CN103389657B - 双备份可编程中央控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双备份可编程中央控制系统，包括主控制模块，所述系统包括两个相对独立的第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块分别与主控制模块相连，所述第一控制模块和第二控制模块分别包括相应的网络模块、串口模块、继电器模块、数字模块以及红外模块，所述网络模块、串口模块、继电器模块、数字模块以及红外模块分别与相对应的网络接口、串行接口、继电器接口、数字输入/输出接口、红外输入/输出接口相连；所述串行接口包括用户控制串口和可编程控制串口；所述主控制模块分别与电源模块和触摸控制屏相连。本发明功能齐全，性能稳定，使用简便，可以满足高端多媒体会议系统高稳定高可靠性等的要求。

Description

双备份可编程中央控制系统

技术领域

本发明涉及一种中央控制系统，尤其是涉及一种双备份可编程中央控制系统。

背景技术

随着社会和科学技术的不断发展，信息交流和沟通也就变得越来越频繁，越来越重要。各种视听设备、投影设备等设备逐渐普及，从而带动了会议中控系统等开始迅速进入各行各业。现在的会议室、电化教学室等，已经不是以前单一的一张讲台一张椅子一个话筒了，取而代之的是各种先进的多媒体会议及教学设备，基础的如：投影机、影碟机、录像机、视频展示台、多媒体电脑、电动屏幕，一些大型会议室还配备了同声传译系统、电子表决系统、大屏幕投影、多画面切换系统等。多种设备的使用必定带来烦杂的设备操作，如：要打开多种设备电源，要关闭灯光，要频频切换各种音视频信号，要不断切换投影画面等等。在这种情况下，一种能够集中管理和控制这些设备，能同时控制会议室、教室各种资源并且操作简单、多样化的多媒体中央控制系统便应运而生。

以多媒体教室为例，中央控制系统作为所有电教设备的控制中心。教室内所有的电教设备如：录像机、影碟机、投影机、电动屏幕、音响、室内灯光、窗帘等都可以与中央控制系统相连，受其控制。

中央控制系统的控制方式多样化，例如可以通过串口连接电脑，通过电脑来控制和管理中控；可以通过网络连接中控，实现远程控制；也可以通过现在流行的触摸屏对中控进行控制。拿触摸屏控制方式来说明，用户只需要坐在触摸屏前，便可以直观的操作整个系统，包括系统开关、各设备开关、灯光明暗度调节、信号切换、信号源的播放和停止、各种组合模式的进入和切换、音量调节，以及对用于扩声的会议音响系统；用于讨论、表决、投票的数字会议及同声传译系统；用于远程会议的视频会议系统；用于视频、VGA信号显示的大屏幕投影系统；用于提供音视频信号的多媒体周边设备；用于全局环境设施、系统设备控制等系统的全自动综合控制等。

普通的多媒体中央控制系统虽然功能已十分强大，但接口有限，且扩展性并不是很强，因此在很多应用环境中难以满足用户需求。会议型中央控制系统可以说很好的解决了上述这些问题。会议型中控可以说是一种集中管理型的多媒体控制系统设备，它提供了多路常用的串口、DO、红外的控制接口，同时也具备了普通中央控制系统所具有的网络、触摸屏接口。接口的多样化和数量的增多，都很好的增强了可扩展性，比如用户可以通过串口接口加上软件的配合即可实现对矩阵设备或其他设备的控制。这样一来，用户实际上只需要管理这一台可编程会议中央控制系统即可实现对其他中控、矩阵等管理设备的控制与管理。但是一般的会议型中央控制系统由于使用环境的复杂，接的设备众多，难免会出现一些接口电路芯片、电源的损坏，这种在高端应急应用场合下是绝不允许的，迫切需要一种出现这种状况下能应急使用的设备。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种双备份可编程中央控制系统。

一种双备份可编程中央控制系统，包括主控制模块，所述系统包括两个相对独立的第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块分别与主控制模块相连，所述第一控制模块和第二控制模块分别包括相应的网络模块、串口模块、继电器模块、数字模块以及红外模块，所述网络模块、串口模块、继电器模块、数字模块以及红外模块分别与相对应的网络接口、串行接口、继电器接口、数字输入/输出接口、红外输入接口、红外输出接口相连；所述串行接口包括用户控制串口和可编程控制串口；所述主控制模块分别与电源模块和触摸控制屏相连。

优选地，所述第一控制模块与第一控制板卡相连，第二控制模块与第二控制板卡相连；所述触摸控制屏、第一控制板卡和第二控制板卡分别设置在前面板上；所述网络接口、用户控制串口、可编程控制串口、继电器接口、数字输入/输出接口、红外输出接口分别设置在后面板上。

