CN106254964A - 电视网络监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电视网络监控系统，包括前端服务器、前端调制解调器、节点接口单元、光节点UPS电源和移动终端，移动终端安装有用于查询监控数据的视频网络监控APP，前端服务器通过RS485通讯电缆与前端调制解调器连接，前端调制解调器通过HFC网经所述节点接口单元控制光节点UPS电源，前端服务器通过无线网络将监控数据发送到移动终端进行显示，前端调制解调器包括光电隔离转换器、RS485接口、串行接口多路复用器、前端微控制器和第一射频数据调制解调器；节点接口单元包括第二射频数据调制解调器和节点微控制器。本发明能实现实时远程监控管理、用户能随时随地查看电视网络情况。

Description

电视网络监控系统

技术领域

本发明涉及网络监控领域，特别涉及一种电视网络监控系统。

背景技术

有线电视宽带双向综合服务功能网是未来信息高速公路的基础框架。目前，双向有线电视传输系统是以光缆为干线的光缆/同轴电缆混合网(HFC)，其传输模式是从中心前端和分前端按星形辐射方式敷设光缆到各分配节点，在节点进行光电转换。与原来的单向有线电视传输网相比，由于单向有线电视传输网功能比较单一，设备相对简单，无网络管理方面的要求。随着双向有线电视网络的发展，网络的范围越来越大，功能越来越多，技术越来越复杂，网络管理的重要性也日益显现出来，特别是对网络设备的监控管理。

网络供电系统是网络设备中最重要的设备之一，因为所有的网络设备都要依靠它来提供电源，特别是光节点UPS电源，对有线电视网络的安全可靠运行至关重要，所以，选择其作为网络监控管理的设备，是确保有线电视网络正常运行的有效手段。

目前，对有线电视网络上的光节点UPS电源的监控可以通过RS485接口、以太网、无线传输、红外传输和电话网等技术实现。但是，无线和红外传输只能进行现场监控，无法实现远程操作；又因为有线电视网络上的光节点UPS电源分布范围广，区域分散，是一个城域网，其覆盖范围已经超过RS485接口和以太网技术规范中的最大网段长度，如采用上述技术方案来对有线电视网络上的光节点UPS电源进行实时控制管理，需要单独布网，不能充分利用现有有线电视网络资源；在单向有线电视网络中，可通过电话线调制解调器拨号来回传数据，电话回传可以应用于视频点播等交互式电视系统，但不适合对光节点UPS电源等有线电视网络设备24小时连续实时监控。因此，目前用于对双向有线电视网络中光节点UPS电源实现实时远程监控管理的装置还未见投入使用。另外，用户不能随时随地查看电视网络情况，不方便用户的使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能实现实时远程监控管理、用户不能随时随地查看电视网络情况的缺陷，提供一种能实现实时远程监控管理、用户能随时随地查看电视网络情况的电视网络监控系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电视网络监控系统，包括前端服务器、前端调制解调器、节点接口单元、光节点UPS电源和移动终端，所述移动终端安装有用于查询监控数据的视频网络监控APP，所述前端服务器通过RS485通讯电缆与所述前端调制解调器连接，所述前端调制解调器通过HFC网经所述节点接口单元控制所述光节点UPS电源，所述前端服务器通过无线网络将监控数据发送到所述移动终端的视频网络监控APP进行显示，所述前端调制解调器包括光电隔离转换器、RS485接口、串行接口多路复用器、前端微控制器和第一射频数据调制解调器，所述光电隔离转换器依次通过所述RS485接口和串行接口多路复用器与所述前端微控制器的通信端口连接，所述前端微控制器的数据端口通过所述串行接口多路复用器与所述第一射频数据调制解调器连接，所述第一射频数据调制解调器的射频信号端与所述HFC网连接；所述节点接口单元包括第二射频数据调制解调器和节点微控制器，所述第二射频数据调制解调器接收所述HFC网络传输的射频信号，并对所述射频信号进行处理后通过其数据端口与所述节点微控制器的数据端口连接，所述节点微控制器的一控制端口与所述第二射频数据调制解调器的收发使能端口连接，所述节点微控制器的另一控制端口与所述光节点UPS电源的控制端口连接。

