CN203596821U

CN203596821U - 一种电力多媒体桥接器

Info

Publication number: CN203596821U
Application number: CN201320760865.9U
Authority: CN
Inventors: 宦海; 张雨; 卢松; 黄凌霄
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2023-11-28

Abstract

本实用新型公开了一种电力多媒体桥接器，利用数字复分接模块作为桥接器的输入端用于导入音频信号、视频信号以及各种传感器数据，从而实现通过电力线传输多媒体信号的目的。电力多媒体桥接器包括中央处理单元、数字复分接器、存储器、发送接收放大器、滤波器、电力耦合器、直流转换单元、开关单元、音频处理模块、视频处理模块和数据/传感器接口，所述中央处理单元分别与数字复分接器、存储器、发送接收放大器和直流转换单元相连，所述数字复分接器连接着音频处理模块、视频处理模块和数据/传感器接口。

Description

一种电力多媒体桥接器

技术领域

本实用新型属于电力线传输技术领域，尤其是涉及一种电力多媒体桥接器。

背景技术

电力载波通信技术，简称PLC，是一种利用中、低压配电网作为通信介质，实现数据、语音、图像等多媒体信号传输的通信方式，该技术是把载有信息的高频信号加载于交流电然后用电力线传输，接收信息的适配器再把高频信号从交流电中分离出来并传送到终端机以实现信息传递。这项技术最大的优势是充分利用最为普及的电力网络资源，建设速度快、投资少、户内不用布线，能够通过遍布各个房间的电源插座进行信息高速传递，实现“有线移动”，具备了其它接入方式不可比拟的优势，受到国内外的广泛关注。目前，作为用户端的终端设备，电力猫已经非常普及，电力猫通常包括中央处理器、发送/接收滤波器、以太网模块、电源板等。然而，现有的电力猫只能完成电力网络的桥接问题，在实际的生活中我们还要面对音频信号、视频信号、传感器数据等多媒体信号的传输问题，而目前的电力猫却无法满足多媒体信号的传输需求。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种新型的电力桥接器，利用数字复分接模块作为桥接器的输入端用于导入音频信号、视频信号以及各种传感器数据，从而实现通过电力线传输多媒体信号的目的。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电力多媒体桥接器，包括中央处理单元、数字复分接器、存储器、发送接收放大器、滤波器、电力耦合器、直流转换单元、开关单元、音频处理模块、视频处理模块和数据/传感器接口，所述中央处理单元分别与数字复分接器、存储器、发送接收放大器和直流转换单元相连，所述数字复分接器连接着音频处理模块、视频处理模块和数据/传感器接口，所述开关单元直接与市电连接、用于控制桥接器的电源通断，所述滤波器通过电力线信号耦合器与市电连接，所述滤波器还与发送接收放大器连接，通过开关单元的交流电通过直流转换单元转换后为中央处理单元供电。

作为一种改进，所述中央处理单元、开关单元和数字复分接器分别连接有LED指示灯。

作为一种改进，所述数字复分接器中的各个模块和数据/传感器接口都具有相应的LED指示灯。

其中，所述数据/传感器接口连接的LED指示灯为三色LED指示灯，分别用于指示设备工作状态和数据接入种类。

作为一种优选，所述中央处理单元采用DSS9501电力载波芯片和DSS7800前端放大芯片。

本实用新型的优点在于：能够通过电力线传输音频信号、视频信号、传感器数据等多媒体信号以及传感器信号，不需要对多媒体、传感器信号传输进行额外布线，能够提高工作效率，节约成本，适用范围广。中央处理单元采用专为多媒体应用而设计的芯片组，性能高功耗低、兼容性好，经济高效。此外，LED指示灯还能实时监控设备中各个重要部件的工作状态，直观方便。

附图说明

图1为本实用新型提供的电力多媒体桥接器结构框图；

图2为电力多媒体桥接器的典型应用场景示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，一种电力多媒体桥接器，包括中央处理单元、数字复分接器、存储器、发送接收放大器、滤波器、电力耦合器、直流转换单元、开关单元、音频处理模块、视频处理模块和数据/传感器接口，所述中央处理单元分别与数字复分接器、存储器、发送接收放大器和直流转换单元相连，所述数字复分接器连接着音频处理模块、视频处理模块和数据/传感器接口，音频处理模块用于音频信号的编解码以及音频信号的压缩，视频处理模块用于视频信号的编解码以及视频信号的压缩，数据/传感器接口用于接收处理远动数据或者传感器数据。所述开关单元直接与市电连接、用于控制桥接器的电源通断，所述滤波器通过电力线信号耦合器与市电连接，所述滤波器还与发送接收放大器连接，通过开关单元的交流电通过直流转换单元转换后为中央处理单元供电。

中央处理单元构成了PLC的信号处理部分，实现电力线通信信号的调制解调（即信号由低频向高频的调制过程和高频信号向低频信号的解调过程。）、电力线调制信号的模数/数模变换、输入信号驱动放大、接收信号带通滤波和低噪声放大、把解调后的电力线通信信号转换为数字信号或者把数字信号转换为电力线通信信号。本例中，采用DSS9501电力载波芯片和DSS7800前端放大芯片作为中央处理器单元，该芯片性能高功耗低、兼容性好（完全兼容上代的100Mbps到目前的200Mbps以及下代的600Mbps产品），还具有中继功能，并能自动选择最佳路线。该芯片组专为多媒体应用而设计，可通过经济高效的方式提供200 Mbps的电源线通信性能，旨在为消费者在大容量应用中广泛采用的高吞吐量连接提供支持。

