CN111787241B - 电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置 - Google Patents

电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置，包括视频分线器、图像分割器、图像自动转换器、高清视频切换器、音频信号传感模块、八路可编程触发模块、延时触发器、告警自动切换器和键鼠同步控制器。本发明的有益效果是：实现了对多台计算机的集中监控及图像智能切换、消除了生产的安全隐患、保证了电力通信设备的安全稳定运行，值得应用推广。

Description

电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置
技术领域
本发明涉及一种图像自动切换装置，具体为一种电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置，属于计算机图像切换应用技术领域。
背景技术
目前，孝感电力通信网络控制室肩负着地市公司及其所属业务支撑和实施机构信息通信网络、系统、设备、终端的运行监控、维护检修工作，可以对电力通信网设备进行集中监控管理，使全网的故障信息能够及时上报，便于及时发现问题，解决问题，提高电力通信服务质量，同时对全网的通信资源进行了集中的管理，然而随着监控业务的拓展及监控范围的扩大，用于监控的计算机数量也不断增加。
然而，现有机型显示屏较小，且摆放分散，值班时工作人员必须随时来回穿梭于不同业务的十几个显示屏之间，当紧急告警信息增多需不停操作确认时，极易出现视觉疲劳、精力难以集中，产生紧张焦躁情绪，甚至导致操作严重失误，存在较大的安全隐患，无法满足当前智能化、自动化的电力通信网络技术要求。
鉴于此，迫切需要一种能将多台计算机画面自动连续集中显示，并即时呈现紧急告警信息的大屏幕监控装置。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有网络控制室图像监控技术不足的问题而提供一种电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置，包括视频分线器、图像分割器、图像自动转换器、高清视频切换器、音频信号传感模块、八路可编程触发模块、延时触发器、告警自动切换器、键鼠同步控制器，其中：
所述视频分线器用于将一路HDMI高清视频分为二路，且所述视频分线器的输入端与计算机的HDMI高清视频输出端进行连接，所述视频分线器的输出端分别与图像分割器和图像自动转换器的输入端进行连接；
所述图像分割器将多台计算机的高清图像输入到图像分割器里输出一个合成的多画面的图像信号，且所述图像分割器的输出端与高清视频切换器的输入端进行连接；
所述图像自动转换器将多台计算机的高清图像输入到图像自动转换器里输出一个连续的自动变换的不同画面的单幅图像信号，且所述图像自动转换器的输出端与高清视频切换器的输入端进行连接；
所述高清视频切换器将图像分割器、图像自动转换器输出的图像信号接至高清视频切换器的输入端，经高清视频切换器的处理输出自动连续变化的信号，且所述高清视频切换器的输出端经由告警自动切换器与外设的大屏幕显示器的输入端进行连接；
所述音频信号传感模块在网络中有故障报警时，识别出音频信号并转换成高低电平信号去控制可编程触发模块的断通，且所述音频信号传感模块的输入端与计算机的AUDIO OUT音频输出端进行连接，所述音频信号传感模块的输出端与八路可编程触发模块的输入端进行连接；
所述八路可编程触发模块根据音频信号模块传来的控制信号，自动选择多路监控图像画面的通断，且所述八路可编程触发模块的输入端与计算机的HDMI高清视频输出端进行连接，所述八路可编程触发模块的输出端经由延时触发器与告警自动切换器的输入端进行连接；
所述延时触发器用于防止图像信号误切换；
