專利名稱：一種有線電視hfc網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的智能終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種有線電視HFC(Hybrid Fiber Cable，混合光纖同軸電纜)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的智能終端裝置，是一種專用的網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分布在整個有線電視分配網(wǎng)絡(luò)線路上的節(jié)點(diǎn)，可以安裝在每個網(wǎng)元內(nèi)部，也可以獨(dú)立安裝，屬于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，適用于我國有線電視地方臺網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理。
背景技術(shù)：
目前，我國有線電視地方臺網(wǎng)缺乏相應(yīng)的網(wǎng)管系統(tǒng)，有的單位開發(fā)了用于管理自身的有線電視光設(shè)備的網(wǎng)管系統(tǒng)，有的單位單純從安全或收費(fèi)角度開發(fā)了電子臺標(biāo)、電子安全鎖等安全裝置或類似可尋址分配器等收費(fèi)裝置，但由于費(fèi)用昂貴、誤報率高、可靠性差等原因，未被廣大有線電視地方臺網(wǎng)認(rèn)可。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對上述技術(shù)問題，提供了一種成本低、安全可靠性好的有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的智能終端裝置。
完成上述任務(wù)的技術(shù)措施是完成被管理設(shè)備的檢測和控制，主要是由智能終端的電路來實(shí)現(xiàn)的，其構(gòu)成如下有線電視臺前端形成的含有多套電視節(jié)目的寬帶復(fù)合電視信號，與通訊控制器發(fā)送的通訊控制信號混合后，廣播到整個有線電視網(wǎng)絡(luò)中，經(jīng)過有線電視網(wǎng)絡(luò)中的各個電源插入器，同時在信號中傳輸了60V 50Hz的交流電。此信號通過智能終端的輸入接口P1進(jìn)入智能終端，經(jīng)濾波電路包括L1、C2，二極管整流電路包括D1、D3、R8、R15，輸出60V交流電的正半周和負(fù)半周，進(jìn)入光電耦合器電路包括U4、R18、R19、Q2、R10、R9、D2、U5，形成與60V交流電正負(fù)半周相應(yīng)的5V數(shù)字信號，再輸入到單片機(jī)8(U1)的P0.0、P0.1腳，同時在R18后輸出12V的電壓到繼電器的3腳，濾波電路的電流經(jīng)穩(wěn)壓電源電路包括U3、C8、C9、R12、D4、D6，生成數(shù)字電路所需的穩(wěn)定5V工作電壓VCC，穩(wěn)壓管U3的Vin腳為輸入腳，Vout腳為輸出腳，電池控制模塊通過IN腳與VCC電壓連接，通過OUT腳與充電電池BT1連接，繼電器控制電路包括U7、Q1、R13、R14，繼電器U7的COM腳與輸入接口連接，ON腳與輸出接口連接，單片機(jī)的控制指令從P0.2腳發(fā)出，經(jīng)電阻R13、三極管Q1放大后輸出到繼電器的2腳，回傳模塊U9的ANT腳與輸入接口連接，RS232通信控制電路包括U6、C12、C13、C14、C15、C16，通過DB9機(jī)械接口U8控制單片機(jī)U1與回傳模塊U9之間的通訊，電容C12、C13、C14、C15、C16是通訊控制芯片U6的外圍電路，分別連接到通訊控制芯片U6的C1+、C1-、C2+、C2-、V+、V-腳，通訊控制芯片U6的R1OUT腳，將數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)的RXD腳，T1IN腳接收從單片機(jī)TXD發(fā)送來的數(shù)據(jù)，R1IN將數(shù)據(jù)發(fā)送到回傳模塊的RXD腳，T1OUT腳接收從回傳模塊TXD發(fā)送來的數(shù)據(jù)，信號質(zhì)量模塊U11的IN腳與輸入接口連接，與回傳模塊ANT腳連接，單片機(jī)的P2.0腳發(fā)送指令到信號質(zhì)量檢測模塊的RXD腳，P2.1腳接收信號質(zhì)量檢測模塊發(fā)來的數(shù)據(jù)。
單片機(jī)的復(fù)位電路包括C1、R11，與單片機(jī)的RXT腳連接。
指示燈電路包括D6、D7、R16、R17與單片機(jī)的P0.3、P0.4腳連接。
