CN202661650U - 基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，属于气象领域的监测维护系统。本实用新型包括保障中心和一个以上雷达站；两者均包括可采集视频、语音、雷达参数VGA信号的采集装置，视频、音频和VGA信号控制器及相应的显示器以及音视频处理器；雷达站还包括无线图传单元，保障中心还包括多点控制单元；雷达站的音视频处理器与保障中心的多点控制单元双向连接。本实用新型能够实现故障雷达的视频、语音以及雷达参数的一体化处理和传输，利用移动的音视频采集装置对故障雷达的各种细节视频监测，可以更加全面的反应雷达的故障信息，为工作人员提供更加丰富的信息，提高雷达故障诊断和处理的准确性和高效性。
Description
技术领域
本实用新型属于一种用于气象领域的监测维护系统，具体为一种基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统。
背景技术
中国气象局已投巨资建设建成了新一代天气雷达网，该网络由分布在全国各省市160多部雷达组成，涉及多个波段的不同型号。气象雷达作为大型的气象探测设备，所涉及的专业技术领域包括电子、计算机、通信技术等，需要具有丰富专业知识高水平维护人员。目前雷达站专门从事气象雷达设备维护的专业技术人员越来越少，雷达出现故障时，需要保障中心进行技术支持，一般由保障中心派出技术人员进行现场维修，维修周期长，并且人员紧张，很难满足业务要求。目前，中国气象局还没有建设天气雷达故障远程诊断系统。雷达保障中心主要通过雷达站传送的雷达状态信息等对雷达进行监控，并且没有现场视频等信息资料，只能通过电话进行技术指导，或派技术人员现场维修，工作效率比较低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以全面提供雷达故障原因、保证故障分析准确度且提高雷达故障诊断效率的基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，包括一个保障中心和一个以上与保障中心双向通信的雷达站；所述保障中心和雷达站均包括固定视频采集装置、固定语音采集装置、带有雷达参数的VGA信号采集装置、视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器、视频显示器、声音播放器、显示VGA信号的显示屏以及音视频处理器；所述雷达站还包括带有移动视频采集装置和移动语音采集装置的无线图传单元，所述保障中心还包括多点控制单元；
所述雷达站和保障中心的固定视频采集装置、固定语音采集装置、VGA信号采集装置的输出分别与视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输入端相连接；所述视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输出端均与音视频处理器的相应输入端相连接，所述音视频处理器的相应输出端与视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输入端相连接；所述视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输出端分别与视频显示器、声音播放器、显示VGA信号的显示屏相应输入端连接；
所述雷达站的无线图传单元包括移动视频采集装置、移动语音采集装置、信号发射机和信号接收机，所述移动视频采集装置和移动语音采集装置的输出端与信号发射机的输入端相连接，所述信号发射机与信号接收机之间无线连接；所述信号接收机将移动视频采集装置和移动语音采集装置采集到的视频信号和语音信号分别输入到视频控制器和音频控制器；
所述保障中心的音视频处理器与多点控制单元双向连接；
所述雷达站的音视频处理器与保障中心的多点控制单元双向连接。
所述VGA信号采集装置为与雷达相连接的可显示雷达参数的计算机。
所述固定语音采集装置和雷达站中无线图传单元的信号接收机均依次经由混音台和音频处理器后与音频控制器的相应输入端相连接。
所述音视频处理器的相应输出端依次经由混音台和音频处理器后与音频控制器的相应输入端相连接。
所述视频控制器为视频矩阵切换器，所述音频控制器为音频矩阵切换器，所述VGA信号控制器为VGA矩阵切换器，所述音视频处理器为音视频编解码器。
所述移动视频采集装置为移动摄像头或摄像机；所述固定视频采集装置为固定设于机房的摄像头；所述移动语音采集装置为移动式话筒；所述固定语音采集装置为固定式话筒。
所述视频显示器为电视机，所述声音播放器为功放和音箱，所述显示屏为投影仪。
