專利名稱：一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于廣播電視設備網(wǎng)絡化監(jiān)控技術領域。具體涉及一種視/音頻信號處理設備的網(wǎng)絡化智能監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
目前，我國廣播電視系統(tǒng)內(nèi)的各種視、音頻信號處理設備種類多、數(shù)量大、應用面非常廣泛，如視音頻分配器、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器、加嵌解嵌器、同步/延時器、以及各種圖象和聲音處理器等等，缺乏對其統(tǒng)一的管理和控制。以往的各種信號處理設備的功能單一，種類繁雜，不同的廠家的產(chǎn)品規(guī)格型號不統(tǒng)一，不便于集中監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種實現(xiàn)視/音頻信號處理設備的集中監(jiān)控與遠程監(jiān)控的網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術解決方案是，一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件包括監(jiān)控計算機101、集線器及路由器102、嵌入式智能信號處理裝置103組成；監(jiān)控計算機101、集線器及路由器102與嵌入式智能信號處理裝置103通過網(wǎng)絡接線連接；嵌入式智能信號處理裝置103由RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202、RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203、CPU1核心電路204、復位電路205、EEROM存儲電路206、信號顯示模塊207、雙端口RAM電路208、CPU2核心電路209、電源數(shù)據(jù)采集模塊210、串口通信電路211以及1～10個信號處理功能模塊212組成。監(jiān)控計算機201的以太網(wǎng)接口輸出端連接RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202的輸入端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202的輸出端連接監(jiān)控計算機以太網(wǎng)接口的輸入端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202的另一輸入端連接CPU1核心電路204的一個輸出端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202的另一輸出端連接CPU1核心電路204的一個輸入端，監(jiān)控計算機RS-232接口的輸出端連接RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的一個輸入端，RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的一個輸出端連接監(jiān)控計算機RS-232接口的輸入端，RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的另一輸入端連接CPU1核心電路204的又一輸出端，CPU1核心電路204的另一輸入端連接RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的又一輸出端，復位電路205的輸出端連接CPU1核心電路204的另一輸入端，CPU1核心電路204的又一輸出端連接信號顯示模塊207的輸入端，CPU1核心電路204的另一輸出端連接EEROM存儲電路206的輸入端，EEROM存儲電路206的輸出端連接CPU1核心電路204的又一輸入端，CPU1核心電路204的輸出端連接雙端口RAM電路208的一個輸入端，雙端口RAM電路208的一個輸出端連接CPU1核心電路204的輸入端，CPU2核心電路209的輸出端連接雙端口RAM電路208的一個輸入端，雙端口RAM電路208的一個輸出端連接CPU2核心電路209的一個輸入端，電源數(shù)據(jù)采集模塊210的輸出端連接CPU2核心電路209的一個輸入端，CPU2核心電路209的一個輸出端連接串口通信電路211的一個輸入端，串口通信電路211的一個輸出端連接CPU2核心電路209的另一輸入端，串口通信電路211的另一輸入端連接1到10個信號處理功能模塊212的輸出端，串口通信電路211的另一輸出端連接1到10個信號處理功能模塊212的輸入端；其中，通訊模塊的CPU1和CPU2通過雙口RAM8交換數(shù)據(jù)，CPU2與功能模塊采用主、從RS232/RS422串行協(xié)議方式進行通信，CPU1通過網(wǎng)絡芯片和網(wǎng)絡線以及集線器以及路由器2或直接通過RS232/RS422串行線與監(jiān)控計算機通訊；軟件由嵌入式智能信號處理裝置軟件和監(jiān)控計算機軟件構(gòu)成；嵌入式智能信號處理裝置軟件通過CPU2和CPU1相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)智能信號處理裝置的功能；監(jiān)控計算機軟件由通訊配置、實時監(jiān)控、組態(tài)編輯、模板庫管理組成；通訊配置實現(xiàn)嵌入式智能信號處理裝置網(wǎng)絡通訊參數(shù)設置、嵌入式智能信號處理裝置列表的編輯和功能模塊與功能圖元的綁定功能；實時監(jiān)控實現(xiàn)對監(jiān)控的功能模塊系統(tǒng)及其功能模塊子系統(tǒng)的參數(shù)實時顯示、編輯發(fā)送控制命令的功能；組態(tài)編輯實現(xiàn)監(jiān)控功能模塊系統(tǒng)組織編輯和管理功能；模板庫管理是將新開發(fā)的功能模塊的軟件功能和其圖標加入到監(jiān)控計算機軟件系統(tǒng)，而軟件監(jiān)控系統(tǒng)不需作任何修改。
嵌入式智能信號處理裝置軟件的實現(xiàn)步驟是CPU1實施步驟；1)給CPU1上電或按CPU1的復位按鈕；2)初始化嵌入式系統(tǒng)；3)初始化串行口設置；4)從雙口RAM中讀取化網(wǎng)絡參數(shù)，初始化網(wǎng)絡設置；5)建立多任務的信號量；6)建立網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口數(shù)據(jù)查詢與處理任務、接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務以及TCP數(shù)據(jù)發(fā)送任務；7)運行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口RAM數(shù)據(jù)查詢與處理任務；8)判斷是否接收到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，若是，執(zhí)行步驟15；9)判斷雙口RAM中是否有上傳數(shù)據(jù)；10)若是，向監(jiān)控計算機發(fā)送上傳數(shù)據(jù)；11)判斷雙口RAM中是否有狀態(tài)數(shù)據(jù)；12)若是，向監(jiān)控計算機發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)并保存；13)判斷雙口RAM中是否有網(wǎng)絡設置成功信息，若否，返回步驟8；14)向監(jiān)控計算機發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)并保存，返回步驟8；15)運行接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務；16)判斷數(shù)據(jù)是否是ARP數(shù)據(jù)包，若是，執(zhí)行步驟26；17)判斷數(shù)據(jù)是否是IP數(shù)據(jù)包，若否，執(zhí)行步驟26；18)判斷數(shù)據(jù)是否是TCP數(shù)據(jù)；19)若是，以TCP協(xié)議解包，執(zhí)行步驟22；20)判斷是否是UDP數(shù)據(jù)，若否，執(zhí)行步驟26；21)以UDP協(xié)議解包；22)判斷是否是網(wǎng)絡參數(shù)設置或功能模塊控命令；23)若是，向雙口RAM存網(wǎng)絡設置信息或功能模塊控命令，執(zhí)行步驟27；24)判斷是否是網(wǎng)絡參數(shù)查詢或狀態(tài)數(shù)據(jù)查詢，若否，執(zhí)行步驟26；25)向監(jiān)控計算機發(fā)送網(wǎng)絡參數(shù)或狀態(tài)數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟27；26)運行通用以太網(wǎng)絡協(xié)議程序；27)結(jié)束網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務，若時間任務到，運行時間任務，否則運行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口數(shù)據(jù)查詢與處理任務。
