專利名稱：圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型涉及一種圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，屬于視頻通信與信 息處理及實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在通信工程等電子通信類專業(yè)的本科大學(xué)生及研究生的教學(xué)和課程實(shí)驗(yàn) 中，廣泛開(kāi)設(shè)MPEG-4或H. 264視頻通信及信號(hào)處理DSP實(shí)驗(yàn)。對(duì)于視頻通信MPEG-4或H. 264 及信號(hào)處理DSP實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通常根據(jù)教師布置的任務(wù)借助于網(wǎng)絡(luò)并在實(shí)驗(yàn)箱上完成視頻通 信實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證和設(shè)計(jì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)最終深入了解視頻通信的MPEG-4及H. 264標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)熟悉 并掌握視頻信息的其它壓縮、解壓處理的各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可針對(duì)信號(hào)、單幅及多幀圖像 結(jié)合配套實(shí)驗(yàn)箱的信號(hào)處理、視頻應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)包SDK進(jìn)行小波信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理 各種算法的驗(yàn)證和新算法的仿真設(shè)計(jì)。通常，由于該課程涉及視頻通信與信號(hào)處理的各種關(guān)鍵技術(shù)，感興趣選修該實(shí)驗(yàn) 課程的學(xué)生很多，這導(dǎo)致任課指導(dǎo)教師難以對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)、管理及 控制。實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，有部分學(xué)生存在看熱鬧，抄襲別人實(shí)驗(yàn)成果的現(xiàn)象，有的 學(xué)生僅僅在最后拷貝別人的代碼和運(yùn)行結(jié)果并交給老師驗(yàn)收，這也給指導(dǎo)教師客觀公正地 評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果和掌握了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能帶來(lái)了困難。同時(shí)，也存在部分學(xué)生不按 指示隨意操作設(shè)備乃至造成設(shè)備毀壞的情況。因此，如何有效地監(jiān)測(cè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，客觀 公正地評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果，同時(shí)有效管理設(shè)備，保證設(shè)備的運(yùn)行安全，是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師面 臨的突出問(wèn)題，需要有效的解決。目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有類似的遠(yuǎn)程同步監(jiān)測(cè)及管理信息平臺(tái)。
實(shí)用新型內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種圖象處理和壓縮 編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。技術(shù)方案本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于包括同步監(jiān)測(cè) 管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)、監(jiān)控終端和n路結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)支路，其中同 步監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括二個(gè)一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)和n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，數(shù)據(jù)分析與 通信平臺(tái)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)串接第一通用無(wú)線分組通信裝置構(gòu)成，監(jiān)控 終端由中心控制主機(jī)串接第二通用無(wú)線分組通信裝置構(gòu)成，每條監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)支路都由同步 監(jiān)測(cè)通信及控制裝置依次串接視頻處理實(shí)驗(yàn)箱、云臺(tái)控制系統(tǒng)構(gòu)成，二個(gè)一級(jí)以太網(wǎng)交換 機(jī)通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)連接，第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，第一至 第n個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n個(gè)同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第n+1個(gè) 二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第二一級(jí)以太網(wǎng) 交換機(jī)與中心控制主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第一、第二通用無(wú)線分組通信裝置通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)通信，其中n為自然數(shù)。圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于包括同步監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)平 臺(tái)、數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)、移動(dòng)終端和n路結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)支路，其中同步監(jiān)測(cè)管理 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)和n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)由 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)串接第一通用無(wú)線分組通信裝置構(gòu)成，每條監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn) 支路都由同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置串接視頻處理實(shí)驗(yàn)箱、云臺(tái)控制系統(tǒng)構(gòu)成，第一一級(jí)以 太網(wǎng)交換機(jī)分別與n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，第一至第n個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n 個(gè)同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，移動(dòng)終端通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與第一通用無(wú)線分組通信裝 置通信，其中n為自然數(shù)。