單片機(jī)時鐘電路包括U2、C6、C7給單片機(jī)的工作提供標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號，輸入到單片機(jī)的XTAL1、XTAL2腳。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)采用了模塊和基礎(chǔ)電路組合的簡潔技術(shù)方案，并充分利用有線電視網(wǎng)絡(luò)芯線供電的自身物理特征，從而使電纜內(nèi)流動的60V交流電變成有線電視網(wǎng)絡(luò)的一道安全防線，利用其交流電波形變化幅度對有線電視網(wǎng)絡(luò)的安全進(jìn)行判別，故安全可靠，配置使用方便，且成本低，是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，易于推廣使用，市場前景廣闊。


圖1是HFC網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)拓?fù)鋱D，圖2是本實(shí)用新型智能終端組合模塊(圖中未示出單片機(jī)復(fù)位電路、機(jī)械接口、指示燈電路)框圖，圖3是本實(shí)用新型智能終端電路原理圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的電路及實(shí)施例說明如下智能終端的基本電路構(gòu)成如下被測信號通過智能終端的輸入接口1(P1)進(jìn)入智能終端，經(jīng)濾波電路2包括L1、C2，濾除了其中的高頻電視信號，通過二極管整流電路13包括D1、D3、R8、R15，獲得60V交流電的正半周和負(fù)半周，分別送入到光電耦合器電路14包括U4、R18、R19、Q2、R10、R9、D2、U5，形成與60V交流電正負(fù)半周相應(yīng)的5V數(shù)字信號，再輸入到單片機(jī)8(U1)的P0.0、P0.1腳，同時在R18后輸出12V的電壓到繼電器(U7)的3腳，經(jīng)濾波電路2的電流送到穩(wěn)壓電源電路3包括U3、C8、C9、R12、D4、D6，生成數(shù)字電路所需的穩(wěn)定5V工作電壓VCC，穩(wěn)壓管U3的Vin腳為輸入腳，Vout腳為輸出腳，電池控制模塊4(U10)、充電電池5(BT1)，通過IN腳輸入VCC電壓，通過OUT腳輸出到充電電池BT1，控制電池的充電，并在外電源中斷時啟用后備的充電電池，輸出到VCC，保證了智能終端的持續(xù)工作，繼電器控制電路包括U7、Q1、R13、R14，繼電器U7的COM腳與輸入接口1(P1)連接，ON腳與輸出接口9(P2)連接，單片機(jī)的控制指令從P0.2腳發(fā)出，經(jīng)電阻R13、三極管Q1放大后與繼電器的2腳連接，用于控制有線電視的通斷，輸出接口9(P2)連接到HFC網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)的網(wǎng)元設(shè)備上；單片機(jī)采用51系列兼容單片機(jī)，具有集成度高，功耗小，穩(wěn)定性好，內(nèi)置4KFLASH存儲等優(yōu)點(diǎn)，可以執(zhí)行和完成網(wǎng)管中心網(wǎng)管軟件發(fā)出的指令，回傳模塊U9的ANT腳與輸入接口連接，RS232通信控制電路包括U6、C12、C13、C14、C15、C16，通過DB9機(jī)械接口U8控制單片機(jī)U1與回傳模塊U9之間的通訊，電容C12、C13、C14、C15、C16是通訊控制芯片U6的外圍電路，分別連接到通訊控制芯片U6的C1+、C1-、C2+、C2-、V+、V-腳，通訊控制芯片U6的R1OUT腳，將數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)的RXD腳，T1IN腳接收從單片機(jī)TXD發(fā)送來的數(shù)據(jù)，R1IN將數(shù)據(jù)發(fā)送到回傳模塊的RXD腳，T1OUT腳接收從回傳模塊TXD發(fā)送來的數(shù)據(jù)，信號質(zhì)量模塊7(U11)是一種專用的以場強(qiáng)監(jiān)測功能為主體并配以其他監(jiān)測手段的有線電視信號質(zhì)量檢測模塊，用于有線電視信號質(zhì)量的監(jiān)測，包括供電電壓、信號電平、載噪比(C/N)、溫度、濕度等，在模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將結(jié)果送到單片機(jī)中，其IN腳與輸入接口連接、與回傳模塊ANT腳連接，單片機(jī)的P2.0腳發(fā)送指令到信號質(zhì)量檢測模塊的RXD腳，P2.1腳接收信號質(zhì)量檢測模塊發(fā)來的數(shù)據(jù)。
單片機(jī)的復(fù)位電路包括C1、R11，與單片機(jī)的RXT腳連接。
指示燈電路包括D6、D7、R16、R17與單片機(jī)的P0.3、P0.4腳連接。
單片機(jī)時鐘電路包括U2、C6、C7給單片機(jī)的工作提供標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號，輸入到單片機(jī)的XTAL1、XTAL2腳。