其中，步驟26執(zhí)行的是以太網(wǎng)絡協(xié)議，由嵌入式系統(tǒng)提供。若CPU1接收的數(shù)據(jù)由串行中斷產(chǎn)生，則由中斷程序解包，執(zhí)行步驟20到步驟23，實現(xiàn)串行接收數(shù)據(jù)方式。在CPU1、CPU2交換數(shù)據(jù)的雙口RAM中按數(shù)據(jù)類型分區(qū)，因此不同類型數(shù)據(jù)不會相互覆蓋；不同類型的數(shù)據(jù)頭部設標志位，以防同類型數(shù)據(jù)未處理而被覆蓋；例如，功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)由CPU2存入雙口RAM的一段地址中，其標志位置0xAA，CPU1讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)的標志位，如果為0xAA，表明是新數(shù)據(jù)，則從雙口RAM該地址段中讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)，讀取后將標志位其標志位置0xBB；CPU1讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)的標志位時如果為0xBB，表明無新數(shù)據(jù)，CPU1不讀相應的地址段，CPU2存入新功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)時，先讀取其標志位置，如果是0xAA，表明CPU1沒有讀取數(shù)據(jù)，等待標志位置變?yōu)?xBB后，存入新功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將其標志位置0xAA。
CPU2實現(xiàn)步驟；1)給CPU2上電或按CPU2的復位按鈕；2)從EER0M中讀取網(wǎng)絡參數(shù)并存入雙口RAM；3)從EEROM中的功能模塊地址中讀取一個功能模塊名稱和控制指令；4)查詢一地址的功能模塊名稱和狀態(tài)；5)判斷是否有數(shù)據(jù)返回，若否，執(zhí)行步驟11；6)將模塊名稱和狀態(tài)存入雙口RAM；7)判斷功能模塊名稱是否與步驟3讀取的名稱數(shù)據(jù)相同，若否，執(zhí)行步驟11；8)向功能模塊發(fā)送控制指令；9)等待功能模塊是否返回數(shù)據(jù)；10)若是，將返回數(shù)據(jù)存入雙口RAM；11)判斷是否所有地址的功能模塊均已查詢結(jié)束，若否，返回步驟3查詢下一地址的功能模塊；12)查詢雙口RAM中是否有網(wǎng)絡設置命令，若否，執(zhí)行步驟15；13)向EEROM存儲設置；14)向雙口RAM存網(wǎng)絡設置成功信息；15)查詢雙口RAM中是否有功能模塊控制命令；16)若是，發(fā)送控制指令至指定地址的功能模塊；17)等待并查詢該功能模塊是否返回數(shù)據(jù)；18)若是，將返回數(shù)據(jù)存入雙口RAM；19)查詢一地址的功能模塊狀態(tài)；20)判斷功能模塊狀態(tài)是否改變，若否，執(zhí)行步驟22；21)將功能模塊名稱及狀態(tài)以及地址等信息存入雙口RAM；22)判斷是否所有地址功能模塊均查詢結(jié)束，若是，執(zhí)行步驟12，若否執(zhí)行步驟19查詢下一地址的功能模塊。
監(jiān)控計算機軟件實現(xiàn)步驟是通訊配置實現(xiàn)步驟；監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡監(jiān)控，執(zhí)行此項任務；1)選擇通訊配置；2)若需進行網(wǎng)絡設置，執(zhí)行步驟3，若需建立嵌入式智能信號處理裝置列表，執(zhí)行步驟10，若需建立功能模塊綁定功能，執(zhí)行步驟14；3)系統(tǒng)發(fā)送網(wǎng)絡設置命令給需要嵌入式智能信號處理裝置，等待嵌入式智能信號處理裝置的反饋；4)判斷反饋是否超時；5)若不超時，顯示設置成功，返回到步驟1；6)若超時，選擇是否重試；7)若選擇重試，返回步驟3；8)若不再進行重試，返回步驟1；所有被監(jiān)控的嵌入式智能信號處理裝置IP地址必須存儲在系統(tǒng)嵌入式智能信號處理裝置列表中，系統(tǒng)啟動時按照設備地址列表進行嵌入式智能信號處理裝置信息的查詢操作；9)若系統(tǒng)不需更新嵌入式智能信號處理裝置IP地址等，執(zhí)行步驟12；10)若需編輯，重新編輯嵌入式智能信號處理裝置列表，使系統(tǒng)存儲的嵌入式智能信號處理裝置地址信息和實際的狀況相符合；11)保存設置；12)系統(tǒng)發(fā)送查詢命令，獲取嵌入式智能信號處理裝置中模塊信息，以便進行功能模塊的綁定關聯(lián)設置；13)返回到步驟1；14)選擇系統(tǒng)子系統(tǒng)圖；15)系統(tǒng)判斷選擇的子系統(tǒng)圖是否存在；16)若不存在；提示并結(jié)束本次操作返回步驟14；17)若存在，選擇子系統(tǒng)圖上的某個功能模塊的標識圖元403；18)若不判斷是否關聯(lián)，執(zhí)行步驟20；19)若判斷關聯(lián)，執(zhí)行步驟23；20)依據(jù)系統(tǒng)存儲的的嵌入式智能信號處理裝置地址信息，向地址發(fā)送查詢命令，獲取嵌入式智能信號處理裝置的模塊信息初始化功能模塊的位置列表；21)選擇其中的一個功能模塊；22)選中相應的功能模塊后點擊確認按鈕進行綁定并保存當前的關聯(lián)關系，返回步驟14；23)判斷該圖元是否已經(jīng)和下位機的功能模塊進行了關聯(lián)，若否，返回步驟14；24)若是，可解除關聯(lián)的操作，返回步驟14。
實時監(jiān)控實現(xiàn)步驟；1)選擇實時監(jiān)控；2)選擇監(jiān)控對象，可選擇整個系統(tǒng)或某一子系統(tǒng)；3)判斷是否選擇整個系統(tǒng)；若選擇是，執(zhí)行步驟8；4)若選擇否，則顯示子系統(tǒng)狀態(tài)圖；5)這時可設定顯示比例、進行視圖輸出操作、子系統(tǒng)圖切換，也可重新返回步驟2；6)若不重新選擇監(jiān)控對象，發(fā)送查詢命令，并等待反饋；7)判斷是否有反饋；若無，執(zhí)行步驟10；8)若選擇是整個系統(tǒng)，發(fā)送查詢命令，并等待反饋；9)判斷是否有反饋；10)若無，存儲通訊失敗信息，退出實時監(jiān)控；11)若有，實時反映功能模板狀態(tài)變化；12)瀏覽功能模塊信息；13)查看功能模塊詳細信息，通過通訊模塊向功能模塊發(fā)送命令；14)功能模塊通過通訊模塊返回信息后，從界面顯示出來；15)通過顯示的數(shù)據(jù)，選擇是否對功能模塊進行處理；16)若有多臺PC機對同一個嵌入式智能信號處理裝置中的功能模塊進行監(jiān)控，通訊模塊將更新的數(shù)據(jù)同時發(fā)給PC機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同時更新；若不處理，執(zhí)行步驟21；17)選擇處理，編輯功能模塊的控制命令將命令發(fā)給功能模塊，等待反饋；18)判斷是否有反饋；若有反饋，執(zhí)行步驟20；19)若無有反饋信息，選擇是否重新編輯；若選擇是，返回步驟17；若選擇否，執(zhí)行步驟21；20)選擇是否繼續(xù)編輯控制命令，若選擇是，返回步驟17；21)結(jié)束該功能模塊查詢。
組態(tài)編輯實現(xiàn)步驟；1)選擇組態(tài)編輯功能；2)在子系統(tǒng)圖打開窗口的子系統(tǒng)圖名稱列表中選擇要編輯的子系統(tǒng)圖名稱或者輸入新的子系統(tǒng)圖名稱作為操作對象；3)若是新建子系統(tǒng)圖，需要設定子系統(tǒng)圖的圖幅大小，圖幅大小由大到小，適用不同的組圖需要，確認載入或者新建指定的子系統(tǒng)圖，若是載入操作則從該系統(tǒng)圖的配置文件中讀取該系統(tǒng)圖的組成圖元的屬性信息并根據(jù)這些屬性信息顯示組元；4)顯示子系統(tǒng)圖后可以選擇對當前子系統(tǒng)圖進行顯示比例設定的操作，根據(jù)視圖縮放的基本點和當前的縮放系數(shù)，重新計算組元的顯示位置和長寬大小，刷新當前子系統(tǒng)圖的顯示；5)通過對組元進行添加、刪除、改變大小位置等屬性更新進行當前子系統(tǒng)圖的編輯操作；6)編輯結(jié)束后保存當前子系統(tǒng)圖的信息，更新該子系統(tǒng)圖的配置文件；7)選擇是否繼續(xù)進行組態(tài)編輯操作；若是，返回步驟2；8)若否，結(jié)束組態(tài)編輯操作返回系統(tǒng)主界面。
