專利名稱：一種遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及遠程多地點處理各種報警信號 以及音、視頻監(jiān)控信息的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
目前，可視樓宇對講系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于各種樓宇上。申請?zhí)枮?00710032130. 3 的申請文件中公開了一種可視樓宇對講系統(tǒng)及其主機，圖1為該可視樓宇對講系統(tǒng)的原理 框圖；該系統(tǒng)包括主機以及若干個可視對講終端，各可視對講終端通過并聯(lián)的方式與主機 相連，主機中包含中央處理器，由中央處理器在控制信號線上發(fā)送控制信號給目的可視對 講終端。但是該種可視樓宇對講系統(tǒng)，傳輸?shù)氖且环N模擬信號，而監(jiān)控系統(tǒng)需要接入多個 監(jiān)控分機(即可視對講終端)，如果采用模擬技術傳輸，需要解決多個分機接入引起的阻抗 匹配問題，從而導致可接入的分機數(shù)量有限，同時，能夠實現(xiàn)的傳輸距離也有限。
實用新型內容本實用新型提供一種遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，將音、視頻數(shù)據(jù)和控制信息數(shù)據(jù)化處理 后，通過SHDSL技術進行數(shù)據(jù)傳輸，抗干擾能力強，系統(tǒng)通訊距離遠，兩節(jié)點之間大于3KM。本實用新型提供一種遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控主機和多個遠程監(jiān)控終端，監(jiān) 控主機和各個遠程監(jiān)控終端相互串聯(lián)，形成菊花鏈；所述監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端均包括 MCU 禾口 SHDSL 芯片；所述SHDSL芯片用于收發(fā)數(shù)據(jù)包，所述MCU根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包中包含的目的地 址信息判斷本遠程監(jiān)控終端是否為目的終端，如果是，則對所述數(shù)據(jù)包在本地進行處理，否 則，將所述數(shù)據(jù)包再通過所述SHDSL芯片轉發(fā)給與其連接的監(jiān)控主機或下一級遠程監(jiān)控終端。從以上方案可以看出，由于SHDSL芯片傳輸?shù)氖墙?jīng)過數(shù)字化處理的信號而不是模 擬信號，電路設計只需要考慮滿足下一級分機輸入阻抗即可，因此當系統(tǒng)接入新的監(jiān)控分 機時無須考慮阻抗匹配的問題，使得系統(tǒng)擴容簡單易行，同時抗干擾能力遠遠大于現(xiàn)有技 術中傳輸模擬信號的抗干擾能力。并且在設備硬件方面無須使用放大器對模擬信號進行放 大，使得所能夠接入的遠程監(jiān)控終端的數(shù)量不受限制。
圖1為現(xiàn)有技術中視頻監(jiān)控系統(tǒng)的原理圖；圖2為雙端口監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端的原理框圖；圖3為四端口監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端的原理框圖；圖4為半環(huán)單菊鏈遠程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖；圖5為全環(huán)單菊鏈遠程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖；[0013]圖6為半環(huán)雙菊鏈遠程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖；圖7為全環(huán)雙菊鏈遠程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖；圖8為混合單菊鏈遠程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種遠程監(jiān)控系統(tǒng)，該遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠解決現(xiàn)有技術中接入 的監(jiān)控分機數(shù)量有限、抗干擾能力弱以及無法遠距離傳輸?shù)膯栴}。本實用新型的遠程監(jiān)控 系統(tǒng)可以采用多種網(wǎng)絡拓撲結構，下面以幾個具體實施例加以說明本實用新型的詳細方案。實施例一本實用新型的遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以采用多種網(wǎng)絡拓撲結構，本實施例介紹半環(huán)單菊 鏈的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。