数字复分接器用于把音频信号、视频信号、传感器信号以及数据等数字信号合并成单一的合路数字信号实现扩大传输容量和提高传输效率。同时还用于把从中央处理单元接收到的合路数字信号分解为音频信号、视频信号、传感器信号以及数据信号。

本桥接器中的存储器用于装载系统运行的所有程序和变量，发送/接收放大器用于放大电力线传输的电力线通信信号，滤波器用于滤去电力线通信信号中的干扰噪声降低误码率，电力线信号耦合器把电力线通信信号耦合到电力线上或者从电力线上提取电力线通信信号。交直流转换单元把市电输入的交流电转换为适合系统正常工作的直流电，为整个系统供电。开关单元连接在市电和整个系统中间控制整个系统的工作与否。

为了指示各重要部件的工作状态，所述中央处理单元、开关单元和数字复分接器分别连接有LED指示灯。开关单元LED指示灯用于指示多媒体电力多媒体桥接器是否上电。中央处理单元LED指示灯为红绿双色LED指示灯用于指示中央处理单元是否正常工作，定义绿色为正常工作，红色为出现故障。又由于数字复分接器中包括有音频处理模块、视频处理模块和数据/传感器接口，因此音频处理模块、视频处理模块和各个数据/传感器接口都连接有相应的LED指示灯。音频处理模块LED指示灯和视频处理模块LED指示灯为红绿双色LED指示灯分别用于指示音频处理模块和视频处理模块是否正常工作，定义绿色为正常工作，红色为出现故障。数据/传感器接口LED指示灯为红绿黄三色LED指示灯分别用于指示接口接入的是哪种设备以及是否正常工作，本例中定义红色为设备故障，绿色为数据接入，黄色为传感器接入。

图2为电力多媒体桥接器的典型应用场景示意图，在应用时，电力多媒体桥接器从音频设备、视频设备和各种传感器接收信号进行处理，通过现有的电力线进行传输，实现多端监控点信号的输入并且连接主监控室，达到多功能监控的目的。具体地说，电力多媒体桥接器具有多媒体信号发送和接收两种工作方式：

其中多媒体信号发送工作原理如下：首先，音频设备、视频设备以及传感器设备或者数据传输设备采集多媒体信号并传输给电力多媒体桥接器，音频信号首先通过音频处理模块进行编码和压缩处理，视频信号通过视频处理模块进行编码和压缩，数据或者传感器信号通过数据/传感器接口进行数据处理和压缩。数字复分接器将处理后的多路信号合并成单一的合路数字信号并将其传送给由DSS9501芯片和DSS7800芯片组成的中央处理单元。中央处理单元将接收到的合路数字信号转换成电力通信信号再将其传送到发送/接收放大器，发送接收放大器再将信号放大经过滤波器滤掉信号采集处理过程中可能出现的噪声，最后再通过电力线耦合器将信号耦合到电力线进行传输。

多媒体信号接收工作原理如下：首先电力线耦合器从电力线上提取电力线通信信号，提取到的信号经过滤波器过滤掉信号传输过程中产生的噪声，滤除噪声的电力线通信信号再通过发送/接收放大器将小信号放大传输给中央处理单元。中央处理单元再将放大后的电力线通信信号转换成合路数字信号，合路数字信号通过数字复分接器分解成原来支路数字信号——即音频信号、视频信号、数据和传感器信号，最后通过音频处理模块、视频处理模块和数据/传感器接口分别处理后传送到各种监控设备上。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种电力音频桥接器，其特征在于：包括中央处理器、Flash存储器、电力线信号耦合器、发送/接收放大器、滤波器、交直流转换单元、开关单元以及音频模块，所述发送/接收放大器通过滤波器和电力线信号耦合器与市电连接，所述开关单元通过交直流转换单元与市电连接，所述音频模块一端连接音频信号、另一端与中央处理器连接，所述中央处理器还连接着发送/接收放大器、Flash存储器和开关单元；所述电力线信号耦合器用于将电力线通信信号耦合到电力线上或者从电力线上提取电力线通信信号，所述滤波器用于滤除电力线中的杂波信号，所述发送/接收放大器用于放大电力线传输的电力线通信信号，所述中央处理器用于实现电力线通信信号的调制解调、并把解调后的电力线通信信号转换为音频信号或者把音频信号转换为电力线通信信号。

2.根据权利要求1所述的电力音频桥接器，其特征在于：所述中央处理器连接有LED指示灯。

3.根据权利要求1或2所述的电力音频桥接器，其特征在于：所述音频接口和电力线信号耦合器分别连接有LED指示灯。

4.根据权利要求1所述的电力音频桥接器，其特征在于：所述音频接口包括模拟音频接口和数字音频接口。

5.根据权利要求1所述的电力音频桥接器，其特征在于：所述中央处理器采用AR7420芯片。