CN105657228B - Sdi模式的供电系统及供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种SDI模式的供电系统及供电方法。该系统包括控制模块及与该控制模块连接的SDI供电模块，SDI供电模块检测接入的视频输入设备输入的电压、电流信号，并传输给控制模块，进而控制模块根据检测模块检测的电压、电流信号控制SDI供电模块的工作模式；SDI供电模块包括供电开关、电源切换开关、第一电源、第二电源和第一电阻，供电开关的一端经电源切换开关分别与第一电源、第二电源连接，供电开关的另一端与第一电阻连接，SDI供电模块通过第一电阻实现对视频输入设备输入的电压、电流信号检测。本发明可以减少视频监控的布线，可以利用一根同轴线缆即可实现相机供电和视频的信号传输，提高系统工作的可靠性和简化系统的布局布线。

Description

SDI模式的供电系统及供电方法
技术领域
本发明涉及一种SDI模式的供电系统及供电方法。
背景技术
目前在实时探测要求较高的场合下，仍然使用的是模拟视频的手段进行视频图像获取，但是这样的探测手段已经不能满足视觉探测高清晰度、高理解力的要求，为了能够进行高清视频的传输，现在常用的手段就是并行数据传输，例如CAMERA Link、DVI或者HDMI，这些传输方式都需要对现有的工程进行重新改进，或者工程整体需要重新设计，从工程成本或者系统的改造方面投入量较大，以至于推进高清视频探测的实施缓慢。
现在针对非实时场合探测，主要采用网络通信，为了减少布线的供电问题，在网络通信过程中同时传输电压信号，虽然这种设计能够传输图像，但是网络传输需要对视频进行压缩或者需要按照网络协议进行传输，从而影响图像的清晰度和视频的实时传输要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SDI模式的供电系统及供电方法，在不改变现在的系统工程的情况下，采用带电压偏移sdi高清视频接口取代现在传统的模拟视频采集的系统。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种SDI模式的供电系统，包括控制模块及与该控制模块连接的SDI供电模块，所述SDI供电模块通过SDI同轴电缆检测接入的视频输入设备输入的电压、电流信号，并传输给控制模块，进而控制模块根据检测模块检测的电压、电流信号控制SDI供电模块的工作模式。
在本发明一实施例中，所述SDI供电模块包括供电开关、电源切换开关、第一电源、第二电源和第一电阻，所述供电开关的一端经所述电源切换开关分别与第一电源、第二电源连接，所述供电开关的另一端与所述第一电阻连接，所述SDI供电模块通过第一电阻实现对经SDI同轴电缆输入的电压及电流信号进行检测，所述控制模块根据检测到的电压及电流信号对SDI供电模块的供电开关、电源切换开关进行控制。
在本发明一实施例中，所述SDI供电模块还包括第一电容、第二电阻，所述第一电阻与供电开关连接的一端经所述第一电容与视频输出终端的正极连接，第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连接至所述SDI同轴电缆的正极线缆，所述第二电阻的另一端与SDI同轴电缆的负极线缆、第一电源的负极、第二电源的负极、视频输出终端的负极连接，所述SDI同轴电缆与视频输入设备连接。
在本发明一实施例中，所述视频输入设备为SDI模式相机，所述SDI同轴电缆的正极线缆分别经SDI模式相机的电感、电容与相机供电端、视频输出端连接，所述SDI同轴电缆的负极线缆连接至SDI模式相机的负极。
在本发明一实施例中，所述供电开关与电源切换开关之间还通过一二极管连接，且该二极管正极与电源切换开关连接，二极管负极与供电开关连接。
在本发明一实施例中，所述供电开关为可控硅；所述第一电源供电电压为12V，第二电源供电电压为5V。
本发明还提供了一种基于上述所述SDI模式的供电系统的供电方法，包括如下步骤，
S1：当SDI同轴电缆连接上时，控制模块控制电源切换开关切换至第二电源，并控制供电开关的打开/关断，实现1s内定时发出100ms的脉宽信号，通过第一电阻检测视频输入设备输入的电压、电流信号；
S2：根据步骤S1检测的电压、电流信号判断视频输入设备输入的信号类型，若同时包括视频信号和电流信号，则执行步骤S3；若只有视频信号或电流信号，则执行步骤S5；
S3：SDI供电模式，即控制模块控制电源切换开关接至第一电源，打开供电开关，此时，第一电源为视频输入设备供电；
S4：系统工作过程中，若电压、电流信号突变，则控制模块控制供电开关关断，并在1s后重新执行步骤S1；
S5：控制模块控制供电开关关断，此时，不对视频输入设备供电。
