远程监控系统设计及实现

论文摘要

监控系统功能涵盖了视频监控、音频监控、火灾报警等多个方面。传统监控系统中视频监控布置受到传输线缆及硬件设备的限制,难以实现远距离监视,用户仅能在确定位置的监控中心进行数据的访问；火灾报警监控也只是在火灾发生时通过拔打电话或者发送短消息通知用户,用户难以及时了解报警的准确性以及现场情况。针对以上监控系统不足,本课题利用网络技术、通信技术、数据压缩处理技术以及ARM高性能处理器技术研究设计了一种可以实现发送图像进行火灾报警的监控系统。本监控系统集远程图像火灾报警和音视频监控功能于一体,常态下只进行音视频的采集与服务器上传,用户可通过登录WEB网站进行现场视频的浏览与下载。火灾发生时,系统立刻将摄像头采集到的前端图像进行JPEG压缩,通过GPRS模块对保存在SIM卡中的手机号码发送彩信以通知用户。用户根据接收到的服务信息登录MMS系统服务中心下载彩信便可及时了解现场情况。本文根据预期实现的功能对监控系统的硬件电路和软件程序分别进行了研究设计,分为以下五个方面：第一,根据担任功能的不同将系统划分为以下几个模块：视频采集模块,音频采集模块,中央处理模块,本地存储模块,系统软件存储模块,内存模块,火灾报警模块,GPRS模块以及网络接口模块；第二,针对系统要求对各个模块的主芯片进行选型,完成电路原理图及PCB板图设计；第三,以WINCE6.0作为操作系统平台,在PC机上完成系统软件开发环境的搭建；第四,系统软件部分划分为两大应用程序：音视频网络上传应用程序和火灾图像报警应用程序,根据系统的要求完成BSP包的裁剪,WINCE6.0系统的定制以及两大应用程序的编写；最后,对GPRS模块进行调试,完成彩信发送,将定制操作系统烧写到加工完成的硬件电路板当中,经过多次调试、修改最终实现了火灾图像报警及音视频服务器上传功能,达到了预期的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 远程监控系统产生背景
• 1.2 国内外远程监控系统发展现状与趋势
• 1.2.1 国外远程监控系统发展状况
• 1.2.2 国内远程监控系统发展状况
• 1.2.3 远程监控系统功能介绍和发展趋势
• 1.3 课题提出及研究意义
• 1.4 课题主要研究内容
• 第2章 远程监控系统方案设计
• 2.1 摄像头模块
• 2.1.1 模拟摄像头与数字摄像头比较
• 2.1.2 摄像头方案确定
• 2.2 视频模数转换模块
• 2.2.1 视频模数转换芯片选择
• 2.2.2 视频模数转换处理
• 2.3 音频模数转换模块
• 2.4 主控制器模块
• 2.4.1 JPEG编码
• 2.4.2 H.264编码
• 2.4.3 主控制器选型
• 2.5 网络模块
• 2.6 内存模块
• 2.7 软件存储模块
• 2.8 本地存储模块
• 2.9 火灾报警模块
• 2.9.1 烟雾无线采集模块
• 2.9.2 火灾报警无线接收模块
• 2.10 GPRS通信模块
• 2.11 本章小结
• 第3章 远程监控系统硬件电路设计
• 3.1 供电电路设计
• 3.2 视频模数转换模块电路设计
• 3.3 音频模数转换电路设计
• 3.4 内存模块电路设计
• 3.5 软件存储模块电路设计
• 3.6 SD/MMC模块电路设计
• 3.7 火灾报警模块电路设计
• 3.7.1 编码芯片电路设计
• 3.7.2 解码芯片电路设计
• 3.8 GPRS模块电路设计
• 3.9 网络模块电路设计
• 3.10 本章小结
• 第4章 远程监控系统软件程序设计
• 4.1 系统启动流程
• 4.2 音视频上传程序
• 4.2.1 H.264视频压缩
• 4.2.2 网络传输程序
• 4.3 火灾图像报警程序
• 4.3.1 程序主流程
• 4.3.2 JPEG图像压缩
• 4.3.3 彩信发送程序
• 4.4 本章小结
• 第5章 远程监控系统实验
• 5.1 软件开发环境
• 5.2 软件烧写
• 5.3 GPRS模块通信调试
• 5.4 系统综合调试
• 5.5 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表