針對井下有線傳輸方式線纜部署難度大、線纜極易受到損壞及傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)通信距離較短、無法適應(yīng)煤礦井下工作面狹長環(huán)境等問題,設(shè)計了基于無線多跳網(wǎng)絡(luò)的礦井工作面視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)由視頻采集節(jié)點、無線多跳網(wǎng)絡(luò)（含網(wǎng)關(guān)節(jié)點、傳輸節(jié)點及網(wǎng)絡(luò)交換機）、客戶端等組成。視頻采集節(jié)點完成視頻信息采集、編碼和封裝,并通過推流軟件MJPG-streamer將采集到的視頻以數(shù)據(jù)流形式發(fā)送出去;無線多跳網(wǎng)絡(luò)通過最優(yōu)鏈路狀態(tài)路由（OLSR）協(xié)議進行自組網(wǎng),實現(xiàn)采集節(jié)點與網(wǎng)關(guān)節(jié)點的連接;客戶端接收來自各路監(jiān)控的視頻流,實現(xiàn)多路視頻實時顯示、遠程監(jiān)控、保存及回放功能。實測結(jié)果表明,經(jīng)過3跳傳輸后,系統(tǒng)吞吐量為10.1Mbit/s,丟包率為2.2%,平均時延抖動和系統(tǒng)端到端傳輸時延等指標優(yōu)于基于傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)的視頻傳輸系統(tǒng)。實際應(yīng)用結(jié)果表明,當工作面中各節(jié)點之間距離在70m以內(nèi)時,系統(tǒng)運行效果較好;基于無線多跳網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)與基于有線傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)采集到的畫面質(zhì)量基本一致。 

【文章來源】：工礦自動化. 2020年10期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

礦井工作面視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

節(jié)點在硬件設(shè)計上基本一致，包括電源模塊、射頻模塊、以太網(wǎng)模塊、存儲模塊、時鐘模塊和USB模塊，如圖2所示。根據(jù)實際使用需要，采集節(jié)點和傳輸節(jié)點可取消USB接口設(shè)計，網(wǎng)關(guān)節(jié)點設(shè)計有較大的存儲空間，客戶端通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點添加采集節(jié)點，對采集節(jié)點進行管理。主控模塊：主要包括主控芯片QCA9558、晶振電路、復(fù)位電路、電源轉(zhuǎn)換電路、濾波電路和調(diào)試電路。

現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)采集通過攝像頭實現(xiàn)，攝像頭將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。視頻服務(wù)器采用MJPG-streamer軟件，這是一款開源的基于模塊化設(shè)計的視頻服務(wù)器軟件。該軟件可采用攝像頭硬件壓縮格式，減少對CPU的占用，特別適用于資源受限的嵌入式設(shè)備。MJPG-streamer軟件使用其輸出模塊（output＿http.so）處理采集的現(xiàn)場視頻信息，生成TCP形式的數(shù)據(jù)包，借助httpd服務(wù)器向視頻監(jiān)控客戶端軟件發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。MJPG-streamer體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。MJPG-streamer軟件主要工作流程：通過輸入模塊（input＿uvc.so）從Video4Linux驅(qū)動（Video driver）中獲得視頻幀。Video4Linux是嵌入式Linux操作系統(tǒng)中為視頻采集設(shè)備提供的獲取視頻信息的API接口。通過使用該API接口，借助攝像頭及相應(yīng)的驅(qū)動程序，完成工作面現(xiàn)場視頻信息的采集工作。

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
[1]MANET網(wǎng)絡(luò)中OLSR路由協(xié)議研究與改進[D]. 楊彬.電子科技大學 2013



本文編號：2936826