基于ARM9微處理器的遠(yuǎn)程圖像無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

1.5

攝像機(jī)云臺的控制

攝像機(jī)的云臺控制接口采用RS485通信方式。因S3C2440內(nèi)部只有RS232的控制器，為此使用MAX485芯片設(shè)計了一個RS232到RS485的轉(zhuǎn)換接口。該電路原理如圖4所示。

圖4中RS485的數(shù)據(jù)流方向由GPE13口的電平進(jìn)行控制。

2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計

系統(tǒng)軟件包含下位機(jī)軟件、服務(wù)器軟件和客戶端軟件。下位機(jī)軟件部署在遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控設(shè)備上。這個軟件作為一個Linux的守護(hù)進(jìn)程啟動，負(fù)責(zé)壓縮采樣到的圖像數(shù)據(jù)，并把壓縮后的圖像打包，然后通過Socket通信方式上傳到監(jiān)控服務(wù)器。如果使用GPRS/CDMA無線傳輸模塊，上位機(jī)軟件在系統(tǒng)啟動完成后，就自動進(jìn)行PPP撥號，建立起一條TCP/IP的通信管道?？蛻舳塑浖渴鹪谝慌_連接到互聯(lián)網(wǎng)的PC機(jī)上，它提供給最終用戶瀏覽監(jiān)控畫面，設(shè)置監(jiān)控參數(shù)等功能。服務(wù)器軟件也部署在一臺連接到互聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)上。這臺計算機(jī)在互聯(lián)網(wǎng)上有固定的IP或者域名，服務(wù)器軟件作為一個后臺進(jìn)程啟動，為客戶端和遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控設(shè)備之間的通信起到一個橋梁的作用。因為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的IP地址是動態(tài)的，無法被客戶端直接尋址，因此就需要服務(wù)器作為雙方通信的中間橋梁。

下位機(jī)軟件通過驅(qū)動程序提供的接口，在遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控設(shè)備中完成硬件的初始化、控制等功能，同時又負(fù)責(zé)圖像的壓縮和傳輸。它是所有設(shè)備的控制中樞，因此這里著重描述下位機(jī)軟件的工作流程，如圖5所示。

為了省電，一些像SAA7113、攝像機(jī)和夜視紅外燈等大功耗的器件和設(shè)備只有在需要時才工作，所以這些設(shè)備在初始化時都是斷開電源的。

下位機(jī)程序讀取保存在設(shè)備上的設(shè)備ID號(該ID號是唯一的)，以及監(jiān)控服務(wù)器的域名/IP地址和端口，然后下位機(jī)程序作為Socket連接的客戶端主動與監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行連接。連接成功之后，送出設(shè)備的ID號。這時如果有監(jiān)控的客戶端想要查看某個遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的圖像，只要向監(jiān)控服務(wù)器發(fā)出請求，告訴服務(wù)器要連接的設(shè)備ID號，服務(wù)器就會根據(jù)這個ID號對應(yīng)的Socket句柄，為客戶端和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備建立一個Socket連接通道。

3 總結(jié)

遠(yuǎn)程圖像無線監(jiān)控系統(tǒng)在高壓輸電線路的覆冰監(jiān)測中得到了成功的應(yīng)用。在野外全天候環(huán)境下，適時準(zhǔn)確地監(jiān)測高壓輸電線路覆冰厚度，同時發(fā)出預(yù)警處理信息，從而有效地避免了斷纜事故的發(fā)生。

遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控技術(shù)是隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)以及LSI、VLSI集成電路的發(fā)展而發(fā)展的，而基于ARM9嵌入式處理器的本系統(tǒng)正是這些技術(shù)學(xué)科相互交叉和融合發(fā)展的集中體現(xiàn)。實踐證明，ARM9處理器的低功耗、高性能和多功能的特性滿足了遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控的許多特殊需求，是實現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控的很好選擇。