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我国正处在一个高速发展的历史时期,教育兴国是我国的一项基本国策,全社会都对教育事业投入了极大关注和巨大的人力物力,教育由原来的学分教育、知识教育向素质教育转变。而每年的高考是中国教育的一件大事,如何借助高科技手段对高考现场进行统一监控,如何更好的监督考场纪律,规范考场秩序是每年高考的一个重要课题.
二系统设计目标
在进行闭路监控系统设计的时候,依照某学校对该系统的基本需求,本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点,并依此为某学校提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。
?架构合理:就是要采用先进合理的技术来架构系统,使整个系统安全平稳的运行,并具备未来良好的扩展条件。
?稳定性和安全性:只有稳定运行的系统,才能确保某学校闭路监控系统平稳运行。系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础,同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑。随着某学校校园系统应用时间的增长,未来对系统的要求会更高。可扩展性保证当用户有更多的要求时,引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作,进一步扩展与提高系统的性能。
?产品主流:系统是否采用当今主流产品,关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。在设备选型时,我们将主要依据山南二高提出的具体需求,同时考虑产品厂家的技术先进性,产品是否为主流产品,原厂商的产品技术资料的完整性,原厂商的技术支持力量和产品制造单位的发展前景。所有这些是保证用户得到良好技术支持的条件,也是保障用户投资的基本条件。
?低成本低维护量:指力争有良好的性能价格比,所采用的产品应是简单,易操作,易维护,高可靠度的。系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据。系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。高可靠度是保障系统运行的基本要求,也是易维护性的保障。我公司将本着上述设计原则,来进行某学校闭路监控系统的设计。并将严格按照国际惯例并结合本单位的技术实力与工程经验,进行某学校监控系统整个工程的安装、测试以及验收,完工时将同时提交与工程相关的每个设备的安装使用手册、及系统的各种图表等各项文档资料,还将根据用户的实际需求提出技术培训和有偿服务的建议。
三系统设计原则、依据
1设计原则
本设计以行业标准作为设计依据,结合该校的具体情况,用最佳设计方案体现最高的性能价格比,是本方案设计的指导思想,也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。
?先进性:在投资费用许可的情况下,系统采用当今先进的技术和设备,一方面能反映系统所具有的先进水平,另一方面又使系统具有强大的发展潜力,以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
?可靠性:系统最重要的就是可靠性,系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的,因此系统必须可靠地、能连续地运行,系统设计时在成本接受的条件下,从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求,使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时,影响面也要尽可能小。
?安全性:对于一个系统来说,其内外部的安全性也非常重要,应具有密码、多级控制级别、撤设防级别;操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等,各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能。
?可扩充性:系统设计时应充分考虑今后的发展需要,系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
?规范性:由于本系统是一个严格的综合性系统,在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范,严格遵从各项技术规定,做好系统的标准化设计与施工。一切应从实际出发,使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
2设计依据
本方案设计根据甲方常规要求,并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括:
?JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
?GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》
?GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
?GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
?GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》
?GB4943-95《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》
?GB/T75-94《安全技术防范规范工程技术规范》
?GB50198-94《民用闭路电视监控电视系统工程技术规范》
四设备参数介绍
数字硬盘录象机
型号:-Y2006
多画面监视可以1、4、7、9、10、16个画面进行分屏,即可同时显示1~16通道影像。也可以全屏显示某一路摄像画面。
画面色彩调整可以调整各个通道画面的亮度、对比度、饱和度及色调。
状态显示显示系统当前时间,硬盘录像空间的使用情况,网络连接状态,各通道的录像状态。
用户管理可以在服务端设置允许访问的本地和远程用户组或者用户,并实现多级权限管理。
系统参数设置用户可以根据需要设置视频及音频的码流,设置录像方式(多播和点播),以及开通或关闭通道的远程传输功能。
■数字硬盘录像机外接设备控制
云台镜头控制可以对安装云台的通道进行控制,如控制镜头的上下左右转动及聚焦,设定镜头在某个位置的停留时间等。
切换矩阵控制可外接视音频切换矩阵,为每一路监视通道选择摄像画面,还可以设定时间间隔自动巡视多个镜头画面。
传感输入/报警输出控制可以设置传感器的类型,以及报警器与传感器的对应连接关系。可设置报警联动动作。
■数字硬盘录像机视音频录像与回放
同步录像1~16路视音频同步录像,录像的视音频码流均可以配置。
录像方式定时、报警触发、手动连续、运动检测等多种录像方式
回放功能可以支持多个通道同时回放,并且可以选择不同的回放速度进行逐帧回放。
回放检索可以按录像类型(所有类别、普通录像、报警录像)、按通道、按时间进行检索。
■数字硬盘录像机客户端远程功能
实时远程监视可以通过UDP或TCP/IP方式访问互联网或局域网中硬盘录像机服务端的实时广播视频每台客户端电脑可同时访问不同服衿魃系?6个广播通道。
远程控制客户端可以直接通过网络连接到服务端控制云台镜头的调节及切换矩阵的通道切换。
远程点播与回放客户端可以通过网络直接点播回放服务器上的视音频文件。最多可以同时回放不同服务器上共16个通道。
远程同步录像在客户端收看实时广播或者点播回放同时,可以在客户端本地将内容录制保存。这样可以实现异地远程备份。
■数字硬盘录像机其他功能
图像抓拍快捷的图像抓拍、放大、打印、保存及检索。
数据备份可以选择要备份的通道及时间段,将数据指定备份到网络、硬盘、光盘、软盘等路径。
3.数字硬盘录像机技术特点
监视/录像/回放/远程传输完全实时多工同步执行
硬件运动检测实现动就录不动就不录,节省硬盘空间
可调码流可选压缩硬件,完全满足不同网络环境需要
可扩展大容量硬盘,录像时间可以长达16路30天以上
多硬盘循环录像,自动磁盘管理,不因磁盘满丢失数据
全中文的图形操作界面,支持多种外设,支持数字硬盘录像软件升级
监控显示器
(LG、飞利普、三星)
尺寸:17寸
点距:0.264mm
最佳分辨率、刷新率:1280*1024@75Hz
对比度:450:1
亮度:260cd/m2
响应速度:16ms
光端机的选用
4/2通道视频复用器(OSD391/393)—多模光纤。
l特性:四/二路实时、全帧视频
调频调制
640TVL分辨率
8MHz带宽
自动的光增益控制(AGC)
LEDs灯诊断
光信号最大损耗:13分贝;更高可选
平均无故障工作时间>100000小时
l视频信号:4/2路输入
支持黑白:ELA、CCIR,彩色:NTSC、PAL、SECAM
输入视频信号:复合视频1Vp-p
输入阻抗:75欧姆
信躁比:60dB
l供电:输入电压:DC12V~16V
电流:0.2A
功耗:3.2W
1通道视频复用器(OSD381/383)—多模光纤。
l特性:单根光纤传输,单工传输
自动的光增益控制(AGC)
诊断指示:电平/损耗Level/LossTM、视频信号状态指示灯。
l视频信号:单路输入
带宽:10MHz±1dB
信躁比:测试带宽10Hz~4.5MHz>54dB@13dB衰减
输入视频信号:复合视频1Vp-p
输入阻抗:75欧姆
l供电:输入电压:DC12V~16V
电流:0.2A
功耗:3.2W
1通道视频、数据复用器(OSD420BT/BR)—多模光纤。
l特性:10-bit数字式视频传输
560TVL分辨率
用户设定数据格:RS232、RS422、RS485、曼彻斯特、TTL满足超过数EIA-250C平均距离标准
传输距离最大达18公里
信嘈比>67dB
增强的内置诊断检测仪
平均无故障工作时间>100000小时
视频信号:视频传输超过EIA/TI250C平均距离标准的要求
视频通道数:1
支持标准:黑白EIA,CCIR
彩色NTSC,PAL
视频输入信号:1.0VP-P标准复合视频
输出阻抗:75欧
信噪比:最小67dB
视频宽带:7MHz
视频分辨率:>560TVL
视频信号:数据通道数:1
数据方向:双向
数据格式:RS232(三线制和五线制)TTL
RS422、曼彻斯****、SensornetTM
RS485(二线制和四线制)
数据格式:RS232=250kbps
Manchester=250kbps
Biphase=250kbps
RS422=512kbps
RS485=512kbps
TTL=512kbps
供电:输入电压:DC13.5V~16V
电流:Tx0.35A;Rx0.8A
电功:Tx8W;Rx10W
彩色枪式摄象机
日本(SNKE)-460L
1/3(英寸)CCD拾取装置,752(H)×582(V)像素
水平清晰度480线。数字信号处理(DSP)功能降低拍摄网格图像时的彩色噪波。