所述告警自动切换器在发现某台计算机监控业务有严重告警时，将自动切至告警主机通道；
所述键鼠同步控制器实现一台键鼠控制多台电脑的目的，且所述键鼠同步控制器的输入端分别与计算机的两个USB接口输出端进行连接，所述键鼠同步控制器的其中一个输出端与外设的键盘进行连接，所述键鼠同步控制器的另一个输出端与外设的鼠标进行连接。
作为本发明再进一步的方案：所述高清视频切换器在网络中无故障报警时，能够对图像分割器和图像自动转换器所传输的分割图像和转换图像实现同屏自动切换。
作为本发明再进一步的方案：所述告警自动切换器在网络中有故障报警时通过识别音频告警信号，优先显示报警主机图像。
作为本发明再进一步的方案：
所述视频分线器的型号为一拖二HDMI高清视频分线器；
所述图像分割器的型号为MT-SW081型搬砖图像合成分屏器；
所述图像自动转换器的型号为MT-0801HK型自动显示器共享转换器；
所述高清视频切换器的型号为CKL-62HUA切换器；
所述音频信号传感模块的型号为YL-V1.0；
所述八路可编程触发模块的型号为HK-010；
所述延时触发器的型号为YYC-2S；
所述告警自动切换器的型号为CM-200；
所述键鼠同步控制器的型号为SQTB-U8一控8口USB键盘鼠标切换控制器。
本发明的有益效果是：自动切换装置不仅能实现多台计算机图像分割在一个屏幕里；又能将多个计算机的图像按时间顺序自动转换在一个屏幕上；且以上两种显示方式又能够根据需要设置成连续自动交替转换的图像；更为突出的是当多台监控计算机里有其中一台出现告警信息时，通过对输出的音频告警信号的识别，能自动将告警主机的图像优先切换到监控大屏幕上，告警确认后，音频告警信号消失，图像又自动回到常规的监控状态，实现了对多台计算机的集中监控及图像智能切换、消除了生产的安全隐患、保证了电力通信设备的安全稳定运行，值得应用推广。
附图说明
图1为本发明系统流程示意图。
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。
一种电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置，包括视频分线器、图像分割器、图像自动转换器、高清视频切换器、音频信号传感模块、八路可编程触发模块、延时触发器、告警自动切换器、键鼠同步控制器，其中：
所述视频分线器用于将一路HDMI高清视频分为二路，且所述视频分线器的输入端与计算机的HDMI高清视频输出端进行连接，所述视频分线器的输出端分别与图像分割器和图像自动转换器的输入端进行连接；
所述图像分割器将多台计算机的高清图像输入到图像分割器里输出一个合成的多画面的图像信号，且所述图像分割器的输出端与高清视频切换器的输入端进行连接；
所述图像自动转换器将多台计算机的高清图像输入到图像自动转换器里输出一个连续的自动变换的不同画面的单幅图像信号，且所述图像自动转换器的输出端与高清视频切换器的输入端进行连接；
所述高清视频切换器将图像分割器、图像自动转换器输出的图像信号接至高清视频切换器的输入端，经高清视频切换器的处理输出自动连续变化的信号，且所述高清视频切换器的输出端经由告警自动切换器与外设的大屏幕显示器的输入端进行连接；
所述音频信号传感模块在网络中有故障报警时，识别出音频信号并转换成高低电平信号去控制可编程触发模块的断通，且所述音频信号传感模块的输入端与计算机的AUDIO OUT音频输出端进行连接，所述音频信号传感模块的输出端与八路可编程触发模块的输入端进行连接；
所述八路可编程触发模块根据音频信号模块传来的控制信号，自动选择多路监控图像画面的通断，且所述八路可编程触发模块的输入端与计算机的HDMI高清视频输出端进行连接，所述八路可编程触发模块的输出端经由延时触发器与告警自动切换器的输入端进行连接；
所述延时触发器用于防止图像信号误切换；
所述告警自动切换器在发现某台计算机监控业务有严重告警时，将自动切至告警主机通道；
