“追蹤者”監控類機器車

摘要：本文基于對機器車運行的了解，闡述了監控類機器車研發的重要意義，針對實際情況對其內部機械系統、電子系統、軟件系統和圖像識別與數據傳輸系統等系統構建進行深入分析，加強二者的融合力度，切實提高監控類機器車的運作質量與水平，為推進我國技術發展奠定良好基礎。

關鍵詞：監控技術;機器車;電子系統

引言：隨著科技的進步和社會的發展，機器制造業發展迅速崛起，同時代替勞動力的現象也逐漸增多，但是其中很難保證機器運作的準確性、科學性和高效性，而監控技術和機器車的融合，在一定程度上實現了信息收集和監控追蹤的全面性，促使人們生活安全性得到有效保障。

一、“追蹤者”監控類機器車研發的重要意義

從目前社會發展的情況看，監控技術與機器車融合的類型較少，且大多數也不能將結構系統靈活運用到機器車中，對監控類機器車發展產生阻礙，但是監控技術與機器車融合已經成為未來社會發展的必然趨勢，其主要是將運動目標的自動檢測和跟蹤技術作為主要研究內容，能高效的完成數據信息記錄以及實時監控追蹤，能夠切實應用到人們日常生產生活中的各個方面，比如：“追蹤者”可作為重要的破案工具，由于其內部安裝設置了GPS系統，通過與移動端相連接，能夠對跟蹤目標實現實時跟蹤，從而便于捕捉到有效信息，同時還能應用到人員保護方面，對人們的安全起到保障作用[1]。

二、“追蹤者”監控類機器車的系統構造分析

（一）機械系統

在“追蹤者”監控類機器車內機械系統構造時，其主要是基于TND公司開發的MADYMD，屬于一種多體動力學建模與仿真系統的多剛體力學機器車仿真研究，并在一定程度上是對實體車雛形的映射，從機器設計構造方面看：處于設計構造核心位置的是車體，并可進一步將機械系統劃分為信息流系統、能量流系統，信息流系統主要是對監控數據及自身操作數據的收集、分析和處理，從而傳遞到機械系統的執行裝置;而能量流系統指的是傳動裝置，比如機器車中的電子執行單元、運動控制單元等。機械系統的運作過程主要是：通過監控系統中對數據信息的收集，將其傳輸到機器車機械系統的信息處理單元，將具體的信息數據進行處理分析后可傳輸到信息儲存單元進行存儲，通過與監控系統的聯合以及機器車內監測單元的實際運行，可對周圍環境進行分析，并連接計算機系統對自身所處位置進行定位，并通過電子執行單元和運動控制單元共同運作，可對監控機器車的運行路徑、方位等進行有效控制，從而對實體車雛形進行有效構建。

（二）電子系統

“追蹤者”監控類機器車的電子系統可從以下兩方面進行分析。

第一，機器車的車載終端機。車載終端機作為電子系統的核心，能有效對視頻信號、GPS衛星定位信號、機器車的行駛記錄儀和報警信號等進行數據信息進行有效的采集、分析、處理和保存，并且還需對重要數據進行精準檢測，避免出現遺漏或者偏差現象，在信息采集過程中能夠更具備一定的便捷性、快速性和參數量大等特點，而且在傳輸過程中也將電磁波速度作為主要參考標準，具有較高的效率性和安全性，電源在電子系統中具有能源供應的作用，以其為核心的進行電力傳輸，給機器車的操作帶來動力，根據電子模板的規范性和標準性，可按照預先電路安排，將前端監控設備的攝像機采集的模擬視頻信號進行數字編碼壓縮，并將其傳到存儲系統中，與電子系統中的GPS接收機和機器車行駛記錄設備相關數據統一儲存的同一設備中，將重要的數據進行實時上傳，可實現對目標的實時追蹤和調查;第二，無線網絡傳輸系統。對于電子系統中的無線網絡傳輸系統來說，其作為整體系統的神經網絡，主要負責監控系統收集的相關數據，以及自身機器車運作過程中產生的數據進行傳輸，并對其進行分析和整理，對機器車的行駛信息、GPS定位信息、視頻圖像信息等上傳至調度管理中心，供管理人員進行有效控制和管理。而對于電子系統來說，其各個子模塊還會進一步精細劃分為多個運作模塊，對“追蹤者”監控類機器車進行有效控制，可對車輛進行實時監控和運行狀況，從而有效提高使用者的安全感。

