CN213693928U

CN213693928U - 一种分体式ip对讲设备及系统

Info

Publication number: CN213693928U
Application number: CN202023024185.XU
Authority: CN
Inventors: 郑晓宏; 董恩鹏; 温浩源
Original assignee: Haoyun Technologies Co Ltd
Current assignee: Haoyun Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2030-12-14

Abstract

本实用新型涉及一种分体式IP对讲设备及系统，包括主控制器，用于控制所述分体式IP对讲设备上信号的传输；电源控制模块与所述主控制器的串口接口及电源接口电连接，用于接收所述主控制器下发的控制信号，并将所述控制信号转换为直流载波信号；信号传输模块与所述主控制器的视频信号接口电连接，用于接收所述主控制器所下发的非平衡视频基带信号，并将所述非平衡视频基带信号转换为平衡视频信号；接口模块分别与所述电源控制模块及信号传输模块电连接，并对应接收所述电源控制模块及信号传输模块所传输的直流载波信号及平衡视频信号。本实用新型施工成本及难度低，且能够避免远距离传输时模拟信号与数字信号相互干扰，满足了实际应用需求。

Description

一种分体式IP对讲设备及系统

技术领域

本实用新型涉及对讲设备技术领域，特别是涉及一种分体式IP对讲设备及系统。

背景技术

IP对讲，是指采用TCP/IP技术，将音频信号以数据包形式在局域网和广域网上进行传送，是一套纯数字传输的免提对讲系统。解决了传统对讲系统存在的传输距离有限、易受干扰等问题。

现有的分体式IP对讲需要使用多根线方式实现对讲主机与对讲面板间供电、双向音频传输、广播音频传输、视频信号传输及控制信令传输功能。因此，其施工成本及难度较大，且远距离传输时存在模拟信号与数字信号相互干扰的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种施工成本及难度低，且能够避免远距离传输时模拟信号与数字信号相互干扰的分体式IP对讲设备及系统。

一种分体式IP对讲设备，包括：

主控制器，用于控制所述分体式IP对讲设备上信号的传输；其中，所述主控制器包括串口接口、电源接口及视频信号接口；

电源控制模块，与所述主控制器的串口接口及电源接口电连接，所述电源控制模块用于接收所述主控制器下发的控制信号，并将所述控制信号转换为直流载波信号；

信号传输模块，与所述主控制器的视频信号接口电连接，所述信号传输模块用于接收所述主控制器所下发的非平衡视频基带信号，并将所述非平衡视频基带信号转换为平衡视频信号；

接口模块，分别与所述电源控制模块及信号传输模块电连接，并对应接收所述电源控制模块及信号传输模块所传输的直流载波信号及平衡视频信号。

另外，根据本实用新型提供的分体式IP对讲设备，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述电源控制模块包括信号转换电路、差分电路及耦合电路；

所述信号转换电路，与所述差分电路及主控制器的串口接口电连接，用于将所述主控制器下发的主控制信号转换为载波信号，并发送至所述差分电路；

所述差分电路，用于将所述载波信号转换为差分信号，并发送至所述耦合电路；

所述耦合电路，与所述差分电路及主控制器的电源接口电连接，用于将所述差分信号与电源信号耦合为直流载波信号。

进一步地，所述耦合电路包括第一工模电感及第二工模电感；所述第一工模电感的第一端及第四端分别与所述差分电路电连接，所述第一工模电感的第二端及第三端分别通过电阻与所述接口模块电连接；所述第二工模电感的第一端及第二端分别与所述主控制器的电源接口电连接，所述第二工模电感的第三端及第四端分别通过所述第一工模电感的第二端及第三端与所述接口模块电连接。

进一步地，所述分体式IP对讲设备还包括设于所述差分电路与所述耦合电路之间的滤波电路；其中，所述滤波电路为RC滤波电路。

进一步地，所述信号传输模块包括：

第一平衡电路，与所述主控制器的视频信号接口电连接，所述第一平衡电路用于对所述非平衡视频基带信号进行第一平衡处理以得到平衡视频基带信号，并将所述平衡视频基带信号发送至第二平衡电路；