本實(shí)用新型所用主要電器元件的規(guī)格、型號如下單片機(jī)AT89C51、通訊芯片MAX232、光電耦合器4N25、穩(wěn)壓塊7805、繼電器HRS4H-S-DC12V等為市售產(chǎn)品。電池控制模塊4、信號質(zhì)量檢測模塊7、回傳模塊12為專用模塊。
本實(shí)用新型的工作過程如下當(dāng)某段有線電視網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)碾娨曅盘柍霈F(xiàn)異常時，異常的電視信號通過這段放大器前端的智能終端的輸入接口1進(jìn)入，信號質(zhì)量檢測模塊7檢測到電視信號的信號電平也將產(chǎn)生相應(yīng)的改變，改變后的信號電平數(shù)據(jù)輸出到單片機(jī)8中，單片機(jī)內(nèi)置軟件的信號質(zhì)量監(jiān)控子程序?qū)⑴袛喑龃藭r的信號電平相對于正常狀態(tài)發(fā)生了變化，由此觸發(fā)信號異常子程序，把當(dāng)前檢測到的信號電平數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式進(jìn)行編碼，形成一個報警數(shù)據(jù)報，通過通訊芯片10的控制，經(jīng)過回傳模塊12將此報警數(shù)據(jù)報的數(shù)字信號采用FSK調(diào)制到回傳頻道內(nèi)，通過輸入口返回有線電視網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)網(wǎng)管中心的通訊控制器中。通訊控制器在網(wǎng)管服務(wù)器的控制下，將此信號解調(diào)還原為報警數(shù)據(jù)報，經(jīng)過網(wǎng)管中心實(shí)時監(jiān)控軟件的處理，在GIS大屏幕中實(shí)時顯示出發(fā)出此警報的智能終端的地理位置，并顯示產(chǎn)生此警報的詳細(xì)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的處理預(yù)案。當(dāng)處理完畢后，網(wǎng)管中心實(shí)時監(jiān)控軟件生成一個應(yīng)答數(shù)據(jù)報，通過通訊控制器的FSK調(diào)制，廣播到有線電視網(wǎng)絡(luò)上，通過智能終端的輸入口，回傳模塊解調(diào)，還原此應(yīng)答數(shù)據(jù)報，輸出到單片機(jī)中。單片機(jī)中的通訊控制循環(huán)對此應(yīng)答數(shù)據(jù)報進(jìn)行處理，判斷出此數(shù)據(jù)報為本智能終端報警數(shù)據(jù)報網(wǎng)管中心的應(yīng)答數(shù)據(jù)，將結(jié)束此報警流程；當(dāng)有線電視網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生非法侵入，如將有線電視網(wǎng)絡(luò)中的電纜切斷，接入播放機(jī)，播放自制的非法電視信號。在電纜被切斷的瞬間，這段有線電視電纜上流動的60V交流電將產(chǎn)生較大的波動，安裝在這段的智能終端通過輸入口輸入到智能終端，經(jīng)過濾波器對輸入的信號濾除其高頻部分，生成的60V交流電正負(fù)半周分別通過光電耦合器14，生成60V交流電正負(fù)半周相應(yīng)的數(shù)字信號，輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)的60V交流電監(jiān)控循環(huán)判斷出此時的60V交流電在連續(xù)缺失2個正半周(0.04秒)的情況下，判斷此段有線電視電纜正在遭受破壞。單片機(jī)將發(fā)出控制信號，控制繼電器6切斷電纜，防止非法信號對其后有線電視網(wǎng)絡(luò)的侵害。同時，單片機(jī)生成一個報警數(shù)據(jù)報，通過通訊芯片的控制，經(jīng)過回傳模塊將此報警數(shù)據(jù)報的數(shù)字信號采用FSK調(diào)制到回傳頻道內(nèi)，通過輸入口返回有線電視網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)網(wǎng)管中心的通訊控制器中。通訊控制器在網(wǎng)管服務(wù)器的控制下，將此信號解調(diào)還原為報警數(shù)據(jù)報，經(jīng)過網(wǎng)管中心實(shí)時監(jiān)控軟件的處理，在GIS大屏幕中實(shí)時顯示出發(fā)出此警報的智能終端的地理位置，并顯示產(chǎn)生此警報的詳細(xì)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的處理預(yù)案。此時，智能終端雖然已恢復(fù)供電，但在沒有接收到網(wǎng)管中心正確的啟動指令時，仍然將保持線路的斷開狀態(tài)。只有在網(wǎng)管中心處理后，網(wǎng)管中心的監(jiān)控軟件生成一個應(yīng)答數(shù)據(jù)報，發(fā)出正確的啟動指令，通過通訊控制器的FSK調(diào)制，廣播到有線電視網(wǎng)絡(luò)上，通過輸入口，回傳模塊解調(diào)，還原此應(yīng)答數(shù)據(jù)報，輸出到單片機(jī)中。