在本實用新型的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中包括監(jiān)控主機和多個遠程監(jiān)控終端，圖2為 雙端口的監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端的原理框圖；監(jiān)控主機和各個遠程監(jiān)控終端相互串聯(lián)， 形成單菊鏈；在監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端內部包括MCU和SHDSL芯片；MCU通過SHDSL芯片 接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包，當SHDSL芯片接收到數(shù)據(jù)包時，MCU根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的地址信息判斷 本遠程監(jiān)控終端是否為目的終端，如果是，則MCU對數(shù)據(jù)包在本地進行處理，否則，MCU則通 過SHDSL芯片將所述數(shù)據(jù)包下發(fā)給與其連接的監(jiān)控主機或下一級遠程監(jiān)控終端，監(jiān)控主機 或下一級的遠程控制終端進行與上述相同的操作首先由SHDSL芯片接收來自上一級的數(shù) 據(jù)包，MCU根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目的地址信息進行判斷，處理數(shù)據(jù)包或者通過SHDSL芯片繼續(xù)進 行下發(fā)。SHDSL芯片和MCU均包括以太網(wǎng)接口和8BIT主處理器接口，在本實用新型中，MCU 通過以太網(wǎng)接口收發(fā)數(shù)據(jù)包，通過8BIT主處理器接口對SHDSL芯片進行初始化配置。雙端口的監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端是指監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端的SHDSL芯片 配置成一對局端CO接口和終端CP接口。本實用新型中，CO和CP為預先定義的接口，通過 預先定義好的CO接口和CP接口可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的雙向傳遞。當其中一個CO(或者CP)接 口用于和監(jiān)控主機或上一級遠程監(jiān)控終端的CP(或者CO)接口通信收發(fā)數(shù)據(jù)包時，另外一 個CP(或者CO)接口就負責和下一級遠程監(jiān)控終端或監(jiān)控主機的CO(或者CP)接口通信收 發(fā)數(shù)據(jù)包，在CO(或者CP)接口中收到的數(shù)據(jù)包中包含數(shù)據(jù)包的目的地址信息，MCU根據(jù)該 目的地址與本地ID號是否相符來判斷要不要對數(shù)據(jù)包進行本地處理。SHDSL芯片中的局端CO接口和另一 SHDSL芯片的終端CP接口是成對連接的，作為 一個優(yōu)選實施例，在CO接口和CP接口之間可以采用一對非屏蔽雙絞線UTP直接連接，能夠 實現(xiàn)全雙工高速通訊。采用UTP連接不但使得系統(tǒng)擴展簡單易行，而且進一步降低了整體 布線成本。當SHDSL芯片從CO(或者CP)端口收到數(shù)據(jù)包時SHDSL芯片把數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)接 口發(fā)送給MCU，MCU對數(shù)據(jù)包進行判斷，如果數(shù)據(jù)包中的目的地址與本地ID號相符，則MCU 把數(shù)據(jù)在本地進行處理；如果數(shù)據(jù)包中的目的地址與本地ID號不相符，則MCU通過以太網(wǎng) 接口將數(shù)據(jù)包發(fā)送回SHDSL芯片，使數(shù)據(jù)包通過另外一個端口 CP (或者CO)接口向下轉發(fā)， 發(fā)送到另一遠程監(jiān)控終端的CO(或者CP)接口。該過程稱為數(shù)據(jù)的中繼傳遞。[0024]系統(tǒng)中監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端還負責進行本地數(shù)據(jù)采集和控制任務，收發(fā)數(shù)據(jù) 流量比較小的數(shù)據(jù)包，例如發(fā)送分機采集到的報警信號、風機、水泵、門禁信息，接受監(jiān)控主 機發(fā)來的中央空調、攝像頭、云臺控制信號。如圖2所示的原理框圖，MCU可以通過CAN 口、并 行I/O 口、RS232 口等各種外圍接口與相應的外圍執(zhí)行單元連接，MCU將這些采集到的數(shù)據(jù) 打包后，通過SHDSL芯片發(fā)往目的地址進行遠程通訊，實現(xiàn)遠程監(jiān)控主機與本地各種類型 的監(jiān)控設備之間的通訊與控制。