垂直数字增强和数字光圈矫正功能,增强水平和垂直边缘的信号强度,提供清晰图像。
先进的数字背景光补偿(BLC)功能。拐点电路有效地扩大拍摄明亮物体时的动态范围。
50dB高信噪比,提供自然图像。
最低景物照度:F1.4时2lx。
特别设计的镜头安装接口可安装C和CS型镜头,亦可使用DC或VIDEO伺服ALC镜头。
先进的电子光线控制(ELC)功能,可选用价格便宜的固定光圈镜头,有效降低系统成本。
电源同步功能保证系统操作时的自由切换。松下系统中可采用极其方便的VD2同步功能。
五管线敷设方案
系统布线原则:由四部分构成
1.从摄像机安装的位置到弱电线槽,采用铁管或PVC管,其穿线截面不得超过管子截面的40%。
2.电缆线在线槽中的走线应平直,无扭绞,并按规定距离进行扎线,固定。
3.机房内走线为暗线,必要时布设专用线槽,机柜配线应满足整洁、安全的工艺要求。
4.配管、配线施工工艺均应符合JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》的要求。
六工程实施
工程设计及软件编写:在签定合同后,根据甲方实际需要绘制施工图纸,本公司提供接线图,系统图及平面施工布线图,按照合同文件规定提供设备材料,设备安装调试,系统开通运转,免费提供操作培训和售后服务;
现场施工及技术指导:本公司在不妨碍市政设施管线以及本工程周围建筑物或构筑物的情况下进行工程的施工。在施工期间,派出一位有经验的安装指导人员提供随时服务,负责排线施工,安装调试直至竣工验收解决一切有关本系统的现场安装问题。并且施工人员遵守工地的有关规定和制度,并主动做好与土建总承包单位的配合协调工作;
调试:在系统安装完毕后,派一组有经验的技术人员进行系统调试,调试完毕通过验收后,即保修期开始;
整个工程的设计必须经设计院认可签字后方能实施;
工程变更:若买方以书面形式向本公司发出就工程所作的任何指示,则本公司应尽全力达到买方的需求。如遇特殊情况应向买方阐明不能履行的真实理由,本公司不得单方面对承包工程做任何修改。承包工程的任何变更,均应经过买方与本公司双方签字认可,否则无效。
七验收和方式
验收办法:工程竣工时,本公司应向买方提出书面报告,由买方委托本公司负责牵头,上海市、区局技术防范办公室、买方和本公司以及有关专家联合验收。
验收标准按国标、市标及市局技防办和买方认可的施工图和材料封样为准。
如工程验收不符合合同文件明确的技术规范标准或设计施工图要求,买方认为工程必须返工,本公司必须无条件返工,并承担由此造成的工程返工修改费用。
八售后服务及培训
技术安全防范是保障财产和人员生命财产安全的重要措施,只有使系统时刻处于良好的工作状态,才能达到有效防范目的。要使设备处于完好的工作状态,除日常的维护保养外做好售后服务十分重要。
本公司严格按照国家、公安部、市府有关标准规范进行系统设计、施工安装;
设备在运往现场安装前须在公司进行系统24-48小时联试通电考核;
本公司设工程维修服务部,专职负责进行工程的售后服务及维修工作。本公司存有全部施工图纸及相关技术文件和合同,可供维修时查阅,以确保系统维护,不因原施工人员变动而受影响;
工程服务部在收到报修电话后,本市范围内应在24小时内,赶到现场,设备如有损坏(非业主造成),本公司负责免费更换。若因人为损坏,应按合同清单价承担费用;
通过本方案,LED显示屏制造商或者运营商可以全面而且及时地掌握系统的运行状态,可以及时监控已经出现或可能出现的故障,从而显著提高LED显示屏的维护速度,有效规避运营风险。
关键词:控制系统;状态监控;网络化集中监控
中图分类号:TN312+.8文献标识码:B
Status Monitoring Scheme of Multiple LED Displays
YUAN Sheng-chun1, YANG Cheng-pei2
(1. XIDIAN University, Xi'an Shaanxi 710126, China;
2. Xi'an Novastar Electronic Technology Co., Ltd., Xi'an Shaanxi 710068, China)
Abstract: Every status in a LED display can be monitored by the control system introduced in this paper, includes the working status of control system, the working status of every scanboard, the temperature/humidity/smoke of every cabinet, the speed of the fans in every cabinet, the voltage of the powers in every cabinet, and the open-circuit and short-circuit status of the led lamp in LED display. On the base of this control system, the multiple LED displays monitoring software introduced in this paper can remotely monitoring every status of every LED display on the internet. And it can send alarm by E-mail or GPRS module when every failure is detected.