有益效果本實(shí)用新型開(kāi)創(chuàng)了新型的視頻通信與信號(hào)處理的同步監(jiān)測(cè)及仿真實(shí)驗(yàn) 平臺(tái)，該平臺(tái)具備以下主要功能1、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)功能，同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置SMCC實(shí) 時(shí)自動(dòng)地同步監(jiān)測(cè)學(xué)生視頻通信處理實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程并記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)代碼、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；2、 通信傳輸功能，代理主機(jī)ACPC通過(guò)TCP/IP協(xié)議與RJ-45接口向通信及控制裝置SMCC實(shí)時(shí) 獲取實(shí)驗(yàn)代碼、數(shù)據(jù)及圖像文件，且可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的視頻通信；3、控制功能，教師通過(guò)移動(dòng)終 端(手機(jī))或者中心控制主機(jī)CMC向代理主機(jī)ACPC發(fā)送控制命令，代理主機(jī)ACPC解析命 令，并向指定的同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置SMCC發(fā)送命令，SMCC接收來(lái)自代理主機(jī)的控制指 令，根據(jù)教師指令對(duì)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行必要的加鎖和解鎖；4、實(shí)時(shí)視頻通信功能，教師借助于該通 信平臺(tái)可與多個(gè)學(xué)生同時(shí)實(shí)現(xiàn)交互視頻通信，可用作視頻會(huì)議；5、云臺(tái)、鏡頭的運(yùn)動(dòng)控制功 能，借助于RS485接口、云臺(tái)控制譯碼器、云臺(tái)鏡頭控制電路控制云臺(tái)、鏡頭的運(yùn)動(dòng)。通常，教師在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)解鎖設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間結(jié)束時(shí)加鎖設(shè)備。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程 中，教師根據(jù)實(shí)時(shí)的監(jiān)督反饋信息對(duì)可能出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備加鎖以警戒學(xué)生并保護(hù)設(shè)備安 全。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，教師根據(jù)每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況并合理評(píng)定成績(jī)。借助 于該遠(yuǎn)程同步監(jiān)測(cè)及管理信息平臺(tái)，教師并不需要現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督約束學(xué)生，學(xué)生完全獨(dú)立自主 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)記錄，實(shí)驗(yàn)過(guò)程全程掌握，可以避免現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督及驗(yàn)收 的匆忙和混亂。而且在這個(gè)系統(tǒng)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下，不但有利于學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性，更 加真實(shí)地展現(xiàn)自我，也有利于教師更加真實(shí)、準(zhǔn)確、全面的了解每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，并根 據(jù)每位同學(xué)的不同實(shí)驗(yàn)情況合理評(píng)價(jià)并作為下次實(shí)驗(yàn)課題安排的依據(jù)。借助于該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，教師可以加強(qiáng)對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程了解、評(píng)價(jià)及管理，同時(shí)也 非常有利于學(xué)生獨(dú)立自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和提高。

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例的電原理圖。圖3為同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置SMCC的實(shí)施例的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖4為同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置SMCC的MAX232串口電平轉(zhuǎn)換電路圖。圖5為同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置SMCC的主程序框圖。圖6為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)ACPC的主程序框圖。圖7為中心控制主機(jī)CMC的主程序框圖。[0019]圖8為云臺(tái)控制解碼器原理框圖。圖9為云臺(tái)控制電路(單路)。圖10為云臺(tái)的鏡頭控制電路。