CN104065581A - 一种智能无线路由器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能无线路由器，包括：路由器模块和电源监控模块，两者通过RS-232接口相通信，且电源监控模块连接并控制路由器的主电源和锂电池备用电源，所述电源监控模块包括：电压检测电路，用于连接并测量路由器的主电源；所述第二主控单元，用于当电压检测电路检测到路由器断电时，切换至锂电池为路由器供电；电池电压检测电路，用于连接并测量电池电源的电压并传递给第二主控单元；所述第二主控单元，进一步用于在电压不足时，启动锂电池充电；路由器状态检测单元，用于监控并检测路由器模块和电源监控模块之间的数据流量；所述第二主控单元用于重启所述路由器模块。其具有远程重启、远程关闭、远程开启视频监控设备的功能。

Description

一种智能无线路由器

技术领域

本发明属于网络设备领域，具体涉及一种3G智能无线路由器。

背景技术

目前，在线视频监控应用中，对于普通路由器而言，不能检测设备因断电而离线，不能解决信号强度上报，不能统计网络连接状况，不能远程诊断视频监控设备运行状态，不能远程硬重启(断电重启)视频设备。

发明内容

本发明提供一种智能无线路由器，用于解决现有技术中普通路由器不能检测设备因断电而离线，不能解决信号强度上报，不能统计网络连接状况等缺点。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种智能无线路由器，包括：

路由器模块和电源监控模块，所述路由器模块内设第一主控单元，所述电源监控模块内设第二主控单元，两者通过RS-232接口相通信，且电源监控模块连接并控制路由器的主电源和锂电池备用电源，所述电源监控模块包括：

电压检测电路，用于连接并测量路由器的主电源，并将测量到的电压信号传递给第二主控单元；

所述第二主控单元，用于当电压检测电路检测到路由器断电时，切换至锂电池为路由器供电；

电池电压检测电路，用于连接并测量电池电源的电压并传递给第二主控单元；

所述第二主控单元，进一步用于在电压不足时，启动锂电池充电；

路由器状态检测单元，用于监控并检测路由器模块和电源监控模块之间的RS-232接口的数据流量，并将检测到的数据流量传递给第二主控单元；

所述第二主控单元，进一步用于在所述RS-232接口无数据通信时，重启所述路由器模块；第二通信模块，用于将检测到的电源电压和电池电压传递给路由器模块。

其中，优选的是，所述路由器模块中设有信号监控模块，所述信号监控模块包括：无线信号检测单元，用于与无线模块相连接并检测无线信号强度；

视频监控设备信号检测单元，用于与外部的视频监控设备相连接，并通过Ping连接其IP地址，用于检测其网络连接状态；

与电源监控模块进行通信的第一通信单元，并接收来自于第二通信模块传递的电源电压和电池电压；

服务器通信单元，用于将所述检测到的信号强度、视频监控设备的网络连接状态、电源电压和电池电压传递给服务器。

其中，优选的是，所述第二主控单元，进一步用于当电压检测电路检测到路由器断电时，将路由器断电的信息传递给路由器模块；

所述路由器模块将所述路由器断电信息传递给服务器；

所述服务器通信单元，进一步接收服务器返回的确认信息，并传递给第一主控单元；

所述第一主控单元，根据所述确认信息控制锂电池停止对路由器供电，并切换路由器到休眠状态。

其中，优选的是，所述服务器通信单元，进一步用于获取来自于服务器传递的开启或者关闭或者重启某一或者全部视频监控设备的命令，并经由所述第一通信模块传递给电源监控模块；

所述第二主控单元，进一步用于根据所述命令对视频监控设备进行开启或者关闭或者重启。

其中，优选的是，所述无线模块是3G通信模块，且所述3G通信模块通过MINIPCI-E接口与路由器模块的电路相连接。

其中，优选的是，所述电源监控模块中设有一继电器电路，所述继电器电路连接第二主控单元和外部的视频监控设备，所述第二主控单元控制所述继电器电路重启某一或者全部视频监控设备。