在本发明所述的电视网络监控系统中，所述无线网络为CDMA2000网络、cdmaOne网络、GPRS网络、GSM网络、UMTS网络、wifi网络、3G网络、4G网络或wimax网络。

在本发明所述的电视网络监控系统中，所述移动终端为手机、笔记本、平板电脑或PDA。

在本发明所述的电视网络监控系统中，所述第一射频数据调制解调器包括调制器、第一振荡器、第一锁相环、第一滤波器、第一放大器、双工器、第二放大器、混频器、第二滤波器、解调器、第二振荡器和第二锁相环，所述前端微控制器或节点微控制器的数据信号输入到所述调制器的一输入端，所述第一锁相环通过所述第一振荡器与所述调制器的另一输入端连接，所述调制器的输出端通过所述第一滤波器与所述第一放大器的输入端连接，所述第一放大器的输出端与所述双工器的输入端连接，所述双工器的一输出端通过所述第二放大器与所述混频器的一输入端连接，所述第二锁相环通过所述第二振荡器与所述混频器的另一输入端连接，所述混频器的输出端通过所述第二滤波器与所述解调器的输入端连接，所述解调器的输出端接入所述HFC网；

所述第一滤波器包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、连接器和有源滤波器，所述第一电容、第二电容、第三电容和第四电容并联，所述第一电容、第二电容、第三电容和第四电容并联的一端与所述连接器连接，并联的另一端依次通过所述第一电感和第一电阻分别与所述第二电感的一端和第二电阻的一端连接，所述第二电感的另一端接地；所述第五电容、第六电容和第七电容并联，所述第五电容、第六电容和第七电容并联的一端分别与所述第二电阻的另一端和第三电感的一端连接，并联的另一端接地；所述第八电容、第九电容、第十电容和第十一电容并联，所述第八电容、第九电容、第十电容和第十一电容并联的一端与所述第三电感的另一端连接，并联的另一端分别与所述第四电感的一端和第三电阻的一端连接，所述第四电感的另一端接地；所述第十二电容、第十三电容和第十四电容并联，所述第十二电容、第十三电容和第十四电容并联的一端与所述第三电阻的另一端和第四电阻的一端连接，并联的另一端接地；所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端连接，所述第五电阻的一端还分别与所述第一二极管的阴极和第三二极管的阳极连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第三二极管的阴极与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极接地。

在本发明所述的电视网络监控系统中，所述节点接口单元设置在所述光节点UPS电源的内部。

在本发明所述的电视网络监控系统中，所述光电隔离转换器将RS232接口转换为RS485接口。

在本发明所述的电视网络监控系统中，还包括DC/DC隔离变换器，所述DC/DC隔离变换器与光节点UPS电源连接。

实施本发明的电视网络监控系统，具有以下有益效果：前端服务器、前端调制解调器、节点接口单元、光节点UPS电源和移动终端，移动终端安装有用于查询监控数据的视频网络监控APP，前端服务器将监控数据通过无线网络发送到移动终端的视频网络监控APP，这样，用户就可以随时查看视频网络情况，所以其能实现实时远程监控管理、用户不能随时随地查看电视网络情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电视网络监控系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中前端调制解调器的结构示意图；