圖11為RS485通訊接口電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如圖1(a)所示，本實(shí)用新型圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在 于包括同步監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)、監(jiān)控終端和n路結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測(cè)與 實(shí)驗(yàn)支路，其中同步監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括二個(gè)一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)和n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交 換機(jī)，數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)串接第一通用無(wú)線分組通 信裝置構(gòu)成，監(jiān)控終端由中心控制主機(jī)串接第二通用無(wú)線分組通信裝置構(gòu)成，每條監(jiān)測(cè)與 實(shí)驗(yàn)支路都由同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置依次串接視頻處理實(shí)驗(yàn)箱、云臺(tái)控制系統(tǒng)構(gòu)成，二 個(gè)一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)連接，第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交 換機(jī)級(jí)聯(lián)，第一至第n個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n個(gè)同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置的網(wǎng)絡(luò)接 口連接，第n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連 接，第二一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)與中心控制主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第一、第二通用無(wú)線分組通信 裝置通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)通信，其中n為自然數(shù)。如圖1(b)所示，圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于包括同步 監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)、移動(dòng)終端和n路結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)支路，其 中同步監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)和n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，數(shù)據(jù)分 析與通信平臺(tái)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)串接第一通用無(wú)線分組通信裝置構(gòu)成， 每條監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)支路都由同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置串接視頻處理實(shí)驗(yàn)箱、云臺(tái)控制系統(tǒng)構(gòu) 成，第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，第一至第n個(gè)二級(jí)以太網(wǎng) 交換機(jī)分別與n個(gè)同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī) 與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，移動(dòng)終端通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與第一通用 無(wú)線分組通信裝置通信，其中n為自然數(shù)。第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)作為一級(jí)交換機(jī)，n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)作為二級(jí)交換 機(jī)，第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)連接。圖2中是由EVPB(視頻處理實(shí)驗(yàn)箱，下同)及SMCC(同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置，下 同)、ACPC(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)，下同)、GPRS (通用無(wú)線分組通信裝置，下 同)、SWITCH(交換機(jī)，下同)及CMC(中心控制主機(jī)，下同)組成的遠(yuǎn)程同步監(jiān)測(cè)及管理信 息平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)示意圖。EVPB的功能端口 Port 1是RS-232串口，通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與SMCC的功能端 口 RS-232串口 Port 2相連接。SMCC的功能端口 Port 3是RJ45以太網(wǎng)電接口，通過(guò) 100Base-TX的5類雙絞線同SWITCH 1的功能端口下行RJ45接口 Port4相連接。SWITCH1 的功能端口 Port 5是1000M上行RJ45電接口，通過(guò)1000Base-T的超5類雙絞線同SWITCH 3的功能端口下行RJ45電接口 Port6相連接。GPRS 1的功能端口 Port 7是RS-232串口，通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與ACPC的功能
6端口 RS-232串口 Port 8相連接。ACPC的功能端口 Port 9是RJ45以太網(wǎng)電接口，通過(guò) 100Base-TX的5類雙絞線同SWITCH 2的功能端口下行RJ45接口 Port 10相連接。SWITCH 2 的功能端口 Port 11是1000M上行RJ45電接口，通過(guò)1000Base_T的超5類雙絞線同SWITCH 3的功能端口下行RJ45電接口 Port 12相連接。GPRS 2的功能端口 Port 13是RS-232串口，通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線與CMC的功能端 口 RS-232串口 Port 14相連接。CMC的功能端口 Port 15是RJ45以太網(wǎng)電接口，通過(guò) 100Base-TX的5類雙絞線同SWITCH 4的功能端口下行RJ45接口 Port 16相連接。SWITCH 3 的功能端 口 Port 17 是 1000M 上行 RJ45 電接 口，通過(guò) 1000Base-T 的超 5類雙絞線接入校園網(wǎng)。SWITCH 4的功能端口 Port 18是1000M上行RJ45電接口，通過(guò) 1000Base-T的超5類雙絞線接入校園網(wǎng)。ACPC同CMC的通信一方面可以通過(guò)校園網(wǎng)進(jìn)行，另一方面也可以借助GPRS 1及 GPRS 2，并通過(guò)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM進(jìn)行。與此同時(shí)，教師也可直接借助手機(jī)MOBILE及 GPRS 1與ACPC進(jìn)行通信。EVPB擬采用SEED-DTK VPM642基于DM642的視頻處理DSP實(shí)驗(yàn)箱。