CN105554432A - 一种树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开并提供了一种小区联网树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法。它包括住户室内机分机、单元楼栋门口机、小区管理中心机和小区网络，小区管理中心机包括单片机，小区网络包括多个电流控制模块和多个网络接入器，单片机控制所述网络接入器，网络接入器连接电流控制模块，电流控制模块连接在小区网络各分支点。网络接入器所产生的恒流源为导向电流，导向电流经电流控制模块选择流向路径，电流控制模块的通断受控于单片机，所述流向路径为小区联网树型网络中的任意起点至任意终点的直线路径。本发明具有线材用量较少、施工难度小、网络简单且有利于楼盘分期开发后期的网络接入等优点。

Description

一种树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法

技术领域

本发明涉及互联网通讯技术和数字可视对讲技术，尤其涉及小区联网树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法。

背景技术

通常小区联网型可视对讲系统结构组成部分包括楼栋干线和联网总线两大部分，其中楼栋干线部分包括单元门口机、楼层分配器和室内分机及系统电源供给等部分组成；联网总线部分包括小区管理中心机、楼栋网络接入器和管理中心网络汇集器等主要部分组成，上述各部分部件间由网络线和同轴视频线连接。它的工作具有如下特点：

整个系统分为三个客户终端，即住户端、单元楼栋访客端、小区管理端。住户端室内分机一般每户一台，单元楼栋门口机为每个单元1台或多台，小区管理终端机为一个系统一台。三者之间具有下述关系：a、单元门口机可呼叫该单元楼任一室内机，室内机显示访客图像，并可对讲。反之室内机也可以监视单元门口机；b、单元门口机，可呼叫管理中心机，中心机显示该单元门口机的图像，并可对讲；反之，中心机也可以监视系统内各单元门口机的图像；c、住户室内机可呼叫管理中心机，住户室内机显示管理中心的图像，并可对讲；反之，中心机可呼叫系统内各住户。特点是：门口机呼叫住户，每次只能一个；系统中心机只一台，每次只能与一个门口机或者一个住户进行沟通（其它的此时呼叫时，则显示占线）；中心机与住户联络时，视频由中心机发出，室内机显示；门口机与中心机联络时，视频由门口机发出，中心机显示。

可视对讲联网总线一般由单片机联动数字控制信号传输线（简称数码线），音频信号传输线（音频线），视频信号传输线（视频线）等三大信号传输线组成。其中数码线和音频线一般由一条多股双纹线组成（含地线），视频线采用75欧同轴电缆。

总结上述目前现有技术中的小区联网型可视对讲系统，每个单元楼梯都要接一组多芯联网总线和同轴视频线到管理中心网络汇集交换机，各单元楼栋的门口机或住户与管理中心机的音、视频实现点对点传输的问题虽然解决了（管理员与单元门口机或住户每次只能是一个通话工作），但每个单元楼梯都要引一组联网总线汇集到管理中心机，线材用量很大，施工难度大、网络复杂，且不利于楼盘分期开发后期的网络接入。如果用一条总线（含多芯总线和75欧同轴电缆）直接并接连通，这样虽然联网总线可节省大量线材，施工容易，结构简单，但是信号分散大，分区多，易产生大量回波信号，视频图像产生严重重影，无法看清，即使用视频分配器，不能解决图像问题，也不能解决同一条传输线上双向传输视频信号（不在同一时），所以，不可采用，线路阻抗很难匹配。

综上所述，目前现有技术中的小区联网型可视对讲系统存在着线材用量很大、施工难度大、网络复杂、且不利于楼盘分期开发后期的网络接入等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种线材用量较少、施工难度小、网络简单且有利于楼盘分期开发后期的网络接入等优点的小区联网树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法。

本发明所采用的技术方案是：一种小区联网树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法，它包括住户室内机分机、单元楼栋门口机、小区管理中心机和小区网络，所述小区管理中心机包括单片机，所述小区网络包括多个电流控制模块和多个网络接入器，所述电流控制模块可以是光耦合器，也可以是霍尔元件或电流互感器，所述单片机控制所述网络接入器，所述网络接入器连接电流控制模块，所述电流控制模块连接在所述小区网络各分支点。