在本发明一实施例中，所述SDI供电模块还包括第一电容、第二电阻，所述第一电阻与供电开关连接的一端经所述第一电容与视频输出终端的正极连接，第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连接至所述SDI同轴电缆的正极线缆，所述第二电阻的另一端与SDI同轴电缆的负极线缆、第一电源的负极、第二电源的负极、视频输出终端的负极连接，所述SDI同轴电缆与视频输入设备连接。
在本发明一实施例中，所述视频输入设备为SDI模式相机，所述SDI同轴电缆的正极线缆分别经SDI模式相机的电感、电容与相机供电端、视频输出端连接，所述SDI同轴电缆的负极线缆连接至SDI模式相机的负极。
在本发明一实施例中，所述供电开关与电源切换开关之间还通过一二极管连接，且该二极管正极与电源切换开关连接，二极管负极与供电开关连接；所述供电开关为可控硅；所述第一电源供电电压为12V，第二电源供电电压为5V。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明可以利用于现有的工程改造，现有的较多的监控工程采用的是模拟视频的工作模式，已经不能适应现有的监控需要；采用本实用新型可以在不改变现有工程施工和布局的条件下，直接升级当前的监控性能；
2、本发明同时可以减少视频监控的布线，可以利用一根同轴线缆即可实现相机供电和音视频的信号传输，提高系统工作的可靠性和简化系统的布局布线；
3、本发明的扩展性很强，包括现行的SMI通信中也可以进行电源的供电。
附图说明
图1是本发明SDI模式的供电系统的框图。
图2是本发明SDI模式的供电系统电压偏置供电简化示意图。
图3是本发明SDI模式的供电系统电压偏置后的信号示意图。
图4-1是本发明系统启动后检测到SDI供电相机的工作方式示意图。
图4-2是本发明系统启动后检测到信号但不是SDI供电相机的工作方式示意图。
图4-3是本发明系统启动后检测到电流但没有SDI信号的工作方式示意图。
图5是本发明实时在线监测故障状态后的处理工作方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明一种SDI模式的供电系统，包括控制模块及与该控制模块连接的SDI供电模块，所述SDI供电模块通过SDI同轴电缆检测接入的视频输入设备输入的电压、电流信号，并传输给控制模块，进而控制模块根据检测模块检测的电压、电流信号控制SDI供电模块的工作模式。所述SDI供电模块包括供电开关IGBT、电源切换开关SW-SPDT、第一电源BT1、第二电源BT2和第一电阻R1，所述供电开关的一端经所述电源切换开关分别与第一电源、第二电源连接，所述供电开关的另一端与所述第一电阻连接，所述SDI供电模块通过第一电阻实现对经SDI同轴电缆输入的电压及电流信号进行检测，所述控制模块根据检测到的电压及电流信号对SDI供电模块的供电开关、电源切换开关进行控制。所述SDI供电模块还包括第一电容C1、第二电阻R2，所述第一电阻与供电开关连接的一端经所述第一电容与视频输出终端的正极连接，第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连接至所述SDI同轴电缆的正极线缆，所述第二电阻的另一端与SDI同轴电缆的负极线缆、第一电源的负极、第二电源的负极、视频输出终端的负极连接，所述SDI同轴电缆与视频输入设备连接。
所述视频输入设备为SDI模式相机（或通用相机、模拟相机等），所述SDI同轴电缆的正极线缆分别经SDI模式相机的电感、电容与相机供电端、视频输出端连接，所述SDI同轴电缆的负极线缆连接至SDI模式相机的负极。
所述供电开关与电源切换开关之间还通过一二极管连接，且该二极管正极与电源切换开关连接，二极管负极与供电开关连接。所述供电开关为可控硅；所述第一电源供电电压为12V，第二电源供电电压为5V。
本发明还提供了一种基于上述所述SDI模式的供电系统的供电方法，包括如下步骤，
S1：当SDI同轴电缆连接上时，控制模块控制电源切换开关切换至第二电源，并控制供电开关的打开/关断，实现1s内定时发出100ms的脉宽信号，通过第一电阻检测视频输入设备输入的电压、电流信号；
S2：根据步骤S1检测的电压、电流信号判断视频输入设备输入的信号类型，若同时包括视频信号和电流信号，则执行步骤S3；若只有视频信号或电流信号，则执行步骤S5；
S3：SDI供电模式，即控制模块控制电源切换开关接至第一电源，打开供电开关，此时，第一电源为视频输入设备供电；
S4：系统工作过程中，若电压、电流信号突变，则控制模块控制供电开关关断，并在1s后重新执行步骤S1；
S5：控制模块控制供电开关关断，此时，不对视频输入设备供电。
以下通过具体实施例讲述本发明技术方案。
如图1所示，本发明的一种SDI模式的供电装置，包括控制模块及与该控制模块连接的SDI供电模块，SDI供电模块包括电阻R1、R2、电容C1、IGBT管、二极管D、电源开关SW-SPDT、电池BT1、电池BT2。