該實(shí)驗(yàn)箱配備 有高速數(shù)字信號(hào)處理器TMS320DM642，主頻600MHz，可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)4路CIF格式的MPEG4視頻 壓縮算法；4路標(biāo)準(zhǔn)PAL或NTSC制模擬視頻輸入(CVBS復(fù)合視頻信號(hào)或S端子信號(hào)輸入)， 1路標(biāo)準(zhǔn)PAL/NTSC制模擬視頻輸出(CVBS復(fù)合視頻信號(hào)或S端子信號(hào)輸出)，用于預(yù)覽；4 路標(biāo)準(zhǔn)模擬音頻輸入；2路RS232/RS422/RS485標(biāo)準(zhǔn)軟件可配置的異步串行通信口，可用于 控制云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)鏡頭的推拉、水平和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)配備有H. 263、MPEG2、和JPEG等多種視 頻壓縮/解壓縮開(kāi)源算法庫(kù)，且可選配視頻應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)包SDK :H264、FAT32文件管理、以 太網(wǎng)協(xié)議棧、PCI驅(qū)動(dòng)程序等。ACPC擬采用HPxw6400工作站，處理器采用EM64T技術(shù)的Intel至強(qiáng)雙核處理器 5100，主頻 1. 60GHz ；高速緩存 4MB ；芯片組 Intel 5000X ；內(nèi)存 8GB ；圖形NVIDIA QuadroNVS 285 ；硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器2個(gè)；四通道驅(qū)動(dòng)器控制器；操作系統(tǒng)采用Windows XP Professionalx64 Edition。CMC 擬采用 HP Compaq dx2130,處理器采用 Pentium 雙核 E2160，主頻 1. 8GHz ；內(nèi) 存 1GHz ；硬盤(pán)容量 160GHz ；操作系統(tǒng)采用 Windows XP Professional SP2。SWITCH擬采用TP-LINK公司生產(chǎn)的1000M以太網(wǎng)交換機(jī)，型號(hào)為T(mén)L-SG1024。 交換方式為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，48Gbps背板帶寬，包轉(zhuǎn)發(fā)率為10M時(shí)14，880packets/s ； 100M 時(shí) 14，8800packets/s。傳輸速率是 10/100/1000Mbps,支持 IEEE802. 3、IEEE802. 3u、 IEEE802. 3ab 及 IEEE802. 3x?？捎枚丝跀?shù) 24，端 口類型 10/100/1000Base-T，支持全雙工、 半雙工。GPRS擬采用ZWG-13A，該產(chǎn)品使用RS-232接口，可直接與PC機(jī)相連；采用高性能 工業(yè)級(jí)GPRS模塊，支持GPRS撥號(hào)無(wú)線上網(wǎng)，操作簡(jiǎn)單；支持完善的AT指令；支持中英文 短信息的收發(fā)；支持+5 35V范圍供電；可適應(yīng)高溫和低溫工作環(huán)境，溫度范圍-25°C +70 °C。圖3是SMCC的實(shí)施例的硬件結(jié)構(gòu)圖。其中，微處理器采用AT89C51單片機(jī)，4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器，128*8位內(nèi)部RAM(內(nèi)存)，5個(gè)中斷源，可編程串行通道。網(wǎng)卡采 用RTL8029，該網(wǎng)卡是符合Ne2000標(biāo)準(zhǔn)的32位PCI (周邊元件擴(kuò)展接口)總線網(wǎng)卡，遵循IEEE802. 3協(xié)議，包含接收功能模塊、CRC (循環(huán)冗余校驗(yàn))產(chǎn)生模塊、發(fā)送功能模塊、地址識(shí) 別模塊、FIFO(先進(jìn)先出)控制模塊、協(xié)議邏輯陣列模塊及DMA(直接存儲(chǔ)器訪問(wèn))和緩沖 控制模塊。本方案設(shè)計(jì)擬通過(guò)AT89C51單片機(jī)來(lái)控制PCI9054芯片，然后通過(guò)PCI9054芯片 來(lái)驅(qū)動(dòng)PCI總線上的網(wǎng)卡，PCI9054芯片作為一個(gè)橋梁，連接了 2個(gè)不同類型的總線設(shè)備。 PCI9054是由美國(guó)PLX公司生產(chǎn)的先進(jìn)的PCI的I/O加速器，采用了先進(jìn)的PLX數(shù)據(jù)管道 結(jié)構(gòu)技術(shù)。符合PCI-V2. 2規(guī)范的32位33MHz總線主控接口控制器可獲得高達(dá)132Mb/s的 PCI突發(fā)傳輸速度。通用總線主控接口配備先進(jìn)的數(shù)據(jù)流水線架構(gòu)，包含2個(gè)DMA引擎，可 編程目標(biāo)、起始器的數(shù)據(jù)傳輸模式和PCI信息傳輸?shù)裙δ?。擬采用93C56作為PCI 9054的配置芯片。PCI 9054工作時(shí)需要一個(gè)配置芯片 E2PR0M,以便在PCI卡上電的時(shí)候配置PCI 9054，主要配置PCI卡的Vendor-ID (廠家標(biāo)識(shí)) 和Device-ID (設(shè)備標(biāo)識(shí))，同時(shí)，還需要配置其它寄存器，以對(duì)PCI9054進(jìn)行初始化。擬采用EPM7096可編程邏輯器件，以將AT89C51單片機(jī)的8位數(shù)據(jù)與16位地址轉(zhuǎn) 換成32位的數(shù)據(jù)和地址。擬采用24C02作為I2C總線的E2PR0M，可以用來(lái)存儲(chǔ)本地的IP地址、網(wǎng)關(guān)等設(shè)置。擬采用32K的62256作為外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器RAM，這是由于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包最大可 以有1500多字節(jié)，AT89C51單片機(jī)無(wú)法存儲(chǔ)這么大的包，只有放到外部的RAM里。同時(shí)外 部的RAM也用作串行口的輸入輸出緩沖，以使單片機(jī)具有高速的吞吐數(shù)據(jù)的能力。74HC373 則用作訪問(wèn)存儲(chǔ)器的8位鎖存。MAX232作為串口電平轉(zhuǎn)換電路。來(lái)自實(shí)驗(yàn)箱的數(shù)據(jù)從串口輸入到單片機(jī)，單片機(jī) 再把數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)卡傳出去。與此同時(shí)，來(lái)自ACPC的控制指令從網(wǎng)口輸入到單片機(jī)，單片機(jī) 再把指令通過(guò)串口下達(dá)給實(shí)驗(yàn)箱。AT89C51 的 T1 腳、INT1 腳分別同 24C02 的 SCL 腳、SDA 腳相連接；AT89C51 的 TXD 腳、RXD腳分別同MAX232的T1IN腳、R10UT腳相連接；AT89C51的P1. 0腳、P1. 1腳、P1. 2腳、 P1. 3 腳分別同 PCI 9054 的 LW/R 腳、READY 腳、ADS 腳、BLAST 腳相連接；AT89C51 的 AD (0 7)腳同74HC373的D(0 7)腳及RTL8029的MD(0 7)腳相連接；AT89C51的A(8 14) 腳、A15腳、RD腳、WR腳分別同62256的A (8 14)腳、CE腳、0E腳、TO腳相連接；AT89C51 的TO腳同RTL8029的RST腳及PCI 9054的RST腳相連接。