视频监控智能车的设计与实现

吴琼 王科 王江

摘要：随着科技的进步，人工智能技术不仅开始应用于我们的日常生活之中，而且在国家公共安全领域也取得了突破性的进展，比如军事领域，消防领域等等。视频智能监控车通过在智能车上加装视频监控，通过终端控制决定摄像头的走向，更快捷，更灵活的采集更有效的信息。将实时的监控数据加以分析传给监控端，帮助监控人员获得更大范围内有效的实时情况。最重要的是可以代替人工，去到视频监控人员无法去到的地方，探索未知的领域。

关键词：人工智能;公共安全领域;视频监控智能车;监控数据

一、引言

视频监控智能车是在智能车应用上又一重要的拓展。也是在以往不能监控技术不能移动方面的改进。智能车是可以动态模拟人的行为的一种系统，他可以感知外界环境的变化并作出数据记录，同时可以自主动态的做出决策和行为规划，比如在遇见路障的时候可以自主的选择正确的方向。视频監控智能车是集多个领域，多种技术设计而成的新型采集数据工具。视频监控智能车涉及到了机电一体化技术，通信，传感器以及人工智能等领域，根据预先设计好的程序，利用人工智能的各种算法，自主独立完成复杂的任务，帮助人们更有效的采集数据，分析数据，甚至是帮助人们完成高风险的任务，将处理好的数据更清晰有效的传递给监控人员。他在很大程度上减少了人力，物力的使用。视频监控智能车的设计与实现已经成为人工智能领域研发的新的热点工程。

本文研究的视频监控智能车是在隧道巡检移动机器人基础上的改进，基于Android平台进行设计，使其更灵活，更大范围的采集数据，在降低成本的同时，让研究人员更全面的分析所采集的环境状况，通过分析的数据找出环境潜在的问题。

二、视频监控智能车的设计

2.1 硬件结构设计

视频监控智能车的硬件结构框图主要包括电机，温湿度传感器，控制芯片控制下的红外避障，Wifi连接，超声波测距，光强传感器等等。

因此主要硬件单元包括：（1）控制芯片的设计：采用8位微控制器的单片机。（2）电机驱动的设计。（3）利用红外对管规避路障的设计。（4）电源电路的设计，由于我们设计的视频监控智能均为四轮运转，因此会需要较大的功率以维持其运转的速率，在这里采用12V锂电池进行供电。（5）传感器的选择，选择可以同时对温度和湿度进行测量并在苛刻环境下也能保持较高精准度的传感器，DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度传感器系统，性价比高，可以极为精准的进行温湿度的测量，并且抗干扰能力极强，采用4针单排引脚封装，不仅连接方便而且具有超低的功耗。（6）摄像头设计以及Wifi等数据传输模块的设计，由于对监控对象进行实时监控并进行数据采集，因此在摄像头的选择上高分辨率的画质以及高效的传输速率缺一不可，同时摄像头的接口要与Wifi传输接口保持一致，方便连接与传输。Wifi模块的选择上要考虑图片传输后的质量，传输的速度，传输的距离以及存储空间等是否满足监控者的需求。在这里采用50mm*50mm的模块设计尺寸，模块内部采用64M RAM以及内置天线可以保证存储空间以及存储图片的质量。

2.2工作原理

视频监控智能车基于Android平台进行设计与实现，通过共处于同一Wifi以及蓝牙进行连接，在电脑，手机后端显示所采集数据的实时情况，分析所处环境的现状。视频监控智能车在启动之前初始化单片机，通过控制单元初始化传感器，摄像头，电机驱动，红外对管规避路障，蓝牙以及Wifi连接。初始化传感器后采集所处周围环境的数据，如果未成功采集到数据则陷入循环中并不断采集数据，与此同时通过蓝牙连接，向终端发送未采集到数据异常状况报告。如果已采集到数据，则将采集到的数据数据通过蓝牙进行上传到手机或电脑中，每一秒钟数据更新一次来达到实时采集数据的目的。初始化Wifi后，通过摄像头采集视频资料，如果未成功录制视频，通过蓝牙连接，向终端发送Wifi异常状况报告。如果已成功录制视频，则录制到视频上传到手机或电脑中，同时不断采集当前所处位置的视频信息。初始化蓝牙后接受各方传来的数据达到同终端进行交互的目的，同时终端发送控制信息给蓝牙，借此传递给视频监控智能车系统，控制其做相应的操作。电机驱动系统控制视频监控智能车进行移动包括前进，后退，转弯，停车等等，采用人工智能算法，自主判断遇到路障时应进行的操作。所发送的数据均在Android平台上进行接收，Android包括四个界面为登录界面，设置界面，监控界面，数据存储界面。他可以实时接收视频监控智能车传递的实时数据以及视频信息，并对数据进行分析处理。同时该平台还可以显示视频监控智能车系统的实时情况，包括其所处的温度，湿度，各硬件的参数等等，如果出现故障也可以即使的召回，数据存储界面可以实时自动更新数据，并探查不同地方的数据加以分类。当出现参数相似的数据时给与监测人员提醒，有利于数据的分析。

三、结束语

随着科技的进步，人工智能技术的发明越来越多的应用于我们日常生活中，甚至是军事，消防领域，视频监控智能车可以进入消防人员难以进入的场所进行安全隐患的排查，不仅节省了人力，物力，而且可以有效保障消防人员的安全。视频监控智能车的设计与发明是基于Android系统对以往的监控系统不能移动这个缺点进行的改进，在节省人力，物力的同时还可以帮助人们探索未知的领域，探索人类无法到达的领域，如超脱地球以外的星球。该智能车通过Wifi模块设计与摄像头设计拍摄高像素的视频，将视频进行解析，然后传回给监控人员，有利于监控人员对智能车外部环境进行实时的多角度的监测，智能车可以通过机器学习自主的动态的在面对路障等问题时做出决策。从调查中发现，我国对于人工智能方面的研究要晚于国外的发达国家，科技进步可以带动经济的发展，因此需要我们新一代的青年不断进行探索创新，研发出更好，更便捷，更有利于民生社会的人工智能产品。

参考文献

[1]杨宏伟，王伟，尚佳楠.基于实时探测的视频智能监视器[J].科技经济导刊，2019，27（30）：30.

[2]马力. 基于Android的智能小车远程控制与视频监控系统研究[D].西安电子科技大学，2018.

[3]林迎镇.视频监控智能分析应用[J].江西通信科技，2017（02）：23-27.

[4]王春东，杨宏，宫良一.基于Android平台的视频监控智能车设计[J].消防科学与技术，2017，36（01）：72-75.

[5]屈宝鹏，张喜凤，卜文锐.基于ATMEGA328的视频监控智能车的设计与实现[J].现代电子技术，2015，38（19）：160-162.

（西安工业大学 陕西 西安 710021）