所述实现点对点的可视对讲方法是所述网络接入器所产生的恒流源为导向电流，所述导向电流经所述电流控制模块选择流向路径，所述电流控制模块的通断受控于单片机，所述流向路径为所述的小区联网树型网络中的任意起点至任意终点的直线路径。

所述网络接入器包括晶体管Ⅰ、晶体管Ⅱ、晶体管Ⅲ、电阻Ⅰ、电阻Ⅱ、电阻Ⅲ、电阻Ⅳ、二极管Ⅰ、二极管Ⅱ、开关，所述晶体管Ⅰ的基极连接所述单片机，所述晶体管Ⅰ的发射极接电路公共端，所述晶体管Ⅰ的集电极接所述电阻Ⅰ的一端，所述电阻Ⅰ的另一端连接所述二极管Ⅰ的正极、所述电阻Ⅱ的一端，所述电阻Ⅱ的另一端连接所述晶体管Ⅱ的基极，所述晶体管Ⅱ的集电极连接所述电阻Ⅲ的一端，所述电阻Ⅲ的另一端连接所述二极管Ⅰ的负极和电源30V-60V，所述晶体管Ⅱ的发射极连接所述二极管Ⅱ的正极，所述二极管Ⅱ的负极连接所述晶体管Ⅲ的集电极和所述电流控制模块，所述晶体管Ⅲ的发射极串联所述电阻Ⅴ接地，所述晶体管Ⅲ的基极连接所述电阻Ⅳ的一端，所述电阻Ⅳ的另一端连接所述单片机，所述开关两端分别连接楼栋干线和控制模块。

本发明的有益效果是：由于本发明小区网络包括多个电流控制模块和多个网络接入器，所述单片机控制所述网络接入器，所述网络接入器连接电流控制模块，所述电流控制模块连接在所述小区网络各分支点，实现点对点的可视对讲方法是所述网络接入器所产生的恒流源为导向电流，导向电流经所述电流控制模块选择流向路径，电流控制模块的通断受控于单片机，所述流向路径为所述的小区联网树型网络中的任意起点至任意终点的直线路径。所以本发明具有线材用量较少、施工难度小、网络简单且有利于楼盘分期开发后期的网络接入等优点。

附图说明

图1是本发明的网络接入器导向原理示意框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明它包括住户室内机分机、单元楼栋门口机、小区管理中心机和小区网络，所述小区管理中心机包括单片机，所述小区网络包括多个电流控制模块和多个网络接入器，所述电流控制模块可以是光耦合器，也可以是霍尔元件或电流互感器，所述单片机控制所述网络接入器，所述网络接入器连接电流控制模块，所述电流控制模块连接在所述小区网络各分支点。

所述实现点对点的可视对讲方法是所述网络接入器所产生的恒流源为导向电流，所述导向电流经所述电流控制模块选择流向路径，所述电流控制模块的通断受控于单片机，所述流向路径为所述的小区联网树型网络中的任意起点至任意终点的直线路径。

所述网络接入器包括晶体管ⅠQ11、晶体管ⅡQ12、晶体管ⅢQ8、电阻ⅠR1、电阻ⅡR2、电阻ⅢR3、电阻ⅣR4、二极管ⅠD1、二极管ⅡD2、开关K3，所述晶体管ⅠQ11的基极连接所述单片机，所述晶体管ⅠQ11的发射极接电路公共端，所述晶体管ⅠQ11的集电极接所述电阻ⅠR1的一端，所述电阻ⅠR1的另一端连接所述二极管ⅠD1的正极、所述电阻ⅡR2的一端，所述电阻ⅡR2的另一端连接所述晶体管ⅡQ12的基极，所述晶体管ⅡQ12的集电极连接所述电阻ⅢR3的一端，所述电阻ⅢR3的另一端连接所述二极管ⅠD1的负极和电源30V-60V，所述晶体管ⅡQ12的发射极连接所述二极管ⅡD2的正极，所述二极管ⅡD2的负极连接所述晶体管ⅢQ8的集电极和所述电流控制模块，所述晶体管ⅢQ8的发射极串联所述电阻ⅤR5接地，所述晶体管ⅢQ8的基极连接所述电阻ⅣR4的一端，所述电阻ⅣR4的另一端连接所述单片机，所述开关K3两端分别连接楼栋干线和控制模块。