模板庫管理實現(xiàn)步驟；1)選擇模板庫管理；若選擇模塊圖元編輯，執(zhí)行步驟2；若選擇安裝新的功能模塊，執(zhí)行步驟5；2)從功能模塊名稱列表中選取需要編輯圖元的功能模塊名稱；3)調(diào)用畫板程序修改功能模塊的顯示圖標，進行編輯圖標操作，編輯結(jié)束后保存；4)選擇是否繼續(xù)編輯；若是，返回步驟2；若否，結(jié)束該操作返回步驟1；5)通過瀏覽對話框指定本地系統(tǒng)中的某個指定目錄，獲取該目錄下的模塊安裝程序的名稱列表，選中某一功能模塊的名稱；6)執(zhí)行該功能模塊的安裝程序，執(zhí)行完安裝程序后該類型的功能模就可以在系統(tǒng)中作為被監(jiān)控對象處理，返回步驟1。
在嵌入式智能信號處理裝置和監(jiān)控計算機的通訊方式中，若通訊協(xié)議是以TCP/IP協(xié)議，則通訊模塊按簡單網(wǎng)絡管理SNMP協(xié)議將監(jiān)控計算機的IP地址、端口等網(wǎng)絡參數(shù)存儲在地址表中，通訊模塊不主動撤除連接。如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊依據(jù)TCP/IP協(xié)議地址表中活動連接的地址，自動上報功能模塊狀態(tài)。如果有監(jiān)控計算機發(fā)送監(jiān)控指令，則通訊模塊依據(jù)監(jiān)控指令執(zhí)行后，同樣依據(jù)TCP/IP協(xié)議地址表中活動連接的地址，將監(jiān)控的指令和執(zhí)行的結(jié)果發(fā)送給其它監(jiān)控計算機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步更新。若在同一臺監(jiān)控計算機建立與不同IP地址的嵌入式智能信號處理裝置的通訊連接，則可實現(xiàn)一臺監(jiān)控計算機同時監(jiān)控多個嵌入式智能信號處理裝置中的功能。若監(jiān)控計算機與通訊模塊的第一次通訊協(xié)議是UDP協(xié)議，則通訊模塊以UDP協(xié)議與監(jiān)控計算機通訊。當監(jiān)控計算機有監(jiān)控命令時，通訊模塊僅記錄當前連接的監(jiān)控計算機IP地址和通訊端口，將命令執(zhí)行后以記錄的地址發(fā)送數(shù)據(jù)給監(jiān)控計算機，如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊以廣播方式自動上報功能模塊狀態(tài)。當監(jiān)控計算機與通訊模塊的第一次通訊方式是RS232/422的串行協(xié)議，則通訊模塊以串行協(xié)議與監(jiān)控計算機通訊，當監(jiān)控計算機有監(jiān)控命令時，通訊模塊將命令執(zhí)行后以串行協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)給監(jiān)控計算機，如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊仍以串行協(xié)議自動上報功能模塊狀態(tài)，這樣實現(xiàn)一臺計算機對一個嵌入式智能信號處理裝置中的功能模塊實現(xiàn)監(jiān)控。
本發(fā)明的有益效果是，方便設備管理人員的管理，保障設備安全；視/音頻信號處理設備開發(fā)人員不需要對每一個視/音頻信號處理設備開發(fā)一個監(jiān)控軟件，使他們有精力開發(fā)更多的、功能強大的視/音頻信號處理設備。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的嵌入式智能信號處理裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的嵌入式智能信號處理裝置的CPU1核心電路204的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明的嵌入式智能信號處理裝置的RJ45網(wǎng)絡通信接口電路結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明的嵌入式智能信號處理裝置的CPU2核心電路209的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明的嵌入式智能信號處理裝置的信號顯示模塊208的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是本發(fā)明的嵌入式智能信號處理裝置的CPU1流程圖。
圖8是本發(fā)明的嵌入式智能信號處理裝置的CPU2流程圖。
圖9是本發(fā)明的監(jiān)控軟件的通訊配置的流程圖。
圖10是本發(fā)明的監(jiān)控軟件的實時監(jiān)控流程圖。
圖11是本發(fā)明的監(jiān)控軟件的組態(tài)編輯流程圖。
圖12是本發(fā)明的監(jiān)控軟件的模板庫管理流程圖。
其中，101是監(jiān)控計算機，102是網(wǎng)絡集線器或網(wǎng)絡路由器，103是控制面板，104是嵌入式智能信號處理裝置，201是監(jiān)控計算機，202是RJ45網(wǎng)絡通信接口電路，203是RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路，204是CPU1核心電路，205是復位電路，206是EEROM存儲電路，207是信號顯示模塊，208是雙端口RAM電路，209是CPU2核心電路209，210是電源數(shù)據(jù)采集模塊，211是串口通信電路，212是信號處理功能模塊。
具體實施例方式
該系統(tǒng)由硬件和軟件組成。
下面結(jié)合圖1具體說明硬件組成。硬件包括監(jiān)控計算機101、集線器以及路由器102、嵌入式智能信號處理裝置103組成；監(jiān)控計算機101、集線器以及路由器102與嵌入式智能信號處理裝置103通過網(wǎng)絡接線連接。
下面結(jié)合圖2具體說明嵌入式智能信號處理裝置組成。嵌入式智能信號處理裝置104由RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202、RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203、CPU1核心電路204、復位電路205、EEROM存儲電路206、信號顯示模塊207、信號顯示模塊208、CPU2核心電路209、電源數(shù)據(jù)采集模塊210、串口通信電路211以及1～10個信號處理功能模塊212組成。監(jiān)控計算機1的以太網(wǎng)接口輸出端連接RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202的輸入端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202的輸出端連接監(jiān)控計算機以太網(wǎng)接口的輸入端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202的另一輸入端連接CPU1核心電路204的一個輸出端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202的另一輸出端連接CPU1核心電路204的一個輸入端，監(jiān)控計算機RS-232接口的輸出端連接RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的一個輸入端，RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的一個輸出端連接監(jiān)控計算機RS-232接口的輸入端，RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的另一輸入端連接CPU1核心電路204的又一輸出端，CPU1核心電路204的另一輸入端連接RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的又一輸出端，復位電路205的輸出端連接CPU1核心電路204的另一輸入端，CPU1核心電路204的又一輸出端連接信號顯示模塊207的輸入端，CPU1核心電路204的另一輸出端連接EEROM存儲電路206的輸入端，EEROM存儲電路206的輸出端連接CPU1核心電路204的又一輸入端，CPU1核心電路204的輸出端連接信號顯示模塊208的一個輸入端，信號顯示模塊208的一個輸出端連接CPU1核心電路204的輸入端，CPU2核心電路209的輸出端連接信號顯示模塊208的一個輸入端，信號顯示模塊208的一個輸出端連接CPU2核心電路209的一個輸入端，電源數(shù)據(jù)采集模塊210的輸出端連接CPU2核心電路209的一個輸入端，CPU2核心電路209的一個輸出端連接串口通信電路211的一個輸入端，串口通信電路211的一個輸出端連接CPU2核心電路209的另一輸入端，串口通信電路211的另一輸入端連接1到10個信號處理功能模塊212的輸出端，串口通信電路211的另一輸出端連接1到10個信號處理功能模塊212的輸入端。