第二平衡电路，与所述第一平衡电路电连接，所述第二平衡电路用于对所述平衡视频基带信号进行第二平衡处理，以得到平衡视频信号。

进一步地，所述第一平衡电路包括第一电解电容、第三工模电感及第四工模电感；所述第一电解电容的第二端与所述第三工模电感的第三端电连接，所述第三工模电感的第四端及第五端分别与所述第四工模电感的第四端及第三端电连接；其中，所述第三工模电感的第一端接地。

进一步地，所述第二平衡电路包括第二电解电容及第五工模电感；所述组第二电解电容的第一端与所述第四工模电感的第五端电连接，所述第二电解电容的第二端与所述第五工模电感的第五端电连接，所述第五工模电感的第四端通过电阻与所述第四工模电感的第一端电连接，所述第五工模电感的第一端及第三端与所述接口模块电连接。

进一步地，所述接口模块包括差分视频信号接口、电源与控制信号接口、音频信号地接口以及三路模拟音频信号接口；其中，所述差分视频信号接口用于接收平衡视频信号，所述电源与控制信号进接口用于分别接收直流载波信号及电源信号。

进一步地，所述第一工模电感及第二工模电感的电感范围为15mH～78mH，所述第三工模电感、第四工模电感及第五工模电感的电感范围为230mH～350mH，所述第一电解电容及第二电解电容的电容范围为1800mF～420mF。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供了一种分体式IP对讲系统，所述系统包括：

主机端及对讲面板端，所述主机端及所述对讲面板端通过所述分体式IP对讲设备连接；其中，所述主机端能够通过与所述分体式IP对讲设备进行并行或者串行的方式连接多个对讲面板端。

根据本实用新型提出的分体式IP对讲设备及系统，包括：主控制器，用于控制所述分体式IP对讲设备上信号的传输；其中，所述主控制器包括串口接口、电源接口及视频信号接口；电源控制模块，与所述主控制器的串口接口及电源接口电连接，所述电源控制模块用于接收所述主控制器下发的控制信号，并将所述控制信号转换为直流载波信号；信号传输模块，与所述主控制器的视频信号接口电连接，所述信号传输模块用于接收所述主控制器所下发的非平衡视频基带信号，并将所述非平衡视频基带信号转换为平衡视频信号；接口模块，分别与所述电源控制模块及信号传输模块电连接，并对应接收所述电源控制模块及信号传输模块所传输的直流载波信号及平衡视频信号。本实用新型能够将电源、控制信令、双向音频、广播音频、视频信号等数字和模拟信号通过一根通用屏蔽网线进行同时传输与控制，简化工程成本和施工难度；实现了一个对讲主机通过并行或者串行方式连接多个对讲面板(手拉手方式真正具备至多8个对讲面板)；同时具备长距离传输能力(至多达到100米无干扰)且不存在相互干扰问题，满足了实际应用需求。

附图说明

图1是一种分体式IP对讲设备的结构框图；

图2为图1中电源控制模块的结构框图；

图3为图1中信号传输模块的结构框图；

图4为图1的的示意图；

图5为图4中电源控制模块的电路图；

图6为图4中信号传输模块的电路图；

图7为图4中串口模块的结构示意图；

图8是一种分体式IP对讲系统的连接示意图。

主要元件符号说明：

主控制器	10	电源控制模块	20
				信号转换电路	21	差分电路	22
耦合电路	23	信号传输模块	30
				第一平衡电路	31	第二平衡电路	32
接口模块	40

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图8所示，一种分体式IP对讲设备，用于连接主机端与对讲设备端。包括与主控制器10电连接的电源控制模块20及信号传输模块30，所述电源控制模块20及信号传输模块30的另一端与接口模块40电连接。

