[发明专利]地质环境灾害视频监测器及其监测方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及自然灾害的监测与报警，具体是地质环境灾害视频监测器及其监测方法    

二、背景技术

环境灾害与地质灾害每年造成国家与人民的生命与财产的巨大损失。对环境灾害与地质灾害的预测与报警技术还比较少，还不能满足需要。中国专利201110062816.3，《自然灾害监测预警方法与系统》公开了一种自然灾害监测预警方法与系统。信息采集设备实时采集各监测点的自然条件数据与视频监控数据，并通过信息传输设备将自然条件数据与根据视频监控数据得到的视频监控文件发送给信息处理系统。中国专利201110224128.2，《地质灾害监测预警系统和监测预警方法》涉及一种地质灾害监测预警系统和监测预警方法，地质灾害监测预警系统包括分布在被监测区域的若干GNSS监测站，对可能由地表位移引起的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、沉降和地裂缝等地质灾害进行实时的地表位移监测，并结合远程视频监控，对监测信息进行数据处理，对预警信息进行自动发布，由此实现对可能引发的地质灾害实现自动、实时预报预警的目的。， 中国专利201010297945.6，《基于雨强、斜坡土壤含水量和形变量的地质灾害预测系统》包括用于监测地质灾害点的雨量雨强的自动雨量计、用于监测地质灾害点土壤中水分的土壤水分传感器、用于监测地质灾害点的地表和内部形变的全方位倾斜传感器、用于评估地质灾害发生规模的全方位视觉传感器、用于无线传输视频以及监测数据的嵌入式系统和用于进行地质灾害预测预报的监控中心计算机，监控中心计算机包括通信模块、数据接收模块、基于雨量雨强的地质灾害预测模块、基于斜坡位移-时间曲线进行地质灾害预测模块、基于土壤含水量与雨量雨强的地质灾害预测模块和基于土壤含水量与斜坡变形量的地质灾害预测模块。 

上述几种发明都用到了视频地质灾害的监控技术，但是传输视频数据需要很大的带宽的通信系统。带宽大的通信系统意味着通信的保养与维持价格昂贵。而且在灾害发生时，有线通信往往中断，这是就只能依赖无线通信，而无线大宽带通信系统终端和使用成本都很昂贵。同时上述发明对视频数据没做计算与分析。本发明采用机器视觉技术，通过视频计算灾害信息，传输必要的视频数据和灾害判断，极大程度减少了对通信设备和通信带宽的要求。 

二、发明内容

本发明的目的是提供一种通过对环境的视频监控以及机器视觉处理技术，判断环境变化和地质变化，对可能的地质灾害或环境变化进行预报预警，并对灾害现场进行视频监控的视频预测系统。本发明根据通信信道的有效带宽和所计算得到的灾害状况，选择合理的视频压缩数据发送到指挥控制中心，由指挥控制中心人工干预判断。根据指挥控制中心的指示修正机器视觉算法，极大减少对传输带宽的要求。 

本发明的目的是这样达到的：一种地质环境灾害视频监测器，其特征在于：视频监测器连接在中心控制系统上，视频监测器由环境参数传感模块、视频数据采集与处理模块和模块间通信信道、中心控制系统通信信道构成，视频数据采集与处理模块与环境参数传感模块的通信连接为模块间通信信道，若干个环境参数传感模块连接在模块间通信信道上，实现环境参数传感模块和视频数据采集与处理模块的通信传输以及视频数据采集与处理模块对环境参数传感模块的控制；视频数据采集与处理模块与中心控制系统的通信连接为中心控制系统通信信道，实现中心控制系统与视频数据采集和处理模块的通信传输以及中心控制系统对视频数据采集和处理模块的控制。 

所述视频数据采集与处理模块由微处理器与视频传感器、视频传感器前端电路、现场可编程门阵列、数字信号处理器，视频压缩器，闪光控制电路组成；微处理器上设置有环境参数传感模块通信接口和中心控制系统通信接口，环境参数传感模块通信接口与模块间通信信道连接，中心控制系统通信接口与中心控制系统通信信道连接，分别实现微处理器与环境参数传感模块的通信发送与接收、微处理器与中心控制系统的通信发送与接收；视频传感器连接在视频传感器前端电路上，视频传感器输出模拟视频信号传送到视频前端电路，视频传感器前端电路的输出信号传送到现场可编程门阵列，现场可编程门阵列输出信号传送到数字信号处理器和视频压缩器；闪光控制电路连接在现场可编程门阵列上；微处理器分别与现场可编程门阵列、视频传感器前端电路、数字信号处理器、视频压缩器连接，实现微处理器对现场可编程门阵列、视频传感器前端电路、数字信号处理器、视频压缩器的通信和控制。 

模块间通信信道是有线通信信道或无线通信信道，采用有线通信信道时，使用RS485通信接口；中心控制系统通信信道是有线通信信道或无线通信信道；有线通信采用网络通信，无线通信采用卫星通信或微波通信。