图3为所述实施例中节点接口单元的结构示意图；

图4为所述实施例中第一射频数据调制解调器的结构示意图；

图5为所述实施例中第一滤波器的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明电视网络监控系统实施例中，该电视网络监控系统的结构示意图如图1所示。图1中，该电视网络监控系统包括前端服务器1、前端调制解调器2、节点接口单元3、光节点UPS电源4和移动终端5，其中，移动终端5安装有用于查询监控数据的视频网络监控APP，前端服务器1通过RS485通讯电缆与前端调制解调器2连接，前端调制解调器2通过HFC网经节点接口单元3控制光节点UPS电源4，前端服务器1通过无线网络将监控数据发送到移动终端5的视频网络监控APP进行显示，以供用户随时随地查看电视网络情况，通过移动终端3还能实现实时远程监控管理。值得一提的是，本实施例中，上述无线网络可以是CDMA2000网络、cdmaOne网络、GPRS网络、GSM网络、UMTS网络、wifi网络、3G网络、4G网络或wimax网络等。移动终端5为手机、笔记本、平板电脑或PDA等。实际应用中，用户可以根据具体情况选择相应的网络或移动终端的类型。

图2为本实施例中前端调制解调器的结构示意图。图2中，该前端调制解调器2包括光电隔离转换器21、RS485接口22、串行接口多路复用器23、前端微控制器24和第一射频数据调制解调器25，光电隔离转换器21依次通过RS485接口22和串行接口多路复用器23与前端微控制器24的通信端口连接，前端微控制器24的数据端口通过串行接口多路复用器23与第一射频数据调制解调器25连接，第一射频数据调制解调器25的射频信号端与HFC网连接。

本实施例中，光电隔离转换器21(即前端服务器1的串行接口)采用带光电隔离的RS232/RS485转换器，将RS232接口转换为RS485接口，工作于全双工方式，具有内部零延时自动收发转换功能，支持网管系统的查询驱动和事件驱动工作模式。光电隔离功能和内置抗雷击保护器可以屏蔽来自有线电视网的干扰噪声、浪涌电流电压和雷击，保护前端服务器1的安全。该光电隔离转换器21直接从计算机RS232接口获得电源，无需单独供电，方便了系统的连接。

在本实施例中，前端微控制器24的型号选择比较灵活，可以选用不同型号的芯片，下行通信时，前端服务器1与前端微控制器24进行串行通信，而上行通信时，前端调制解调器2与前端微控制器24进行串行通信。由于前端微控制器24只有一个SCI串行通信接口，所以采用了一个串行接口多路复用器23，由前端微控制器24的端口根据通信状态进行切换，共享串行通讯接口资源。

图3为本实施例中节点接口单元的结构示意图。本实施例中，节点接口单元3包括第二射频数据调制解调器31和节点微控制器32，第二射频数据调制解调器31接收HFC网络传输的射频信号，并对该射频信号进行处理后通过其数据端口与节点微控制器32的数据端口连接，节点微控制器32的一控制端口与第二射频数据调制解调器32的收发使能端口连接，节点微控制器32的另一控制端口与光节点UPS电源4的控制端口连接。

本发明充分利用双向有线电视网的上行和下行通道资源，可以对有线电视网络设备实施24小时连续实时和远程监控，能够及时发现网络设备的故障，保证有线电视网的正常运营。前端服务器1与前端调制解调器2之间采用RS485接口连接，上行、下行信号通过HFC网传输，经节点接口单元3实现对光节点UPS电源4的控制管理。由于将设备的监测、控制信号以及有线电视信号在HFC网中同网传输，无需单独建立监控网络，所以其可以降低建设成本。

图4为本实施例中第一射频数据调制解调器的结构示意图，本实施例中，第一射频数据调制解调器25包括调制器251、第一振荡器252、第一锁相环253、第一滤波器254、第一放大器255、双工器256、第二放大器257、混频器258、第二滤波器259、解调器260、第二振荡器261和第二锁相环262，其中，前端微控制器24或节点微控制器31的数据信号输入到调制器251的一输入端，第一锁相环253通过第一振荡器252与调制器251的另一输入端连接，调制器251的输出端通过第一滤波器254与第一放大器255的输入端连接，第一放大器255的输出端与双工器256的输入端连接，双工器256的一输出端通过第二放大器257与混频器258的一输入端连接，第二锁相环262通过第二振荡器261与混频器258的另一输入端连接，混频器258的输出端通过第二滤波器259与解调器260的输入端连接，解调器260的输出端接入HFC网。