（三）軟件系統

對于“追蹤者”監控類機器車的軟件系統來說，主要是由上位機和下位機協同操作完成的，上位機就是指可以直接發出操控命令的計算機，而下位機指的是直接控制設備從而獲取設備運行情況的計算機，上位機軟件采用的是VC++進行開發研究，而對于PCI總線驅動來說，主要采用的是VXD方式進行有效驅動，在上位機想要進行數據預處理時，軟件系統根據設定值的大小及準確程度，以及G代碼的標準規劃程度進行實際操作，通常情況下會將數據處理成為三軸脈沖的電平狀態和方向，在此基礎上根據下位機的請求將這些數據發送到單片機系統的儲存器中，換句話說，就是當上位機發出的命令首先給下位機時，下位機需根據此命令的實際運行情況，進行精準釋意成相應的時序信號對設備進行直接控制，對于下位機來說，需不時的對設備狀態數據進行有效讀取，并將其進一步轉換為數字信號反饋給上位機。對于“追蹤者”監控類機器車來說，軟件系統的應用主要與計算機進行高效融合，才能真正意義上實現對機器車內部各個系統的控制和操作，當然還需預先設置好相應編程，才能有效實現軟件系統的真正意義。

（四）圖像識別與數據傳輸系統

在監控類機器車的圖像識別和數據傳輸系統中，主要是基于PC SDK實現圖像識別能力和視頻采集技術。圖片采集處理系統的主要功能包括單片機控制PLD器件，從而有效實現對攝像機圖像采集卡的圖像采集與儲存，而經過內部單片機圖像壓縮與PC機串行通信繼而實現對圖像數據傳輸，同時還需利用視覺計算機CPTR2將圖像及數據傳輸到數據儲存及數據傳輸端，促使其與監控計算機CPTR1進行相互操作及圖像數據傳輸，從而實現對監控圖像的辨識和采集處理。對于監控計算機來說，其主要是將GPS定位系統、磁羅盤數據等監控系統中存在的各部分功能數據進行有效傳輸，同時還需利用柵格法和Di jkstra算法測距進行有效避障，在達到節省能源目的的基礎上，建立正確的規劃方法，有助于幫助圖像數據信息進行算法的合適搜索，從而規劃處最佳路徑[2]。除此之外，由于其是由監控系統和機器車的各個系統共同組成，因此還需注意對電機控制卡的應用，可大致分為算法處理器、方向控制和剎車控制三部分，且始終處于相互控制狀態，在此過程中還需車速脈沖信號傳輸到電機控制卡中，才能有效實現對追蹤者監控類機器車的控制，便于操作者對所收集的信息制定出更便捷、安全的應對方案。

結論：綜上所述，監控類機器車的研發是滿足現代化、智能化社會發展的實際需求，在提高實際工作質量和效果的基礎上，還能減輕人們的工作壓力。除此之外，監控技術與機器車的融合，能夠在日常生活生產中得到廣泛應用，并具有良好的發展前景，對社會未來發展具有一定積極意義。

參考文獻：

[1]劉小波.無線傳輸技術下的鐵路機車視頻監控系統設計[J].信息通信，2020（08）：85-87.

[2]賈國強.優化無線調車機車信號和監控系統（STP）運用措施的研究[J].鄭鐵科技，2020（01）：16-17+23.

作者簡介：

姓名：余文韜（1999.10--），性別：男，籍貫：安徽安慶人，學歷：本科，就讀于宿州學院;現有職稱：學生;研究方向：安全系統研究;

項目編號：201910379044

項目名稱：‘追蹤者’監控類機器車