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一、整机说明
基于平衡车设计三轮底盘，采用加厚加固型结构，加上单片机控制板、超声模块、4G路由器、GPS北斗双模定位模块、前后双视摄像头等模块设计的一款手动遥控云视频监控巡逻小车。
1.1结构尺寸
1.2部件说明
二、性能参数
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整机参数 |
整机重量 |
约40kg |
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整机尺寸 |
54.6 x 52.8 x 111cm
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最高速度 |
约16km/h |
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续航 |
约30km |
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最大爬坡度 |
约15° |
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工作温度 |
-10℃~ +40℃ |
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储存温度 |
-20℃~ +45℃ |
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电池组参数 |
额定电压 |
DC 54.8V |
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最高充电电压 |
DC 63V |
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额定容量 |
236Wh |
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电机参数 |
额定功率 |
350x2（W） |
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最大功率 |
700x2 （W） |
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充电器参数 |
额定功率 |
120W |
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额定输入电压 |
100-240V~50-60Hz |
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额定输出电压 |
约42V |
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额定电流 |
约1.5A |
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充电时间 |
约3.5~5 h |
三、功能介绍
该巡逻车具有视频监控、语音双向对讲或者音频采集、手动遥控、避障报警、巡逻定位等功能。
3.1 视频监控
利用网络相机，通过4G路由器将监控视频实时传输至云端服务器，操控者可通过PC客户端或手机APP连接至服务器，实现视频的实时显示、保存、回放；支持多人、多设备同时在线查看，设备移动报警等功能。
3.2 语音双向对讲或音频采集
巡逻车顶部装有与网络相机配套拾音器，能够采集周围环境声音，或者语音双向对讲，通过4G网络与视频同时传输至云端服务器。
3.3 手动遥控
巡逻车具有手动遥控功能，操控者使用PC端或手机端控制软件连接云端服务器，并根据实时监控视频，对小车进行行动控制。
3.4 避障报警
车体四周装有6路超声避障模块；当障碍物与小车距离小于阈值，小车报警并降低速度，在障碍物方向停止，同时其他方向能运动，远程操作小车可以反方向运动，实现报警解除，手动避障。
3.5 巡逻定位
采用SkyTra公司的GPS+北斗双模定位模块ATK1218-BD ,外接有源天线，30秒内即可定位，定位精度2.5m CEP。
四、应用场景
该巡逻小车主要解决在园区、校园、农场、军营等封闭环境下的移动视频监控，对应户外的雨天、热天等大大减轻巡逻人员的工作强度，另外通过服务器的视觉智能分析，可以扩展更多的场景应用。
五、安装维护与产品运输
巡逻车可分为三部分进行组装，底盘、中框、顶部；底盘用于承载所有板卡器件，应先组装完善；顶部安装双视摄像头、拾音器以及GPS天线，与底盘设备相连接；中框用于连接底盘与顶部，规范上下连线的作用。
为方便运输和降低运输风险，一般拆卸后分开包装；由于带有电池，一般走非航空运输。由于产品运输成本很高，产品原则上不支持无偿返修。
六、软件应用
6.1 4G云视频监控
基于目前的海康相机实现4G的云视频监控，使用现成的海康客户端（萤石云客户端），可选手机端和PC端，实现图像的实时显示、保存、回放；支持多人、多设备同时在线查看，设备移动报警等功能。
PC萤石云客户端实时监控画面与户外行走 （手机萤石云客户端界面类似 ）
6.2手机远程遥控
采用手机App，通过4G工业路由器，实现远程遥控小车的前进、后退、转向等；同时进行视频监控。App界面如下所示：
操作方法如下：
左侧按钮——
上箭头：前进；点击一次慢速，多次点击加速
下箭头：后退；点击一次慢速，多次点击加速 左箭头：左转；始终匀速
右箭头：右转；始终匀速
中间按钮：停止
右侧按钮——目前无操作功能
6.3超声避障
单片机中实现6路超声的避障，当障碍物距离小于阈值，小车报警，降低速度，在障碍物方向停止，其他方向能运动，远程操作小车可以反方向运动，实现报警解除，手动避障。
6.4远程管理和控制软件