遠程監(jiān)控終端向監(jiān)控主機發(fā)送報警信號等數(shù)據(jù)包時，監(jiān)控 主機根據(jù)數(shù)據(jù)包中的源地址信息即可判斷出數(shù)據(jù)發(fā)自哪一臺監(jiān)控分機，隨后做相應處理。如圖2所示的原理框圖中，音、視頻信息可以選擇通過和MCU連接的音、視頻處理 模塊單元來處理。由于音、視頻信息數(shù)據(jù)量比較大，通常采用音視頻編解碼芯片(CODEC)來 完成，MCU把SHDSL芯片接收到的音、視頻壓縮數(shù)據(jù)包通過音視頻編解碼芯片解碼后，再通 過揚聲器和顯示器實現(xiàn)播放。本地音、視頻信息的流程相反，首先麥克風和攝像頭完成音 視頻采集，音視頻編解碼芯片完成音視頻壓縮編碼，MCU通過以太網(wǎng)接口把數(shù)據(jù)包傳遞到 SHDSL芯片，SHDSL芯片向網(wǎng)絡上發(fā)布。為了更加清楚的闡述本實用新型，以下列舉一個本實用新型的應用實例圖2中， 麥克風5和攝像頭2向音、視頻處理模塊單元1 (通常指編解碼芯片(CODEC))傳送音頻和 視頻模擬信號，編解碼芯片(CODEC)將模擬信號轉換為壓縮后的音視頻數(shù)據(jù)包，然后MCU6 通過以太網(wǎng)接口芯片向SHDSL芯片7傳送音視頻數(shù)據(jù)包，SHDSL芯片7將數(shù)據(jù)包向局端CO 接口或終端CP接口中的其中一個發(fā)送。如果CO(或者CP)接口收到數(shù)據(jù)包，通過以太網(wǎng)口發(fā)送給MCU6，MCTO解析數(shù)據(jù)包 中的地址信息判斷本數(shù)據(jù)包是否應該由本機接收，如果不是本地接收則MCU6通過以太網(wǎng) 口把數(shù)據(jù)包送回SHDSL芯片7，由CP (或者CO)接口轉發(fā)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)中繼轉發(fā)。如果MCTO判 斷是由本地接收，則對數(shù)據(jù)包進行判斷，若是音視頻壓縮數(shù)據(jù)包則發(fā)送給音、視頻處理模塊 單元1，音、視頻處理模塊單元1把數(shù)據(jù)進行解壓縮后由揚聲器4，顯示器3進行音頻、視頻 播放；若是其它控制信號，則通過相關的CAN 口、并行I/O 口、RS232 口等發(fā)送到相應的外圍 執(zhí)行單元。根據(jù)音、視頻處理模塊單元的不同情況，可以將語音，視頻信息的壓縮、解壓縮功 能分開在不同的芯片上完成，同樣可以實現(xiàn)本系統(tǒng)的功能。綜上可知，所述數(shù)據(jù)包內包括有音、視頻壓縮數(shù)據(jù)，地址信息，各外圍執(zhí)行設備的 監(jiān)控信息以及控制信息等；地址信息還包括源地址信息和目的地址信息，源地址信息是用 來幫助主機判斷接收到的信息來自哪一個遠程監(jiān)控終端，目的地址信息中則包含了數(shù)據(jù)包 要傳送到哪一個目的終端的信息。為提高整個系統(tǒng)的工作效率，在一開始對整個系統(tǒng)上電后，可以首先由監(jiān)控主機 發(fā)出查詢指令，收集各遠程監(jiān)控終端的ID信息，得出各終端的具體位置，并將這個位置信 息傳送給各遠程監(jiān)控終端儲存起來，這樣一來各終端在以后采集到數(shù)據(jù)包需要傳送時，就 可以根據(jù)這個最初儲存的信息迅速定位目的終端，在知道了目的終端處于整個線路中的哪 個位置后，選擇與目的終端相近的線路作為整個系統(tǒng)的傳輸方向，用最快的速度把數(shù)據(jù)包 發(fā)送到目的終端上。通過上述方案可以看出，本實用新型的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中，每一個監(jiān)控主機和 遠程監(jiān)控終端同時具備傳輸中繼和監(jiān)控設備的雙重功能。由于SHDSL芯片傳輸?shù)氖菙?shù)字化處理的信號，因此當接入新的監(jiān)控分機時無須考慮阻抗匹配的問題，使得系統(tǒng)擴容簡單易 行，極大提升了接入分機的數(shù)量；同時系統(tǒng)通信抗干擾能力強，遠遠大于現(xiàn)有技術中傳輸模 擬信號的抗干擾能力；而且本遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的設備投入和施工布線較目前流行的基于 以太網(wǎng)和光纖傳輸?shù)倪h程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)成本也低很多。實施例二參見圖3，本實施例與實施例一的區(qū)別在于實施例一中的監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控 終端的SHDSL芯片配置成一對局端CO接口和終端CP接口，而這里的SHDSL芯片是配置成 兩對局端CO接口和終端CP接口，這種配置下的監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端被稱為四端口的 監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端。