具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置

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具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种数据传输装置，特别涉及一种能够实现远端各级指挥中心对现场抢险救援进行实时监控与指挥的具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置。\n背景技术\n[0002] 在现有技术中，现场抢险救援人员通常是根据远端各级指挥中心发出的指令进行抢险救援，而远端各级指挥中心又需要依赖于现场抢险救援人员提供的信息进行决策。而现有技术中的抢险救援设备存在着如下技术缺陷：1、现场抢险救援人员不能准确、及时地将现场各种信息发送回远端各级指挥中心；以至于远端各级指挥中心不能够迅速地做出应对方案。2、远端各级指挥中心无法主动获知现场抢险救援人员的位置信息，即不能对现场抢险救援人员位置精确导航，更不能实时跟踪现场抢险救援人员。\n实用新型内容\n[0003] 针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够采集抢险救援现场的音频信息和视频信息，并通过公共无线3G网络或通过WIFI无线接入功能接入到互联网中，将采集到的音视频信息发送至远端各级指挥中心处，并可实现车辆以及人员位置精确导航功能，实现远端各级指挥中心对现场抢险救援的实时监控与指挥的具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置。\n[0004] 本实用新型的技术方案是这样实现的：具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，包括红外高清图像采集模块，音频采集模块，PC/AV数模采集模块，模数转换模块，数据压缩编码模块，3G无线传输模块、WIFI无线接入模块、自供电模块、GPSPU模块、GPS定位模块、A-GPS定位模块、地理信息系统和显示屏系统；所述红外高清图像采集模块的输出、所述音频采集模块的输出和所述PC/AV数模采集模块的输出分别与所述模数转换模块的输入连接；所述模数转换模块的输出与所述数据压缩编码模块的输入连接；所述数据压缩编码模块的输出与所述3G无线传输模块和所述WIFI无线接入模块的输入连接；所述GPS定位模块和所述A-GPS定位模块的输出分别与所述GPSPU模块和所述地理信息系统的输入连接，所述GPSPU模块的输出分别与所述3G无线传输模块和所述WIFI无线接入模块的输入连接，所述地理信息系统的输出与所述显示屏系统的输入连接；所述自供电模块的电流输出分别与所述红外高清图像采集模块、所述音频采集模块、所述PC/AV数模采集模块、所述模数转换模块、所述数据压缩编码模块、所述3G无线传输模块、所述WIFI无线接入模块、所述GPSPU模块、所述GPS定位模块、所述A-GPS定位模块和所述显示屏系统的电流输入连接。\n[0005] 上述具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，所述音频采集模块的输入端连接有音频采集外设接口。\n[0006] 上述具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，所述PC/AV数模采集模块的输入端连接有AV标准接口。\n[0007] 上述具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，所述自供电模块连接有电源控制接口。\n[0008] 上述具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，所述3G无线传输模块分别与无线接口和3G SIM卡插槽连接。\n[0009] 上述具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，所述自供电模块具有高性能锂电池组、过载保护电路和电流保护电路。\n[0010] 上述具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，所述自供电模块连接有电源控制接口。\n[0011] 上述具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，所述自供电模块具有高性能锂电池组、过载保护电路和电流保护电路。\n[0012] 上述具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置，所述自供电模块连接有电源控制接口。