下面結(jié)合圖3具體說明核心控制電路4組成。所述核心控制電路4由型號為W78E516B的微控制器U1，晶振芯片T1、型號為62256的外部靜態(tài)RAM存儲器U2、型號為74LS373的地址鎖存器U3、型號為16V8的可編程邏輯器件U4組成，U1的腳20連晶振T1的一端，晶振T1的另外一端接U1的腳21，晶振T1的兩端連接兩電容一端，兩電容的另外一端接地，微控制器U1的腳1、腳5、腳7、腳16、腳17、腳34、腳23懸空，微控制器U1的腳A13、腳A14、腳A15連可編程邏輯器件U4的腳I5、腳I6、腳I7，微控制器U1的AD0-AD7這8個腳連地址鎖存器U3上D0-D7這8個腳，U1的腳33連接U3的腳11，并且微控制器U1上AD0-AD7這8個腳連靜態(tài)RAM存儲器U2上的腳D0-D7，微控制器U1的腳A8-A14連U2的腳A8-A14，U1的腳18、腳19連U2的腳27與腳22，U1的腳3連U4的腳2，U3的8個腳Q0-Q7連U2的A0-A7這8個腳，U3的腳Q0-Q7連U2的腳A0-A7；U1的腳6連通信接口電路2的一個輸出端，微控制器U1的腳11、腳13分別連RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路203的輸入端與另一輸出端，U1的腳8、腳9連EEROM存儲電路206的輸出端，U1的腳4連復位電路205的輸入端，U1的腳10連復位電路205的輸出端。
下面結(jié)合圖4具體說明核心控RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202組成。RJ45網(wǎng)絡通信接口電路202由型號為RTL8019AS的以太網(wǎng)控制器U5組成與型號為MT0302的隔離耦合變壓器U11組成，其中，太網(wǎng)控制器U5的腳SD0-SD7連接微控制器U1的腳AD0-AD7，以太網(wǎng)控制器U5的腳5、腳6、腳7、腳8、腳9連接微控制器U1的腳A8-A12，U6的腳48連接U1的腳2，U5的腳30與腳29連接U1的腳18、腳19，U5的腳4連U1的腳14，U5的腳34連接U4的腳16，U4的腳15連U6的腳46，U4的腳45、腳46接U11的腳1、腳3，U5的腳11、腳12、腳13、腳14、腳18、腳19、腳20、腳21、腳22、腳23、腳24、腳25、腳26、腳27、腳28、腳44、腳52、腳83、腳86接地，U5的腳5、腳15、腳16、腳17、腳31、腳32、腳47、腳57、腳70、腳89接VCC，U5的腳58、腳59接U11的腳8與腳6，U5的腳50、腳51連晶振T2的兩端，U5的腳61、腳62、腳63接信號顯示模塊207的輸入端，U5的腳58、腳59分別連接44.9％精密電阻R30與R31的一端，精密電阻R30與R31的另一端連接電容C9的一端，電容C9另一端接地。
下面結(jié)合圖5具體說明CPU2核心電路209組成。CPU2核心電路209由型號為W78E516B的微控制器U7、型號為74HC138的譯碼器U10、型號為6264的外部RAM存儲器U9、型號為74HC573的地址鎖存器U8組成，其結(jié)構(gòu)如附圖5所示，信號顯示模塊208主要由型號為7C136的雙端口RAM構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如附圖5所示，U7的腳11連接串口通信電路211的輸出端，U7的腳13串口通信電路211的輸入端，微控制器U7的腳AD0-AD7與U9的腳D0-D7、U8的腳D0-D7相連，U7的腳14連U6的腳41，U7的腳A8-A12連U9的腳A8-A12，U7的腳13、腳14、腳15連U10的腳1、腳2、腳3，U7的腳29、腳30、腳31連U10的腳1、腳2、腳3，U10的腳4、腳5接地，腳6接VCC，U9的腳A0-A7連U8的腳Q0-Q7。其中，通訊模塊的CPU1和CPU2通過雙RAM8交換數(shù)據(jù)，CPU2與功能模塊采用主、從RS232/RS422串行協(xié)議方式進行通信，CPU1通過網(wǎng)絡芯片RTL8019AS和網(wǎng)絡線以及集線器以及路由器2或直接通過RS232/RS422串行線與監(jiān)控計算機通訊。
軟件由嵌入式智能信號處理裝置軟件和監(jiān)控計算機軟件構(gòu)成；嵌入式智能信號處理裝置軟件通過CPU1和CPU2相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)智能信號處理裝置的功能；監(jiān)控計算機軟件由通訊配置、實時監(jiān)控、組態(tài)編輯、模板庫管理組成；通訊配置實現(xiàn)嵌入式智能信號處理裝置網(wǎng)絡通訊參數(shù)設置、嵌入式智能信號處理裝置列表的編輯和功能模塊與功能圖元的綁定功能；實時監(jiān)控實現(xiàn)對監(jiān)控的功能模塊系統(tǒng)及其功能模塊子系統(tǒng)的參數(shù)實時顯示、編輯發(fā)送控制命令的功能；組態(tài)編輯實現(xiàn)監(jiān)控功能模塊系統(tǒng)組織編輯和管理功能；模板庫管理是將新開發(fā)的功能模塊的軟件功能和其圖標加入到監(jiān)控計算機軟件系統(tǒng)，而軟件監(jiān)控系統(tǒng)不需作任何修改。
嵌入式智能信號處理裝置軟件的實施方式是下面結(jié)合圖2具體說明CPU1實施方式。1)給CPU1上電或按CPU1的復位按鈕；2)初始化嵌入式系統(tǒng)；3)初始化串行口設置；4)從雙口RAM中讀取化網(wǎng)絡參數(shù)，初始化網(wǎng)絡設置；5)建立多任務的信號量；6)建立網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口數(shù)據(jù)查詢與處理任務、接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務以及TCP數(shù)據(jù)發(fā)送任務；7)運行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口RAM數(shù)據(jù)查詢與處理任務；8)判斷是否接收到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，若是，執(zhí)行步驟15；9)判斷雙口RAM中是否有上傳數(shù)據(jù)；10)若是，向監(jiān)控計算機發(fā)送上傳數(shù)據(jù)；11)判斷雙口RAM中是否有狀態(tài)數(shù)據(jù)；12)若是，向監(jiān)控計算機發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)并保存；13)判斷雙口RAM中是否有網(wǎng)絡設置成功信息，若否，返回步驟8；14)向監(jiān)控計算機發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)并保存，返回步驟8；15)運行接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務；16)判斷數(shù)據(jù)是否是ARP數(shù)據(jù)包，若是，執(zhí)行步驟26；17)判斷數(shù)據(jù)是否是IP數(shù)據(jù)包，若否，執(zhí)行步驟26；18)判斷數(shù)據(jù)是否是TCP數(shù)據(jù)；19)若是，以TCP協(xié)議解包，執(zhí)行步驟22；20)判斷是否是UDP數(shù)據(jù)，若否，執(zhí)行步驟26；21)以UDP協(xié)議解包；22)判斷是否是網(wǎng)絡參數(shù)設置或功能模塊控命令；23)若是，向雙口RAM存網(wǎng)絡設置信息或功能模塊控命令，執(zhí)行步驟27；24)判斷是否是網(wǎng)絡參數(shù)查詢或狀態(tài)數(shù)據(jù)查詢，若否，執(zhí)行步驟26；25)向監(jiān)控計算機發(fā)送網(wǎng)絡參數(shù)或狀態(tài)數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟27；26)運行通用以太網(wǎng)絡協(xié)議程序；27)結(jié)束網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務，若時間任務到，運行時間任務，否則運行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口數(shù)據(jù)查詢與處理任務。
若CPU1接收的數(shù)據(jù)由串行中斷產(chǎn)生，則由中斷程序解包，執(zhí)行步驟20到步驟23，實現(xiàn)串行接收數(shù)據(jù)方式。在CPU1、CPU2交換數(shù)據(jù)的雙口RAM中按數(shù)據(jù)類型分區(qū)，因此不同類型數(shù)據(jù)不會相互覆蓋；不同類型的數(shù)據(jù)頭部均設標志位，防止同類型數(shù)據(jù)未處理而被覆蓋；例如，功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)由CPU2存入雙口RAM的一段地址中，其標志位置0xAA，CPU1讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)的標志位，如果為0xAA，表明是新數(shù)據(jù)，則從雙口RAM該地址段中讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)，讀取后將標志位其標志位置0xBB；CPU1讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)的標志位時如果為0xBB，表明無新數(shù)據(jù)，CPU1不讀相應的地址段；CPU2存入新功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)時，先讀取其標志位置，如果是0xAA，表明CPU1沒有讀取數(shù)據(jù)，等待標志位置變?yōu)?xBB后，存入新功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將其標志位置0xAA。