By this solution, LED display manufacture can monitor the status of every display, and they can also get the information of every failure or will-failure in time. So the users can increase the speed of maintenance, and avoid the danger of running.
Keywords: control system; status monitoring; central monitoring and controlling on the internet
引 言
LED显示屏构造复杂、元器件数目繁多、工作环境恶劣,从而故障率比较高,因此对LED显示屏的工作状态进行监控显得尤为必要。
1LED显示屏需要监控的各个环节
显示屏是成本投入高、系统构成复杂的设备,每一个可能影响LED显示屏正常显示或安全运行的环节均需要被实时监控。这些环节主要包括如下内容。
1.1 控制系统工作状态
控制系统的故障将会直接导致显示屏的非正常显示,控制系统状态包括:控制器的工作状态、分配器的工作状态、扫描板的工作状态。
1.2 每一个箱体内的环境参数
温度:风机失效、局部短路、环境温度过高等因素均会导致箱体内温度过高,过高的温度会加剧显示屏的老化速度,缩短显示屏的使用寿命。
湿度:箱体渗水或漏水、环境湿度过高等因素均会导致箱体内湿度过高,过高的湿度会导致某些绝缘体导电或漏电,从而导致电路板的迅速腐蚀,特殊情况下还会导致意外情况的发生。
烟雾:发现到了烟雾意味着内部或外部有火灾隐患。
值得注意的是,传统的解决方案只能监控某一个局部的环境参数,但显示屏的每一个箱体均相对封闭,某一个局部的监控没有实际意义。真正意义上的显示屏环境参数监控应该能够监控到每一个箱体内的环境参数。
1.3 每一块开关电源的电压
开关电源是显示屏的易损件,其耐压件会随着长期高温高负荷运转而出现失效,长期运行时会出现电压降低或无电压输出等情况。
每一块显示屏的模块由几十至几千块开关电源供电,实时监控每一块开关电源的输出电压,保证显示屏的供电正常是显示屏运行的保证。
1.4 每一个风扇的转速
风扇用于排出显示屏的热量,如果风扇失效,显示屏的温度将会提高。而风扇的轴会因为长期高速运转逐步磨损,风扇的转速会随着轴的磨损逐步降低,当转速降低到一定程度的时候,其排风效果会大打折扣。
显示屏的每一个箱体内均装配有若干风扇,实时监控风机的转速比仅仅监控风机的失效更有必要,这样可以预警磨损比较严重的风机。
1.5 每一颗LED的开短路情况
每一块显示屏均由数百万颗LED灯组成,长期运行的显示屏会因为老化、静电、氧化等原因逐步出现LED的失效。驱动芯片制造厂商已经推出了带单点检测的芯片,采用该类驱动芯片,配合控制系统的支持,可以实时监视显示屏上每一颗LED灯的开短路情况。
2 LED显示屏单机监控方案
针对不同的故障类型,系统需要做出响应处理。对于涉及到显示屏安全方面的故障,控制系统将发出自动断电命令,以保障显示屏的安全。对于常规故障,则只需要在计算机上报警。具体的处理如表1所示。
显示屏控制系统以及监控系统结构框图如图1所示,数字图像、计算机指令以及状态回报信息通道都通过光纤和网线,走的都是同一个通信信道,信道连通到显示屏的每一个箱体。这种系统结构无需在现有的控制系统上额外增加监控系统,即可完成整个显示屏各个环节的监控。
3 集群LED显示屏网络化集中监控方案
广告行业、交通行业以及其它分布式结构大型企业,均有集群LED显示屏的应用需求,这种类型的应用对系统的可维护性提出了更高的要求。由于显示屏数目众多,实时监控集群内每一块显示屏的工作状态显得尤为必要。基于单机监控系统,通过Internet将所有单机系统以TCP/IP协议连接,可以构建一个集群监控软件,实现对集群显示屏状态的实时监控。