這種四端口的配置方法的好處在于，在原有雙端口配置的基礎上增加了一倍的傳 輸帶寬，比如實施例一中2M的帶寬，在原有系統(tǒng)的基礎上將SHDSL芯片配置成四端口，則 帶寬就變成了 4M，這種增加帶寬的配置方法簡單易行，適用于寬帶容量需求大的用戶。這 種配置的另外一個好處是當其中的一個CO或者CP接口壞掉了也不會造成整個系統(tǒng)的通信 中斷，因為還有另外的一個CO或者CP接口可以使用，但是這樣一來就會造成傳輸帶寬的下 降。本實施例中的其他技術特征與上述實施例一中的相同，在此不予贅述。實施例三本實施例提供監(jiān)控主機和各個遠程監(jiān)控終端之間的幾種拓撲連接方式。參見圖4和圖5，是兩種網(wǎng)絡拓撲圖。圖4為半環(huán)單菊鏈的網(wǎng)絡拓撲圖，圖5為全 環(huán)單菊鏈遠程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖。通過實施例一我們已經(jīng)知道SHDSL芯片包括局端CO接口和終端CP接口，局端 CO(CP)接口和另一SHDSL芯片的終端CP(CO)接口是成對連接的，而監(jiān)控主機和各個遠程監(jiān) 控終端之間就是通過上述CO和CP接口之間的成對連接從而形成的相互串聯(lián)的連接方式。由CO和CP接口的對數(shù)的不同，監(jiān)控主機和各個遠程監(jiān)控終端之間的串聯(lián)可以分 為單菊鏈和雙菊鏈兩種。單菊鏈對應的是SHDSL芯片中只有一對局端CO接口和終端CP接口的情況，包括半環(huán)單菊鏈，所述一個監(jiān)控主機與一個遠程監(jiān)控終端連接，其它遠程監(jiān)控終端依 次連接在上述遠程監(jiān)控終端之后；全環(huán)單菊鏈，所述一個監(jiān)控主機與一個遠程監(jiān)控終端連接，其它遠程監(jiān)控終端依 次連接在所述遠程監(jiān)控終端之后，最后一個遠程監(jiān)控終端與所述監(jiān)控主機相連接，形成閉 環(huán)通路。其中半環(huán)單菊鏈這種連接方式適合小區(qū)中各遠程監(jiān)控終端為一字形排開的擺設， 該擺設的優(yōu)點是各終端從頭拉到尾，結構相對簡單，布線成本低；缺點是由于用這種方式串 聯(lián)，各終端的依賴性比較大，如果線路中某一終端發(fā)生損壞，勢必影響整個線路的連通性， 斷點前后的終端之間將不能再實現(xiàn)相互通信。為解決這個問題，本實用新型提供一種全環(huán)單菊鏈，一個監(jiān)控主機與一個遠程監(jiān) 控終端連接，其它遠程監(jiān)控終端依次連接在所述遠程監(jiān)控終端之后，最后一個遠程監(jiān)控終 端再與所述監(jiān)控主機相連接，彼此形成一個首尾相接的閉環(huán)通路。采用這種連接方式時當 環(huán)路中某一終端發(fā)生損壞，斷點前后的各終端之間依然能實現(xiàn)單向通信，保證了整個線路的連通性。與此類似的，雙菊鏈用于SHDSL芯片中包含有兩對局端CO接口和終端CP接口的 情況下，也包括半環(huán)雙菊鏈和全環(huán)雙菊鏈，這里雙菊鏈是相對于單菊鏈來定義的，一對CO 和CP接口的情況下稱為單菊鏈，當有兩對CO和CP接口時，稱為雙菊鏈。分別參見附圖6 和附圖7，由于這兩種串聯(lián)方式跟圖4和圖5中的串聯(lián)方式原理是相同的，不同的只是雙端 口和四端口的區(qū)別，因此這里不予贅述。圖8為混合單菊鏈遠程監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲圖，兼 顧了半環(huán)單菊鏈以及全環(huán)單菊鏈兩種串聯(lián)方式的優(yōu)點，雖然結構看似比較復雜，但采用這 種混合型的串聯(lián)配置方式在現(xiàn)實中具有很高的實用性。用戶可以根據(jù)各小區(qū)的具體情況自 由選擇哪種串聯(lián)方式。以上所述的本實用新型實施方式，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。任何 在本實用新型的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的權利要求保護范圍之內。
權利要求1.一種遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控主機和多個遠程監(jiān)控終端，其特征在于所述監(jiān) 控主機和所述各個遠程監(jiān)控終端相互串聯(lián)，形成菊花鏈；所述監(jiān)控主機和所述遠程監(jiān)控終端均包括MCU和SHDSL芯片，所述SHDSL芯片用于收 發(fā)數(shù)據(jù)包；所述MCU根據(jù)所述接收到的數(shù)據(jù)包中的地址信息判斷本地是否為目的終端，如 果是，則將所述數(shù)據(jù)包在本地進行處理，否則，所述MCU通過所述SHDSL芯片將所述數(shù)據(jù)包 下發(fā)給與其連接的監(jiān)控主機或下一級遠程監(jiān)控終端。