下面結(jié)合圖3具體說明CPU2實施方式。1)給CPU2上電或按CPU2的復位按鈕；2)從EER0M中讀取網(wǎng)絡參數(shù)并存入雙口RAM；3)從EEROM中的功能模塊地址中讀取一個功能模塊名稱和控制指令；4)查詢一地址的功能模塊名稱和狀態(tài)；5)判斷是否有數(shù)據(jù)返回，若否，執(zhí)行步驟11；6)將模塊名稱和狀態(tài)存入雙口RAM；7)判斷功能模塊名稱是否與步驟3讀取的名稱數(shù)據(jù)相同，若否，執(zhí)行步驟11；8)向功能模塊發(fā)送控制指令；9)等待功能模塊是否返回數(shù)據(jù)；10)若是，將返回數(shù)據(jù)存入雙口RAM；11)判斷是否所有地址的功能模塊均已查詢結(jié)束，若否，返回步驟3查詢下一地址的功能模塊；12)查詢雙口RAM中是否有網(wǎng)絡設置命令，若否，執(zhí)行步驟15；13)向EEROM存儲設置；14)向雙口RAM存網(wǎng)絡設置成功信息；15)查詢雙口RAM中是否有功能模塊控制命令；16)若是，發(fā)送控制指令至指定地址的功能模塊；17)等待并查詢該功能模塊是否返回數(shù)據(jù)；18)若是，將返回數(shù)據(jù)存入雙口RAM；19)查詢一地址的功能模塊狀態(tài)；20)判斷功能模塊狀態(tài)是否改變，若否，執(zhí)行步驟22；21)將功能模塊名稱及狀態(tài)以及地址等信息存入雙口RAM；22)判斷是否所有地址功能模塊均查詢結(jié)束，若是，執(zhí)行步驟12，若否執(zhí)行步驟19查詢下一地址的功能模塊。
監(jiān)控計算機軟件實施方式是下面結(jié)合圖4具體說明通訊配置實施方式。監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡監(jiān)控，執(zhí)行此項任務；1)選擇通訊配置；2)若需進行網(wǎng)絡設置，執(zhí)行步驟3，若需建立嵌入式智能信號處理裝置列表，執(zhí)行步驟10，若需建立功能模塊綁定功能，執(zhí)行步驟14；3)系統(tǒng)發(fā)送網(wǎng)絡設置命令給需要嵌入式智能信號處理裝置，等待嵌入式智能信號處理裝置的反饋；4)判斷反饋是否超時；5)若不超時，顯示設置成功，返回到步驟1；6)若超時，選擇是否重試；7)若選擇重試，返回步驟3；8)若不再進行重試，返回步驟1；所有被監(jiān)控的嵌入式智能信號處理裝置IP地址必須存儲在系統(tǒng)嵌入式智能信號處理裝置列表中，系統(tǒng)啟動時按照設備地址列表進行嵌入式智能信號處理裝置信息的查詢操作；9)若系統(tǒng)不需更新嵌入式智能信號處理裝置IP地址等，執(zhí)行步驟12；10)若需編輯，重新編輯嵌入式智能信號處理裝置列表，使系統(tǒng)存儲的嵌入式智能信號處理裝置地址信息和實際的狀況相符合；11)保存設置；12)系統(tǒng)發(fā)送查詢命令，獲取嵌入式智能信號處理裝置中模塊信息，以便進行功能模塊的綁定關聯(lián)設置；13)返回到步驟1；14)選擇系統(tǒng)子系統(tǒng)圖；15)系統(tǒng)判斷選擇的子系統(tǒng)圖是否存在；16)若不存在；提示并結(jié)束本次操作返回步驟14；17)若存在，選擇子系統(tǒng)圖上的某個功能模塊的標識圖元403；18)若不判斷是否關聯(lián)，執(zhí)行步驟20；19)若判斷是否關聯(lián)，執(zhí)行步驟23；20)依據(jù)系統(tǒng)存儲的的嵌入式智能信號處理裝置地址信息，向地址發(fā)送查詢命令，獲取嵌入式智能信號處理裝置的模塊信息初始化功能模塊的位置列表；21)選擇其中的一個功能模塊；22)選中相應的功能模塊后點擊確認按鈕進行綁定并保存當前的關聯(lián)關系，返回步驟14；23)判斷該圖元是否已經(jīng)和下位機的功能模塊進行了關聯(lián)，若否，返回步驟14；24)若是，可解除關聯(lián)的操作，返回步驟14。
下面結(jié)合圖5說明實時監(jiān)控實施方式。1)選擇實時監(jiān)控；2)選擇監(jiān)控對象，可選擇整個系統(tǒng)或某一子系統(tǒng)；3)判斷是否選擇整個系統(tǒng)；若選擇是，執(zhí)行步驟8；4)若選擇否，則顯示子系統(tǒng)狀態(tài)圖；5)這時可設定顯示比例、進行視圖輸出操作、子系統(tǒng)圖切換，也可重新返回步驟2；6)若不重新選擇監(jiān)控對象，發(fā)送查詢命令，并等待反饋；7)判斷是否有反饋；若無，執(zhí)行步驟10；8)若選擇是整個系統(tǒng)，發(fā)送查詢命令，并等待反饋；9)判斷是否有反饋；10)若無，存儲通訊失敗信息，退出實時監(jiān)控；11)若有，實時反映功能模板狀態(tài)變化；12)瀏覽功能模塊信息；13)查看功能模塊詳細信息，通過通訊模塊向功能模塊發(fā)送命令；14)功能模塊通過通訊模塊返回信息后，從界面顯示出來；15)通過顯示的數(shù)據(jù)，選擇是否對功能模塊進行處理；16)若有多臺PC機對同一個嵌入式智能信號處理裝置中的功能模塊進行監(jiān)控，通訊模塊將更新的數(shù)據(jù)同時發(fā)給PC機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同時更新；若不處理，執(zhí)行步驟21；17)選擇處理，編輯功能模塊的控制命令將命令發(fā)給功能模塊，等待反饋；18)判斷是否有反饋；若有反饋，執(zhí)行步驟20；19)若無有反饋信息，選擇是否重新編輯；若選擇是，返回步驟17；若選擇否，執(zhí)行步驟21；20)選擇是否繼續(xù)編輯控制命令，若選擇是，返回步驟17；21)結(jié)束該功能模塊查詢。
下面結(jié)合圖6說明組態(tài)編輯實施方式。1)選擇組態(tài)編輯功能；2)在子系統(tǒng)圖打開窗口的子系統(tǒng)圖名稱列表中選擇要編輯的子系統(tǒng)圖名稱或者輸入新的子系統(tǒng)圖名稱作為操作對象；3)若是新建子系統(tǒng)圖，需要設定子系統(tǒng)圖的圖幅大小，圖幅大小由大到小，適用不同的組圖需要，確認載入或者新建指定的子系統(tǒng)圖，若是載入操作則從該系統(tǒng)圖的配置文件中讀取該系統(tǒng)圖的組成圖元的屬性信息并根據(jù)這些屬性信息顯示組元；4)顯示子系統(tǒng)圖后可以選擇對當前子系統(tǒng)圖進行顯示比例設定的操作，根據(jù)視圖縮放的基本點和當前的縮放系數(shù)，重新計算組元的顯示位置和長寬大小，刷新當前子系統(tǒng)圖的顯示；5)通過對組元進行添加、刪除、改變大小位置等屬性更新進行當前子系統(tǒng)圖的編輯操作；6)編輯結(jié)束后保存當前子系統(tǒng)圖的信息，更新該子系統(tǒng)圖的配置文件；7)選擇是否繼續(xù)進行組態(tài)編輯操作；若是，返回步驟2；8)若否，結(jié)束組態(tài)編輯操作返回系統(tǒng)主界面。
下面結(jié)合圖7說明模板庫管理實施方式。1)選擇模板庫管理；若選擇模塊圖元編輯，執(zhí)行步驟2；若選擇安裝新的功能模塊，執(zhí)行步驟5；2)從功能模塊名稱列表中選取需要編輯圖元的功能模塊名稱；3)調(diào)用畫板程序修改功能模塊的顯示圖標，進行編輯圖標操作，編輯結(jié)束后保存；4)選擇是否繼續(xù)編輯；若是，返回步驟2；若否，結(jié)束該操作返回步驟1；5)通過瀏覽對話框指定本地系統(tǒng)中的某個指定目錄，獲取該目錄下的模塊安裝程序的名稱列表，選中某一功能模塊的名稱；6)執(zhí)行該功能模塊的安裝程序，執(zhí)行完安裝程序后該類型的功能模就可以在系統(tǒng)中作為被監(jiān)控對象處理，返回步驟1。