74HC373 的 D (0 7)腳同 AT89C51 的 AD (0 7)腳及 RTL8029 的 MD (0 7)腳相 連接；74HC373的Q(0 7)腳同62256的A(0 7)腳相連接。62256 的 A(0 7)腳同 74HC373 的 Q(0 7)腳相連接；62256 的 A (8 14)腳、 CE腳、0E腳、WE腳分別同AT89C51的A(8 14)腳、A15腳、RD腳、WR腳相連接；62256的 D(0 7)腳同RTL8029的MD(0 7)腳相連接。EPM7096的輸入輸出10(0 7)腳同AT89C51的AD (0 7)腳相連接；EPM7096的 輸入輸出10(8 14)腳同AT89C51的A(8 14)腳相連接；EPM7096的輸入輸出10(15 46)腳同PCI 9054的LD[31:0]腳相連接；EPM7096的輸入輸出10(47 76)腳同PCI 9054 的LA[31:2]腳相連接；EPM7096的輸入輸出10(77 80)腳同PCI 9054的LBE[3:0]腳相連接。93C56 的 SK 腳、DO 腳、DI 腳、CS 腳分別同 PCI 9054 的 EESK 腳、EED0 腳、EEDI 腳、EECS腳相連接。PCI 9504 的 LD[31:0]腳、LA[31:2]腳、LBE[3:0]腳分別同 EPM7096 的輸入輸出 10(15 46)腳、10(47 76)腳、10(77 80)腳相連接；PCI 9054 的 LW/R 腳、READY 腳、 ADS腳、BLAST腳分別同AT89C51的P1. 0腳、PL 1腳、PL 2腳、PL 3腳相連接；PCI 9054的 EESK腳、EED0腳、EEDI腳、EECS腳分別同93C56的SK腳、DO腳、DI腳、CS腳相連接；PCI 9054 的 AD(0 31)腳、C/BE[3:0]腳、FRAME 腳、IRDY 腳、TRDY 腳、IDSEL 腳、INTA 腳分別 同 RTL8029 的 AD(0 31)腳、C/BE[3:0]腳、FRAME 腳、IRDY 腳、TRDY 腳、IDSEL 腳、INTA 腳 相連接；PCI 9054的RST腳同AT89C51的TO腳相連接。RTL8029 的 MD (0 7)腳同 74HC373 的 D (0 7)腳、AT89C51 的 AD (0 7)腳及 62256的D(0 7)腳相連接；RTL8029的同AT89C51的TO腳相連接；RTL8029的AD (0 31)腳、C/BE[3:0]腳、FRAME 腳、IRDY 腳、TRDY 腳、IDSEL 腳、INTA 腳分別同 PCI 9054 的 AD (0 31)腳、C/BE[3:0]腳、FRAME 腳、IRDY 腳、TRDY 腳、IDSEL 腳、INTA 腳相連接。圖4是SMCC的MAX232串口電平轉(zhuǎn)換電路圖。MAX232的R1IN(13)腳同RS-232串 口 的 TXD (3)腳相連接；MAX232 的 T1 OUT (14)腳同 RS-232 串口的 RXD (2)腳相連接；MAX232 的 TlIN(ll)腳同 AT89C51 的 TXD 腳相連接；MAX232 的 R10UT(12)腳同 AT89C51 的 RXD 腳相 連接；MAX232 的 R2IN(8)腳、T2IN(8)腳接地；MAX232 的 C1+(1)腳與 Cl_(3)腳通過(guò) 4. 7 y F 的電容C1相連接；MAX232的C2+ (4)腳與C2- (4)腳通過(guò)4. 7 y F的電容C2相連接；MAX232 的Vs+⑵腳通過(guò)4. 7 ii F的電容C3與電源相連接；MAX232的Vs_ (6)腳通過(guò)4. 7 y F的電 容C4接地；MAX232的VCC(16)腳與電源相連接，并通過(guò)470 y F的電容C5接地；MAX232的 GND(15)腳接地；RS-232串口的GND(5)腳接地。圖5是SMCC的主程序工作流程框圖。SMCC的同步監(jiān)測(cè)通信及控制主程序首先完 成串口、PC19054、網(wǎng)卡的初始化操作，然后從以太網(wǎng)口接收來(lái)自ACPC的控制指令，并通過(guò) 串口向EVPB發(fā)送控制命令；同時(shí)從串口接收來(lái)自EVPB的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)以太網(wǎng)口將實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)上傳到ACPC。PC19054芯片初始化過(guò)程就是對(duì)PCI9054芯片的PCI端配置寄存器和本地端配置 寄存器DMRR、DMLBAM、PCICR、CNTRL等進(jìn)行正確的編程配置，以實(shí)現(xiàn)本地端單片機(jī)與PCI端 網(wǎng)卡的無(wú)縫連接，對(duì)這2個(gè)寄存器既可以通過(guò)對(duì)93C56燒寫(xiě)編程的方式，也可以通過(guò)本地 CPU直接編程的方式來(lái)完成初始化。網(wǎng)卡初始化需要設(shè)置0 、00 、1 0^5141^5110 、151 ， IM R、PAR0 PAR5、MAR0 MAROT 等寄存器。圖6是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)ACPC的主程序框圖。ACPC—方面負(fù)責(zé) 接收并解析來(lái)自CMC的指令，并向指定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備SMCC發(fā)送指令；同時(shí)，將來(lái)自SMCC的實(shí) 驗(yàn)代碼文件及數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成便于閱讀的統(tǒng)一的TXT (文本)格式存儲(chǔ)到本地，實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖 片按JPG格式存儲(chǔ)，并可由CMC及MOBILE發(fā)送指令指定上傳。ACPC同時(shí)可以分析比對(duì)實(shí)驗(yàn) 代碼，發(fā)現(xiàn)重復(fù)的情況，并向CMC報(bào)告情況。圖7是中心控制主機(jī)CMC的主程序框圖。CMC通過(guò)校園網(wǎng)或者GPRS向CMC發(fā)送控 制指令，一方面可以通過(guò)CMC、SMCC控制實(shí)驗(yàn)箱的加解鎖等，另一方面可以通過(guò)CMC隨時(shí)訪 問(wèn)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教師同時(shí)可以通過(guò)MOBILE向ACPC發(fā)送控制指令，并從ACPC上獲取實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)及代碼的TXT文件及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的JPG圖片，在手機(jī)上隨時(shí)進(jìn)行閱覽。所述云臺(tái)控制系統(tǒng)包括RS485通信接口電路、云臺(tái)控制解碼器、云臺(tái)控制電路、鏡