其中，优选的是，所述主电源选取9V-24V电压的直流电源，所述直流电源连接一电源保护电路，所述电源保护电路又连接一第一降压电路形成5V的直流电源。

其中，优选的是，所述5V的直流电源连接至锂电池充电电路和第二降压电路和第三降压电路，且所述第二降压电路和第三降压电路将所述5V对的直流电源转换为3.3V的电源；

所述第三降压电路为路由器模块和无线模块进行供电；所述第二降压电路连接所述锂电池充电电路并为锂电池供电。

其中，优选的是，所述锂电池和5V的直流电源之间设置一电池供电、电源供电无缝切换电路，用于无缝切换路由器的电池供电和电源供电状态。

本发明采取了上述方案以后，由于设置了电源监控模块，因此，该智能无线路由器能够对输入电源的电压测量判断设备是否断电，并进而控制路由器切换至备用电源模式，并能够根据服务器传递的对外围视频监控设备的电源供给进行控制命令，从而实现远程重启、远程关闭、远程开启视频监控设备的功能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，

图1是本发明实施例智能无线路由器的结构示意图；

图2是本发明智能无线路由器的具体实施例的结构示意图；

图3是本发明智能无线路由器的应用场景示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

实施例一：

具体来说，如图1所示，本发明实施例的智能无线路由器，主要由路由器模块和电源监控模块两个模块组成，，所述路由器模块内设第一主控单元，所述电源监控模块内设第二主控单元，两者通过RS-232接口相通信，且电源监控模块连接并控制路由器的主电源和锂电池备用电源。

其中，在一个实施例中，所述电源监控模块主要包括：

电压检测电路，用于连接并测量路由器的主电源，并将测量到的电压信号传递给第二主控单元，且所述第二主控单元，用于当电压检测电路检测到路由器断电时，切换至锂电池为路由器供电；

电池电压检测电路，用于连接并测量电池电源的电压并传递给第二主控单元，且所述第二主控单元，用于在电压不足时，启动锂电池充电；

路由器状态检测单元，用于监控并检测路由器模块和电源监控模块之间的RS-232接口的数据流量，并将检测到的数据流量传递给第二主控单元，且所述第二主控单元，所述RS-232接口无数据通信时，重启所述路由器模块；第二通信模块，用于将检测到的电源电压和电池电压传递给路由器模块。

所述路由器模块中设有信号监控模块，且该信号监控模块主要基于Linux实现，其具体包括：无线信号检测单元，用于与无线模块相连接并检测无线信号强度，视频监控设备信号检测单元，用于与外部的视频监控设备相连接，并通过Ping连接其IP地址，用于检测其网络连接状态；

与电源监控模块进行通信的第一通信单元，并接收来自于第二通信模块传递的电源电压和电池电压；服务器通信单元，用于将所述检测到的信号强度、视频监控设备的网络连接状态、电源电压和电池电压通过无线模块传递给服务器，实施例中，无线模块选取3G无线模块，即该智能无线路由器选取的是一个3G路由器。

并且，所述第二主控单元，进一步用于当电压检测电路检测到路由器断电时，将路由器断电的信息传递给路由器模块，由此，所述路由器模块将所述路由器断电信息传递给服务器；

所述服务器通信单元，进一步接收服务器返回的确认信息，并传递给第一主控单元；所述第一主控单元，根据所述确认信息控制锂电池停止对路由器供电，并切换路由器到休眠状态。

在一个实施例中，所述服务器通信单元，进一步用于获取来自于服务器传递的开启或者关闭或者重启某一或者全部视频监控设备的命令，并经由所述第一通信模块传递给电源监控模块；

所述第二主控单元，进一步用于根据所述命令对视频监控设备进行开启或者关闭或者重启。

也就是说，该智能无线路由器能够对输入电源的电压测量判断设备是否断电，并进而控制路由器切换至备用电源模式，并能够根据服务器传递的对外围视频监控设备的电源供给进行控制命令，从而实现远程重启、远程关闭、远程开启视频监控设备的功能。

实施例二：

如图2所示，是本发明一个实施例的详细结构电路示意图，其中，在实施例中，以MIPS为核心的SOC芯片RT5350作为路由器模块的核心部分，运行Linux3.10嵌入式系统，且Linux3.10嵌入式系统上运行的软件形成所述监控模块。

以ST(意法半导体)的STM8S系列单片机作为电源监控模块的主控芯片，并在电路板上集成电压测量电路、锂电池充电电路和一路继电器。通过对输入电源的电压测量判断设备是否断电，通过继电器进行对外围视频监控设备的电源供给进行控制，以实现远程重启、远程关闭、远程开启视频监控设备的功能。

其中，所述监控模块通过3G网络连接与服务器进行通信，并通过路由器模块的RS-232接口与电源监控模块进行通信，将电源监控模块检测到的电源电压、电池电压等数据收集起来，并定时向服务器传送；当路由器断电时，又能将断电信息向服务器发送；同时，也可响应服务器的命令，并将命令转发给电源监控模块，路由器模块与电源监控模块软件结构与数据连接。