在嵌入式智能信號處理裝置和監(jiān)控計算機的通訊方式中，若通訊協(xié)議是TCP/IP協(xié)議，則通訊模塊按簡單網(wǎng)絡管理SNMP協(xié)議將監(jiān)控計算機的IP地址、端口等網(wǎng)絡參數(shù)存儲在地址表中，通訊模塊不主動撤除連接。如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊依據(jù)TCP/IP協(xié)議地址表中活動連接的地址，自動上報功能模塊狀態(tài)。如果有監(jiān)控計算機發(fā)送監(jiān)控指令，則通訊模塊依據(jù)監(jiān)控指令執(zhí)行后，同樣依據(jù)TCP/IP協(xié)議地址表中活動連接的地址，將監(jiān)控的指令和執(zhí)行的結(jié)果發(fā)送給其它監(jiān)控計算機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步更新。若在同一臺監(jiān)控計算機建立與不同IP地址的嵌入式智能信號處理裝置的通訊連接，則可實現(xiàn)一臺監(jiān)控計算機同時監(jiān)控多個嵌入式智能信號處理裝置中的功能。若監(jiān)控計算機與通訊模塊的第一次通訊協(xié)議是UDP協(xié)議，則通訊模塊以UDP協(xié)議與監(jiān)控計算機通訊。當監(jiān)控計算機有監(jiān)控命令時，通訊模塊僅記錄當前連接的監(jiān)控計算機IP地址和通訊端口，將命令執(zhí)行后以記錄的地址發(fā)送數(shù)據(jù)給監(jiān)控計算機，如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊以廣播方式自動上報功能模塊狀態(tài)。當監(jiān)控計算機與通訊模塊的第一次通訊方式是RS232/422串行方式，則通訊模塊以串行協(xié)議與監(jiān)控計算機通訊，當監(jiān)控計算機有監(jiān)控命令時，通訊模塊將命令執(zhí)行后以串行協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)給監(jiān)控計算機，如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊仍以串行協(xié)議自動上報功能模塊狀態(tài)，這樣實現(xiàn)一臺計算機對一個嵌入式智能信號處理裝置中的功能模塊實現(xiàn)監(jiān)控。
權利要求
1.一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由硬件和軟件組成；I.硬件包括監(jiān)控計算機(101)、集線器及路由器(102)、嵌入式智能信號處理裝置(103)組成；監(jiān)控計算機(101)、集線器及路由器(102)與嵌入式智能信號處理裝置(103)通過網(wǎng)絡接線連接；嵌入式智能信號處理裝置(103)由RJ45網(wǎng)絡通信接口電路(202)、RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路(203)、CPU1核心電路(204)、復位電路(205)、EEROM存儲電路(206)、信號顯示模塊(207)、雙端口RAM電路(208)、CPU2核心電路(209)、電源數(shù)據(jù)采集模塊(210)、串口通信電路(211)以及1～10個信號處理功能模塊(212)組成；監(jiān)控計算機(201)的以太網(wǎng)接口輸出端連接RJ45網(wǎng)絡通信接口電路(202)的輸入端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路(202)的輸出端連接監(jiān)控計算機以太網(wǎng)接口的輸入端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路(202)的另一輸入端連接CPU1核心電路(204)的一個輸出端，RJ45網(wǎng)絡通信接口電路(202)的另一輸出端連接CPU1核心電路(204)的一個輸入端，監(jiān)控計算機RS-232接口的輸出端連接RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路(203)的一個輸入端，RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路(203)的一個輸出端連接監(jiān)控計算機RS-232接口的輸入端，RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路(203)的另一輸入端連接CPU1核心電路(204)的又一輸出端，CPU1核心電路(204)的另一輸入端連接RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路(203)的又一輸出端，復位電路(205)的輸出端連接CPUI核心電路(204)的另一輸入端，CPU1核心電路(204)的又一輸出端連接信號顯示模塊(207)的輸入端，CPU1核心電路(204)的另一輸出端連接EEROM存儲電路(206)的輸入端，EEROM存儲電路(206)的輸出端連接CPU1核心電路(204)的又一輸入端，CPU1核心電路(204)的輸出端連接雙端口RAM電路(208)的一個輸入端，雙端口RAM電路(208)的一個輸出端連接CPU1核心電路(204)的輸入端，CPU2核心電路(209)的輸出端連接雙端口RAM電路(208)的一個輸入端，雙端口RAM電路(208)的一個輸出端連接CPU2核心電路(209)的一個輸入端，電源數(shù)據(jù)采集模塊(210)的輸出端連接CPU2核心電路(209)的一個輸入端，CPU2核心電路(209)的一個輸出端連接串口通信電路(211)的一個輸入端，串口通信電路(211)的一個輸出端連接CPU2核心電路(209)的另一輸入端，串口通信電路(211)的另一輸入端連接1到10個信號處理功能模塊(212)的輸出端，串口通信電路(211)的另一輸出端連接1到10個信號處理功能模塊(212)的輸入端；其中，通訊模塊的CPU1和CPU2通過雙口RAM8交換數(shù)據(jù)，CPU2與功能模塊采用主、從RS232/RS422串行協(xié)議方式進行通信，CPU1通過網(wǎng)絡芯片RTL8019AS和網(wǎng)絡線以及集線器及路由器(102)或直接通過RS232/RS422串行線與監(jiān)控計算機通訊；軟件由嵌入式智能信號處理裝置軟件和監(jiān)控計算機軟件構(gòu)成；嵌入式智能信號處理裝置軟件通過CPU2和CPU1相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)智能信號處理裝置的功能；監(jiān)控計算機軟件由通訊配置、實時監(jiān)控、組態(tài)編輯、模板庫管理組成；通訊配置實現(xiàn)嵌入式智能信號處理裝置網(wǎng)絡通訊參數(shù)設置、嵌入式智能信號處理裝置列表的編輯和功能模塊與功能圖元的綁定功能；實時監(jiān)控實現(xiàn)對監(jiān)控的功能模塊系統(tǒng)及其功能模塊子系統(tǒng)的參數(shù)實時顯示、編輯發(fā)送控制命令的功能；組態(tài)編輯實現(xiàn)監(jiān)控功能模塊系統(tǒng)組織編輯和管理功能；模板庫管理是將新開發(fā)的功能模塊的軟件功能和其圖標加入到監(jiān)控計算機軟件系統(tǒng)，而軟件監(jiān)控系統(tǒng)不需作任何修改；II.軟件的實現(xiàn)步驟是a.嵌入式智能信號處理裝置軟件的實現(xiàn)步驟是CPU1實施步驟1)給CPU1上電或按CPU1的復位按鈕；2)初始化嵌入式系統(tǒng)；3)初始化串行口設置；4)從雙口RAM中讀取化網(wǎng)絡參數(shù)，初始化網(wǎng)絡設置；5)建立多任務的信號量；6)建立網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口數(shù)據(jù)查詢與處理任務、接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務以及TCP數(shù)據(jù)發(fā)送任務；7)運行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口RAM數(shù)據(jù)查詢與處理任務；8)判斷是否接收到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，若是，執(zhí)行步驟15；9)判斷雙口RAM中是否有上傳數(shù)據(jù)；10)若是，向監(jiān)控計算機發(fā)送上傳數(shù)據(jù)；11)判斷雙口RAM中是否有狀態(tài)數(shù)據(jù)；12)若是，向監(jiān)控計算機發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)并保存；13)判斷雙口RAM中是否有網(wǎng)絡設置成功信息，若否，返回步驟8；14)向監(jiān)控計算機發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)并保存，返回步驟8；15)運行接收的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務；16)判斷數(shù)據(jù)是否是ARP數(shù)據(jù)包，若是，執(zhí)行步驟26；17)判斷數(shù)據(jù)是否是IP數(shù)據(jù)包，若否，執(zhí)行步驟26；18)判斷數(shù)據(jù)是否是TCP數(shù)據(jù)；19)若是，以TCP協(xié)議解包，執(zhí)行步驟22；20)判斷是否是UDP數(shù)據(jù)，若否，執(zhí)行步驟26；21)以UDP協(xié)議解包；22)判斷是否是網(wǎng)絡參數(shù)設置或功能模塊控命令；23)若是，向雙口RAM存網(wǎng)絡設置信息或功能模塊控命令，執(zhí)行步驟27；24)判斷是否是網(wǎng)絡參數(shù)查詢或狀態(tài)數(shù)