9頭控制電路和輔助控制電路，其中云臺(tái)控制解碼器包括譯碼器、微處理器、報(bào)警探頭接口、 云臺(tái)驅(qū)動(dòng)電路、鏡頭驅(qū)動(dòng)電路和輔助驅(qū)動(dòng)電路，RS485通信接口電路分別與視頻處理實(shí)驗(yàn)箱 和譯碼器雙向通信連接，微處理器分別與譯碼器和報(bào)警探頭接口雙向通信連接，微處理器 的輸出端分別串接云臺(tái)驅(qū)動(dòng)電路、鏡頭驅(qū)動(dòng)電路和輔助驅(qū)動(dòng)電路后分別對(duì)應(yīng)接云臺(tái)控制電 路、鏡頭控制電路和輔助控制電路的輸入端。圖8是控制云臺(tái)的解碼器原理框圖。實(shí)驗(yàn)箱與云臺(tái)之間通過(guò)RS485總線連接， 鏡頭和云臺(tái)的控制由前端的解碼器實(shí)現(xiàn)。RS485收發(fā)器同譯碼器相連接，解碼器和單片 機(jī)MSP430F148將實(shí)驗(yàn)箱送來(lái)的串行碼控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成不同功能電壓以驅(qū)動(dòng)前端設(shè)備。 MSP430F148單片機(jī)屬于德州儀器公司MSP430FLASH系列。MSP430系列是一組超低功耗的微 控制器，針對(duì)不同應(yīng)用目標(biāo)、以不同模塊組成，微控制器的設(shè)計(jì)可使電池長(zhǎng)期工作，電源電 壓范圍1. 8 3. 6V，具有16位RISC結(jié)構(gòu)、16位寄存器和常數(shù)寄存器?？刂频恼袷幤魈峁?所有低功耗模式從快速蘇醒到活動(dòng)模式的能力時(shí)間少于6微秒，帶有兩個(gè)16位定時(shí)器(帶 看門(mén)狗功能)、速度很高的8通道12位A/D轉(zhuǎn)換器(內(nèi)部參考電壓、采樣保持和自動(dòng)掃描功 能)、一個(gè)內(nèi)部比較器和兩個(gè)通用同步/異步發(fā)射接收器、48個(gè)I/O 口的微處理器結(jié)構(gòu)。MSP430F148的工作電壓是3. 3V，因此其I/O電平也是3. 3V，邏輯電平，并且與 5VTTL電平兼容。但與5VCM0S的標(biāo)準(zhǔn)電平是不一樣的，所以不能直接與5V的CMOS標(biāo)準(zhǔn)器 件相接。在這種情況下，可以采用雙電壓(3V，5V)供電的驅(qū)動(dòng)器，如74HCT、74ACT系列的器 件。為了降低成本和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，由單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)均由MC1413來(lái)驅(qū)動(dòng)放大，輸 出直接驅(qū)動(dòng)光耦合繼電器。MC1413輸入為低電平時(shí)斷路，輸入高電平時(shí)為達(dá)林頓輸出，電流 較大，而電平為低，相當(dāng)于反向隔離驅(qū)動(dòng)放大器。RS485通訊電路則采用74HCT 244(+5V供 電)驅(qū)動(dòng)I/O 口輸出。圖9是云臺(tái)控制電路。云臺(tái)有俯仰、旋轉(zhuǎn)兩個(gè)單相交流電機(jī)，每個(gè)電機(jī)有兩個(gè)繞 組，兩個(gè)繞組有一個(gè)公共端，兩個(gè)非公共端接有移相電容。當(dāng)交流電壓從一個(gè)繞組接入時(shí)， 電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)交流電壓從另一個(gè)繞組接入時(shí)，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。單片機(jī)發(fā)出的云臺(tái)左右、 上下運(yùn)動(dòng)的控制信號(hào)實(shí)際上是對(duì)云臺(tái)的交流電機(jī)的正反向控制。單片機(jī)輸出的控制信號(hào)通過(guò)MC1413來(lái)驅(qū)動(dòng)放大。光耦器件M0C3041用來(lái)隔離可 控硅上的交流高壓和直流低壓控制信號(hào)。其輸出用來(lái)觸發(fā)雙向可控硅，雙向可控硅選用ST Microelectronic公司的T4系列，該可控硅內(nèi)部集成有緩沖續(xù)流電路，不用在雙向可控硅 兩端并聯(lián)RC吸收電路，可以直接觸發(fā)，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。圖10是鏡頭控制電路。變焦鏡頭有光圈、聚焦、變倍三個(gè)直流電機(jī)，三個(gè)電機(jī)有一 個(gè)公共接地端，在非公共端加正、負(fù)電壓時(shí)電機(jī)正、反向旋轉(zhuǎn)。單片機(jī)發(fā)出的鏡頭控制信號(hào) 實(shí)際上是對(duì)鏡頭的直流電機(jī)的正反電壓控制。直流伺服電機(jī)的正反向控制電路一般有H型(橋式)互補(bǔ)對(duì)稱式和T型互補(bǔ)對(duì)稱 式兩種。其中，H型(橋式)互補(bǔ)對(duì)稱式電路的集成芯片很多，但這類芯片一般較貴，而且 鏡頭的控制路數(shù)較多。為了降低成本，采用T型互補(bǔ)對(duì)稱式驅(qū)動(dòng)電路。圖中，4555A雙四選一構(gòu)成硬件互鎖，用來(lái)防止上下兩個(gè)FET功率管同時(shí)導(dǎo)通，其 采用3.3V供電。光耦合隔離器TLP521-4將鏡頭的電機(jī)電源與數(shù)字電路互相隔離，以避免 電機(jī)接通和斷開(kāi)時(shí)所造成的毛刺影響數(shù)字電路的工作。同時(shí)，TLP521-4驅(qū)動(dòng)兩個(gè)FET功率
10管，后者直接用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。兩個(gè)FET管一個(gè)是P型溝道，另一個(gè)是N型溝道，形成互補(bǔ) 結(jié)構(gòu)。為了避免FET管因電壓尖峰而損壞，電路中采用了電容及金屬氧化物壓敏電阻作為 瞬時(shí)吸收保護(hù)器。4555A的2、3腳分別接正向、反向控制信號(hào)，5、6腳是選擇信號(hào)，通過(guò)光耦 合隔離器TLP521-4驅(qū)動(dòng)FET功率管IRF9024，IRF9024直接驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。兩個(gè)TLP521-4 均采用+5V供電，兩個(gè)FET功率管IRF9024分別采用+12V、_12V供電。圖11是RS485通訊接口電路。解碼器與實(shí)驗(yàn)箱兩者之間的數(shù)據(jù)傳送經(jīng)過(guò)RS485收 發(fā)器MAX485，由單片機(jī)的TXD和RXD串行口發(fā)送和接收。單片機(jī)MSP430F148不斷查尋RXD 口數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)，讀入操作數(shù)據(jù)，再判別是何種控制功能，發(fā)出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。圖中，為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性，MAX485為+5V單獨(dú)供電，采用高速光耦 6N137與其他的電源完全隔離，不共地。由于傳輸線現(xiàn)場(chǎng)可能有電磁干擾，所以在傳輸線上 并聯(lián)瞬變電壓抑制器TVSC，串聯(lián)熔斷器，傳輸線用有屏蔽層的電纜。單片機(jī)的URXD1腳通過(guò)6N137與485的R0腳相連接，用于判斷數(shù)據(jù)是否到來(lái)。 P1. 0腳通過(guò)TLP521-4控制MAX485的RE、DE腳。UTXD0腳通過(guò)6N137與485的DI腳相連 接。485的6、7腳接屏蔽電纜線，8腳接+5V電源。通信協(xié)議與指令結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制指令主要可以分為實(shí)驗(yàn)箱控制(加解鎖)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取、云臺(tái)翻轉(zhuǎn)控 制、啟動(dòng)視頻會(huì)話等4種指令類型。指令格式如下cc，源地址，目標(biāo)地址，指令類型，操作類型，確認(rèn)標(biāo)識(shí)，參數(shù)長(zhǎng)度， 參數(shù)1，...，參數(shù)n，校驗(yàn)和。上面的指令格式中。cc為指令起始符。源地址為發(fā)送方的地址編號(hào)，目標(biāo)地址為 接收方的地址編號(hào)，均占2個(gè)字節(jié)。指令類型1個(gè)字節(jié)，前面4位表示指令方向，定義為高4位為0是下行指令(實(shí) 驗(yàn)箱發(fā)給解碼器)，高4位不為0是上行指令(解碼器發(fā)給計(jì)算機(jī))。