本發(fā)明涉及起重設(shè)備的數(shù)字視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于起重設(shè)備的鏡頭控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著大型起重設(shè)備的高度越來(lái)越高,自動(dòng)化及遠(yuǎn)程控制要求的普及，對(duì)起重設(shè)備的吊具的監(jiān)控要求隨之越來(lái)越高，原有模擬視頻系統(tǒng)常用的模擬信號(hào)控制，無(wú)論是控制精度、抗干擾能力、圖像質(zhì)量、系統(tǒng)簡(jiǎn)易性都已經(jīng)無(wú)法滿足需求。

近年來(lái)，基于數(shù)字CCTV系統(tǒng)(閉路電視)的普及，在起重設(shè)備行業(yè)開始大量應(yīng)用，但常用的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)無(wú)法和可編程邏輯控制器(PLC)直接進(jìn)行通訊來(lái)控制，且無(wú)法對(duì)起重設(shè)備的吊具圖像實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤，那么如何有效建立數(shù)字IP攝像機(jī)和PLC控制之間有效的數(shù)字通訊，從而達(dá)到數(shù)字IP攝像機(jī)對(duì)起重設(shè)備吊具的自動(dòng)跟蹤控制是迫切需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種鏡頭控制系統(tǒng)，能有效監(jiān)控起重設(shè)備的吊具運(yùn)行情況。

具體地，本發(fā)明提出了一種鏡頭控制系統(tǒng)，適用于起重設(shè)備，包括，

可編程邏輯控制器；

控制盒，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述可編程邏輯控制器連接；

視頻監(jiān)控儀，用于監(jiān)視所述起重設(shè)備的運(yùn)行情況；

云臺(tái)，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)并用于支撐所述視頻監(jiān)控儀；

所述鏡頭控制系統(tǒng)工作時(shí)，所述可編程邏輯控制器能通過(guò)所述控制盒來(lái)控制所述云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度及所述視頻監(jiān)控儀的視角大小。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制盒包括通訊模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，所述通訊模塊通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)接收通訊數(shù)據(jù)包并進(jìn)行解析，所述驅(qū)動(dòng)模塊獲取所述通訊模塊的解析數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成所述視頻監(jiān)控儀和云臺(tái)的運(yùn)行指令。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述通訊模塊和驅(qū)動(dòng)模塊封裝在所述控制盒內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述通訊數(shù)據(jù)包采用報(bào)文格式，所述報(bào)文格式用二進(jìn)制碼或ASCII碼編制。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述通訊數(shù)據(jù)包包含至少一條控制指令，每條所述控制指令由指令格式、操作碼和操作數(shù)組成；

其中，所述操作碼對(duì)應(yīng)操作所述視頻監(jiān)控儀和/或云臺(tái)的具體動(dòng)作指令，包括手動(dòng)/自動(dòng)、吊具尺寸狀態(tài)、吊具高度位置、攝像機(jī)PTZ控制；

所述操作數(shù)是所述操作碼對(duì)應(yīng)的操作數(shù)值。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鏡頭控制系統(tǒng)能夠切換運(yùn)行于手動(dòng)模式或自動(dòng)模式；

在所述手動(dòng)模式下，所述驅(qū)動(dòng)模塊依次執(zhí)行所述控制指令；

在所述自動(dòng)模式下，所述驅(qū)動(dòng)模塊依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型自動(dòng)生成所述運(yùn)行指令。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型包括所述視頻監(jiān)控儀的變焦倍數(shù)與所述起重設(shè)備的吊具的高度比系數(shù)，以及所述云臺(tái)的角度與所述起重設(shè)備的吊具的高度比系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述云臺(tái)具有水平旋轉(zhuǎn)裝置和垂直旋轉(zhuǎn)裝置。

本發(fā)明提供了一種鏡頭控制系統(tǒng)，其視頻監(jiān)控儀通過(guò)控制盒與可編程邏輯控制器進(jìn)行有效通訊，執(zhí)行對(duì)起重設(shè)備吊具的跟蹤監(jiān)控。

應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說(shuō)明性的，并且旨在為如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。

附圖說(shuō)明

包括附圖是為提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與本說(shuō)明書一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中：