本实施例中，前端微控制器24或节点微控制器31的数据信号，由调制器251处理，并经滤波、放大，成为能在同轴电缆中传送的射频信号，同时，接收来自HFC网的射频信号，经混频、滤波、解调和整形后输出数字信号，再传输到前端微控制器24或节点微控制器31。上行和下行信道都分别采用了锁相环为振荡信号，大动态范围的自动增益控制解决了不同终端发送和接收电平不一致而引起的误码问题。

本实施例中，由前端服务器1发出的UPS监测或控制指令，经过RS485通讯电缆传送到前端调制解调器2；前端调制解调器2根据数据传输协议，检查数据的合法性，若数据合法，该串行信号送往调制器251。来自光节点UPS电源4的应答信号，经有线电视网进入前端调制解调器2，由解调器260恢复为数据信号，由前端微控制器24检查数据合法性，通过RS485接口回22传给前端服务器1。

图5为本实施例中第一滤波器的电路结构示意图。本实施例中，第一滤波器254包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、连接器和有源滤波器(图中未示出)，第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为限流电阻，用于过流保护。

本实施例中，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4并联，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4并联的一端与连接器连接，并联的另一端依次通过第一电感L1和第一电阻R1分别与第二电感L2的一端和第二电阻R2的一端连接，第二电感L2的另一端接地；第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7并联，第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7并联的一端分别与第二电阻R2的另一端和第三电感L3的一端连接，并联的另一端接地；第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11并联，第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11并联的一端与第三电感L3的另一端连接，并联的另一端分别与第四电感L4的一端和第三电阻R3的一端连接，第四电感L4的另一端接地；第十二电容C12、第十三电容C13和第十四电容C14并联，第十二电容C12、第十三电容C13和第十四电容C14并联的一端与第三电阻R3的另一端和第四电阻R4的一端连接，并联的另一端接地；第五电阻R5的一端与第四电阻R4的另一端连接，第五电阻R5的一端还分别与第一二极管D1的阴极和第三二极管D3的阳极连接，第五电阻R5的另一端接地，第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极连接，第二二极管D2的阳极接地，第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阳极连接，第四二极管D4的阴极接地。

本实施例中，该电视网络监控系统还包括DC/DC隔离变换器6，DC/DC隔离变换器6与光节点UPS电源4连接。

本实施例中，HFC网上的射频信号经过第二射频数据调制解调器32，输入到节点微控制器31的串行通信接口。由节点微控制器31的程序判断数据的合法性，若数据侦听过程中，有发往本机地址的监测或控制指令，则启动与光节点UPS电源4的通信流程。由于数据传输距离较近，节点微控制器31与光节点UPS电源4采用并行通信方式，以降低上行和下行过程中的数据传输时延。并行通信采用8根数据线和2根控制线，传输节点微控制器31与光节点UPS电源4的通信信号；当光节点UPS电源4接收到节点微控制器31的命令信号后，发出应答信号。本实施例中，节点接口单元3在结构上为内置式，安装在光节点UPS电源4的内部，通信接口卡的供电电源由蓄电池经DC/DC隔离变换器6变换得到，与光节点UPS电源4完全隔离，提高了系统的可靠性。DC/DC隔离变换器6采用基于UC3842的它激式振荡电路，将蓄电池36V电压变换为网络接口卡所需的低压直流电源。