低4位就是具體的指 令類型號(hào)1_實(shí)驗(yàn)箱控制；02-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取；03-云臺(tái)翻轉(zhuǎn)控制；04-啟動(dòng)視頻會(huì)話，允許 進(jìn)一步擴(kuò)展。操作類型對(duì)應(yīng)某一指令下的具體操作。參數(shù)長(zhǎng)度指明參數(shù)一項(xiàng)中參數(shù)的個(gè)數(shù) (0 99)。指令類型為01時(shí)，操作類型為01，表示實(shí)驗(yàn)箱加鎖操作；操作類型為02，表示實(shí) 驗(yàn)箱解鎖操作。參數(shù)中可設(shè)置時(shí)延，3個(gè)字節(jié)，分別表示HH-MM-SS，即小時(shí)，分鐘，秒，允許延 時(shí)操作。指令類型為02時(shí)，操作類型為01時(shí)，表示獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果文件；操作類型為02時(shí)， 表示獲取實(shí)驗(yàn)源文件，參數(shù)可指定文件的格式類型。指令類型為04時(shí)，操作類型為01時(shí)， 表示由實(shí)驗(yàn)箱向主機(jī)發(fā)送視頻，操作類型為02時(shí)，表示由主機(jī)向?qū)嶒?yàn)箱發(fā)送視頻，操作類 型為03時(shí)，表示視頻交互。確認(rèn)標(biāo)識(shí)代表是否為回復(fù)指令，00為指令，01代表確認(rèn)收到指令。云臺(tái)翻轉(zhuǎn)指令較為復(fù)雜，單獨(dú)說(shuō)明。指令類型為03時(shí)，代表云臺(tái)操作。操作類型 可以為01、02、03，分別表示單獨(dú)控制云臺(tái)，單獨(dú)控制鏡頭及云臺(tái)鏡頭同時(shí)操作。云臺(tái)操作參 數(shù)1個(gè)字節(jié)，對(duì)于01、02的操作類型，表示云臺(tái)或者鏡頭的具體動(dòng)作；對(duì)于03的操作類型， 高4位代表云臺(tái)動(dòng)作，低4位代表鏡頭動(dòng)作。云臺(tái)動(dòng)作0-不動(dòng)；1-向上運(yùn)動(dòng)；2-向下運(yùn)動(dòng)；3-向左運(yùn)動(dòng)；4-向右運(yùn)動(dòng)；5-左上方向；6-左
11下運(yùn)動(dòng)；7-右上方向；8-右下方向；9-自動(dòng)掃描。鏡頭狀態(tài)0-鏡頭不動(dòng)；1-光圈變大；2-光圈變??；3-景深不動(dòng)；4-景深遠(yuǎn)；5-景深變近； 6-焦距不變；7-焦距變遠(yuǎn)；8-焦距變近。校驗(yàn)和為除幀頭以外的其余各字節(jié)之和與256的余數(shù)。例如主機(jī)發(fā)送控制命令給1#實(shí)驗(yàn)箱，控制1#實(shí)驗(yàn)箱的云臺(tái)，命令格式如下云臺(tái)向下、鏡頭景深變近c(diǎn)c 000103030125，其中，00代表主機(jī)默認(rèn)的地址編號(hào)， 01代表1#實(shí)驗(yàn)箱，03代表云臺(tái)翻轉(zhuǎn)控制，03代表同時(shí)操作云臺(tái)鏡頭，01代表1個(gè)參數(shù)，25 代表云臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)、鏡頭景深變近。其余的指令格式可以類推。當(dāng)發(fā)送指令時(shí)為保證指令的正確性，制定以下協(xié)議發(fā)送方發(fā)送后須等到確認(rèn)指令后才能把此指令從發(fā)送隊(duì)列里刪除。如果未收到 確認(rèn)，則隔一段時(shí)間重發(fā)一次(時(shí)間間隔設(shè)定為100ms)；重發(fā)三次后，仍未收到確認(rèn)，則把 此指令從隊(duì)列里刪除；同時(shí)，給出出錯(cuò)信息，當(dāng)發(fā)送方收到重發(fā)指令后，應(yīng)立即重發(fā)。但重發(fā) 次數(shù)不能超過(guò)三次，超過(guò)三次后，也把指令刪除，同時(shí)給出信息。接收方當(dāng)收到正確指令時(shí)，應(yīng)馬上發(fā)回確認(rèn)指令；若接收錯(cuò)誤，應(yīng)馬上發(fā)回重發(fā) 指令。注意應(yīng)答指令不應(yīng)放在發(fā)送隊(duì)列中，而是即時(shí)產(chǎn)生馬上發(fā)送出去。
權(quán)利要求一種圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于包括同步監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)、監(jiān)控終端和n路結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)支路，其中同步監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括二個(gè)一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)和n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)串接第一通用無(wú)線分組通信裝置構(gòu)成，監(jiān)控終端由中心控制主機(jī)串接第二通用無(wú)線分組通信裝置構(gòu)成，每條監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)支路都由同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置依次串接視頻處理實(shí)驗(yàn)箱、云臺(tái)控制系統(tǒng)構(gòu)成，二個(gè)一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)連接，第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，第一至第n個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n個(gè)同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第二一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)與中心控制主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第一、第二通用無(wú)線分組通信裝置通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)通信，其中n為自然數(shù)。