\n[0013] 本实用新型的有益效果是：本实用新型的具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置可以实现一路高清图像以及语音信息的采集功能，并通过公共无线3G网络或通过WIFI无线接入功能接入到互联网中，将采集到的音视频信息发送至远端各级指挥中心处。同时也可直接连接PC终端操作平台，将PC终端操作平台正在进行的批处理文件进行数据采集，并直接通过3G网络或者WIFI无线接入功能将信息发送至远端各级端指挥中心处。本实用新型还结合了GPS、A-GPS定位系统以及GIS(地理信息系统)，可实现车辆以及人员位置精确导航功能，配备的高性能GPSPU模块及中控定位系统，使得指挥中心可实时跟踪任务车辆以及人员的位置，移动速率，高度等信息。现场视频、音频信息，PC终端操作平台数字信息，车辆、人员GPS信息通过3G无线公网或者WIFI无线接入功能上传至互联网中，从而实现了远端各级指挥中心对现场抢险救援的实时监控与指挥的任务。\n附图说明\n[0014] 图1为本实用新型具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置的结构示意图。\n[0015] 图中：1-红外高清图像采集模块，2-音频采集模块，3-PC/AV数模采集模块，4-模数转换模块，5-数据压缩编码模块，6-3G无线传输模块，7-自供电模块，8-音频采集外设接口，9-AV标准接口，10-电源控制接口，11-无线接口，12-3G SIM卡插槽，13-高性能锂电池组，14-过载保护电路，15-电流保护电路，16-WIFI无线接入模块，17-GPSPU模块，18-GPS定位模块，19-地理信息系统，20-显示屏系统，21-A-GPS定位模块。\n具体实施方式\n[0016] 结合附图对本实用新型做进一步的说明：\n[0017] 本实施例的具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置包括红外高清图像采集模块1，音频采集模块2，PC/AV数模采集模块3，模数转换模块4，数据压缩编码模块5，3G无线传输模块6、WIFI无线接入模块16、自供电模块7、GPSPU模块17、GPS定位模块18、A-GPS定位模块21、地理信息系统19和显示屏系统20；所述红外高清图像采集模块\n1的输出、所述音频采集模块2的输出和所述PC/AV数模采集模块3的输出分别与所述模数转换模块4的输入连接；所述模数转换模块4的输出与所述数据压缩编码模块5的输入连接；所述数据压缩编码模块5的输出与所述3G无线传输模块6和所述WIFI无线接入模块\n16的输入连接；所述GPS定位模块18和所述A-GPS定位模块21的输出分别与所述GPSPU模块17和所述地理信息系统19的输入连接，所述GPSPU模块17的输出分别与所述3G无线传输模块6和所述WIFI无线接入模块16的输入连接，所述地理信息系统19的输出与所述显示屏系统20的输入连接；所述自供电模块7的电流输出分别与所述红外高清图像采集模块1、所述音频采集模块2、所述PC/AV数模采集模块3、所述模数转换模块4、所述数据压缩编码模块5、所述3G无线传输模块6、所述WIFI无线接入模块16、所述GPSPU模块17、所述GPS定位模块18、所述A-GPS定位模块19和所述显示屏系统20的电流输入连接。所述音频采集模块2的输入端连接有音频采集外设接口8，为符合国际标准的3.5时音频接口，可直接与各类标准的外设音频采集装置互连。所述自供电模块7连接有电源控制接口10。\n所述3G无线传输模块6分别与无线接口11和3G SIM卡插槽12连接。在所述3G SIM卡插槽12中插入3G SIM卡，无需手动拨号，所述3G无线传输模块6将自动完成拨号功能，并在公网中开辟出专供用户使用的3G传输通道，以保证信息通讯时链路的畅通。\n[0018] 所述红外高清图像采集模块1采用国际上先进的420TV Line高清红外视频图像采集设备，无需另配外接图像采集装置，就可在可见光或者黑暗的环境下，采集到清晰的现场图像信息。所采用的高清红外视频采集摄像头体积小巧，像素高达30万(dpi)，在黑暗的环境下，红外光源将自动开启，以保证采集图像的清晰度。并且摄像机与红外灯角度合理搭配，避免了采集图像中间暗点，四周明亮的情况出现。其整体采用铝合金密封设计，前摄像点采用双层玻璃密封，避免了红爆画面的产生。所述红外高清图像采集模块1将现场的视频信息实时采集，并通过所述模数转换模块4转换为数字信号输出到所述数据压缩编码模块5进行压缩编码，然后输出到所述3G无线传输模块6或所述WIFI无线接入模块16，从而将视频信息通过公共无线3G网络或通过WIFI无线接入功能接入到互联网中。