單片機(jī)中的通訊控制循環(huán)對此應(yīng)答數(shù)據(jù)報進(jìn)行處理，判斷出此數(shù)據(jù)報為本智能終端報警數(shù)據(jù)報網(wǎng)管中心的應(yīng)答數(shù)據(jù)，恢復(fù)正常運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的智能終端裝置，其特征是，智能終端的電路基本構(gòu)成如下被測信號由有線電視線路輸入口輸入，經(jīng)濾波電路包括L1、C2，二極管整流電路包括D1、D3、R8、R15，輸出60V交流電的正半周和負(fù)半周，進(jìn)入光電耦合器電路包括U4、R18、R19、Q2、R10、R9、D2、U5，形成與60V交流電正負(fù)半周相應(yīng)的5V數(shù)字信號，輸入到單片機(jī)的P0.0、P0.1腳，同時在R18后輸出12V的電壓到繼電器的3腳，濾波電路的電流經(jīng)穩(wěn)壓電源電路包括U3、C8、C9、R12、D4、D6，生成數(shù)字電路所需的穩(wěn)定5V工作電壓VCC，穩(wěn)壓管U3的Vin腳為輸入腳，Vout腳為輸出腳，電池控制模塊通過IN腳與VCC電壓連接，通過OUT腳與充電電池BT1連接，繼電器控制電路包括U7、Q1、R13、R14，繼電器U7的COM腳與輸入接口連接，ON腳與輸出接口連接，單片機(jī)的控制指令從P0.2腳發(fā)出，經(jīng)電阻R13、三極管Q1放大后輸出到繼電器的2腳，回傳模塊U9的ANT腳與輸入接口連接，RS232通信控制電路包括U6、C12、C13、C14、C15、C16，通過DB9機(jī)械接口U8控制單片機(jī)U1與回傳模塊U9之間的通訊，電容C12、C13、C14、C15、C16是通訊控制芯片U6的外圍電路，分別連接到通訊控制芯片U6的C1+、C1-、C2+、C2-、V+、V-腳，通訊控制芯片U6的R1OUT腳，將數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)的RXD腳，T1IN腳接收從單片機(jī)TXD發(fā)送來的數(shù)據(jù)，R1IN將數(shù)據(jù)發(fā)送到回傳模塊的RXD腳，T1OUT腳接收從回傳模塊TXD發(fā)送來的數(shù)據(jù)，信號質(zhì)量模塊U11的IN腳與輸入接口連接，與回傳模塊ANT腳連接，單片機(jī)的P2.0腳發(fā)送指令到信號質(zhì)量檢測模塊的RXD腳，P2.1腳接收信號質(zhì)量檢測模塊發(fā)來的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端裝置，其特征是，單片機(jī)的復(fù)位電路包括C1、R11，與單片機(jī)的RXT腳連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端裝置，其特征是，指示燈電路包括D6、D7、R16、R17與單片機(jī)的P0.3、P0.4腳連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端裝置，其特征是，單片機(jī)時鐘電路包括U2、C6、C7給單片機(jī)的工作提供標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號，輸入到單片機(jī)的XTAL1、XTAL2腳。
專利摘要一種有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的智能終端裝置，適用于我國有線電視地方臺網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理。基本電路構(gòu)成如下信號經(jīng)濾波電路、二極管整流電路，光電耦合器電路形成5V數(shù)字信號，輸入到單片機(jī)同時輸出12V電壓到繼電器，濾波電路的電流經(jīng)穩(wěn)壓電源電路生成穩(wěn)定5V工作電壓VCC，電池控制模塊與充電電池連接，繼電器控制電路分別與輸入、輸出接口連接，單片機(jī)的控制指令輸出到繼電器，回傳模塊與輸入接口連接，RS232通信控制電路通過DB9機(jī)械接口控制單片機(jī)與回傳模塊之間的通訊，信號質(zhì)量模塊與輸入接口、單片機(jī)、回傳模塊連接。優(yōu)點(diǎn)安全可靠，配置使用方便，成本低，是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，易于推廣使用，市場前景廣闊。
文檔編號H04N7/10GK2632964SQ03265909
公開日2004年8月11日 申請日期2003年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月1日
發(fā)明者陳錦鋼, 韓黎雨, 廖杰 申請人:北京華寰創(chuàng)新科技有限公司