本方案中,集群显示屏网络监控系统(NovaMonitor)采用如图2所示的网络架构,在控制中心设立一台服务器,这台服务器拥有固定的域名或者IP地址,在服务器上部署NovaMonitor-Server,在显示屏控制计算机部署NovaMonitor-Client。
显示屏控制计算机开机后,将根据配置自动搜索NovaMonitor-Server并进行连接,连接成功后,将定时自动向服务器发送监测报告。
在服务器端,维护人员可以集中查看所有状态数据,并且实时监视每一块显示屏每一个环节的状态。维护人员可以在出现故障时,让系统采取预设的智能控制策略进行处理,也可以人工干预,对显示屏进行亮度调整以及断电等处理。
4 结论
一、首先是满足安全保卫部门的需求:
对厂区、大门、围墙、办公室、仓库等的实时监控。
意外事故的防范,需要采用声光电报警设备,并具备消防报警联动功能。
生产事故的的防范,应根据不同的企业要求,采用不同功能的报警设备,如温度检测,机械联动装置,烟感报警等。并具有事故录象功能,作为事故原因分析资料保存。
二、其次是企业领导和其他部门的需要:
企业领导以及各部门需要随时了解员工工作情况,车间生产情况、流水线运作情况等,对突发事件需要进行即时处理,需要进行双向语音通讯。
三、生产监控需要:
对于一些车间,因生产环境对人体健康有害,不利于作业,以及人工不易接近的工作环境,需要进行特别监控,但可能是属于生产机密的,这时需要进行视频保密。
四、外地通过Internet联网观看厂区情况,以及远程监控。
系统组成
1.系统结构图如下:
2.系统实现原理
(1)本系统采用我公司公司自主知识产权网络视频服务器,该产品使用目前国际上最先进的MPEG-4动态图象压缩技术。前端监控点即厂区、大门、围墙、停车场、各楼层、办公室、生产流水线等监控点的模拟图象信号经过网络视频服务器编码转化成数字信号,再通过网络传输到监控中心办公室,监控中心授权,通过客户端软件,领导、保安及企业各部门访问视频监控中心服务器浏览、监控相关监控点。同时,其他相关部门或人员亦可经专网/线、Internet,通过客户端软件浏览监控相关监控点图像。
(2)可以同时监控整个企业的所有监控点,监控中心设置一台或几台PC机,安装服务器端软件,作为主视频监控系统服务器。其他监控客户端安装客户端软件,通过访问系统服务器,实时浏览、遥控前端监控点视频图像和云台。
具体实现
前端监控点如下:大门(变焦、云台)、围墙(变焦、云台)、停车厂(变焦、云台)、A车间(变焦、云台)、B车间(变焦、云台)、办公室(固定)以及需要保密视频的流水线等。
监控端由监控中心统一授权,分别根据需要监控不同点,所需设备仅仅是创世科技客户端软件以及PC机。?
可以通过Internet进行网上实时监控,也可以作为公司宣传。
保安对进入厂区的人员进行监控,使用双向语音通话功能,可以进行语音呼叫及语音命令,当发生意外事故时,联动报警,录像,发生火灾事故时,联动消防功能。
领导及其他部门可以监控各办公室、车间,及时了解员工工作情况,车间运行情况。
在需要进行特别监控的工作环境周围设置具有特殊功能的摄像机、控制器、烟感报警、红外报警等,保证作业正常。对于需要进行保密的视频,通过监控中心服务器进行权限限制,做到严格保密。
【关键词】51单片机 TLC1549 多路数据监测
单片机技术经过长期的发展,在生产和生活的各个领域得到了广泛的应用。而51系列的单片机作为最早和最经典的类型有着广泛的应用和群众基础。TLC1549是德州仪器公司生产的10位模数转换器。内部含有采样保持,差分基准电压高阻输入,具有较强的抗干扰能力,并且它与单片机之间只需要较少的连接线便能实现通信。
本文介绍了利用这两种为广大电子爱好者熟知的器件构成的一种具有多路数据采集转换功能的设计方案,应用于电压信号的各种传感器,如温度,流量,水位。可以构成相应的数据采集监控系统。例如,可做成多路温度采集控制报警系统。
1 总体设计方案
