限公司的WYJ600直流穩(wěn)壓電源。工控機(jī)為研華IPC-610-L，該工控機(jī)為是19"機(jī)架安裝，專為關(guān)鍵應(yīng)用任務(wù)而設(shè)計(jì)。包括PCI/ISA總線和網(wǎng)絡(luò)、串口、并口等豐富的外接口，無(wú)源底板或者標(biāo)準(zhǔn)ATX主板，并支持各種電源。網(wǎng)線采用普通雙頭RJ45網(wǎng)線，為了保證傳輸質(zhì)量，網(wǎng)線長(zhǎng)度小于20米。光交換機(jī)采用MOXA的EDS728光交換機(jī)。EDS-728模塊化以太網(wǎng)交換機(jī)讓您的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更加容和靈活。模塊化的設(shè)計(jì)配置4個(gè)千兆端口和24個(gè)快速以太網(wǎng)端口。可以從2種2端口的千兆模塊和5種I端口的千兆模塊中選擇合適的千兆端口(電口 /光口)，從8種4端口的百兆模塊中選擇百兆端口(電口 /光口，SC/ST)。EDS-728可以滿足任何的工業(yè)應(yīng)用的要求，并且為以后的擴(kuò)容提供了空間。8芯水密接插件I采用ODI的鸚鵡螺系列光電復(fù)合8芯連接器，其中2芯光纖，6芯電纜銅芯。600/24V電源選用杭州美贊電子有限公司的DC/DC600-24電源模塊，功率為600W。[0029]視頻服務(wù)器采用MOXA的VPort-461視頻服務(wù)器。VPort461是一款I(lǐng)通道H.264工業(yè)級(jí)視頻編碼器，提供市場(chǎng)上最佳的視頻質(zhì)量，使用較小的帶寬進(jìn)行視頻壓縮?？赏瑫r(shí)提供多達(dá)3組視頻流(H.264和MJPEG)。用戶可將這些視頻流做不同的利用，像是監(jiān)看、錄像或分析。VPort461也具備工業(yè)級(jí)的堅(jiān)固設(shè)計(jì)，包括-4(T75° C寬溫工作能力、ΙΡ30等級(jí)的保護(hù)和通過(guò)多種工業(yè)級(jí)認(rèn)證，這些強(qiáng)化的特性使VPort461更加適用于嚴(yán)苛的應(yīng)用環(huán)境。VPort461配備了 Moxa創(chuàng)新的DynaStream 技術(shù),可有效減少視頻對(duì)帶寬的消耗。DynaStream 技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)或系統(tǒng)管理員對(duì)視頻流的控制，自動(dòng)調(diào)整視頻幀數(shù)的傳輸速率。8芯水密接插件II采用subconn公司的DBH8F系列8芯水密連接器。水下攝像機(jī)選用Tritech Typhoon-AS系列水下攝像機(jī)。Tritech專門為專業(yè)水下市場(chǎng)生產(chǎn)高性能的各種聲納系統(tǒng)、攝像機(jī)機(jī)和機(jī)械工具設(shè)備，它是ROV (遙控操作設(shè)備)傳感器和工具以及AUV (水下自治機(jī)器人)市場(chǎng)的領(lǐng)軍企業(yè)。具體連接如下:研華工控機(jī)和EDS728光交換機(jī)通過(guò)雙頭RJ45網(wǎng)線鏈接，光電復(fù)合纜為2芯光纖、單芯銅導(dǎo)體構(gòu)成。其中2芯光纖連接光交換機(jī)EDS728的光接口。光電復(fù)合纜的單芯銅導(dǎo)體連接-600V直流電源WYJ600。光電復(fù)合纜另一端連接8芯水密接插件I，通過(guò)接插件的轉(zhuǎn)接，單芯銅導(dǎo)線連接600/24V直流變換電源，直流變換電源輸出的24V直流電輸送給視頻服務(wù)器VPort461和水下攝像機(jī)。本實(shí)用新型法包括視頻采集、存儲(chǔ)方法和焦距調(diào)節(jié)方法，分別如下:視頻采集、存儲(chǔ)方法:系統(tǒng)啟動(dòng)；檢測(cè)交換機(jī)是否正常，若正常則繼續(xù)執(zhí)行，不正常退出程序；檢測(cè)視頻服務(wù)器是否正常，若正常則繼續(xù)執(zhí)行，不正常退出程序；捕獲視頻服務(wù)器句柄；創(chuàng)建視頻解碼進(jìn)程；獲取視頻進(jìn)程地址；創(chuàng)建視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址；讀取數(shù)據(jù)，進(jìn)行MPEG4解碼；存儲(chǔ)解碼后的視頻文件，并回到獲取視頻進(jìn)程地址步驟。焦距調(diào)節(jié)方法:系統(tǒng)啟動(dòng)；檢測(cè)交換機(jī)是否正常，若正常則繼續(xù)執(zhí)行，不正常退出程序；檢測(cè)視頻服務(wù)器是否正常，若正常則繼續(xù)執(zhí)行，不正常退出程序；等待調(diào)焦指令到來(lái)；若指令到來(lái)則往下進(jìn)行，否則繼續(xù)等待；將指令轉(zhuǎn)換為水下攝像機(jī)可識(shí)別的形式；指令到來(lái)后按照指令調(diào)節(jié)焦距。
權(quán)利要求1.一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置，其特征在于， 在水下部分包括水下攝像機(jī)和水下電子艙，水下電子艙通過(guò)8芯水密接插件連接水下電子艙殼體的內(nèi)部和外部；水下攝像機(jī)通過(guò)RS232端口連接8芯水密接插件II，8芯水密接插件II連接水下電子艙殼體內(nèi)部的視頻服務(wù)器的RS232端口和600/24V電源，視頻服務(wù)器連接8芯水密接插件I和600/24V電源，600/24V電源為所述視頻服務(wù)器和水下攝像機(jī)供電； 在水上部分包括光交換機(jī)、-600V直流電源和工控機(jī)；光交換機(jī)和-600V直流電源通過(guò)光電復(fù)合纜連接8芯水密接插件I，光交換機(jī)通過(guò)網(wǎng)線連接工控機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述-600V直流電源為單極輸出，水下電子艙外部安裝的陰極電極連接600/24V電源，構(gòu)成雙極輸電系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述陰極電極為鈦合金的電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述水下電子艙殼體外表面有環(huán)氧樹(shù)脂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述網(wǎng)線的長(zhǎng)度小于20米。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種可用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的耐壓10MPa的海底攝像系統(tǒng)的裝置，也是一種適用于海底長(zhǎng)期觀測(cè)的視頻采集、存儲(chǔ)裝置。在水下部分包括水下攝像機(jī)和水下電子艙，水下電子艙通過(guò)8芯水密接插件連接水下電子艙殼體的內(nèi)部和外部；水下攝像機(jī)通過(guò)RS232端口連接8芯水密接插件Ⅱ，8芯水密接插件Ⅱ連接水下電子艙殼體內(nèi)部的視頻服務(wù)器的RS232端口和600/24V電源，視頻服務(wù)器連接8芯水密接插件I和600/24V電源，600/24V電源為所述視頻服務(wù)器和水下攝像機(jī)供電；在水上部分包括光交換機(jī)、-600V直流電源和工控機(jī)。本實(shí)用新型為單極性導(dǎo)電，降低了系統(tǒng)損耗；水下攝像機(jī)焦距可在線調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H04N7/22GK202940919SQ20122065231
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者李智剛, 孫凱, 秦寶成, 何震, 何立巖, 李默竹 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所