所述主控制器10，用于控制所述分体式IP对讲设备上信号的传输。其中，所述主控制器10包括串口接口、电源接口及视频信号接口。本实施例中，所述主控器10的控制芯片采用arm系列的控制芯片。

所述电源控制模块20与所述主控制器10的串口接口及电源接口电连接。所述电源控制模块20用于接收所述主控制器10下发的控制信号，并将所述控制信号转换为直流载波信号。

进一步地，所述电源控制模块20包括信号转换电路21、差分电路22及耦合电路23。

所述信号转换电路21，与所述差分电路22及主控制器10的串口接口电连接，用于将所述主控制器10下发的主控制信号转换为载波信号，并发送至所述差分电路22。

具体的，所述信号转换电路21包括直流线上通信芯片U7，该芯片能够将串口数据信号以小于56kbps或115kbps的用户有效实时速率透明的转换为载波信号。所述直流线上通信芯片U7的TXD、RXD管脚与所述主控制器10的串口接口连接，用于信号的交互。

所述差分电路22，用于将所述载波信号转换为差分信号，并发送至所述耦合电路23。

具体的，所述差分电路22包括控制信号转换芯片U6。所述直流线上通信芯片U7的TX_EN引脚与所述控制信号转换芯片U6的DE与

引脚连接，所述直流线上通信芯片U7的PLC_OUT引脚与所述控制信号转换芯片U6的DI引脚连接，所述直流线上通信芯片U7的PLC_IN引脚与所述控制信号转换芯片U6的RO引脚连接。

所述耦合电路23，与所述差分电路22及主控制器10的电源接口电连接，用于将所述差分信号与电源信号耦合为直流载波信号。

具体的，所述耦合电路23包括第一工模电感L2及第二工模电感L4。所述第一工模电感L2的第一端及第四端分别与所述差分电路22电连接，所述第一工模电感L2的第二端及第三端分别通过电阻R50及R45与所述接口模块40电连接；所述第二工模电感L4的第一端及第二端分别与所述主控制器10的电源接口电连接，所述第二工模电感L4的第三端及第四端分别通过所述第一工模电感的第二端及第三端与所述接口模块40电连接；其中，所述电源接口包括高电位端24V及接地端，所述第二工模电感L4的第一端及第二端分别所述电源接口的接地端及高电位端24V连接。

进一步地，所述分体式IP对讲设备还包括设于所述差分电路22与所述耦合电路23之间的滤波电路。其中，所述滤波电路为RC滤波电路。

具体的，所述滤波电路包括第一滤波单元及第二滤波单元，所述第一滤波单元与所述第一工模电感L2的第四端连接，所述第二滤波单元与所述第一工模电感L2的第一端连接。

可以理解的，本实施例中的控制信号通过U7直流线上通信芯片后，能够将串口数据控制信号转换为载波信号，载波信号经U6控制信号转换芯片后转换为差分信号以增强抗干扰性。差分载波信号经第一共模电感后与经过第二共模电感的电源信号耦合为直流载波信号，至此控制信号通过载波方式集成在电源传输线进行传输，一方面控制信号转换为差分信号，增强抗干扰性，另一方面整合了控制信号线和电源传输线，节省了传输线数量。

所述信号传输模块30与所述主控制器10的视频信号接口电连接。所述信号传输模块30用于接收所述主控制器10所下发的非平衡视频基带信号，并将所述非平衡视频基带信号转换为平衡视频信号。

进一步地，所述信号传输模块30包括依次连接的第一平衡电路31及第二平衡电路32。

其中，所述第一平衡电路31与所述主控制器10的视频信号接口电连接。所述第一平衡电路31用于对所述非平衡视频基带信号进行第一平衡处理以得到平衡视频基带信号，并将所述平衡视频基带信号发送至第二平衡电路32。