2.一種圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于包括同步監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò) 平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái)、移動(dòng)終端和n路結(jié)構(gòu)相同的監(jiān)測(cè)與實(shí)驗(yàn)支路，其中同步監(jiān)測(cè)管 理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括第一一級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)和n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，數(shù)據(jù)分析與通信平臺(tái) 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)串接第一通用無(wú)線分組通信裝置構(gòu)成，每條監(jiān)測(cè)與實(shí) 驗(yàn)支路都由同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置串接視頻處理實(shí)驗(yàn)箱、云臺(tái)控制系統(tǒng)構(gòu)成，第一一級(jí) 以太網(wǎng)交換機(jī)分別與n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，第一至第n個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)分別 與n個(gè)同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置的網(wǎng)絡(luò)接口連接，第n+1個(gè)二級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，移動(dòng)終端通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與第一通用無(wú)線分組通 信裝置通信，其中n為自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于 所述云臺(tái)控制系統(tǒng)包括RS485通信接口電路、云臺(tái)控制解碼器、云臺(tái)控制電路、鏡頭控制電 路和輔助控制電路，其中云臺(tái)控制解碼器包括譯碼器、微處理器、報(bào)警探頭接口、云臺(tái)驅(qū)動(dòng) 電路、鏡頭驅(qū)動(dòng)電路和輔助驅(qū)動(dòng)電路，RS485通信接口電路分別與視頻處理實(shí)驗(yàn)箱和譯碼器 雙向通信連接，微處理器分別與譯碼器和報(bào)警探頭接口雙向通信連接，微處理器的輸出端 分別串接云臺(tái)驅(qū)動(dòng)電路、鏡頭驅(qū)動(dòng)電路和輔助驅(qū)動(dòng)電路后分別對(duì)應(yīng)接云臺(tái)控制電路、鏡頭 控制電路和輔助控制電路的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于 所述同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置包括微處理器、網(wǎng)卡、PCI芯片、可編程邏輯器、總線存儲(chǔ)器、 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器、配置存儲(chǔ)器、鎖存器和串口電平轉(zhuǎn)換芯片，其中微處理器的T1腳接總線 存儲(chǔ)器的SCL腳，微處理器的INT1腳接總線存儲(chǔ)器的SDA腳；微處理器的TXD腳接串口電 平轉(zhuǎn)換芯片T1IN腳，微處理器的RXD腳接串口電平轉(zhuǎn)換芯片的R10UT腳；微處理器的P1. 0 腳接PCI芯片的LW/R腳，微處理器的P1. 1腳接PCI芯片的READY腳，微處理器的P1. 2腳 接PCI芯片的ADS腳，微處理器的P1. 3腳接PCI芯片的BLAST腳；微處理器的AD(0 7) 腳分別同鎖存器的D(0 7)腳、網(wǎng)卡的MD(0 7)腳及可編程邏輯器的輸入輸出10(0 7)腳相連接；微處理器的A (8 14)腳分別同外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的A (8 14)腳及可編程邏 輯器的輸入輸出10(8 14)腳連接，微處理器的A15腳同外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的CE腳相連接， 微處理器的RD腳同外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的0E腳相連接，微處理器的WR腳外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的TO 腳相連接；微處理器的TO腳同網(wǎng)卡的RST腳及PCI芯片的RST腳相連接；鎖存器的Q(0 7)腳同外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的A(0 7)腳相連接；可編程邏輯器的輸入輸出10(15 46)腳 同PCI芯片的LD[31:0]腳相連接；可編程邏輯器的輸入輸出10(47 76)腳同PCI芯片的 LA[31:2]腳相連接，可編程邏輯器的輸入輸出10(77 80)腳同PCI芯片的LBE[30]腳 相連接；配置存儲(chǔ)器的SK腳同PCI芯片的EESK腳相連接，配置存儲(chǔ)器的DO腳同PCI芯片 的EED0腳相連接，配置存儲(chǔ)器的DI腳同PCI芯片的EEDI腳相連接，配置存儲(chǔ)器的CS腳同 PCI芯片的EECS腳相連接；PCI芯片的AD(0 31)腳同網(wǎng)卡的AD(0 31)腳相連接，PCI 芯片的C/BE [3 0]腳同網(wǎng)卡的C/BE [3:0]腳相連接，PCI芯片的FRAME腳同網(wǎng)卡的FRAME腳 相連接，PCI芯片的IRDY腳同網(wǎng)卡的IRDY腳相連接，PCI芯片的TRDY腳同網(wǎng)卡的TRDY腳 相連接，PCI芯片的IDSEL腳同網(wǎng)卡的IDSEL腳相連接，PCI芯片的INTA腳同網(wǎng)卡的INTA 腳相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種圖象處理和壓縮編碼及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，所述設(shè)備包括同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置、以太網(wǎng)交換機(jī)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)時(shí)控制代理主機(jī)、通用無(wú)線分組通信裝置、中心控制主機(jī)和云臺(tái)控制系統(tǒng)。所述方法如下同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置實(shí)時(shí)自動(dòng)地同步監(jiān)測(cè)學(xué)生視頻通信處理實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程并記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)代碼、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；移動(dòng)終端或者中心控制主機(jī)通過(guò)代理主機(jī)向通信及控制裝置實(shí)時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)代碼、數(shù)據(jù)、圖像文件及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的視頻通信；代理主機(jī)接收并解析中心控制主機(jī)發(fā)來(lái)的命令，向指定的同步監(jiān)測(cè)通信及控制裝置發(fā)送控制指令，對(duì)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行必要的加鎖、解鎖；云臺(tái)控制系統(tǒng)接收實(shí)驗(yàn)箱轉(zhuǎn)發(fā)的云臺(tái)控制指令，控制云臺(tái)、鏡頭的運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)G09B19/00GK201584074SQ200920235340
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者劉超穎, 吳學(xué)文, 張麗麗, 王慧斌 申請(qǐng)人:河海大學(xué)