远程服务器或者手机通过4G或者wifi与巡逻小车互联，实现对小车的远程遥控和状态信息监测，包括人工控制巡逻车的前进、后退、左转、右转、停止；指示灯的控制；获取小车状态及电池信息、障碍物信息等。
该功能通过单片机网络与4G路由器互联，以阿里云为路由服务器，实现远程物联网遥控功能，代替现在的遥控相机软件。
开发的软件要求具有手机app版本和PC机版本。
6.5 GPS位置获取
基于阿里云物联网平台，获取GPS定位，实现巡逻车实时位置监控，并且可以绘制历史移动轨迹，显示行进速度、当地温度湿度等。
6.6蓝牙接口控制 (产品底盘测试使用)
使用底盘厂家蓝牙模块和蓝牙APP软件，实现本地的小车底盘控制，主要用于测试使用。如下图所示app界面：
七、软件代码内容
软件代码内容基于如下的硬件结构，包括分模块接口软件及整机互联软件。
主要内容如下：
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硬件接口软件 |
内容 |
工程名称 |
硬件 |
|
1 |
电机驱动板软件 |
无，协议说明书 |
电机驱动板 |
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2 |
单片机驱动电机接口软件 |
PRO_MCU_MODB |
STm32F429 |
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3 |
单片机超声控制接口软件 |
PRO_MCU_ ultrasonic |
STm32F429 |
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4 |
单片机GPS位置接口软件 |
PRO_MCU_GPS |
STm32F429 |
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5 |
单片机陀螺仪接口软件 |
PRO_MCU_GYRO |
STm32F429 |
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6 |
单片机网络接口软件 |
PRO_MCU_Net |
STm32F429 |
|
7 |
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协议解析软件 |
内容 |
工程名称 |
硬件 |
|
1 |
|
|
|
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2 |
单片机电机驱动及信息获取软件 |
PRO_MCU_MODB_Protocol |
STm32F429 |
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3 |
单片机超声距离获取及避障规则控制软件 |
PRO_MCU_ ultrasonic_Protocol |
STm32F429 |
|
4 |
单片机GPS位置解析软件 |
PRO_MCU_GPS_Protocol |
STm32F429 |
|
5 |
单片机陀螺仪方向及加速度解析软件 |
PRO_MCU_GYRO_Protocol |
STm32F429 |
|
6 |
单片机阿里云网络传输及数据收发软件 |
PRO_MCU_Net_Protocol |
STm32F429 |
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7 |
PC机云网络传输及数据收发测试软件 |
PRO_PC_Net_Test |
PC机软件 |
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应用软件 |
内容 |
工程名称 |
硬件 |
|
1 |
单片机整机控制软件 |
PRO_MCU_soft |
STm32F429 |
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2 |
小车云控制、状态信息、位置地图 手机云软件 |
PRO_CarControl_App |
手机App
|
|
3 |
小车云控制、状态信息、位置地图 PC云软件 |
PRO_CarControl_Soft |
PC机软件 |
|
4 |
海康相机手机云软件 |
PRO_Camera_App |
手机App
|
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5 |
海康相机PC云软件 |
PRO_Camera_PC |
PC机软件 |
八 硬件交付
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物品名称 |
参数说明 |
数量 |
|
巡逻小车 |
包含底盘、中框、顶部外壳 |
1套 |
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配套充电器 |
DC42V 1.5A |
1个 |
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蓝牙板 |
用于小车测试 |
1块 |
九文档
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物品名称 |
参数说明 |
数量 |
|
小车安装使用说明书 |
Pdf文档 |
1份 |
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小车单片机整机控制软件说明书 |
Pdf文档 |
1份 |
|
手机端控制APP软件说明书 |
Pdf文档 |
1份 |
|
PC端控制软件说明书 |
Pdf文档 |
1份 |
|
海康云相机使用说明书 |
Pdf文档 |
1份 |
|
蓝牙驱动软件说明书 |
Pdf文档 |
1份 |
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