具体来说，路由器具有主电源和备用锂电池电压，其中，主电源选取9V-24V电压的直流电源，所述直流电源连接一电源保护电路，所述电源保护电路又连接一第一降压电路形成5V的直流电源，且所述5V的直流电源连接至锂电池充电电路和第二降压电路和第三降压电路，且所述第二降压电路和第三降压电路将所述5V对的直流电源转换为3.3V的电源。

所述第三降压电路为路由器模块和无线模块进行供电；所述第二降压电路连接所述锂电池充电电路并为锂电池供电；所述锂电池和5V的直流电源之间设置一电池供电、电源供电无缝切换电路，用于无缝切换路由器的电池供电和电源供电状态。

此外，路由器模块的电路板上有MINIPIC-E接口，可根据不同网络制式，选择安装移动、联通、电信的工业级3G模块，提供一路100Mbps的以太网接口，为外围视频监控设备提供联网功能。

结合图2对本发明的一个实施例的工作状态进行说明。如图，9V～24V直流的电源输入，经过防过压、防过流、防反向的保护电路后，电源测量电路和5V降压电路(FP6182)与之连接：电源测量电路可将输入的电源电压通过电阻分压成可供电源监控模块主控芯片测量的0～3.3V电源；5V降压电路(FP6182)可将9V～24V的输入电压降压至5V，形成5V/2A直流的主电源P1(以下简称P1)；

P1为锂电池充电电路和3.3V降压电路(XC6206)和3.3V降压电路(TD1583)供应电源：当锂电池电量不足时，锂电池充电电路与锂电池进行充电；3.3V降压电路XC6206为主控芯片STM8S供应3.3V100mA直流电源；3.3V降压电路(TD1583)为路由器模块和3G模块供应3.3V3A直流电源。

电池供电、电源输入供电无缝切换电路可在电源输入断开瞬间切换到电池供电，并在电源输入恢复时，瞬间切换到电源输入供电，在切换过程中，系统正常运转，不会受到影响。

并且，主控芯片STM8S通过RS-232接口与路由器模块进行通信，并且通过两个IO口控制继电器和TD1583的工作——当STM8S监测到路由器模块死机后(RS-23230秒内无数据通信)，可通过停止TD1583工作几秒后，再恢复TD1583的工作，从而实现对路由器模块的重启。

路由器模块通过MINIPCI-E接口与3G模块相连，可根据不同网络制式、选择不同厂家、不同型号的3G模块。

实施例三：

图3是本发明智能无线路由器的应用场景示意图，其中，网络球是网络球型摄像机的简称，为外设设备；DVR为Digital VideoRecorder(硬盘录像机)，即数字视频录像机，相对于传统的模拟视频录像机，采用硬盘录像，故常常被称为硬盘录像机；NVR是(Network Video Recorder即网络硬盘录像机)的缩写。NVR最主要的功能是通过网络接收IPC(网络摄像机)设备传输的数字视频码流，并进行存储、管理。

结合本发明的几个主要状态的工作原理进行说明：

一、断电检测：

1.当电源监控模块检测到断电时，后备锂离子电池开始为路由器供电。

2.电源监控模块通知路由器断电信息；

3.路由器再将断电信息发送给服务器.

4.服务器收到信息后，首先回应一个确认信息给路由器.