具体的，所述第一平衡电路31包括第一电解电容E22、第三工模电感L24及第四工模电感L25。所述第一电解电容E22的第二端与所述第三工模电感L24的第三端电连接，所述第三工模电感L24的第四端及第五端分别与所述第四工模电感L25的第四端及第三端电连接；其中，所述第三工模电感L24的第一端接地。

其中，所述第二平衡电路32与所述第一平衡31电路电连接。所述第二平衡电路32用于对所述平衡视频基带信号进行第二平衡处理，以得到平衡视频信号。

具体的，所述第二平衡电路32包括第二电解电容E23及第五工模电感L26。所述组第二电解电容E23的第一端与所述第四工模电感L25的第五端电连接，所述第二电解电容E23的第二端与所述第五工模电感L26的第五端电连接；所述第五工模电感L26的第四端通过电阻与所述第四工模电感L25的第一端电连接，所述第五工模电感L26的第一端及第三端与所述接口模块40电连接。此外，所述第五工模电感L26的第五端还依次通过电容C783、电阻R884与所述接口模块40电连接，所述第五工模电感L26的第四端还通过电阻R885与所述接口模块40电连接，所述第五工模电感L26的第五端还通过电容C783与所述第五工模电感L26的第四端反向串联。

可以理解的，本实施例通过电感和阻容电路，将非平衡方式的视频基带信号转换成平衡视频信号，可以直接在双绞线上传输，同时不容易受到各种干扰信号的影响。

进一步地，所述接口模块40分别与所述电源控制模块20及信号传输模块30电连接，并对应接收所述电源控制模块20及信号传输模块30所传输的直流载波信号及平衡视频信号。

所述接口模块40包括差分视频信号接口(VEDIO_P/VEDIO_N)、电源与控制信号接口(PWR_TRX_P/PWR_TRX_N)、音频信号地接口(GND)以及三路模拟音频信号接口(TALK_IN/SPK_OUT/BC_OUT)。其中，所述差分视频信号接口用于接收平衡视频信号，所述电源与控制信号进接口分别用于接收直流载波信号及电源信号。

在此还需要说明的是，所述第一工模电感及第二工模电感的电感范围为15mH～78mH，所述第三工模电感、第四工模电感及第五工模电感的电感值范围为230mH～350mH，所述第一电解电容及第二电解电容的电容范围为1800mF～420mF。

可以理解的，本实施例主控制器的控制信号经U7的TXD、RXD进行交互，经U6进行转换，而后与电源24V经L4、L2耦合输出至接口模块(对应PWR_TRX_P/PWR_TRX_N)。主控制器的视频输入由VEDIO_TOCPU进行传输，由L24、L25、L26、E22、E23转换为平衡信号连接至接口模块(对应VEDIO_P/VEDIO_N)。上行模拟音频(TALK_IN)、下行模拟音频(SPK_OUT)、广播音频(BC_OUT)以及回路地信号(GND)也均通过接口模块进行传输连接。

本实用新型提出的一种分体式IP对讲设备，包括主控制器，用于控制所述分体式IP对讲设备上信号的传输；其中，所述主控制器包括串口接口、电源接口及视频信号接口；电源控制模块，与所述主控制器的串口接口及电源接口电连接，所述电源控制模块用于接收所述主控制器下发的控制信号，并将所述控制信号转换为直流载波信号；信号传输模块，与所述主控制器的视频信号接口电连接，所述信号传输模块用于接收所述主控制器所下发的非平衡视频基带信号，并将所述非平衡视频基带信号转换为平衡视频信号；接口模块，分别与所述电源控制模块及信号传输模块电连接，并对应接收所述电源控制模块及信号传输模块所传输的直流载波信号及平衡视频信号。本实用新型能够将电源、控制信令、双向音频、广播音频、视频信号等数字和模拟信号通过一根通用屏蔽网线进行同时传输与控制，简化工程成本和施工难度；实现了一个对讲主机通过并行或者串行方式连接多个对讲面板(手拉手方式真正具备至多8个对讲面板)；同时具备长距离传输能力(至多达到100米无干扰)且不存在相互干扰问题，满足了实际应用需求。