本方案采用51单片机中的STC89C52RC作为主控芯片,STC的单片机可以直接通过串口下载程序,方便升级调试。TLC1549通过三根线即可与单片机通信,完成一路电压信号的AD转换,此方案在此基础上,增加了一个八通道的模拟多路选择器74HC4051,通过单片机程序控制依次打开各通道,可将八路传感器送入的信号分别经TLC1549进行转换,根据系统实际操作的对象,可按相应传感器的转换关系,通过程序换算,将采集的到信号转换成具体数值在液晶显示模块上显示出来。如温度传感器则转换成摄氏度,水位传感器转换成米。按键模块可以给系统预设一些参数,并可翻页查询各种参数。若采集数据超出这些范围,则由程序控制报警模块发出提示,同时也可控制相应的执行机构动作,将参数调整至合适范围内。控制系统的原理方框图如图1所示。
2 主要模块设计
本方案主要的模块包含数据采集转换电路,液晶显示模块,报警模块,执行机构控制模块。各部分简介如下:
2.1 数据采集转换电路
TLC1549是一款10位精度的AD转换芯片,完全可以满足一般生产和生活范围内的应用需要。其中REF+引脚上需要一个较稳定的基准电压。如图2所示,采用LM336-2.5集成稳压电路,它是一款精密的并联稳压二极管,具有较低的温度系数,多用于数字电压表,运放调节电路中作为较高精度的2.5V电压基准。1号引脚连接10K的电位器可以方便的微调该基准电压和温度系数。并联电容起到退耦和滤波的作用。
74HC4051是一款8通道双向模拟多路选择器。TLC1549与单片机相连接可实现一路AD信号转换,本设计将TLC1549的信号输入端与74HC4051的信号输出端连接在一起,便可实现最多八路信号输入的扩展。74HC4051的三个数据选择端及一个使能端与单片机的四个引脚相连,通过单片机编程依次选通各通道,将数据送入TLC1549进行转换处理,并送显示模块显示。
其中需要注意的是E为低电平时,八个通道可由S0至S2选中,编码从000至111分别与相应的通道对应,此时,通道呈低阻状态,信号与TLC1549连通。当E为高电平时,所有通道都进入高阻状态,相当于信号断开。74HC4051的模拟输入/输出端信号应在上限VCC和下限VEE之间,并且不超过10.0 V。
J21为一八针数据接口方便将八路信号与控制板相连,可根据实际情况在此接口前添加信号调理电路。
2.2 按键及报警
按键电路设计采用四个独立按键,报警电路采用三极管驱动蜂鸣器实现,这两个电路比较简单。其中,四个按键基本可以满足本系统的各种功能设置。如:菜单\功能键、上翻\+键、下翻\-键、确认键。如图3所示。
2.3 液晶显示
显示部分采用12232液晶显示器,它是一种自带字库及ASCII字符集的显示器件,比起1602来说,它可以显示汉字,并且体积较小。本方案应用到多路温度信号采集,则显示效果如图4所示。
2.4 执行机构控制
执行机构主要是控制如动机,水泵,加热源之类的大功率用电装置,单片机根据传感器采集数据经程序处理决策后给出控制信号。控制信号通过光耦及继电器连接并控制执行机构。
3 总结
本设计方案采用八路数据采集分时输入的方式,所以适用于对实时性变化速度不高的模拟量,即非突变的模拟量。此外1549转换的一个缺点是读取的数据是上次启动AD转换的结果,那么,在芯片上电复位后,第一次读取的数据是输出寄存器中的随机数,结果是不准确的,所以需要软件上做一些处理来获得更精确的数值。在信号经过74HC4051芯片过程中,要控制好开关各通道的时间和速度,必免引入干扰和误差。总体来说,本方案电路设计简单易行,为多路数据的采集转换提供了一种新的思路。
参考文献
[1]商杰,武洪涛.10位串行模/数转换器TLC1549在单片机系统中的应用[J].现代电子技术.2005(12)
[2]王利军.TLC1549串口传输与单片机的A/D设计[J].国外电子元器件,2007(10).
[3]陶炳坤,李楠,濮霞.基于TLC1549和AT89C2051的数字温度计设计[J].北华航天工业学院学报,2010(S1).