所述音频采集模块2预留有国际标准的3.5时音频接口，可直接与各类标准的外设音频采集装置互连，将现场的音频信息实时采集，并通过所述模数转换模块4转换为数字信号输出到所述数据压缩编码模块5进行压缩编码，然后输出到所述3G无线传输模块6或所述WIFI无线接入模块16，从而将音频信息通过公共无线3G网络或通过WIFI无线接入功能接入到互联网中。\n再通过接收器，解调解码软件还原成音频和视频信息。从而解决了后台远距离监控现场图信息以及远端指挥与现场救援的全双工语音通信问题。\n[0019] 所述PC/AV数模采集模块3可实现PC终端操作平台显示器显示画面同步实时的\n3G/WIFI信息传输，其输入端连接有AV标准接口9，可直接与现场PC终端操作平台连接，将现场PC终端操作平台显示屏中显示的画面及声音批处理语件同步采集，经过所述PC/AV数模采集模块3转换为模拟信号输出到所述模数转换模块4，并转换为数字信号输出到所述数据压缩编码模块5进行压缩编码，然后通过所述3G无线传输模块6或WIFI无线接入模块17将现场PC终端操作平台上的显示画面以及声音信息实时发送至公共互联网网络中，并通过后台接收器及解调解码软件，还原成原有图像及声音信息并显示到远端PC机上，实现后台远距离PC信息处理平台与现场PC信息处理平台同步视屏监控与语音监听功能。\n[0020] 所述PC/AV数模采集模块3采用了国际上先进的3D数字梳状滤波器，无论任何输入模式(Y+C输入还是CVBS输入)都一样清晰；精确的YUV TO RGB转换矩阵，彩色还原度准确；数字黑电平扩展和亮度增强处理技术，使得画面层次更为丰富，特有的三维自适应动态补偿电路，使采集到的运动画面更加流畅。所述PC/AV数模采集模块3还支持热插拔功能，无需切断电源即可完成与PC终端操作平台的链接与信息通讯，使用方便，快捷。\n[0021] 由于采取先进的模数转换模块4以及数据压缩编码模块5，保证音视频信息3G/WIFI无线传输质量。所述数据压缩编码模块5，采用了先进的MPEG4H.264图像压缩技术，使得图像信息包在网络通讯传输过程中误码率低，通过数字终端设备信息还原后，图像可达到25帧，D1画质，分辨率为1024×768，画质清晰度高，连续性好。语音通讯采用双工模式，并使用MP3压缩格式，语音传输失真率低，通话连续性好，通话质量高。\n[0022] 所述自供电模块7内部配备了高性能锂电池组13，可连续工作5小时以上，无需外部供电，操作方便，使用便捷。并且所述自供电模块7的供电链路还具有过载保护电路14和电流保护电路15，从而使得其具有过载保护和电流保护功能；既能使本实施例的具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置工作稳定可靠，延长使用寿命，也可保证用户使用安全。\n[0023] 高性能的3G无线传输模块6以及WIFI无线接入模块16的自主切换，保证网络信息的畅通，安全，可靠。通过外置3G上网卡槽，内置国际标准的无线WIFI接入模块16，用户可以根据使用现场的无线环境，自主切换3G无线传输和WIFI无线传输功能，以保证信息传输链路的可靠，稳定，安全。使用3G无线公网传输时，只需插入3G SIM卡，无需手动拨号，3G无线传输模块6将自动完成拨号功能，并在公网中开辟出专供用户使用的3G传输通道，以保证信息通讯时链路的畅通。由于目前3G无线网络已基本覆盖全球，通信带宽可达\n1.5M以上，信号强度大，稳定性高，采用先进的无线3G信息传输模式，只要在3G基站覆盖下的全球任何一个角落，均可实现两通讯点之间的信息互通。因此，本实施例的具有GPS、WIFI和3G功能的车载/单兵式数据传输装置可实现音频、视频的现场采集功能，并通过公共无线3G网络将采集到的音频信息和视频信息同步发送至公共网络中；同时，也可直接连接PC终端操作平台，将现场PC终端操作平台正在进行的批处理文件通过所述3G无线传输模块6同步发送到公共3G网络中，通过3G无线接收终端，完成音频和视频信息或现场PC终端操作平台PC/AV信号的超远距离通信功能；从而实现后台信息接收，远距离现场监控。\n使用WIFI无线接入功能时，只需开启无线上网功能，系统将自动找寻可接入的所有的无线网络，匹配安全认证后，设备将自动接入到公共无线网络中。54M的高带宽，保证了图像、语音、数据信息传输的流畅性。当终端操作平台与该装置处于同一个网络区域时，终端PC机通过相应的指挥监控软件就可直接接收到该装置采集的音视频及PC数据信息。若终端操作平台与该装置距离较远，处于不同网络区域时，只需在该装置所在的同一网络区域中架设信息接收服务器，服务器将该装置采集的音视频及PC信息转发至互联网中，远端各级信息处理终端通过指挥监控软件连接到服务器上，从而实现指挥中心对现的监控指挥与信息互通。