據(jù)查詢，若否，執(zhí)行步驟26；25)向監(jiān)控計算機發(fā)送網(wǎng)絡參數(shù)或狀態(tài)數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟27；26)運行通用以太網(wǎng)絡協(xié)議程序；27)結(jié)束網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理任務，若時間任務到，運行時間任務，否則運行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)查詢與雙口數(shù)據(jù)查詢與處理任務；若CPU1接收的數(shù)據(jù)由串行中斷產(chǎn)生，則由中斷程序解包，執(zhí)行步驟20到步驟23，實現(xiàn)串行接收數(shù)據(jù)方式；在CPU1、CPU2交換數(shù)據(jù)的雙口RAM中按數(shù)據(jù)類型分區(qū)，因此不同類型數(shù)據(jù)不會相互覆蓋；不同類型的數(shù)據(jù)頭部設標志位，以防同類型數(shù)據(jù)未處理而被覆蓋；例如，功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)由CPU2存入雙口RAM的一段地址中，其標志位置0xAA，CPU1讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)的標志位，如果為0xAA，表明是新數(shù)據(jù)，則從雙口RAM該地址段中讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)，讀取后將標志位其標志位置0xBB；CPU1讀取功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)的標志位時如果為0xBB，表明無新數(shù)據(jù)，CPU1不讀相應的地址段，CPU2存入新功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)時，先讀取其標志位置，如果是0xAA，表明CPU1沒有讀取數(shù)據(jù)，等待標志位置變?yōu)?xBB后，存入新功能模塊狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將其標志位置0xAA；CPU2實現(xiàn)步驟1)給CPU2上電或按CPU2的復位按鈕；2)從EEROM中讀取網(wǎng)絡參數(shù)并存入雙口RAM；3)從EEROM中的功能模塊地址中讀取一個功能模塊名稱和控制指令；4)查詢一地址的功能模塊名稱和狀態(tài)；5)判斷是否有數(shù)據(jù)返回，若否，執(zhí)行步驟11；6)將模塊名稱和狀態(tài)存入雙口RAM；7)判斷功能模塊名稱是否與步驟3讀取的名稱數(shù)據(jù)相同，若否，執(zhí)行步驟11；8)向功能模塊發(fā)送控制指令；9)等待功能模塊是否返回數(shù)據(jù)；10)若是，將返回數(shù)據(jù)存入雙口RAM；11)判斷是否所有地址的功能模塊均已查詢結(jié)束，若否，返回步驟3查詢下一地址的功能模塊；12)查詢雙口RAM中是否有網(wǎng)絡設置命令，若否，執(zhí)行步驟15；13)向EEROM存儲設置；14)向雙口RAM存網(wǎng)絡設置成功信息；15)查詢雙口RAM中是否有功能模塊控制命令；16)若是，發(fā)送控制指令至指定地址的功能模塊；17)等待并查詢該功能模塊是否返回數(shù)據(jù)；18)若是，將返回數(shù)據(jù)存入雙口RAM；19)查詢一地址的功能模塊狀態(tài)；20)判斷功能模塊狀態(tài)是否改變，若否，執(zhí)行步驟22；21)將功能模塊名稱及狀態(tài)以及地址等信息存入雙口RAM；22)判斷是否所有地址功能模塊均查詢結(jié)束，若是，執(zhí)行步驟12，若否執(zhí)行步驟19查詢下一地址的功能模塊；b.監(jiān)控計算機軟件實現(xiàn)步驟是通訊配置實現(xiàn)步驟；監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡監(jiān)控，執(zhí)行此項任務；1)選擇通訊配置；2)若需進行網(wǎng)絡設置，執(zhí)行步驟3，若需建立嵌入式智能信號處理裝置列表，執(zhí)行步驟10，若需建立功能模塊綁定功能，執(zhí)行步驟14；3)系統(tǒng)發(fā)送網(wǎng)絡設置命令給需要嵌入式智能信號處理裝置，等待嵌入式智能信號處理裝置的反饋；4)判斷反饋是否超時；5)若不超時，顯示設置成功，返回到步驟1；6)若超時，選擇是否重試；7)若選擇重試，返回步驟3；8)若不再進行重試，返回步驟1；所有被監(jiān)控的嵌入式智能信號處理裝置IP地址必須存儲在系統(tǒng)嵌入式智能信號處理裝置列表中，系統(tǒng)啟動時按照設備地址列表進行嵌入式智能信號處理裝置信息的查詢操作；9)若系統(tǒng)不需更新嵌入式智能信號處理裝置IP地址等，執(zhí)行步驟12；10)若需編輯，重新編輯嵌入式智能信號處理裝置列表，使系統(tǒng)存儲的嵌入式智能信號處理裝置地址信息和實際的狀況相符合；11)保存設置；12)系統(tǒng)發(fā)送查詢命令，獲取嵌入式智能信號處理裝置中模塊信息，以便進行功能模塊的綁定關聯(lián)設置；13)返回到步驟1；14)選擇系統(tǒng)子系統(tǒng)圖；15)系統(tǒng)判斷選擇的子系統(tǒng)圖是否存在；16)若不存在；提示并結(jié)束本次操作返回步驟14；17)若存在，選擇子系統(tǒng)圖上的某個功能模塊的標識圖元(403)；18)若不判斷是否關聯(lián)，執(zhí)行步驟20；19)若判斷關聯(lián)，執(zhí)行步驟23；20)依據(jù)系統(tǒng)存儲的的嵌入式智能信號處理裝置地址信息，向地址發(fā)送查詢命令，獲取嵌入式智能信號處理裝置的模塊信息初始化功能模塊的位置列表；21)選擇其中的一個功能模塊；22)選中相應的功能模塊后點擊確認按鈕進行綁定并保存當前的關聯(lián)關系，返回步驟14；23)判斷該圖元是否已經(jīng)和下位機的功能模塊進行了關聯(lián)，若否，返回步驟14；24)若是，可解除關聯(lián)的操作，返回步驟14；實時監(jiān)控實現(xiàn)步驟；1)選擇實時監(jiān)控；2)選擇監(jiān)控對象，可選擇整個系統(tǒng)或某一子系統(tǒng)；3)判斷是否選擇整個系統(tǒng)；若選擇是，執(zhí)行步驟8；4)若選擇否，則顯示子系統(tǒng)狀態(tài)圖；5)這時可設定顯示比例、進行視圖輸出操作、子系統(tǒng)圖切換，也可重新返回步驟2；6)若不重新選擇監(jiān)控對象，發(fā)送查詢命令，并等待反饋；7)判斷是否有反饋；若無，執(zhí)行步驟10；8)若選擇是整個系統(tǒng)，發(fā)送查詢命令，并等待反饋；9)判斷是否有反饋；10)若無，存儲通訊失敗信息，退出實時監(jiān)控；11)若有，實時反映功能模板狀態(tài)變化；12)瀏覽功能模塊信息；13)查看功能模塊詳細信息，通過通訊模塊向功能模塊發(fā)送命令；14)功能模塊通過通訊模塊返回信息后，從界面顯示出來；15)通過顯示的數(shù)據(jù)，選擇是否對功能模塊進行處理；16)若有多臺PC機對同一個嵌入式智能信號處理裝置中的功能模塊進行監(jiān)控，通訊模塊將更新的數(shù)據(jù)同時發(fā)給PC機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同時更新；若不處理，執(zhí)行步驟21；17)選擇處理，編輯功能模塊的控制命令將命令發(fā)給功能模塊，等待反饋；18)判斷是否有反饋；若有反饋，執(zhí)行步驟20；19)若無有反饋信息，選擇是否重新編輯；若選擇是，返回步驟17；若選擇否，執(zhí)行步驟21；20)選擇是否繼續(xù)編輯控制命令，若選擇是，返回步驟17；21)結(jié)束該功能模塊查詢；組態(tài)編輯實現(xiàn)步驟；1)選擇組態(tài)編輯功能；2)在子系統(tǒng)圖打開窗口的子系統(tǒng)圖名稱列表中選擇要編輯的子系統(tǒng)圖名稱或者輸入新的子系統(tǒng)圖名稱作為操作對象；3)若是新建子系統(tǒng)圖，需要設定子系統(tǒng)圖的圖幅大小，圖幅大小由大到小，適用不同的組圖需要，確認載入或者新建指定的子系統(tǒng)圖，若是載入操作則從該系統(tǒng)圖的配置文件中讀取該系統(tǒng)圖的組成圖元的屬性信息并根據(jù)這些屬性信息顯示組元；4)顯示子系統(tǒng)圖后可以選擇對當前子系統(tǒng)圖進行顯示比例設定的操作，根據(jù)視圖縮放的基本點和當前的縮放系數(shù)，重新計算組元的顯示位置和長寬大小，刷新當前子系統(tǒng)圖的顯示；5)通過對組元進行添加、刪除、改變大小位置等屬性更新進行當前子系統(tǒng)圖的編輯操作；6)編輯結(jié)束后保存當前子系統(tǒng)圖的信息，更新該子系統(tǒng)圖的配置文件；7)選擇是否繼續(xù)進行組態(tài)編輯操作；若是，返回步驟2；8)若否，結(jié)束組態(tài)編輯操作返回系統(tǒng)主界面；模板庫管理實現(xiàn)步驟；1)選擇模板庫管理；若選擇模塊圖元編輯，執(zhí)行步驟2；若選擇安裝新的功能模塊，執(zhí)行步驟5；2)從功能模塊名稱列表中選取需要編輯圖元的功能模塊名稱；3)調(diào)用畫板程序修改功能模塊的顯示圖標，進行編輯圖標操作，編輯結(jié)束后保存；4)選擇是否繼續(xù)編輯；若是，返回步驟2；若否，結(jié)束該操作返回步驟1；5)通過瀏覽對話框指定本地系統(tǒng)中的某個指定目錄，獲取該目錄下的模塊安裝程序的名稱列表，選中某一功能模塊的名稱；6)執(zhí)行該功能模塊的安裝程序，執(zhí)行完安裝程序后該類型的功能模就可以在系統(tǒng)中作為被監(jiān)控對象處理，返回步驟1。