网络接入器工作过程：

1、当该单元为视频发出起点时，单片机控制Q11、Q12导通产生恒流5mA/60V,作为导向电流，若导向电流流过导向口1时，则栋干线音视频经K1流出，若流过导向口2时，则音视频经K2传出。

2、当该单元为视频终点时，单片机控制Q8导通发出点（起点）的导向电流经导向口1（或导向口2）。控制模块1、Q8到达，音视频经K1（或K2）连通到栋干线。

本实施例中，电流导向就是在树型结构的小区联网网络中，任意给出一个起点和一个终点，导向电流总会形成一条路径，由起点流到终点，通过电流传感元件，控制音视频，沿着电流路径传输，从而达到了音、

视频点对点直线传送。电流导向的关键元件是电流传感器或电流控制模块，目前常用的有霍尔元件、电流互感器、光耦合器等。根据要求和筛选，本实施例最终选择了光耦合器（体积小、成本低、功耗小、电路简单），它的原理是：电—光---电----触点。主要参数：正向压降0.7-1.0V,正向电流0.1Ma-70Ma，选择导向电流为5mA/60V的恒流源，当导向电流流经光耦器时，发光二极管发光电、三极管导通、继电器吸合、音视频连通传输。

电流导向音视频传输工作原理：

单元门口机呼叫管理中心，该单元门口机访客的图像要传送到管理中心并且对讲。

例：

第五十单元门口机呼叫管理中心

门口机通过呼叫中心机操作五十单元的网络联接器单牒同发联网总线的数据通信线发呼叫中心命令（含地址、命令、校验等字节）中心机单片机收到命令的响应，并回发应答命令五十单元网络器响应，并打开导向恒流源5mA/60V，向导向线输入中心机将导向吸纳开关与地线连通（注：其它所有的网络器的导向恒流源和吸纳开关全关闭，呈开路状态）五十单元网络器的导向电流对比度四十一~五十网络器的导向控制模块总线分支器1#-3#管理中心机的吸纳开关下地自动形成一条以五十单元中心一条点对点的电流路径导向电流将所流经的导向控制模块的音视频传输连通形成音视频点对点的一条直线传输达到音视频最佳效果。

住户呼叫中心或者中心呼叫住户：系统中，任一住户呼叫中心或者中心呼叫住户时，该住户可显示中心图像并可对讲。

例：

第二十一单元的某住户呼叫中心，或中心呼叫该住户，各单片机的通信过程同上.

二十一单元网络器将导向电流吸纳开关对地线打开管理中心机将摄像头和导向电流源（5MA/60V）打开中心机的导向电流经总线分支器1-2和三十~二十二单元网络连接器的导向控制模块经二十一单元网络连接器连接吸纳开关到地自动形成一条由中心机为起点，二十一单元为终点的点对点的直线路径视频按路径由中心机送到二十一单元（点对点直线传输）导向完毕。

同理，若二十一单元门口机呼叫中心机，视频要由二十一单元传输中心机，只要二十一单元网络连接器产生导向电流，中心机吸纳导向电流，同样产生，二十一单元和中心机两点的相同路径。但视频方向是相反的。