2.根據(jù)權利要求1所述的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述SHDSL芯片和MCU均 包括以太網(wǎng)口和8BIT主處理器接口，所述以太網(wǎng)口用于收發(fā)所述數(shù)據(jù)包，所述8BIT主處理 器接口用于所述MCU對所述SHDSL芯片進行初始化配置。
3.根據(jù)權利要求1所述的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述SHDSL芯片包括局端 CO接口和終端CP接口，所述局端CO接口用于接收所述監(jiān)控主機或上一級遠程監(jiān)控終端的 數(shù)據(jù)包，所述終端CP接口用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)包到下一級遠程監(jiān)控終端或監(jiān)控主機；或所述局端CP接口用于接收所述監(jiān)控主機或上一級遠程監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)包，所述終端 CO接口用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)包到下一級遠程監(jiān)控終端或監(jiān)控主機。
4.根據(jù)權利要求3所述的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述SHDSL芯片包括一對局 端CO接口和終端CP接口或兩對局端CO接口和終端CP接口。
5.根據(jù)權利要求3所述的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述SHDSL芯片中的局端 CO接口和另一 SHDSL芯片的終端CP接口之間成對連接，所述局端CO接口和終端CP接口之 間用一對非屏蔽雙絞線UTP連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述MCU包含外圍接口CAN 口、并行I/O 口、RS232 口，所述外圍接口用于與外圍執(zhí)行單元進行通信；所述MCU還用于控制與其連接的音、視頻處理模塊單元，所述音、視頻處理模塊單元用 于采集本地音頻和視頻信號，進行數(shù)字化處理后傳給所述MCU，由所述MCU通過SHDSL芯片 發(fā)往目的終端；以及把所述SHDSL芯片接收到的音視頻數(shù)據(jù)包通過所述MCU傳輸?shù)剿鲆簟?視頻處理單元并在本地進行處理后輸出。
7.根據(jù)權利要求1所述的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述SHDSL芯片接收的數(shù)據(jù) 包中包括音、視頻壓縮數(shù)據(jù)，控制信息，地址信息；所述地址信息還包括源地址信息，目 的地址信息。
8.根據(jù)權利要求4所述的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控主機和所述各個 遠程監(jiān)控終端相互串聯(lián)形成單菊鏈，包括半環(huán)單菊鏈，所述一個監(jiān)控主機與一個遠程監(jiān)控終端連接，其它遠程監(jiān)控終端依次連 接在上述遠程監(jiān)控終端之后；全環(huán)單菊鏈，所述一個監(jiān)控主機與一個遠程監(jiān)控終端連接，其它遠程監(jiān)控終端依次連 接在所述遠程監(jiān)控終端之后，最后一個遠程監(jiān)控終端與所述監(jiān)控主機相連接，形成閉環(huán)通 路。
專利摘要本實用新型公開了一種遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控主機和多個遠程監(jiān)控終端，監(jiān)控主機和各個遠程監(jiān)控終端相互串聯(lián)，形成單菊鏈；監(jiān)控主機和遠程監(jiān)控終端通過SHDSL芯片接收數(shù)據(jù)包，MCU根據(jù)數(shù)據(jù)包中的地址信息判斷本地是否為目的終端，如果是，則對數(shù)據(jù)包進行處理，否則，MCU通過SHDSL芯片將數(shù)據(jù)包下發(fā)。本實用新型提供的遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)采用使用數(shù)字化通訊，通訊距離遠，抗干擾能力強，能夠使接入的遠程監(jiān)控終端的數(shù)量不受限制。
文檔編號H04L12/28GK201821454SQ20102050507
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權日2010年8月24日
發(fā)明者仲兆峰, 歐陽軍, 賈宇輝, 郭偉文 申請人:廣州日濱科技發(fā)展有限公司