本实用新型还提供一种分体式IP对讲系统，其中，包括主机端及对讲面板端，所述主机端及所述对讲面板端通过所述分体式IP对讲设备连接；其中，所述主机端能够通过与所述分体式IP对讲设备进行并行或者串行的方式连接多个对讲面板端。

可以理解的，同时将电源控制信号组、差分视频信号组分别设计在接口模块的两组双绞线上，增强信号传输过程中的抗干扰能力，同时模拟音频信号使用单独回路地信号设计，避免受传输信号干扰。解决了现有分体式IP对讲施工成本较高，施工难度较大；对讲主机通过手拉手串联方式或者并联方式连接对讲面板时，不能真正实现一个对讲主机通过手拉手方式串接多个面板的能力(视频接口均需要独立连接到对讲主机)；可视对讲面板的数量受到限制(对讲面板的个数受到对讲主机视频转换芯片输入接口的限制)；以及远距离传输存在模拟信号与数字信号相互干扰的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种分体式IP对讲设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的分体式IP对讲设备，其特征在于，所述电源控制模块包括信号转换电路、差分电路及耦合电路；

3.根据权利要求2所述的分体式IP对讲设备，其特征在于，所述耦合电路包括第一工模电感及第二工模电感；所述第一工模电感的第一端及第四端分别与所述差分电路电连接，所述第一工模电感的第二端及第三端分别通过电阻与所述接口模块电连接；所述第二工模电感的第一端及第二端分别与所述主控制器的电源接口电连接，所述第二工模电感的第三端及第四端分别通过所述第一工模电感的第二端及第三端与所述接口模块电连接。

4.根据权利要求2所述的分体式IP对讲设备，其特征在于，所述分体式IP对讲设备还包括设于所述差分电路与所述耦合电路之间的滤波电路；其中，所述滤波电路为RC滤波电路。

5.根据权利要求3所述的分体式IP对讲设备，其特征在于，所述信号传输模块包括：

6.根据权利要求5所述的分体式IP对讲设备，其特征在于，所述第一平衡电路包括第一电解电容、第三工模电感及第四工模电感；所述第一电解电容的第二端与所述第三工模电感的第三端电连接，所述第三工模电感的第四端及第五端分别与所述第四工模电感的第四端及第三端电连接；其中，所述第三工模电感的第一端接地。

7.根据权利要求6所述的分体式IP对讲设备，其特征在于，所述第二平衡电路包括第二电解电容及第五工模电感；所述第二电解电容的第一端与所述第四工模电感的第五端电连接，所述第二电解电容的第二端与所述第五工模电感的第五端电连接；所述第五工模电感的第四端通过电阻与所述第四工模电感的第一端电连接，所述第五工模电感的第一端及第三端与所述接口模块电连接。

8.根据权利要求1所述的分体式IP对讲设备，其特征在于，所述接口模块包括差分视频信号接口、电源与控制信号接口、音频信号地接口以及三路模拟音频信号接口；其中，所述差分视频信号接口用于接收平衡视频信号，所述电源与控制信号进接口分别用于接收直流载波信号及电源信号。

9.根据权利要求7所述的分体式IP对讲设备，其特征在于，所述第一工模电感及第二工模电感的电感范围为15mH～78mH，所述第三工模电感、第四工模电感及第五工模电感的电感范围为230mH～350mH，所述第一电解电容及第二电解电容的电容范围为1800mF～420mF。

10.一种分体式IP对讲系统，其特征在于，包括主机端及对讲面板端，所述主机端及所述对讲面板端通过所述分体式IP对讲设备连接；其中，所述主机端能够通过与所述分体式IP对讲设备进行并行或者串行的方式连接多个对讲面板端。