圖1示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的控制指令的格式圖。

圖3示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的操作示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例?，F(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標(biāo)記來(lái)表示相同或相似的部分。此外，盡管本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ)是從公知公用的術(shù)語(yǔ)中選擇的，但是本發(fā)明說(shuō)明書中所提及的一些術(shù)語(yǔ)可能是申請(qǐng)人按他或她的判斷來(lái)選擇的，其詳細(xì)含義在本文的描述的相關(guān)部分中說(shuō)明。此外，要求不僅僅通過(guò)所使用的實(shí)際術(shù)語(yǔ)，而是還要通過(guò)每個(gè)術(shù)語(yǔ)所蘊(yùn)含的意義來(lái)理解本發(fā)明。

圖1示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，一種適用于起重設(shè)備的鏡頭控制系統(tǒng)100主要包括視頻監(jiān)控儀110、云臺(tái)120、控制盒130和可編程邏輯控制器140。

其中，控制盒130通過(guò)網(wǎng)絡(luò)150與可編程邏輯控制器140連接。網(wǎng)絡(luò)150可以是以太網(wǎng)，在控制盒130與可編程邏輯控制器140之間通過(guò)TCP/IP、TCP/UDP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)字通訊。

視頻監(jiān)控儀110用于監(jiān)視起重設(shè)備的運(yùn)行情況。云臺(tái)120能自由轉(zhuǎn)動(dòng)并用于支撐視頻監(jiān)控儀110。常規(guī)的，云臺(tái)120是安裝、固定視頻監(jiān)控儀110的支撐設(shè)備，它分為固定和電動(dòng)兩種。固定類適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺(tái)上安裝好監(jiān)控儀后可調(diào)整監(jiān)控儀鏡頭的水平和俯仰的角度，達(dá)到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定其調(diào)整機(jī)構(gòu)就可以了。電動(dòng)類適用于對(duì)大范圍進(jìn)行掃描監(jiān)視，可以擴(kuò)大監(jiān)控儀的監(jiān)視范圍。本發(fā)明采用的云臺(tái)120屬于電動(dòng)類。在一實(shí)施例中，云臺(tái)120具有水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其高速姿態(tài)是由兩臺(tái)分別執(zhí)行水平旋轉(zhuǎn)和垂直旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)接收來(lái)自控制盒130的運(yùn)行指令精確地運(yùn)行定位。同時(shí)，設(shè)置在云臺(tái)120上的視頻監(jiān)控儀110根據(jù)運(yùn)行指令運(yùn)行鏡頭變倍、變焦控制，監(jiān)視起重設(shè)備的吊具區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)120和視頻監(jiān)控儀110的PTZ(Pan/Tilt/Zoom)控制。

在鏡頭控制系統(tǒng)100工作時(shí)，可編程邏輯控制器140經(jīng)網(wǎng)絡(luò)150通過(guò)控制盒130來(lái)控制云臺(tái)120的轉(zhuǎn)動(dòng)角度及視頻監(jiān)控儀110的視角大小，從而執(zhí)行對(duì)起重設(shè)備吊具的跟蹤監(jiān)控，不再受限于CCTV系統(tǒng)專用設(shè)備。

進(jìn)一步的，控制盒130包括通訊模塊160和驅(qū)動(dòng)模塊170。通訊模塊160通過(guò)網(wǎng)絡(luò)150接收通訊數(shù)據(jù)包并進(jìn)行解析，驅(qū)動(dòng)模塊170獲取通訊模塊160的解析數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成視頻監(jiān)控儀110和云臺(tái)120的運(yùn)行指令。

較佳地，通訊模塊160和驅(qū)動(dòng)模塊170封裝在控制盒130內(nèi)。

較佳地，通訊數(shù)據(jù)包采用報(bào)文格式，該報(bào)文格式用二進(jìn)制碼或ASCII碼編制。在通訊模塊160上通過(guò)單片機(jī)嵌入式軟件的開發(fā)及通訊協(xié)議定義，其采用標(biāo)準(zhǔn)定義的報(bào)文格式。實(shí)際上，通訊模塊160負(fù)責(zé)接收處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議解析，實(shí)現(xiàn)基于可編程邏輯控制器140發(fā)出的指令對(duì)應(yīng)的通訊數(shù)據(jù)包的接收。