所述键鼠同步控制器实现一台键鼠控制多台电脑的目的，且所述键鼠同步控制器的输入端分别与计算机的两个USB接口输出端进行连接，所述键鼠同步控制器的其中一个输出端与外设的键盘进行连接，所述键鼠同步控制器的另一个输出端与外设的鼠标进行连接。
在本发明实施例中，所述高清视频切换器在网络中无故障报警时，能够对图像分割器和图像自动转换器所传输的分割图像和转换图像实现同屏自动切换。
在本发明实施例中，所述告警自动切换器在网络中有故障报警时通过识别音频告警信号，优先显示报警主机图像。
在本发明实施例中：
所述视频分线器的型号为一拖二HDMI高清视频分线器；
所述图像分割器的型号为MT-SW081型搬砖图像合成分屏器；
所述图像自动转换器的型号为MT-0801HK型自动显示器共享转换器；
所述高清视频切换器的型号为CKL-62HUA切换器；
所述音频信号传感模块的型号为YL-V1.0；
所述八路可编程触发模块的型号为HK-010；
所述延时触发器的型号为YYC-2S；
所述告警自动切换器的型号为CM-200；
所述键鼠同步控制器的型号为SQTB-U8一控8口USB键盘鼠标切换控制器。
实施例
(一)全部主机无故障信息报警时，监控显示系统的工作原理：
如图1所示，对于本实施例的说明：由于不同单位业务监控计算机的数量不同，为了方便介绍，本申请是以八台监控主机为例，介绍其工作原理，为了达到自动切换目的，本技术方案考虑了两套图像变换模式：
第一套为多画面分割模式，画面分割模式用模块化的功能单元设计，采用最新图像处理专用技术和专用器件，运用微电脑控制技术和数字图像处理技术,信号通道输入输出的数量按需定制，具有非常强大的系统灵活性和扩展性。多画面分割模式的基本原理就是采用数字图像压缩处理技术，将多个图像信号经过模/数转换，并经过适当比例压缩后存入帧存储器，再经过数/模转换后显示在同一台监视器的屏幕上。
MT-SW081图像分割器图像的输出分辨率高达1920*1080、多系统兼容、免驱动、即插即用。将八台监控主机的图像信号从图一中的(1A－8A)取出，输入至其输入端“1”经过MT-SW081图像分割器内部控制及图像技术处理后变换成可以让一个显示器同时显示出的分割的八幅图像信号由“2”端输出。
第二套为图像自动变换模式，MT-0801AK可以自动扫描画面切换，内置DDC功能，能自动调整高清分辨率。将八台监控主机的图像信号从图1中的(1B→8B)取出，输入至其输入端“4”经过MT-0801AK自动转换器内部控制及图像技术处理变换成可以让八台监控主机的图像信号按时间顺序逐一在一个显示器上显示出来的图像信号由“5”端输出；以上两路图像信号送至CKL-62HUA高清视频切换器的输入端“3”“6”端经过设置控制切换时间输出后，将两路自动交替出现的图像信号，由“7”端输出，然后将此信号送至CM-200告警自动切换器的输入端“b”点，由于无故障信息报警，告警自动切换器的控制端“e”端未收到控制信号，告警自动切换器保持常态即“b→c→d”导通，“a→c→d”截止，常规的监控高清图像信号由“d”端送至大屏幕显示器KAPURUI CA9801A的HDMI高清视频输入端，显示连续变化的高清视频画面。
(二)任意一台主机中监控软件有紧急告警时，监控显示系统的工作原理：
以孝感供电公司电力通信网络控制室为例，孝感供电公司的电力通信网络控制室内运行的软件有：国家电网的SG-TMS通信管理系统、中兴Unitrans ZXONM E300网管系统、华为的综合网管系统OptiX iManager T2000、通信调度平台软件、OLPScape网管系统V2.7.3、中兴力维动环管理系统业务台软件等等。