优选地，所述后面板上还布设有第一电源输入接口、第二电源输入接口和电源开关，电源开关与电源模块相连，第一电源输入接口和第二电源输入接口分别与电源开关相连。电源开关，中间是关闭，向上切换到第一电源，向下切换到第二电源。

优选地，所述第一控制板卡和第二控制板卡上下平行设置在前面板上。

优选地，所述第一控制板卡和第二控制板卡与前面板之间分别采用卡接。第一控制板卡、第二控制板卡与接口分离设计，第一控制板卡和第二控制板卡与前面板之间分别采用抽拉式板卡式设计，方便更换。

优选地，所述第一控制板卡和第二控制板卡上分别布设有红外输入接口、电源指示灯、系统运行指示灯、串口指示灯、信号指示灯和USB接口。系统提供红外代码学习功能，该红外接收窗口用于接收红外代码，通过红外方式控制设备；电源指示灯亮，表示电源接通状态，熄灭则为断电状态；系统运行指示灯指示设备系统工作状态，系统上电约10s后常亮，表示系统正常工作；串口指示灯当任意串口有控制信号发出时闪烁；信号指示灯当各种控制设备发出控制信号时闪烁；USB接口为mini5p接口，用于下载用户程序、红外学习、调试控制等。

优选地，所述用户控制串口的数量为2个，包括1个触摸屏控制串口和1个电脑控制串口；可编程控制串口的数量为10个，其中4个是双向控制接口，另外6个是单向发送控制接口。

2个独立固定的用户控制串口可采用RS232控制接口，方便接驳触摸屏、本地电脑等控制界面；2个用户控制串口都是DB9公头，用于相关设备输入控制，它们的接口线序定义分别为：

触摸屏控制串口(Touch Screen)：2:RXD 3:TXD 5:GND

电脑控制串口(PC)：2:TXD 3:RXD 5:GND。

系统包含10个可编程串行通讯接口COM1～COM10,都是DB9公头；其中COM1～COM4是双向控制接口，COM5～COM10是单向发送控制接口。可以任意编程收发RS232、RS485通讯格式数据。每个接口波特率支持600-115200，可连接具有RS232/485通讯协议的设备（如各类投影机、矩阵、控制模块等）。

接口线序定义 1:485+ 2:RXD 3:TXD 4:485- 5:GND。

优选地，所述继电器接口为弱电继电器接口，其数量为8组，每2个接口为一组。

系统提供8组独立的继电器接口，可以控制接入负载设备的开关，接口两个为一组,可以任意控制每一组的联通与关断。

优选地，所述红外输出接口的数量为8组，每2个接口为一组；数字输入/输出接口的数量为8组，每2个接口为一组。

系统提供8组独立的红外输出接口，可以通过连接红外发射管独立或同时控制多个设备，互不干扰；同一个发射端口可以控制多个不同的红外设备；接口两个为一组，靠左边接红外发射管的正极，右边是负极。

优选地，所述可编程控制串口采用RS232/RS485接口。

优选地，所述主控制模块、第一控制模块和第二控制模块的编程方式均采用代码编程。提供更加强大的交互控制功能，可添加串码、红外、继电器等各种控制，接收响应串口I/O输入，支持红外学习管理，支持USB接口，实时更新控制程序和触摸屏界面。

本发明网络接口可采用RJ45网络接口（LAN），可连接至路由器或交换机，使得设备可以通过网络进行控制。

触摸控制屏为4.3寸可编程液晶触摸屏。外观更加人性化，美观高档。

本发明最多支持10路RS485控制总线，可任意扩展控制模块，如多台调光器、多台射频无线接收器、多台电源控制器等，最大可支持连接2560个设备；支持网络控制功能，可以通过WIFI设备再经过无线路由器控制中控，支持WIFI平台有苹果IOS、安卓Android、WindowsCE等操作系统的手机或平板电脑；全面支持第三方设备及控制协议，客户可自行设置多种控制协议和代码；支持多代码的控制，即一键发多种代码（IR红外、RS485代码、RS232代码）。强大的网络功能，完善的周边设备，赋予了本发明稳定可靠的机器性能。

本发明采用国际流行全贴片式（SMT）生产工艺，能实现大批量生产，且具有高品质及较高的兼容性和稳定性，有较高的性价比；全铝合金2U标准外壳，国际流行高端产品设计风格，外观美观大方。

本发明所有端口的电路采用了冗余设计，电源输入也有两套，相当于内置两个中控，接口共用，任意时刻只有一路中控起作用，可随时切换到另一路，且达到线路物理完全断开，不会相互影响。