所述雷达站的音视频处理器依次经由雷达站交换机和雷达站路由器后与保障中心的多点控制单元双向连接；所述多点控制单元依次经由保障中心路由器和保障中心交换机后与保障中心的音视频处理器双向连接。
采用上述技术方案取得的技术进步为：本实用新型能够实现故障雷达的视频、语音以及雷达参数的一体化处理和传输，利用移动的音视频采集装置对故障雷达的各种细节进行视频监测，可以更加全面的反应雷达的故障信息，为工作人员提供更加丰富的信息，提高雷达故障诊断和处理的准确性和高效性。
附图说明
图1为本实用新型的组成结构图；
图2为本实用新型雷达站的结构组成图；
图3为本实用新型保障中心结构组成图。
具体实施方式
由图1至图3所示可知，基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，包括一个保障中心和一个以上与保障中心双向通信的雷达站；所述保障中心和雷达站均包括固定视频采集装置、固定语音采集装置、带有雷达参数的VGA信号采集装置、视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器、视频显示器、声音播放器、显示VGA信号的显示屏以及音视频处理器；所述雷达站还包括带有移动视频采集装置和移动语音采集装置的无线图传单元，所述保障中心还包括多点控制单元；
所述雷达站和保障中心的固定视频采集装置、固定语音采集装置、VGA信号采集装置的输出分别与视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输入端相连接；所述视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输出端均与音视频处理器的相应输入端相连接，所述音视频处理器的相应输出端与视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输入端相连接；所述视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输出端分别与视频显示器、声音播放器、显示VGA信号的显示屏相应输入端连接；
所述雷达站的无线图传单元包括移动视频采集装置、移动语音采集装置、信号发射机和信号接收机，所述移动视频采集装置和移动语音采集装置的输出端与信号发射机的输入端相连接，所述信号发射机与信号接收机之间无线连接；所述信号接收机将移动视频采集装置和移动语音采集装置采集到的视频信号和语音信号分别输入到视频控制器和音频控制器；
所述保障中心的音视频处理器与多点控制单元双向连接；
所述雷达站的音视频处理器与保障中心的多点控制单元双向连接。
所述VGA信号采集装置为与雷达相连接的可显示雷达参数的计算机。
所述固定语音采集装置和雷达站中无线图传单元的信号接收机均依次经由混音台和音频处理器后与音频控制器的相应输入端相连接。
所述音视频处理器的相应输出端依次经由混音台和音频处理器后与音频控制器的相应输入端相连接。
所述视频控制器为视频矩阵切换器，所述音频控制器为音频矩阵切换器，所述VGA信号控制器为VGA矩阵切换器，所述音视频处理器为音视频编解码器。
所述移动视频采集装置为移动摄像头或摄像机；所述固定视频采集装置为固定设于机房的摄像头；所述移动语音采集装置为移动式话筒；所述固定语音采集装置为固定式话筒。
所述视频显示器为电视机，所述声音播放器为功放和音箱，所述显示屏为投影仪。
所述雷达站的音视频处理器依次经由雷达站交换机和雷达站路由器后与保障中心的多点控制单元双向连接；所述多点控制单元依次经由保障中心路由器和保障中心交换机后与保障中心的音视频处理器双向连接。
本实用新型的整个工作原理如下：
雷达站：
在各雷达站，为了全面清楚的反应雷达的故障情况，需要将视频、语音和雷达参数等信号一同传输到故障中心的工作人员参考。
视频信号的采集需要通过视频采集装置实现。在机房或者气象雷达的固定位置等设置多个位置固定的固定视频采集装置，采集机房和雷达本身的外在视频信息。并在一些固定位置设置多个固定语音采集装置，用以采集工作人员多雷达故障的语音描述信息。常用的固定视频采集装置为位置固定的摄像头，固定语音采集装置为位置固定的话筒。
为了更加全面的反应气象雷达的故障信息，还需要在那些固定摄像头观察不到的位置对气象雷达的各种细节部位进行信息采集，因此雷达站还设置了无线图传单元，此单元包含移动视频采集装置、移动语音采集装置、信号发射机和信号接收机。移动视频采集装置可以对气象雷达的细节部分进行视频信号采集，在采集的同时还可以对故障进行语音描述，通过移动语音采集装置进行语音采集。将采集到的视频信号和语音信号通过信号发射机发射出去，然后经由无线网络传输到信号接收机中，信号接收机中便保存了移动的视频和语音信号，信号接收机将移动的视频信号和语音信号分别发送到视频矩阵切换器和音频矩阵切换器。常用的移动视频采集装置为移动式摄像头或者摄像机，常用的移动语音采集装置为移动式话筒等。