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，CPU1核心電路(204)由型號為W78E516B的微控制器U1，晶振芯片T1、型號為62256的外部靜態(tài)RAM存儲器U2、型號為74LS373的地址鎖存器U3、型號為16V8的可編程邏輯器件U4組成，U1的腳20連晶振T1的一端，晶振T1的另外一端接U1的腳21，晶振T1的兩端連接兩電容一端，兩電容的另外一端接地，微控制器U1的腳1、腳5、腳7、腳16、腳17、腳34、腳23懸空，微控制器U1的腳A13、腳A14、腳A15連可編程邏輯器件U4的腳15、腳16、腳17，微控制器U1的AD0-AD7這8個腳連地址鎖存器U3上D0-D7這8個腳，U1的腳33連接U3的腳11，并且微控制器U 1上AD0-AD7這8個腳連靜態(tài)RAM存儲器U2上的腳D0-D7，微控制器U 1的腳A8-A 14連U2的腳A8-A14，U1的腳18、腳19連U2的腳27與腳22，U1的腳3連U4的腳2，U3的8個腳Q0-Q7連U2的A0-A7這8個腳，U3的腳Q0-Q7連U2的腳A0-A7；U1的腳6連通信接口電路(2)的一個輸出端，微控制器U1的腳11、腳13分別連RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路(3)的輸入端與另一輸出端，U1的腳8、腳9連非易失性RAM存儲電路(6)的輸出端，U1的腳4連復位電路(5)的輸入端，U1的腳10連復位電路(5)的輸出端；RJ45網(wǎng)絡通信接口電路(202)由型號為RTL8019AS的以太網(wǎng)控制器U5組成與型號為MT0302的隔離耦合變壓器U11組成，其中，太網(wǎng)控制器U5的腳SD0-SD7連接微控制器U1的腳AD0-AD7，以太網(wǎng)控制器U5的腳5、腳6、腳7、腳8、腳9連接微控制器U1的腳A8-A12，U6的腳48連接U1的腳2，U5的腳30與腳29連接U1的腳18、腳19，U5的腳4連U1的腳14，U5的腳34連接U4的腳16，U4的腳15連U6的腳46，U4的腳45、腳46接U11的腳1、腳3，U5的腳11、腳12、腳13、腳14、腳18、腳19、腳20、腳21、腳22、腳23、腳24、腳25、腳26、腳27、腳28、腳44、腳52、腳83、腳86接地，U5的腳5、腳15、腳16、腳17、腳31、腳32、腳47、腳57、腳70、腳89接VCC，U5的腳58、腳59接U11的腳8與腳6，U5的腳50、腳51連晶振T2的兩端，U5的腳61、腳62、腳63接信號顯示模塊(7)的輸入端，U5的腳58、腳59分別連接44.9％精密電阻R30與R31的一端，精密電阻R30與R31的另一端連接電容C9的一端，電容C9另一端接地。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，CPU2核心電路(209)由型號為W78E516B的微控制器U7、型號為74HC138的譯碼器U10、型號為6264的外部RAM存儲器U9、型號為74HC573的地址鎖存器U8組成，雙端口RAM電路(208)主要由型號為7C136的雙端口RAM構(gòu)成，U7的腳11連接串口通信電路(11)的輸出端，U7的腳13連接串口通信電路(11)的輸入端，微控制器U7的腳AD0-AD7與U9的腳D0-D7、U8的腳D0-D7相連，U7的腳14連U6的腳41，U7的腳A8-A12連U9的腳A8-A12，U7的腳13、腳14、腳15連U10的腳1、腳2、腳3，U7的腳29、腳30、腳31連U10的腳1、腳2、腳3，U10的腳4、腳5接地，腳6接VCC，U9的腳A0-A7連U8的腳Q0-Q7。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，對一臺嵌入式智能信號處理裝置監(jiān)控的監(jiān)控計算機的數(shù)量為1-10臺；一臺監(jiān)控計算機同時監(jiān)控1-254臺嵌入式智能信號處理裝置；嵌入式智能信號處理裝置中1U標準機箱可接4個功能模塊，4個1U標準機箱公用一個通訊模塊，2U標準機箱可接10個功能模塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，軟件的實現(xiàn)步驟是中，在嵌入式智能信號處理裝置和監(jiān)控計算機的通訊方式中，若通訊協(xié)議是以TCP/IP協(xié)議，則通訊模塊按簡單網(wǎng)絡管理SNMP協(xié)議將監(jiān)控計算機的IP地址、端口等網(wǎng)絡參數(shù)存儲在地址表中，通訊模塊不主動撤除連接；如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊依據(jù)TCP/IP協(xié)議地址表中活動連接的地址，自動上報功能模塊狀態(tài)；如果有監(jiān)控計算機發(fā)送監(jiān)控指令，則通訊模塊依據(jù)監(jiān)控指令執(zhí)行后，同樣依據(jù)TCP/IP協(xié)議地址表中活動連接的地址，將監(jiān)控的指令和執(zhí)行的結(jié)果發(fā)送給其它監(jiān)控計算機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步更新；若在同一臺監(jiān)控計算機建立與不同IP地址的嵌入式智能信號處理裝置的通訊連接，則可實現(xiàn)一臺監(jiān)控計算機同時監(jiān)控多個嵌入式智能信號處理裝置中的功能；若監(jiān)控計算機與通訊模塊的第一次通訊協(xié)議是UDP協(xié)議，則通訊模塊以UDP協(xié)議與監(jiān)控計算機通訊；當監(jiān)控計算機有監(jiān)控命令時，通訊模塊僅記錄當前連接的監(jiān)控計算機IP地址和通訊端口，將命令執(zhí)行后以記錄的地址發(fā)送數(shù)據(jù)給監(jiān)控計算機，如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊以廣播方式自動上報功能模塊狀態(tài)；當監(jiān)控計算機與通訊模塊的第一次通訊方式是RS232/422的串行協(xié)議，則通訊模塊以串行協(xié)議與監(jiān)控計算機通訊，當監(jiān)控計算機有監(jiān)控命令時，通訊模塊將命令執(zhí)行后以串行協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)給監(jiān)控計算機，如果功能模塊狀態(tài)發(fā)生變化，通訊模塊仍以串行協(xié)議自動上報功能模塊狀態(tài)，這樣實現(xiàn)一臺計算機對一個嵌入式智能信號處理裝置中的功能模塊實現(xiàn)監(jiān)控。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，軟件的實現(xiàn)步驟是中，監(jiān)控計算機軟件中的子系統(tǒng)幅大小有A、B、C、D、E五檔。
全文摘要
一種網(wǎng)絡化智能視/音頻信號監(jiān)控系統(tǒng)屬于廣播電視設備網(wǎng)絡化監(jiān)控技術領域。該系統(tǒng)由硬件和軟件組成；硬件由監(jiān)控計算機、集線器及路由器和嵌入式智能信號處理裝置組成。其中，嵌入式智能信號處理裝置由RJ45網(wǎng)絡通信接口電路、RS232/422網(wǎng)絡通信接口電路、CPU1核心電路、復位電路組成。軟件由嵌入式智能信號處理裝置軟件和監(jiān)控計算機軟件平臺構(gòu)成。嵌入式智能信號處理裝置的通訊模塊軟件通過CPU1和CPU2相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)智能通訊模塊的智能化功能。本系統(tǒng)具有性能可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、易于集成和實現(xiàn)標準化等優(yōu)點。適用于視/音頻信號處理設備的集中監(jiān)控與遠程監(jiān)控，實現(xiàn)全面的網(wǎng)絡化監(jiān)視和控制領域。
文檔編號H04L29/06GK1794822SQ20051020082
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月19日 優(yōu)先權日2005年12月19日
發(fā)明者劉彥呈, 袁士春, 杜文杰, 范木杰, 喻林, 程鵬 申請人:大連海事大學