一種水下led集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，它包括水下視頻采集模塊、水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊、水下傳感器模塊、電力線載波傳輸模塊、船載信號(hào)接收模塊、電源模塊。本發(fā)明利用已有的供電線路作為傳輸載體，不用建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)投資；以供電線路作為數(shù)據(jù)傳輸載體具有成本低、速度快、連接方便等優(yōu)點(diǎn)；船上觀察者可以通過(guò)電力線載波系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)節(jié)水下LED集魚(yú)燈的亮度和控制水下攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，配合水下攝像機(jī)可以真實(shí)直觀的了解水下魷魚(yú)燈的集魚(yú)狀況，方便靈活實(shí)現(xiàn)集魚(yú)與誘魚(yú)；水下環(huán)境傳感器傳回的數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)研究提供依據(jù)。
【專利說(shuō)明】一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及的是光誘漁業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的是一種涉及水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
:
[0002]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展和寬帶的普及以及圖像處理技術(shù)的提高，視頻技術(shù)越來(lái)越廣泛地滲透到各種領(lǐng)域。視頻傳播分為模擬信號(hào)傳播和數(shù)字信號(hào)傳播。模擬視頻信號(hào)在同軸電纜上傳輸距離是有限的，布線工程成本較高，且模擬視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)容量小，信息不易查詢?nèi)∽C。而數(shù)字視頻系統(tǒng)從20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始出現(xiàn)，數(shù)字視頻就是先用視頻捕捉設(shè)備將外界影像的顏色和亮度信息采集下來(lái)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過(guò)模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字的“O”或“I”后儲(chǔ)存在介質(zhì)中。播放時(shí)，則需要從數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換器，將二進(jìn)制信息解碼成模擬的視頻幀信號(hào)，并以每秒30幀的人類眼睛認(rèn)為是連續(xù)不間斷地運(yùn)動(dòng)著的影像速度投影到顯示器上。
[0003]為了降低布線成本以及滿足某些不能另外布置信號(hào)線的場(chǎng)合，人們發(fā)明了電力載波技術(shù)。電力載波是把載有信息的高頻信號(hào)加載于電流信號(hào)之上，并利用已有配電網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息交換的載波技術(shù)。為此，人們建立了電力線通信協(xié)議。
[0004]電力線通信協(xié)議中分為窄帶電力線通信協(xié)議和寬帶電力線通信控制協(xié)議，視頻需要在寬帶上傳輸。電力線上信道環(huán)境是非常惡劣，正交頻分復(fù)用技術(shù)OFDM(OrthogonalFrequency Divis1nMultiplexing)調(diào)制方式，能夠克服低壓電力線上數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺赖母鞣N干擾，適用于電力線特殊通信環(huán)境。正交頻分復(fù)用技術(shù)0FDM，此技術(shù)是HPA聯(lián)盟(HomePlug PowerlineAlliance)工業(yè)規(guī)范，將載波中不同頻率的大量信號(hào)合并成單一的信號(hào)，采用不連續(xù)多頻調(diào)制技術(shù)傳送信號(hào)。能在容易受外界干擾和抵抗外界干擾能力較差的介質(zhì)中傳輸視頻信號(hào)，美國(guó)軍方在1970年采用大規(guī)模子載波和頻率復(fù)用技術(shù)的OFDM 系統(tǒng)。1971 年 S.B.Weinstein 和 P.M.Ebert 使用 DFT (DiscreteFourierTransform)實(shí)現(xiàn)OFDM基帶的調(diào)制解調(diào)技術(shù)。80年代，隨著數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)的發(fā)展，在DSP通用芯片上實(shí)現(xiàn)快速傅立葉變換(FFT)的運(yùn)算，自此OFDM逐步邁入數(shù)字移動(dòng)通信的應(yīng)用領(lǐng)域。20世紀(jì)90年OFDM已成為IEEE制定的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11的核心技術(shù)。
[0005]目前國(guó)內(nèi)大部分的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采集的數(shù)字視頻信號(hào)，是通過(guò)有線局域網(wǎng)或無(wú)線局域網(wǎng)傳輸?shù)摹６M視頻攝像機(jī)信號(hào)是在同軸電纜上傳輸?shù)?，基于電力線通信的視頻系統(tǒng)的并不多?；陔娏€通信水下LED集魚(yú)燈視頻攝像系統(tǒng)還是一個(gè)未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。


【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)。