本发明是一款可编程完全双备份多媒体中央控制系统，是专门为高端多媒体会议系统高稳定高可靠性要求开发的产品，所有端口电路采用了冗余设计，相当于内置两个中控，接口共用，任意时刻只有一路中控起作用，可随时切换到另一路，且达到线路物理完全断开，不会相互影响，功能齐全，性能稳定，使用简便，编程方式采用一站式嵌入式编程，只要编一个界面就可以，简单快捷方便，是高端多媒体会议室理想的选择，其优异的性价比特别适合行业客户大批量使用。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明前面板的结构示意图。

图3是本发明接口分布示意图。

图4是本发明继电器接口分布示意图。

图5是本发明红外输出接口分布示意图。

图6是本发明数字输入/输出接口分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

参照图1～6，一种双备份可编程中央控制系统，包括主控制模块，所述系统包括两个相对独立的第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块分别与主控制模块相连，所述第一控制模块和第二控制模块分别包括相应的网络模块、串口模块、继电器模块、数字模块以及红外模块，所述网络模块、串口模块、继电器模块、数字模块以及红外模块分别与相对应的网络接口、串行接口、继电器接口、数字输入/输出接口、红外输入接口、红外输出接口相连；所述串行接口包括用户控制串口和可编程控制串口；所述主控制模块分别与电源模块和触摸控制屏相连。

所述第一控制模块与第一控制板卡相连，第二控制模块与第二控制板卡相连；所述触摸控制屏1、第一控制板卡2和第二控制板卡3分别设置在前面板上；触摸控制屏为4.3寸可编程液晶触摸屏，外观更加人性化，美观高档。第一控制板卡2和第二控制板卡3上下平行设置在前面板上，且其与与前面板之间分别采用卡接；采用抽拉式板卡式设计，方便更换。

所述第一控制板卡2和第二控制板卡3上分别从左到右顺次布设有红外输入接口4、信号指示灯5、串口指示灯6、系统运行指示灯7、电源指示灯8和USB接口9。系统提供红外代码学习功能，该红外接收窗口用于接收红外代码，通过红外方式控制设备；电源指示灯亮，表示电源接通状态，熄灭则为断电状态；系统运行指示灯指示设备系统工作状态，系统上电约10s后常亮，表示系统正常工作；串口指示灯当任意串口有控制信号发出时闪烁；信号指示灯当各种控制设备发出控制信号时闪烁；USB接口9为mini5p接口，用于下载用户程序、红外学习、调试控制等，USB接口9的设计使更新程序更为方便快捷。。

所述网络接口10、用户控制串口13、可编程控制串口12、弱电继电器接口14、数字输入/输出接口（I/O）15、红外输出接口（IR）11分别设置在后面板上。网络接口采用1路RJ45网络接口（LAN），可连接至路由器或交换机，使得设备可以通过网络进行控制。后面板上还布设有第一电源输入接口16、第二电源输入接口18和电源开关17，电源开关17与电源模块相连，第一电源输入接口和第二电源输入接口分别与电源开关相连。电源开关，中间是关闭，向上切换到第一电源，向下切换到第二电源。

用户控制串口13的数量为2个，包括1个触摸屏控制串口和1个电脑控制串口；2个用户控制串口为独立固定的RS232控制接口，其均为DB9公头，用于相关设备输入控制，它们的接口线序定义分别为：

触摸屏控制串口(Touch Screen)：2:RXD 3:TXD 5:GND

电脑控制串口(PC)：2:TXD 3:RXD 5:GND。

系统包含10个独立可编程串行通讯接口COM1～COM10,都是DB9公头；其中COM1～COM4是双向控制接口，COM5～COM10是单向发送控制接口；可以任意编程收发RS232、RS485通讯格式数据。每个接口波特率支持600～115200，可连接具有RS232/485通讯协议的设备（如各类投影机、矩阵、控制模块等）；

接口线序定义 1:485+ 2:RXD 3:TXD 4:485- 5:GND。

参照图4，系统提供8组独立的弱电继电器（RELAY）接口14，可以控制接入负载设备的开关，接口两个为一组,可以任意控制每一组的联通与关断。

参照图5，系统提供8组独立的红外（IR）输出接口，可以通过连接红外发射管独立或同时控制多个设备，互不干扰；同一个发射端口可以控制多个不同的红外设备；接口两个为一组，靠左边接红外发射管的正极，右边是负极。

参照图6，系统提供8组独立的数字输入/输出（I/O）接口，接收0-5V(10mA负载电流)的信号输入。接口两个为一组，靠左边接信号输入，右边接地。

本发明控制模块编程方式采用代码编程，提供更加强大的交互控制功能，可添加串码、红外、继电器等各种控制，接收响应串口I/O输入，支持红外学习管理，支持USB接口，实时更新控制程序和触摸屏界面。