当同轴电缆连接上后（即相机的供电端、视频输出端分别连接D点、C点后），控制模块自动1s定时发出100ms的脉宽信号（即通过接通5V的3档的电池BT2，控制IGBT管定时100ms关断），通过自动检测电流和信号的方式进行工作模式的选择，如图4-1一旦检测到电流，同时检测到视频信号，则认为系统为利用SDI供电的工作模式；如图4-2当系统仅仅检测到视频信号，没有检测到电流信号值，则自动判断为通用相机，系统按照普通相机的方式进行工作，后端系统不能给前端进行供电；如图4-3若是检测到电流，但是不能检测到视频信号，则系统不是高清视频SDI格式，而是模拟相机制式。
如图1中通过电阻R1（可为10mΩ）监测供电电压和电流判断当前系统的内阻参数值，同时切换电源开关S从5V的3档位到12V的2档位（即断开电池BT2，接通电池BT1），进行12V供电。同时利用获取的电流参数值分析相机的功率等级，并且利用限流的方式对电路进行功率控制。
从图2右侧C点输入的视频信号，即图3的①，经过电容C2叠加电压后则在图2的B点处为图3的②合成信号，经过电容C1后到达图2左边A点信号恢复成为图3的①，图2的B点信号经过电感L到达图2的D点波形为图3的③的信号，电压波动幅度降低，在相机电路中利用宽电压的电源芯片可以进行电压转换，不会影响供电。
如图5所示，系统的工作过程中，系统的供电端一直监控电压和电流，一旦系统的电流发生变化，出现短路或者断路状态，系统的可控硅（IGBT管）则在100us时间内切断电源，1s恢复上述的SDI初始工作状态，实时监测系统的状态。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种SDI模式的供电系统，其特征在于：包括控制模块及与该控制模块连接的SDI供电模块，所述SDI供电模块通过SDI同轴电缆检测接入的视频输入设备输入的电压和电流信号，并传输给控制模块，进而控制模块根据检测模块检测的电压和电流信号控制SDI供电模块的工作模式；所述SDI供电模块包括供电开关、电源切换开关、第一电源、第二电源和第一电阻，所述供电开关的一端经所述电源切换开关分别与第一电源、第二电源连接，所述供电开关的另一端与所述第一电阻连接，所述SDI供电模块通过第一电阻实现对经SDI同轴电缆输入的电压及电流信号进行检测，所述控制模块根据检测到的电压及电流信号对SDI供电模块的供电开关、电源切换开关进行控制；所述SDI供电模块还包括第一电容、第二电阻，所述第一电阻与供电开关连接的一端经所述第一电容与视频输出终端的正极连接，第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连接至所述SDI同轴电缆的正极线缆，所述第二电阻的另一端与SDI同轴电缆的负极线缆、第一电源的负极、第二电源的负极、视频输出终端的负极连接，所述SDI同轴电缆与视频输入设备连接。
2.根据权利要求1所述的SDI模式的供电系统，其特征在于：所述视频输入设备为SDI模式相机，所述SDI同轴电缆的正极线缆分别经SDI模式相机的电感、电容与相机供电端、视频输出端连接，所述SDI同轴电缆的负极线缆连接至SDI模式相机的负极。
3.根据权利要求1至2任意一项所述的SDI模式的供电系统，其特征在于：所述供电开关与电源切换开关之间还通过一二极管连接，且该二极管正极与电源切换开关连接，二极管负极与供电开关连接。
4.根据权利要求1至2任意一项所述的SDI模式的供电系统，其特征在于：所述供电开关为可控硅；所述第一电源供电电压为12V，第二电源供电电压为5V。
5.一种基于权利要求1所述SDI模式的供电系统的供电方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1：当SDI同轴电缆连接上时，控制模块控制电源切换开关切换至第二电源，并控制供电开关的打开/关断，实现1s内定时发出100ms的脉宽信号，通过第一电阻检测视频输入设备输入的电压、电流信号；
S2：根据步骤S1检测的电压、电流信号判断视频输入设备输入的信号类型，若同时包括视频信号和电流信号，则执行步骤S3；若只有视频信号或电流信号，则执行步骤S5；
S3：SDI供电模式，即控制模块控制电源切换开关接至第一电源，打开供电开关，此时，第一电源为视频输入设备供电；
S4：系统工作过程中，若电压、电流信号突变，则控制模块控制供电开关关断，并在1s后重新执行步骤S1；
S5：控制模块控制供电开关关断，此时，不对视频输入设备供电。
6.根据权利要求5所述的SDI模式的供电方法，其特征在于：所述视频输入设备为SDI模式相机，所述SDI同轴电缆的正极线缆分别经SDI模式相机的电感、电容与相机供电端、视频输出端连接，所述SDI同轴电缆的负极线缆连接至SDI模式相机的负极。
7.根据权利要求5或6所述的SDI模式的供电方法，其特征在于：所述供电开关与电源切换开关之间还通过一二极管连接，且该二极管正极与电源切换开关连接，二极管负极与供电开关连接；所述供电开关为可控硅；所述第一电源供电电压为12V，第二电源供电电压为5V。
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