[0007]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，它包括水下視頻采集模塊、水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊、水下傳感器模塊、電力線載波傳輸模塊、船載信號(hào)接收模塊、電源模塊；
[0009]水下視頻采集模塊:采集水下集魚(yú)燈周圍的視頻信號(hào)；
[0010]水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊:通過(guò)燈光實(shí)現(xiàn)對(duì)魷魚(yú)的誘集；
[0011]水下傳感器模塊:用于測(cè)量水下的壓力、溫度等，為科學(xué)研究提供依據(jù)；
[0012]電力線載波傳輸模塊:將信號(hào)調(diào)制后耦合到電力線上，通過(guò)電力線傳播，并在上端接
[0013]收信號(hào)后解調(diào)；
[0014]船載信號(hào)接收模塊:接收解調(diào)的信號(hào)，并在上位機(jī)上顯示。
[0015]電源模塊:為整個(gè)系統(tǒng)供電；
[0016]水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊將魚(yú)誘集到LED集魚(yú)燈的周圍，在它工作的同時(shí)，水下視頻采集模塊和水下傳感器模塊將采集到的視頻和環(huán)境信號(hào)通過(guò)電力線載波傳輸模塊傳輸?shù)酱?，并在船載視頻接收模塊的上位機(jī)界面上進(jìn)行顯示。
[0017]進(jìn)一步的，所述水下視頻采集模塊裝有攝像頭，該攝像頭額定工作電壓為DC12V。
[0018]進(jìn)一步的，所述水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊采用1000W綠色LED水下集魚(yú)燈。
[0019]進(jìn)一步的，所述水下傳感器模塊添加光耦隔離模塊對(duì)傳感器的處理器進(jìn)行隔離供電。
[0020]進(jìn)一步的，所述電力線載波傳輸模塊額定工作電壓為DC12V。
[0021 ] 進(jìn)一步的，所述船載信號(hào)接收模塊設(shè)有耦合電路。
[0022]進(jìn)一步的，所述電源模塊為直流電源，供電電壓為DCO?60V供電電流為O?16A。
[0023]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:利用已有的供電線路作為傳輸載體，不用建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)投資；以供電線路作為數(shù)據(jù)傳輸載體具有成本低、速度快、連接方便等優(yōu)點(diǎn)；船上觀察者可以通過(guò)電力線載波系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)節(jié)水下LED集魚(yú)燈的亮度和控制水下攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，配合水下攝像機(jī)可以真實(shí)直觀的了解水下魷魚(yú)燈的集魚(yú)狀況，方便靈活實(shí)現(xiàn)集魚(yú)與誘魚(yú)；水下環(huán)境傳感器傳回的數(shù)據(jù)可以了解水下環(huán)境的數(shù)據(jù)值，如水下位置、水下溫度、水的深度、水下壓力等等，對(duì)科學(xué)研究提供依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
:
[0024]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)工作原理圖。
[0026]圖3為上位機(jī)顯示界面圖。

【具體實(shí)施方式】
:
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0028]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。它包括水下視頻采集模塊、水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊、水下傳感器模塊、電力線載波傳輸模塊、船載信號(hào)接收模塊。水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊是為了將魷魚(yú)誘集到LED集魚(yú)燈的周圍，在它工作的同時(shí)，水下視頻采集模塊和水下傳感器模塊將采集到的視頻和環(huán)境信號(hào)通過(guò)電力線載波傳輸模塊傳輸?shù)酱?，并在船載視頻接收模塊的上位機(jī)界面上進(jìn)行顯示。
[0029]其中水下視頻采集模塊的攝像頭的額定工作電壓為DC12V，電壓過(guò)低會(huì)導(dǎo)致圖像模糊；水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊:本發(fā)明的此模塊選取100W綠色LED水下集魚(yú)燈；水下傳感器模塊:傳感器模塊測(cè)試的數(shù)據(jù)在處理器里為電壓信號(hào)，故需要添加光耦隔離模塊對(duì)傳感器的處理器進(jìn)行隔離供電，以去除外圍電路的影響；電力線載波傳輸模塊:此模塊的額定工作電壓為DC12V，其內(nèi)部的降壓模塊可將O?220V交、直流電壓轉(zhuǎn)換為直流12V穩(wěn)定供電；船載信號(hào)接收模塊:此模塊須通過(guò)耦合電路提取信號(hào)，以免大電流對(duì)上位機(jī)形成沖擊，損壞上位機(jī)等；電源模塊:根據(jù)本發(fā)明采用的集魚(yú)燈，電源模塊為特制的直流電源，供電電壓為DCO?60V供電電流為O?16A。