除了上述的视频信息和语音信息外，保障中心的工作人员还需要一些关于气象雷达内部参数的信息，这些信息通常表现为显示在与气象雷达相连接的计算机显示器上的VGA信号，因此可以通过VGA连接线对这类信号进行采集，在这里，计算机显示器便是气象雷达参数的VGA信号采集装置。
在实际应用中，移动摄像头、固定摄像头、与雷达相连接的计算机或话筒等采集装置都是多个，无论是移动摄像头、固定摄像头、计算机或者话筒等都不能同时将采集到的信号同时输送到音视频编解码器中，即，音视频编解码器同时只能接收一路视频信号、一路音频信号和一路VGA信号，因此就需要设置各种矩阵切换器来控制，令某一个采集装置将采集到信号输送到音视频编解码器。所以，在移动和固定视频采集装置、移动和固定语音采集装置、VGA信号采集装置通音视频编解码器之间设置了视频矩阵切换器、音频矩阵切换器、VGA矩阵切换器。
各固定摄像头和无线图传单元的移动摄像头等将采集到的视频信号传输到视频矩阵切换器中，各固定式话筒和无线图传单元的移动式话筒等将采集到的语音信号依次经由混音台、音频处理器后传送到音频矩阵切换器中，各VGA信号采集装置，即与气象雷达相连接的计算机，将采集到的VGA信号通过有线或无线的方式传送到VGA矩阵切换器中。视频矩阵切换器、音频矩阵切换器和VGA矩阵切换器将其输出信号与音视频编解码器的相应输入相连接。
雷达站的音视频编解码器将输入进来的视频信号、音频信号和VGA信号进行打包编码后发送到保障中心，由多点控制单元负责接收此信息。然后，雷达站的音视频编码器负责等待接收来自保障中心的有关故障处理的信息。
通常来自保障中心的处理信息也都是包括音频、视频和VGA信号的编码信号，雷达站的音视频编解码器将这类编码信号进行解码后再按照信号类型将其输入到相应的矩阵切换器中即可通过相应的显示设备显示，即将接收到的视频信号、语音信号、VGA信号分别再输入到视频矩阵切换器、音频矩阵切换器、VGA矩阵切换器的相应输入端，通过电视机、音箱、投影仪来显示播放这些信息，以供雷达站的工作人员参考。
雷达站的视频矩阵切换器、音频矩阵切换器和VGA矩阵切换器的输入信号既包含本地采集的相应信号，也包含来自保障中心传来的相应信号。对这两类信号，都可以显示，即雷达站的工作人员都可以观看并收听到。
保障中心：
保障中心的多点控制单元的作用就是控制将哪个雷达站发来的信息发送到音视频编解码器让保障中心的工作人员观看。发生故障的雷达站通过电话等其他方式告知保障中心本地出现故障，保障中心的工作人员通过控制多点控制单元，将出现故障的雷达站发来的信息传送到音视频编解码器。音视频编解码器首先将信号解码，然后按照与雷达站相同的工作方式，将这些信号按照类型传输到相应的矩阵切换器，并通过电视机、音箱、投影仪等清楚全面的显示到故障雷达的故障信息，这样工作人员根据这些信息作出如何应对的处理信息。处理信息也包括视频信号、语音信号以及VGA信号，通过固定视频采集装置、固定语音采集装置、VGA信号采集装置采集这些信号，再将这些信号按类别通过各种相应矩阵切换器发送到音视频编解码器中打包编码，最后通过多点控制单元发送回对应的故障雷达站。
雷达站和保障中心对本地信息和外部信息的处理方式相同。
雷达站与保障中心之间可以实时通信，以保证以较高的效率处理各种故障。
雷达站与保障中心之间的双向通信可以通过现有网络实现，雷达站和保障中心的各种设备之间根据实际需求和现有状况，选择有线或者无线的形式进行连接。
保障中心在平时若没有接收到雷达站的故障报告，中心的工作人员会采用轮询或其他比较科学的方式对各雷达站的情况进行监测。若发现问题，可主动与雷达站进行通信。或者待雷达站报告故障后两者再进行故障诊断的通信。
本实用新型可以实现视频信号和VGA信号的双流信号传输，可以更加全面的提供气象雷达的故障信息，保证了工作人员对故障诊断的准确度；本实用新型还采用了无线图传的方式，将移动视频采集装置和移动语音采集装置的信号通过无线网络传输到相应的矩阵切换器中，移动信号采集装置可以采集到固定信号采集装置通常采集不到的信息，可以更加全面的反应故障雷达的信息。
本实用新型中具体的设备型号如表1所示：
表1
| 名称 | 品牌 | 型号 |
| 多点控制单元 | 天地阳光 | VM3500 |
| 音视频编解码器 | 泰德 | 3000MXP |
| 无线图传单元 | 威泰 | WX5T |
| VGA 矩阵切换器 | 科迪 | KD2810-1616 |
| 视频矩阵切换器 | 利国 | VGASN-16*16V |
| 音频矩阵切换器 | 利国 | VGASN-16*16V |
