CN101694577B

CN101694577B - 交叉点开关矩阵在线监控系统

Info

Publication number: CN101694577B
Application number: CN2009101879960A
Authority: CN
Inventors: 程鹏; 孙云霞
Original assignee: DALIAN GIGATEC ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: DALIAN GIGATEC ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2029-10-20
Also published as: CN101694577A

Abstract

本发明公开了一种交叉点开关矩阵在线监控系统，其中装置包括：控制模块，串并转换模块，信号比较模块和控制模块，方法包括：首先对交叉点开关中同一路进行输出监看和输入监看信号通过串并转换后，传输至信号比较模块进行比较，看其是否一致并将比较的结果通知控制模块，进行该路传输是否正常或不正常的检测；重复以上步骤直至输出通道n与其对应的输入通道之间的路由都进行检测；控制模块在检查完全部输出通道及其对应的输入通道之间的路由关系之后，判断是否有不正常的事件记录，如有切换至备交叉点开关。该系统大大提高了矩阵的可靠性，实时性，保证了矩阵系统的稳定运行。另外，由于其结构简单，成本低廉适于在矩阵信号检测行业广泛推广。

Description

交叉点开关矩阵在线监控系统

技术领域

本发明涉及一种开关矩阵监控系统，尤其涉及一种交叉点开关矩阵在线监控系统。

背景技术

矩阵切换类产品作为专业、多元化的信号管理设备，在信号系统中起到了信号调度作用。作为系统中的核心设备，广泛用于广播电台、电视台、有线网络、电视会议、交通管理等需要进行信号管理和调度的领域，完成信号切换、管理、调度等功能。

矩阵切换类产品的机构通常采用模块化设计，包括电源，控制模块，交叉点板，输入模块，输出模块。为保证工作的可靠性，传统矩阵切换类产品在设计中往往采用冗余式设计，包括冗余式电源、冗余式控制模块。交叉点板作为矩阵切换类产品的核心模块也应当实现冗余式设计。然而交叉点板的备分若采用手动方式设计，即当工作人员发现模块工作不正常时，人为控制切换至备交叉点板，对于这种方式则要求工作人员需时刻监视输出信号，且有一定的延时；若采用自动方式设计，因交叉点板功能的特殊，在正常工作时每个路由开关均有信号通过，很难判断每个路由开关是否正常工作，对于大规模矩阵，难度更大。

由此可见，为保证矩阵切换类产品工作的可靠性，交叉点板的冗余式备分设计，是重中之重。而在交叉点板的自动冗余式备分设计中，交叉点开关的在线检测是关键性问题。因而一种能够在线检测交叉点开关是否正常工作的系统急需被研制。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种能够对交叉点开关矩阵的输入监看通道和输出监看通道的监看信号进行采集和比对，并根据比对结果控制系统是否将交叉点开关切换至备用的监控系统。具体技术内容如下：

一种交叉点开关矩阵在线监控装置，包括：

控制模块，用于控制主、备交叉点开关矩阵的切换，及信号通道的选择；

其特征在于还包括：

串并转换模块，用于对交叉点开关矩阵中监看同一通道信号的输入监看通道的输入监看信号和输出监看通道的输出监看信号进行采集，并进行串并转换后送至信号比较模块中；

信号比较模块，用于判断串并转换模块传回的监看同一通道的输入监看信号及输出监看信号是否相同，并将结果传至控制模块；

控制模块，用于接收信号比较模块传输过来的比较结果，当检查完全部输出通道及其对应的输入通道之间的路由关系之后，查看是否有传输不正常的通道，不正常的通道即为该通道的输入监看信号和输出监看信号不相同，如有则进行主、备交叉点开关的切换。

一种交叉点开关矩阵在线监控方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将交叉点开关的输出通道1路由至输出监看通道，同时根据通道的对应关系将输出通道1对应的输入通道路由至输入监看通道；

2)将输入监看通道及输出监看通道的信号进行串并转换并传输至信号比较模块；

3)利用信号比较模块中的比较器实时比较输入监看通道，输出监看通道的信号是否一致，并将比较的结果通知控制模块；

4)控制模块根据信号比较模块提供的数据判断该路传输是否正常，若不正常，则记录此事件后继续进行下一路通道的检测，若正常，则继续下一个步骤；

5)重复以上步骤，检测输出通道2与其对应的输入通道之间的路由，输出通道3与其对应的输入通道之间的路由，直至输出通道n与其对应的输入通道之间的路由；

6)控制模块在检查完全部输出通道及其对应的输入通道之间的路由关系之后，判断是否有不正常的事件记录，如有切换至备交叉点开关。

步骤6还包括：控制模块在检查完全部输出通道及其对应的输入通道之间的路由关系之后，判断有不正常的事件记录，控制模块会控制交叉点开关再做一次切换动作，然后比较输入监看通道及输出监看通道，若此次通道检查的结果仍有该事件记录，在进行切换至备交叉点开关的操作。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的交叉点开关矩阵在线监控系统大大提高了矩阵的可靠性，实时性，保证了矩阵系统的稳定运行。另外，由于其结构简单，便于生产，而且成本非常低廉适于在矩阵信号检测行业广泛推广。

附图说明

图1是本发明实施例的系统结构框图；

图2是本发明实施例的控制模块功能结构框图；

图3是本发明实施例的信号比较模块功能结构框图；

图4是本发明实施例1的流程图；

图5是本发明实施例2的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本监控系统主要对交叉点开关矩阵中的交叉点开关进行监测，