虽然各种业务应用软件的功能和作用各有不同，但它们有一个共同的特点就是发生紧急告警后，均有持续地告警提示音从喇叭发出，告警确认后，告警提示音自动消失。根据这一现象，利用音频信号传感器模块YL-V1.0可以在检测有音频信号，启动继电器；将八台主机的音频输出信号(E1～E8)送入音频信号传感器组合模块YL-V1.0的输入端“12”，经过传感模块的处理，输出变换成能适合控制开关断合的信号由“13”端送至可编程触发器HK-010的控制输入端“14”，可编程触发器根据音频信号传感模块输出的控制信息去自由控制HDMI IN(1－8)高清视频信号的导通和截止而适时传给下一级，例如：当电脑5号主机的华为综合网管系统OptiX iManager T2000发生光缆中断的R-LOS紧急告警，于是从电脑主机5的音频输出端口AUDI OUT 5输出持续的告警音频信息，经图一中的“5E”→“ZX”→YL-V1.0的输入端“12”→YL-V1.0的输出端“13”→HK-010的控制输入端“14”→收到控制信号后HDMI IN(1-8)中的第五路所对应的可编程触发模块中的第五路继电器动作导通、其余7路继电器因受控于触发模块程序指令的限制被互锁而截止，于是只有HDMI(1-8)中的第五路由“16”端输，再经“17”端送至告警自动切换器CM-200的输入端“a”；此时如果告警自动切换器的控制输入端“e”收到控制信号后才能进行自动切换。
为了防止和抑制无用的、短暂的音频信号对控制信号的影响生产误动作，本装置中添加了防误切换延时触发器YYC-2S，工作过程是这样的：假如将延时触发器的延时时间设为10秒，还是以第五路视频为例，当收到2秒钟的干扰音频信号，控制信号从音频传感模块的“13”输出，送入可编程触发模块的输入端“14”，由其“18”端输出送至延时触发器的输入端启动延时触发器，延时10秒后才能将输出信号送至自动切换器的控制端“e”，但2秒钟后，由于“18”端的控制信号消失，延时触发器重新收到输入指令，延时10秒的动作停止，告警自动切换器的控制端“e”点不会收到控制信号，因此不会自动切换图像，防止了误启动；而真正严重的告警信号只要值班人员不确认，音频信号是不会停止的，为了不影响值班人员迅速确认告警，延时时间只设置成10秒。相反地，如果是真正的告警信号，控制信号送给YYC-2S的输入端后，延时触发器延时10秒后，可编程触发模块的控制输出端“18”信号保持不变，因延时触发器的输入端未收到新的指令，于是输出端送出控制信号“19”至告警自动切换器的控制输入端“e”使其内部的控制电路动作，即“a→c→d”导通，“b→c→d”截止，紧急告警的监控5号主机图像信号由“d”端送至大屏幕显示器KAPURUI CA9801A的HDMI高清视频输入端，从而显示5号告警主机的监控画面，达到了防止误切换图像的目的,这时值班人员告警确认后，音频告警信号消失，延时触发器的输入端收到新的控制指令，使其内部的电路动作，告警自动切换器回到常态即“b→c→d”导通，“a→c→d”截止，图像又自动回到常规的监控状态。
通过这种操作方式，可以实现任意一台主机中监控软件有紧急告警时将图像画面自动传送到监控大屏幕上，方便值班人员确认告警信息。
(三)键鼠同步控制器的工作过程
若出现了紧急告警，八台主机的鼠标和键盘不进行集中管理，同样给告警确认带来比较大的麻烦，为此，该装置中添加了键鼠同步控制器，有了它只需一个键盘、一个鼠标就能对八台主机进行随意的操作。
其基本原理是：通过其内部的MCU控制模块对多台USB主机HOST模块读取键盘鼠标的信息数据，并控制USB设备模块将信息数据按需要输出到外接设备上来进行集中控制。
具体工作路径为：从八台主机的USB接口上分别取出两路数据，一路通过USB1 OUT(1C-8C)输入到SQTB-U8键鼠同步控制器的“8”端口与其内部的(1PC1～1PC8)相连；另一路通过USB2 OUT(1D-8D)输入到SQTB-U8键鼠同步控制器的“9”端口与其内部的(2PC1～2PC8)相连。经过其内部电路读取数据及综合处理，分别由输出端口(USB OUT1)“10”及(USBOUT2)“11”输出至相应的鼠标和键盘，来实现对八台主机的同步集中操控。