較佳地，通訊數(shù)據(jù)包包含至少一條控制指令。一般情況下，通訊數(shù)據(jù)包往往會(huì)包含一組控制指令，用于同時(shí)操控云臺(tái)120和視頻監(jiān)控儀110動(dòng)作。圖2示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的控制指令的格式圖。如圖所示，每條控制指令180從左至右依次由指令格式、操作碼和操作數(shù)組成。其中，操作碼對(duì)應(yīng)操作視頻監(jiān)控儀110和/或云臺(tái)120的具體動(dòng)作指令，包括手動(dòng)/自動(dòng)、吊具尺寸狀態(tài)、吊具高度位置、監(jiān)控儀PTZ控制等。操作數(shù)是操作碼對(duì)應(yīng)的操作數(shù)值，例如位移量等。通訊模塊160將解析數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)模塊170，由驅(qū)動(dòng)模塊170控制視頻監(jiān)控儀110的可視角大小和云臺(tái)120水平旋轉(zhuǎn)及垂直旋轉(zhuǎn)的角度。

較佳地，鏡頭控制系統(tǒng)100能夠切換運(yùn)行于手動(dòng)模式或自動(dòng)模式。在手動(dòng)模式下，可編程邏輯控制器140通過(guò)通訊數(shù)據(jù)包形式操作視頻監(jiān)控儀110和云臺(tái)120，通訊模塊160負(fù)責(zé)解析，驅(qū)動(dòng)模塊170依次執(zhí)行控制指令。驅(qū)動(dòng)模塊170每執(zhí)行一條指令就反饋可編程邏輯控制器140形成控制回路,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程本地控制。在自動(dòng)模式下，驅(qū)動(dòng)模塊170可以依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型自動(dòng)生成運(yùn)行指令。

更佳地，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型包括視頻監(jiān)控儀110的變焦倍數(shù)與起重設(shè)備的吊具的高度比系數(shù)，以及云臺(tái)120的角度與起重設(shè)備的吊具的高度比系數(shù)。圖3示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的操作示意圖。如圖所示，起重設(shè)備包括小車架210，鋼絲繩220通過(guò)小車架210上設(shè)置的滑動(dòng)輪230升降吊具240。云臺(tái)120設(shè)置在小車架210的一側(cè)，視頻監(jiān)控儀220由云臺(tái)120支撐。可編程邏輯控制器140可以設(shè)置在控制室250內(nèi)。可以預(yù)先設(shè)置云臺(tái)120在距離小車架210中心位置的距離L，吊具240高度為H的情況下設(shè)定視頻監(jiān)控儀110的可視角和云臺(tái)120的轉(zhuǎn)動(dòng)角度α,從而達(dá)到跟蹤吊具240的功能，保持吊具240畫面和屏幕比例。建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型的核心是建立視頻監(jiān)控儀110、云臺(tái)120和吊具240高度系數(shù)比，自學(xué)習(xí)功能可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算全程吊具240高度和視頻監(jiān)控儀110的鏡頭變焦倍數(shù)的系數(shù)K1,那么視頻監(jiān)控儀110的鏡頭變焦倍數(shù)＝吊具240的高度*K1。同理計(jì)算全程吊具240的高度對(duì)應(yīng)云臺(tái)120角度a系數(shù)K2，那么云臺(tái)120的轉(zhuǎn)動(dòng)角度a＝吊具240高度*K2，從而建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，對(duì)于不同的吊具240的尺寸(20尺/40尺/45尺)需要建立不同的數(shù)據(jù)表，這樣在起重設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，吊具240的升降改變了其高度H的值，根據(jù)上述系數(shù)K1、K2的計(jì)算能分別獲得視頻監(jiān)控儀110的鏡頭變焦倍數(shù)及云臺(tái)120的角度，實(shí)現(xiàn)PTZ調(diào)整，不管吊具240在什么高度都能始終保持吊具畫面和屏幕比例，即可視角的大小，以實(shí)現(xiàn)吊具240的跟蹤監(jiān)控。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可顯見，可對(duì)本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，旨在使本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求書及其等效技術(shù)方案范圍內(nèi)的對(duì)本發(fā)明的修改和變型。