总之，在本实施例中，前端服务器1与前端调制解调器2之间采用RS485通讯电缆连接，上行、下行信号通过HFC网传输，经节点接口单元3实现对光节点UPS电源4的控制管理，通过移动终端5实现远程监控管理，以及方便用户随时随地查看电视网络情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种电视网络监控系统，其特征在于，包括前端服务器、前端调制解调器、节点接口单元、光节点UPS电源和移动终端，所述移动终端安装有用于查询监控数据的视频网络监控APP，所述前端服务器通过RS485通讯电缆与所述前端调制解调器连接，所述前端调制解调器通过HFC网经所述节点接口单元控制所述光节点UPS电源，所述前端服务器通过无线网络将监控数据发送到所述移动终端的视频网络监控APP进行显示，所述前端调制解调器包括光电隔离转换器、RS485接口、串行接口多路复用器、前端微控制器和第一射频数据调制解调器，所述光电隔离转换器依次通过所述RS485接口和串行接口多路复用器与所述前端微控制器的通信端口连接，所述前端微控制器的数据端口通过所述串行接口多路复用器与所述第一射频数据调制解调器连接，所述第一射频数据调制解调器的射频信号端与所述HFC网连接；所述节点接口单元包括第二射频数据调制解调器和节点微控制器，所述第二射频数据调制解调器接收所述HFC网络传输的射频信号，并对所述射频信号进行处理后通过其数据端口与所述节点微控制器的数据端口连接，所述节点微控制器的一控制端口与所述第二射频数据调制解调器的收发使能端口连接，所述节点微控制器的另一控制端口与所述光节点UPS电源的控制端口连接。

2.根据权利要求1所述的电视网络监控系统，其特征在于，所述无线网络为CDMA2000网络、cdmaOne网络、GPRS网络、GSM网络、UMTS网络、wifi网络、3G网络、4G网络或wimax网络。

3.根据权利要求1所述的电视网络监控系统，其特征在于，所述移动终端为手机、笔记本、平板电脑或PDA。

4.根据权利要求1或2所述的电视网络监控系统，其特征在于，所述第一射频数据调制解调器包括调制器、第一振荡器、第一锁相环、第一滤波器、第一放大器、双工器、第二放大器、混频器、第二滤波器、解调器、第二振荡器和第二锁相环，所述前端微控制器或节点微控制器的数据信号输入到所述调制器的一输入端，所述第一锁相环通过所述第一振荡器与所述调制器的另一输入端连接，所述调制器的输出端通过所述第一滤波器与所述第一放大器的输入端连接，所述第一放大器的输出端与所述双工器的输入端连接，所述双工器的一输出端通过所述第二放大器与所述混频器的一输入端连接，所述第二锁相环通过所述第二振荡器与所述混频器的另一输入端连接，所述混频器的输出端通过所述第二滤波器与所述解调器的输入端连接，所述解调器的输出端接入所述HFC网；

所述第一滤波器包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、连接器和有源滤波器，所述第一电容、第二电容、第三电容和第四电容并联，所述第一电容、第二电容、第三电容和第四电容并联的一端与所述连接器连接，并联的另一端依次通过所述第一电感和第一电阻分别与所述第二电感的一端和第二电阻的一端连接，所述第二电感的另一端接地；所述第五电容、第六电容和第七电容并联，所述第五电容、第六电容和第七电容并联的一端分别与所述第二电阻的另一端和第三电感的一端连接，并联的另一端接地；所述第八电容、第九电容、第十电容和第十一电容并联，所述第八电容、第九电容、第十电容和第十一电容并联的一端与所述第三电感的另一端连接，并联的另一端分别与所述第四电感的一端和第三电阻的一端连接，所述第四电感的另一端接地；所述第十二电容、第十三电容和第十四电容并联，所述第十二电容、第十三电容和第十四电容并联的一端与所述第三电阻的另一端和第四电阻的一端连接，并联的另一端接地；所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端连接，所述第五电阻的一端还分别与所述第一二极管的阴极和第三二极管的阳极连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第三二极管的阴极与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极接地。

5.根据权利要求4所述的电视网络监控系统，其特征在于，所述节点接口单元设置在所述光节点UPS电源的内部。

6.根据权利要求1所述的电视网络监控系统，其特征在于，所述光电隔离转换器将RS232接口转换为RS485接口。

7.根据权利要求1所述的电视网络监控系统，其特征在于，还包括DC/DC隔离变换器，所述DC/DC隔离变换器与光节点UPS电源连接。