5.路由器收到此确认信息后，随即停止对路由器进行供电，进入休眠状态，待供电恢复。如未收到确认信息，则重复步骤3

6.服务器收到信息后，将断电信息转发给各客户端，客户端收到此信息，即在显示界面上对应的路由器标示上断电标志。

二、信号强度上报：

1.路由器每30秒将信号强度信息发送给服务器

2.服务器收到信息后，对已缓存的对应路由器的强度信息进行更新

3.客户端每30秒向服务器查询所有路由器的状态信息

4.服务器回应客户端的查询信息，将已缓存的所有路由器状态信息(其中包含信号强度，电源电压，电池电压等)发送给客户端。

5.客户端收到信息后，在显示界面上更新所有路由器的显示状态。

三、视频监控设备状态检测：

1.客户端向服务器发出检测特定路由器下的视频监控设备状态的请求

2.服务器同意该请求后，要求该路由器进行检测

3.路由器收到服务器的命令后，查询连接在LAN口的视频监控设备的IP地址；

4.对该IP地址进行Ping检测，并将检测结果返回给服务器

5.服务器将收到的返回结果转发给客户端

四、远程硬重启视频监控设备：

1.客户端向服务器发出重启特定路由器下的视频监控设备的请求；

2.服务器同意该请求后，要求该路由器重启连接的视频监控设备

3.路由器收到命令后，通知电源监控模块重启视频监控设备

4.电源监控模块对视频监控设备进行断电，5秒后恢复对视频监控设备的供电，当然，其可以根据需求实现关闭和开启某一个视频监控设备。

总之，本发明采取了上述方案以后，该智能无线路由器能够对输入电源的电压测量判断设备是否断电，并进而控制路由器切换至备用电源模式，并能够根据服务器传递的对外围视频监控设备的电源供给进行控制命令，从而实现远程重启、远程关闭、远程开启视频监控设备的功能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能无线路由器，其特征在于，包括：

路由器模块和电源监控模块，所述路由器模块内设第一主控单元，所述电源监控模块内设第二主控单元，两者通过RS-232接口相通信，且电源监控模块连接并控制路由器的主电源和锂电池备用电源，所述电源监控模块包括：

电压检测电路，用于连接并测量路由器的主电源，并将测量到的电压信号传递给第二主控单元；

所述第二主控单元，用于当电压检测电路检测到路由器断电时，切换至锂电池为路由器供电；

电池电压检测电路，用于连接并测量电池电源的电压并传递给第二主控单元；

所述第二主控单元，进一步用于在电压不足时，启动锂电池充电；

路由器状态检测单元，用于监控并检测路由器模块和电源监控模块之间的RS-232接口的数据流量，并将检测到的数据流量传递给第二主控单元；

所述第二主控单元，进一步用于在所述RS-232接口无数据通信时，重启所述路由器模块；第二通信模块，用于将检测到的电源电压和电池电压传递给路由器模块。

2.根据权利要求1所述的智能无线路由器，其特征在于，所述路由器模块中设有信号监控模块，所述信号监控模块包括：

无线信号检测单元，用于与无线模块相连接并检测无线信号强度；

视频监控设备信号检测单元，用于与外部的视频监控设备相连接，并通过Ping连接其IP地址，用于检测其网络连接状态；

与电源监控模块进行通信的第一通信单元，并接收来自于第二通信模块传递的电源电压和电池电压；

服务器通信单元，用于将所述检测到的信号强度、视频监控设备的网络连接状态、电源电压和电池电压通过无线模块传递给服务器。

3.根据权利要求1或2所述的智能无线路由器，其特征在于，所述第二主控单元，进一步用于当电压检测电路检测到路由器断电时，将路由器断电的信息传递给路由器模块；

所述路由器模块将所述路由器断电信息传递给服务器，并接收服务器返回的确认信息，传递给第一主控单元；

所述第一主控单元，根据所述确认信息控制锂电池停止对路由器供电，并切换路由器到休眠状态。

4.根据权利要求2或3所述的智能无线路由器，其特征在于，所述服务器通信单元，进一步获取来自于服务器传递的开启或者关闭或者重启某一或者全部视频监控设备的命令，并经由所述第一通信模块传递给电源监控模块；

所述第二主控单元，进一步用于根据所述命令对视频监控设备进行开启或者关闭或者重启。

5.根据权利要求2或3所述的智能无线路由器，其特征在于，所述无线模块是3G通信模块，且所述3G通信模块通过MINIPCI-E接口与路由器模块的电路相连接。

6.根据权利要求1或2所述的智能无线路由器，其特征在于，所述电源监控模块中设有一继电器电路，所述继电器电路连接第二主控单元和外部的视频监控设备，所述第二主控单元控制所述继电器电路重启某一或者全部视频监控设备。

7.根据权利要求1或2所述的智能无线路由器，其特征在于，所述主电源选取9V-24V电压的直流电源，所述直流电源连接一电源保护电路，所述电源保护电路又连接一第一降压电路形成5V的直流电源。

8.根据权利要求7所述的智能无线路由器，其特征在于，所述5V的直流电源连接至锂电池充电电路和第二降压电路和第三降压电路，且所述第二降压电路和第三降压电路将所述5V对的直流电源转换为3.3V的电源；

所述第三降压电路为路由器模块和无线模块进行供电；所述第二降压电路连接所述锂电池充电电路并为锂电池供电。

9.根据权利要求7所述的智能无线路由器，其特征在于，所述锂电池和5V的直流电源之间设置一电池供电、电源供电无缝切换电路，用于无缝切换路由器的电池供电和电源供电状态。