至此电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置工作原理介绍完毕，此装置运用到现场后实现了对多台计算机的集中监控及图像智能切换、消除了生产的安全隐患、保证了电力通信设备的安全稳定运行，值得应用推广。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置，其特征在于，该自动切换装置包括：
视频分线器，所述视频分线器用于将一路HDMI高清视频分为二路，且所述视频分线器的输入端与计算机的HDMI高清视频输出端进行连接，所述视频分线器的输出端分别与图像分割器和图像自动转换器的输入端进行连接；
图像分割器，所述图像分割器将多台计算机的高清图像输入到图像分割器里输出一个合成的多画面的图像信号，且所述图像分割器的输出端与高清视频切换器的输入端进行连接；
图像自动转换器，所述图像自动转换器将多台计算机的高清图像输入到图像自动转换器里输出一个连续的自动变换的不同画面的单幅图像信号，且所述图像自动转换器的输出端与高清视频切换器的输入端进行连接；
高清视频切换器，所述高清视频切换器将图像分割器、图像自动转换器输出的图像信号接至高清视频切换器的输入端，经高清视频切换器的处理输出自动连续变化的信号，且所述高清视频切换器的输出端经由告警自动切换器与外设的大屏幕显示器的输入端进行连接；
音频信号传感模块，所述音频信号传感模块在网络中有故障报警时，识别出音频信号并转换成高低电平信号去控制可编程触发模块的断通，且所述音频信号传感模块的输入端与计算机的AUDIO OUT音频输出端进行连接，所述音频信号传感模块的输出端与八路可编程触发模块的输入端进行连接；
八路可编程触发模块，所述八路可编程触发模块根据音频信号模块传来的控制信号，自动选择多路监控图像画面的通断，且所述八路可编程触发模块的输入端与计算机的HDMI高清视频输出端进行连接，所述八路可编程触发模块的输出端经由延时触发器与告警自动切换器的输入端进行连接；
延时触发器，所述延时触发器用于防止图像信号误切换；
告警自动切换器，所述告警自动切换器在发现某台计算机监控业务有严重告警时，将自动切至告警主机通道；
键鼠同步控制器，所述键鼠同步控制器实现一台键鼠控制多台电脑的目的，且所述键鼠同步控制器的输入端分别与计算机的两个USB接口输出端进行连接，所述键鼠同步控制器的其中一个输出端与外设的键盘进行连接，所述键鼠同步控制器的另一个输出端与外设的鼠标进行连接。
2.根据权利要求1所述的电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置，其特征在于：所述高清视频切换器在网络中无故障报警时，能够对图像分割器和图像自动转换器所传输的分割图像和转换图像实现同屏自动切换。
3.根据权利要求1所述的电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置，其特征在于：所述告警自动切换器在网络中有故障报警时通过识别音频告警信号，优先显示报警主机图像。
4.根据权利要求1或2所述的电力网络控制室大屏幕监控计算机图像自动切换装置，其特征在于：
所述视频分线器的型号为一拖二HDMI高清视频分线器；
所述图像分割器的型号为MT-SW081型搬砖图像合成分屏器；
所述图像自动转换器的型号为MT-0801HK型自动显示器共享转换器；
所述高清视频切换器的型号为CKL-62HUA切换器；
所述音频信号传感模块的型号为YL-V1.0；
所述八路可编程触发模块的型号为HK-010；
所述延时触发器的型号为YYC-2S；
所述告警自动切换器的型号为CM-200；
所述键鼠同步控制器的型号为SQTB-U8一控8口USB键盘鼠标切换控制器。
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