| 音箱 | JBL | C-28 |
| 投影仪 | 爱普生 | EMP-1810 |
| 电视机 | 夏普 | LCD-46LX440A |
| 雷达站路由器 | 思科 | CISCO 4506 |
| 保障中心路由器 | 思科 | CISCO 3600 |
| 雷达站交换机 | 思科 | CISCO 6509 |
| 保障中心交换机 | 思科 | CISCO 3750 |
| 混音台 | 博捷 | MX800 |
| 功放 | 雅马哈 | P2500 |
Claims (8)
1.一种基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，其特征在于包括一个保障中心和一个以上与保障中心双向通信的雷达站；所述保障中心和雷达站均包括固定视频采集装置、固定语音采集装置、带有雷达参数的VGA信号采集装置、视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器、视频显示器、声音播放器、显示VGA信号的显示屏以及音视频处理器；所述雷达站还包括带有移动视频采集装置和移动语音采集装置的无线图传单元，所述保障中心还包括多点控制单元；
所述雷达站和保障中心的固定视频采集装置、固定语音采集装置、VGA信号采集装置的输出分别与视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输入端相连接；所述视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输出端均与音视频处理器的相应输入端相连接，所述音视频处理器的相应输出端与视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输入端相连接；所述视频控制器、音频控制器、VGA信号控制器的相应输出端分别与视频显示器、声音播放器、显示VGA信号的显示屏相应输入端连接；
所述雷达站的无线图传单元包括移动视频采集装置、移动语音采集装置、信号发射机和信号接收机，所述移动视频采集装置和移动语音采集装置的输出端与信号发射机的输入端相连接，所述信号发射机与信号接收机之间无线连接；所述信号接收机将移动视频采集装置和移动语音采集装置采集到的视频信号和语音信号分别输入到视频控制器和音频控制器；
所述保障中心的音视频处理器与多点控制单元双向连接；
所述雷达站的音视频处理器与保障中心的多点控制单元双向连接。
2.根据权利要求1所述的基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，其特征在于所述VGA信号采集装置为与雷达相连接的可显示雷达参数的计算机。
3.根据权利要求1所述的基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，其特征在于所述固定语音采集装置和雷达站中无线图传单元的信号接收机均依次经由混音台和音频处理器后与音频控制器的相应输入端相连接。
4.根据权利要求1所述的基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，其特征在于所述音视频处理器的相应输出端依次经由混音台和音频处理器后与音频控制器的相应输入端相连接。
5.根据权利要求1所述的基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，其特征在于所述视频控制器为视频矩阵切换器，所述音频控制器为音频矩阵切换器，所述VGA信号控制器为VGA矩阵切换器，所述音视频处理器为音视频编解码器。
6.根据权利要求1所述的基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，其特征在于所述移动视频采集装置为移动摄像头或摄像机；所述固定视频采集装置为固定设于机房的摄像头；所述移动语音采集装置为移动式话筒；所述固定语音采集装置为固定式话筒。
7.根据权利要求1所述的基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，其特征在于所述视频显示器为电视机，所述声音播放器为功放和音箱，所述显示屏为投影仪。
8.根据权利要求1所述的基于双流信号和无线图传的天气雷达故障远程诊断系统，其特征在于所述雷达站的音视频处理器依次经由雷达站交换机和雷达站路由器后与保障中心的多点控制单元双向连接；所述多点控制单元依次经由保障中心路由器和保障中心交换机后与保障中心的音视频处理器双向连接。
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