本装置可使用3G或者WIFI两种网络通信方式，实现现场音视频信息及PC处理器信息的采集和同步无线传输功能，从而实现后台信息接收，超远距离现场监控的任务。两种无线传输模式互为备份，无论是在3G基站覆盖的范围下，或是在WIFI无线接入点覆盖的范围下，均可保证灾害救援现场无线信息的可靠传输以及指挥通信任务。\n[0024] 本装置可以实现一路高清图像以及语音信息的采集功能，并通过公共无线3G网络或通过WIFI无线接入功能接入到互联网中，将采集到的音视频信息发送至远端各级指挥中心处。同时本装置也可直接连接PC终端操作平台，将PC终端操作平台正在进行的批处理文件进行数据采集，并直接通过3G网络或者WIFI无线接入功能将信息发送至远端各级端指挥中心处。该装置还结合了GPS、A-GPS定位系统以及GIS(地理信息系统)，可实现车辆以及人员位置精确导航功能，配备的高性能GPSPU模块及中控定位系统，使得指挥中心可实时跟踪任务车辆以及人员的位置，移动速率，高度等信息。现场视频、音频信息，PC终端操作平台数字信息，车辆、人员GPS信息通过3G无线公网或者WIFI无线接入功能上传至互联网中，从而实现了远端各级指挥中心对现场抢险救援的实时监控与指挥的任务。\n[0025] 由于具有卫星所述GPS定位模块18和A-GPS定位模块21，无论使用者是车辆还是人员，只需开启GPS功能，该装置将自动寻找卫星，当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息提供给使用者。GPS具有定位精度高，观测时间短的特点(单机定位精度优于10m，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟)。当使用者处于无法接收到卫星信号的环境下，该装置还可采用A-GPS导航功能，即使用3G无线上网，通过基站和网络进行粗略的导航功能。所述A-GPS模块21根据辅助信息接收GPS原始信号，在接收到GPS原始信号后解调信号，计算该装置到卫星的伪距，并将有关信息通过网络传输到位置服务器，位置服务器根据传来的GPS伪距信息和GPS地图来自其他定位设备的辅助信息完成对GPS信息的处理，并估算该装置的位置。A-GPS首次捕获GPS信号的时间一般仅需几秒，一般定位误差为100米左右。保证了用户无论是在卫星信号覆盖下，还是3G基站信号覆盖下，均可给使用者提供精准的定位导航数据。\n[0026] 不仅内置所述GPS定位模块18，还安装有GPSPU微型处理器，它从GPS的接受器中读取位置输出，并将当前格式的信息存入主板的存储器内。GPSPU具有黑匣子功能，可持续地记录车辆的位置信息并存储到主板的存储器内。数据的记录和记录的频率可以进行设定以适应不同的需要。因该固定的存储器是一个固化内存，即使GPSPU系统处于永久无电的情况下。它也能很好的保护数据。记录在GPSPU存储器中的位置信息一般包括车辆或工作人员的身份识别号、日期、时间、纬度、经度、速度、GPS状态等，以上各类数字信息还可通过该装置配备的3G无线传输模块6或WIFI无线接入模块16发送至远端的指挥中心处。\n[0027] 指挥中心在安装有信息监控管理软件的操作平台上，并结合相应的地理信息系统\n19即可捕获到所有车辆及现场工作人员的相应信息，完成监控和管理任务。一个控制中心可以同时操作多个通信网络，来对多个车队进行管理。控制中心提供了可选的客户服务器设置，还可以提供一个管理用的SQL数据库，包括小组、车辆的种类、车辆的识别、车辆的位置、驾驶员等信息。\n[0028] 如果控制中心的管理员需要或已经进行了自动设定的话，位置信息将会通过通信网络传输到控制中心。在更新位置信息以后，控制中心将处理这些信息并显示车辆位置的数字化的电子地图。并且在电子地图中还可以提供改良的周围环境地图。\n[0029] 控制中心可以对车辆进行管理并在电子地图上显示其运动轨迹。所有传入的信息将记录在控制中心的SQL数据库中，以便日后进行查找，显示和分析。控制中心的操作员可以即时查询GPSPU模块17的状态或记录的位置信息，并可以控制GPSPU模块17的基本功能，以及周边的外围设备，方便用户的使用，\n[0030] 另外，本实施例以安装快捷，使用简单为设计原则，采用国际上先进的吸盘结构设计理念，使得该设备具备较强的吸附能力。在户外临时组建无线通讯网络时，无需固定安装，可将该设备直接吸附在金属物体上，或车体顶端即可，吸附牢固，装卸便捷。该设备所配备的户外全向天线配有弹簧底座，无论车辆行驶时，还是风雨天气，天线衔接牢固，不易折断。金属折叠提手的设计，方便使用者的携带。防震裂式液晶显示器，无论在户外高亮环境或室内黑暗环境下均可保证信息显示的清晰度，减震弹簧以及防震保护膜的使用，使得液晶显示器无论是在恶劣及振动的环境均不易劈裂，以保证用户安全，可靠的使用。