、将管理中心机移接到总结分支器的任一接口，而不要更改系统任何软硬件和网络布局，重复 操作，就能自动生成另外一条点对点的直线路径。

、中心监视和随机监视：

中心监视：中心机输入要监视的单元楼栋号和命令，相应的单元网络器响应，并产生导向电流和视频输出，中心机吸收导向电流，形成一条路径，中心机显示该单元图像。

随机监视：当中心机无访问工作时，总线处于闲置状态，若某单元有访客呼叫住户时，同时，也向中心机送去访客图像，随机监视，是后者覆盖前者。

、系统可靠性保证：电流导向控制的可靠性，主要是确保两点的准确可靠，可由单片机控制系统保证。

单片机之间通协议采用扬（应答）方式，重发，限时和编码校验等纠正防错方式，增加数码中继放大。

每次工作结束，都可以由任何一方发出结束命令，通知对方结束。

每种工作状态，都限制在3-5分钟，到时自动结束（对讲系统95%情况在2分钟之内），当操作冲突，采用优先等级和等待提示。

单片机每响应一种命令，只有5分钟，就自复位到待机状态，系统采用软硬看门狗和定时查询，确保单片机工作稳定。

以上在单片机通信网络中，非常容易实现的。

、系统的优先等级

住户中心最高等级

门口机住户二等级

监视门口机三等级

各单元呼住户、自由呼叫，互不影响

、结论：电流导向型可视对讲联网系统中，任意给出一个起点（导向电流发出点）和一个终点（导向电流吸收点）总会自动形成一条点对点的直线（无分支）路径，这个路径就是我们音视频所需要的传输工作路径。

电流导向路径控制，成本极低、原理简单、系统结构清晰、易使用。也可延伸到大型工场、管道、输送有轨物流等路径控制。

Claims (3)

1.一种小区联网树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法，它包括住户室内机分机、单元楼栋门口机、小区管理中心机和小区网络，其特征在于：所述小区管理中心机包括单片机，所述小区网络包括多个电流控制模块和多个网络接入器，所述电流控制模块可以是光耦合器，也可以是霍尔元件或电流互感器，所述单片机控制所述网络接入器，所述网络接入器连接电流控制模块，所述电流控制模块连接在所述小区网络各分支点。

2.根据权利要求1所述的小区联网树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法，其特征在于：所述实现点对点的可视对讲方法是所述网络接入器所产生的恒流源为导向电流，所述导向电流经所述电流控制模块选择流向路径，所述电流控制模块的通断受控于单片机，所述流向路径为所述的小区联网树型网络中的任意起点至任意终点的直线路径。

3.根据权利要求1所述的小区联网树型网络实现点对点的可视对讲系统及方法，其特征在于：所述网络接入器包括晶体管Ⅰ(Q11)、晶体管Ⅱ(Q12)、晶体管Ⅲ(Q8)、电阻Ⅰ(R1)、电阻Ⅱ(R2)、电阻Ⅲ(R3)、电阻Ⅳ(R4)、电阻Ⅴ(R5)、二极管Ⅰ(D1)、二极管Ⅱ(D2)、开关(K3)，所述晶体管Ⅰ(Q11)的基极连接所述单片机，所述晶体管Ⅰ(Q11)的发射极接电路公共端，所述晶体管Ⅰ(Q11)的集电极接所述电阻Ⅰ(R1)的一端，所述电阻Ⅰ(R1)的另一端连接所述二极管Ⅰ(D1)的正极、所述电阻Ⅱ(R2)的一端，所述电阻Ⅱ(R2)的另一端连接所述晶体管Ⅱ(Q12)的基极，所述晶体管Ⅱ(Q12)的集电极连接所述电阻Ⅲ(R3)的一端，所述电阻Ⅲ(R3)的另一端连接所述二极管Ⅰ(D1)的负极和电源30V-60V，所述晶体管Ⅱ(Q12)的发射极连接所述二极管Ⅱ(D2)的正极，所述二极管Ⅱ(D2)的负极连接所述晶体管Ⅲ(Q8)的集电极和所述电流控制模块，所述晶体管Ⅲ(Q8)的发射极串联所述电阻Ⅴ(R5)接地，所述晶体管Ⅲ(Q8)的基极连接所述电阻Ⅳ(R4)的一端，所述电阻Ⅳ(R4)的另一端连接所述单片机，所述开关(K3)两端分别连接楼栋干线和控制模块。