作者简介
张晓光(1980-),男,吉林省梅河口市人。现为福建水利电力职业技术学院讲师,主要从事电子信息工程、自动化、单片机与嵌入式系统的教学与应用研究工作。
解决方案
针对中小企业网络视频监控的功能需求和网络、应用现状,我们提出以下的解决方案。
系统结构
系统组成
一、监控前端
监控前端指需要视频监控的各地点,在企业网络视频监控中,可以是车间、办公室、锅炉房、大门口等。有的监控点在室外,有的在室内。
监控前端由监控设备、多种报警监测器、多路视频分割器(或分配器)、网络视频服务器组成。
监控设备可以根据用户需求选择不同档次的彩色摄像机。如果需要进行远程云台控制,需要配置云台与RS485解码器。各摄像机的视频信号(如果需要云台控制,也包括云台控制信号)需要连接到多路视频分配器,同时报警信号也需要连接到多路视频分配器。
报警监测器包括对烟感、温感、人体远红外报警监测器等,对企业的安全防护有重要作用。报警监测器连接到网络视频服务器。
多路视频分配器与网络视频服务器共同工作,可以实现在远程通过多选一的开关,观看其中的某一路视频信息。这样既可以使观看者看到多个监控点的视频图像,又可以大大地降低整个系统地成本。
远程观看视频的关键是需要将已采集的模拟视频信息进行数字化、压缩、传输。网络视频服务器完成这些功能。网络视频服务器是监控前端设备的核心,本系统方案使用网睛公司的ENE-008宽带网络视频服务器。视频服务器接入互联网。
ENE-008型宽带网络视频服务器采用国际最领先的H.264(MPEG-4/part10)视频压缩技术,能同时实现4路视频信号和音频信号的同步压缩、实时网络传输和远程实时观看。系统具有VMD(移动图像侦测)报警、烟感报警、温感报警、人体远红外防盗报警等功能,系统通过RS232(或RS485)实时采集传输现场设备数据,同时系统还能够通过网络进行远程实时控制(包括云台、镜头、消防、家电、自动化生产设备等),图像质量好,压缩比极高,32~800Kbps码流,352×288(或352×240)分辨率,25(或30)帧/秒,还能够将视频输出到模拟监视器、电视墙、大屏幕,为网络数字化视频监控提供完整解决方案。
二、通信传输
网络视频服务器的网络端口接入互联网。每路视频信号的码流设定为300~400K,就可以得到流畅、清晰的图像质量。现在最常用的ADSL带宽为512K,完全满足需要;如果更宽带上网,带宽则更加充足。
视频信息、报警信息以TCP/IP的方式传输。
三、企业内部监控及录像
在企业内部的监控中心,可以集中监控各监控点信息,并可进行硬盘录像,便于以后的查询、检索和回放。
在办公室,只要接入企业的局域网,即可进行观看和监控。
四、远程观看端
企业管理者出差在外时,只要能上互联网,就能随时随地观看企业内的情况。
系统可提供如下服务:
Ø观看工作场所现状;
Ø对关键点录像;
Ø进行安防报警。
五、自动化功能
连接网络视频服务器至企业电气设备,即可实现诸如关门开灯等一类的自动化功能。
系统实际配置
Ø配置1台网络视频服务器和多路视频分割器(或分配器)(8路或16路),需要交流电源;
Ø1套系统可带最多16个摄像头安装连接到多路视频分割器(或分配器)在需要视频监控的各地点。有的监控点在室外,有的在室内。
Ø人体远红外探测器、玻璃破碎检测器等安防附件连接到视频服务器;
Ø如果客户需要可控制摄像头方向的云台,也连到视频服务器;
Ø将一条ADSL宽带网络线接到视频服务器的网口(ADSL包月费很低廉,且可与企业上网不矛盾)。
系统功能
管理者可通过连接公共宽带网络或无线数据网络在电脑上逐一浏览每个监控点的图像;
系统可提供如下服务:
Ø观看工作场所现状;
Ø对关键点录像;
Ø进行安防报警。
Ø实现部分自动化功能。
系统安全性
视频监控,尤其是网络视频监控的安全性非常重要。经过用户授权才可以观看视频信息。
系统优势
本系统方案的优势在于:
•采用最先进的H.264视频压缩技术(目前市场上很少有类似产品,一般都是MPEG4压缩方式),既节约带宽,又保证高质量的图像。一旦模拟视频变成数字视频后,很容易保持其质量不变;
•尤其在已完成信息网络建设的场合下,网络视频服务器可“即插即用”地随时接入任一网络接点;
•能在办公室观看,还可以在外部、外地通过互联网观看,有利于管理者实施企业“可视化”管理;
•具有自主版权的监控软件系统功能齐全,使用方便、安全;