[0030]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)工作原理圖。水下視頻采集模塊的攝像頭收到視頻數(shù)據(jù)請(qǐng)求后，開(kāi)始對(duì)水下LED集魚(yú)燈照亮的水域進(jìn)行數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的采集。處理器負(fù)責(zé)按格式進(jìn)行視頻壓縮，完成視頻數(shù)據(jù)編碼，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的封裝，視頻壓縮采用MPEG-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。壓縮的視頻信號(hào)經(jīng)以太網(wǎng)接口 RJ45傳輸給以太網(wǎng)控制器，以太網(wǎng)控制器處理成標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)MII接口信號(hào)，并將數(shù)據(jù)流輸出給PLC處理器。PLC處理器將信號(hào)調(diào)制成OFDM信號(hào)，即PLC幀。OFDM信號(hào)再由模擬前端(AFE)發(fā)送到耦合變壓器(PowerLineCoupling)上，經(jīng)由耦合變壓器耦合到電力線上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0031]船載視頻接收系統(tǒng)從電力線接收而來(lái)的OFDM信號(hào)經(jīng)由耦合變壓器和模擬前端傳輸給PLC處理器，PLC處理器將PLC幀進(jìn)行相關(guān)的解調(diào)處理。解調(diào)后的OFDM信號(hào)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)通信信號(hào)并傳輸給以太網(wǎng)控制器，以太網(wǎng)控制器最終將其轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)，通過(guò)RJ45接口送至視頻解壓處理器解壓縮MPEG-4視頻，將解壓縮的視頻格式解碼成原始的視頻流文件提供給計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)端，計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)端直接播放或外存儲(chǔ)器存儲(chǔ)視頻信息。
[0032]圖3為本發(fā)明的船載信號(hào)接收模塊的上位機(jī)顯示界面。本裝置的上位機(jī)操作界面操作簡(jiǎn)單，有七個(gè)按鍵及兩個(gè)顯示窗口。工作時(shí)按下“開(kāi)始”鍵便可以在兩個(gè)顯示窗口中分別顯示水下實(shí)時(shí)視頻圖像和水下環(huán)境值。左邊的“向上” “向下” “向左” “向右”四個(gè)按鍵可以控制水下攝像頭向四個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，以觀測(cè)到更大的視角。工作完成后按下“停止”鍵即可使系統(tǒng)停止工作。在工作過(guò)程中如果系統(tǒng)突然不能正常工作的情況，按“刷新”鍵可以解決該問(wèn)題。
[0033]船上觀測(cè)者通過(guò)本系統(tǒng)可以直接觀測(cè)集魚(yú)燈周圍有沒(méi)有魷魚(yú)被誘集，方便及時(shí)調(diào)控，改變作業(yè)海域，提高捕撈效率。另外，通過(guò)水下傳感器模塊和水下視頻采集模塊可以知道魷魚(yú)誘集時(shí)的水下環(huán)境狀況和魷魚(yú)的分布狀況及運(yùn)動(dòng)形態(tài)，方便進(jìn)行科學(xué)研究。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，其特征在于，它包括水下視頻采集模塊、水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊、水下傳感器模塊、電力線載波傳輸模塊、船載信號(hào)接收模塊、電源模塊； 水下視頻采集模塊:采集水下集魚(yú)燈周圍的視頻信號(hào)； 水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊:通過(guò)燈光實(shí)現(xiàn)對(duì)魷魚(yú)的誘集； 水下傳感器模塊:用于測(cè)量水下的壓力、溫度等，為科學(xué)研究提供依據(jù)； 電力線載波傳輸模塊:將信號(hào)調(diào)制后耦合到電力線上，通過(guò)電力線傳播，并在上端接收信號(hào)后解調(diào)； 船載信號(hào)接收模塊:接收解調(diào)的信號(hào)，并在上位機(jī)上顯示； 電源模塊:為整個(gè)系統(tǒng)供電； 水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊將魚(yú)誘集到LED集魚(yú)燈的周圍，在它工作的同時(shí)，水下視頻采集模塊和水下傳感器模塊將采集到的視頻和環(huán)境信號(hào)通過(guò)電力線載波傳輸模塊傳輸?shù)酱?，并在船載視頻接收模塊的上位機(jī)界面上進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述水下視頻采集模塊裝有攝像頭，該攝像頭額定工作電壓為DC12V。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述水下集魚(yú)誘魚(yú)模塊采用100W綠色LED水下集魚(yú)燈。
4.如權(quán)利要求1所述的一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述水下傳感器模塊添加光耦隔離模塊對(duì)傳感器的處理器進(jìn)行隔離供電。
5.如權(quán)利要求1所述的一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述電力線載波傳輸模塊額定工作電壓為DC12V。
6.如權(quán)利要求1所述的一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述船載信號(hào)接收模塊設(shè)有耦合電路。
7.如權(quán)利要求1所述的一種水下LED集魚(yú)燈電力載波攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊為直流電源，供電電壓為DCO?60V供電電流為O?16A。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK104052969SQ201410261011
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】錢(qián)衛(wèi)國(guó), 孔祥洪, 盧克祥, 韓承榮, 陳新軍, 許家龍 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)