通常在交叉点开关矩阵中设主、备交叉点开关板关用于完成各种信号的切换(并输出两路监看信号至串并转换模块。)。交叉点开关上电时均处在工作状态，其片选及输出由控制模块决定；本发明所述的交叉点开关矩阵在线监控系统，主要包括：串并转换模块：对交叉点开关输出的两路视频信号做串并转换，将并行信号送至信号比较模块；信号比较模块：判断输入监看通道及输出监看通道的信号是否相同，并将结果传至控制模块；控制模块：根据信号比较模块的比较结果，决定使用哪一个交叉点开关。

其中串并转换模块可以选择解串器，要求输出的并行差分信号对的数量较少，但又不影响信号质量(如：LMH0341解串器)。控制模块根据信号比较模块的检测结果，控制主或备交叉点开关工作，可选用执行速率较快的CPU(如：M3系列控制单片机LM3S8938)；另外，为保证控制模块的工作稳定性，可在控制模块的外围增加组合逻辑功能模块(如图2所示)，完成标准输入输出口的扩展及组合逻辑功能，实现微控制器使用较少的控制口线控制多个器件，包括交叉点开关；该组合逻辑功能模块可选择CPLD(如：ALTERA公司的MAXII系列产品)。

信号比较模块可选用可编程逻辑器件FPGA，要求逻辑单元足够大，速度足够快，同时接口电平要符合串并转换模块输出的电平(如：XILINX的span3E系列芯片XC3S500E)。其工作原理是解串后的两路并行数字视频信号分别进行同步提取，用各自的行同步作为触发，存在各自的行缓存。同时以第二路的行同步作为2T行缓存的读触发，同时读出2个行缓存中的数据，送入10位比较器进行比较，当两路视频输入相同时，比较器输出为低电平；否则比较器输出为高电平，触发计数器计数。此处，可根据实际应用，设定每行允许不同点的门限来控制计数器的溢出。当计数器溢出时，即为两幅画面不同。其中解串是把串行的视频数据通过电缆均衡和时钟恢复后，转换成并行数据，根据CCIR656标准，从并行数据中提取出视频信号的同步信息，以同步信息为触发信号，把两路视频信号存入到各自的缓存。同时，以参考信号的同步作为两路缓存的读信号，保证读出的两路信号在各自图像上的相对位置是相同的。进行比较时，相对于图像是否相同需要设有一定得容限，即可以设定最低的误码率，如果要达到完全相同，即误码率是零，则容限设为零即可。

如图3所示，信号比较模块包括：EAV/SAV解码器，用于对串并转换模块传输过来的输入监看通道和输出监看通道的输出信号进行同步信号提取，即根据CCIR656视频规范标准，从串并转换后的10BITS并行视频信号中提取行、场、帧同步信号行缓存器，用于对对输入和输出两路视频数据进行缓存，以便同步输出，进行对应像素的比较。比较器，用于对缓存器中的即在上一步中存入行缓存器的两路视频信号进行比较两个路视频信号进行比较，当比较数值不同时发出计数器计数信号；计数器，用于记录比较器发出的计数信号，需要时钟计数，该时钟是由同步提取芯片(这里用SAA7118)产生，视频比较的长度也由同步提取芯片从外同步信号中提取的行，场同步信号控制，当进行每行内像素点比较时，则行长度等于同步信号的行同步长度；

下面对本发明所述方法是如何工作的进行详细说明：

实施例1，如图4所示本发明的装置协同工作完成交叉点开关的在线检测功能。其整体工作过程如下：

1)控制模块LM3S8938将交叉点开关的输出通道1路由至输出监看通道，同时根据通道的对应关系将输出通道1对应的输入通道路由至输入监看通道；

2)串并转换模块LMH0341将输入监看通道及输出监看通道的信号进行串并转换并传输至信号比较模块；

3)信号比较模块实时比较输入监看通道，输出监看通道的信号是否一致。并将比较的结果通知控制模块；

4)控制模块根据信号比较模块提供的数据判断该路由是否正确，若不正常，则记录此事件。若正确，则继续下一个步骤；

5)重复以上步骤，检测输出通道2与其对应的输入通道之间的路由，输出通道3与其对应的输入通道之间的路由，直至输出通道n与其对应的输入通道之间的路由。

6)控制模块在检查完全部输出通道及其对应的输入通道之间的路由关系之后，判断是否有不正常的事件记录，若没有，则交叉点开关工作正常，若有说明交叉点开关有问题，需切换至备交叉点开关。

实施例2：步骤1至步骤5同实施例1相同，不同的在于步骤6在控制模块在检查完全部输出通道及其对应的输入通道之间的路由关系之后，判断有不正常的事件记录，则控制模块会控制交叉点开关再做一次切换动作，然后比较输入监看通道及输出监看通道，若此次通道检查的结果仍有事件记录，则说明交叉点开关有问题，在进行切换至备交叉点开关的操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种交叉点开关矩阵在线监控装置，包括：

其特征在于还包括：

2.一种交叉点开关矩阵在线监控方法，其特征在于包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种交叉点开关矩阵在线监控方法，其特征在于步骤6还包括：控制模块在检查完全部输出通道及其对应的输入通道之间的路由关系之后，判断有不正常的事件记录，控制模块会控制交叉点开关再做一次切换动作，然后比较输入监看通道及输出监看通道，若此次通道检查的结果仍有该事件记录，再进行切换至备交叉点开关的操作。