本发明采用32位Samsung ARM9内核处理器，处理速度可达400MHZ；主机与备机之间可实现快速切换；内置64MB内存及128MB的大容量FLASH存储器；采用可编程逻辑阵列电路，运行速度更快，系统更稳定。本发明外置笔记本电源适配器冗余供电DC12V90W，国际通用电源(110V-240V)，适合任何地区。

本发明具有以下功能特点：

1. 采用32位Samsung ARM9高性能处理器，处理速度可达400MHZ；

2. 主机内置64MB内存及128MB的大容量FLASH存储器；

3. 强大的网络功能，完善的周边设备，稳定可靠的机器性能；

4. 采用可编程逻辑阵列电路，运行速度更快，系统更稳定；

5. 接口与控制板卡分离设计，控制板卡采用抽拉式板卡式设计，方便更换；

6. 电路采用了冗余设计，电源输入也有两套，相当于内置两个中控；

7. 1路RJ45网络控制端口，支持网络控制功能，可以通过WIFI设备再经过无线路由器控制中控，支持WIFI平台有苹果IOS、安桌Android、WindowsCE等操作系统的手机或平板电脑；

8. 2路独立固定RS232控制接口，方便接驳触摸屏、本地电脑等控制界面；

9. 10路独立可编程串行通讯接口；最多支持10路RS485控制总线，可任意扩展控制模块，如多台调光器、多台射频无线接收器、多台电源控制器等，最大可支持连接2560个设备；

10. 8路弱电继电器控制接口；

11. 8路独立的红外输出接口；

12. 8路独立的数字输入/输出接口；

13. 2路MINI USB可编程接口，更新程序方便快捷；

14. 后面板具有系统软件传输接口；

15. 前面板内置4.3寸可编程液晶触摸屏，外观更加人性化，美观高档；

16. 全面支持第三方设备及控制协议，客户可自行设置多种控制协议和代码；

17. 支持多代码的控制，即一键发多种代码（IR红外、RS485代码、RS232代码）；

18. 采用国际流行全贴片式（SMT）生产工艺，可以高品质、大批量生产；有较高的兼容性和稳定性，有较高的性价比；

19. 全铝合金2U标准外壳，国际流行高端产品设计风格，外观美观大方。

Claims (7)

1.一种双备份可编程中央控制系统，包括主控制模块，其特征在于：所述系统包括两个相对独立的第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块分别与主控制模块相连，所述第一控制模块和第二控制模块分别包括相应的网络模块、串口模块、继电器模块、数字模块以及红外模块，所述网络模块、串口模块、继电器模块、数字模块以及红外模块分别与相对应的网络接口、串行接口、继电器接口、数字输入/输出接口、红外输入接口、红外输出接口相连；所述串行接口包括用户控制串口和可编程控制串口；所述主控制模块分别与电源模块和触摸控制屏相连；

所述第一控制模块与第一控制板卡相连，第二控制模块与第二控制板卡相连；所述触摸控制屏、第一控制板卡和第二控制板卡分别设置在前面板上；所述网络接口、用户控制串口、可编程控制串口、继电器接口、数字输入/输出接口、红外输出接口分别设置在后面板上；

所述后面板上还布设有第一电源输入接口、第二电源输入接口和电源开关，电源开关与电源模块相连，第一电源输入接口和第二电源输入接口分别与电源开关相连；

所述双备份可编程中央控制系统应用于多媒体会议系统。

2.根据权利要求1所述的双备份可编程中央控制系统，其特征在于：所述第一控制板卡和第二控制板卡上下平行设置在前面板上，所述第一控制板卡和第二控制板卡与前面板之间分别采用卡接。

3.根据权利要求1所述的双备份可编程中央控制系统，其特征在于：所述第一控制板卡和第二控制板卡上分别布设有红外输入接口、电源指示灯、系统运行指示灯、串口指示灯、信号指示灯和USB 接口。

4.根据权利要求1所述的双备份可编程中央控制系统，其特征在于：所述用户控制串口的数量为2个，包括1个触摸屏控制串口和1个电脑控制串口；可编程控制串口的数量为10个，其中4个是双向控制接口，另外6个是单向发送控制接口。

5.根据权利要求1所述的双备份可编程中央控制系统，其特征在于：所述继电器接口为弱电继电器接口，其数量为8组，每2个接口为一组。

6.根据权利要求1所述的双备份可编程中央控制系统，其特征在于：所述红外输出接口的数量为8组，每2个接口为一组；数字输入/输出接口的数量为8组，每2个接口为一组。

7.根据权利要求1所述的双备份可编程中央控制系统，其特征在于：所述主控制模块、第一控制模块和第二控制模块的编程方式均采用代码编程。