專利名稱：遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具體涉及一種遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益擴(kuò)大，接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備日趨復(fù)雜，種類各異，這給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理、控制帶來了極大的挑戰(zhàn)。簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普遍使用的一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理協(xié)議，可直接對路由器、交換機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理、控制。但是隨著工程設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大量非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(如接入網(wǎng)絡(luò)的攝像頭、 執(zhí)行危險作業(yè)的工程設(shè)備等)接入網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理方法對這些設(shè)備的管理就顯得有些無能為力。例如，目前中國專利申請?zhí)枮?01010533643. 4的專利提出的網(wǎng)絡(luò)管理方法雖然可有效地對大量標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同時進(jìn)行信息采集、操作，卻無法對接入網(wǎng)絡(luò)中的非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管控。因此，有必要提出一種新的網(wǎng)絡(luò)管理方法在對標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管控的同時也可通過代理實(shí)現(xiàn)對非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的管理、控制。在對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理的同時，有時也需要對值班情況以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時的多路視頻監(jiān)控。在以往的網(wǎng)絡(luò)管理方法中還沒有這方面的應(yīng)用。由于網(wǎng)絡(luò)常出現(xiàn)不穩(wěn)定、帶寬低、變化快等現(xiàn)象，且現(xiàn)有的視頻采集、傳輸方案對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性能要求高、帶寬要求大，使得視頻圖像傳輸時延大、流暢性差，甚至導(dǎo)致馬賽克等問題，難以適應(yīng)窄帶網(wǎng)絡(luò)的視頻傳輸，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻的實(shí)時傳輸。因此，新的網(wǎng)絡(luò)管理方法應(yīng)更多的考慮多路視頻監(jiān)控方面的需求，同時以較低的帶寬傳輸視頻信號。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)不能管控非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和無法進(jìn)行視頻監(jiān)控的不足，本實(shí)用新型提供一種遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于， 包括以下步驟第一步，遠(yuǎn)程代理終端將接入的被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的編號(NO.)、標(biāo)識(ID)、類別和 MIB編寫規(guī)則寫入其所維護(hù)的設(shè)備映射表，并更新該設(shè)備映射表。第二步，服務(wù)器根據(jù)需求利用SNMP報(bào)文向遠(yuǎn)程代理終端發(fā)送操作命令；第三步，遠(yuǎn)程代理終端解析SNMP報(bào)文，讀取操作命令，根據(jù)遠(yuǎn)程代理終端所維護(hù)的設(shè)備映射表，判斷操作對象；如果是非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，遠(yuǎn)程代理終端參照設(shè)備映射表中該設(shè)備的MIB編寫規(guī)則，向非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備發(fā)出MIB命令文件，設(shè)備接收到請求后響應(yīng)操作并反饋信息至遠(yuǎn)程代理終端，由SNMP代理模塊將反饋信息封裝成報(bào)文發(fā)向服務(wù)器；如果是值班情況， 則遠(yuǎn)程代理終端將所采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器；以及將攝像頭采集到的多路模擬視頻信號輸入至遠(yuǎn)程代理終端并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生多路數(shù)字視頻信號；第四步，將轉(zhuǎn)換后的多路數(shù)字視頻信號合并成一路數(shù)字信號，并進(jìn)行壓縮；第五步，將壓縮后的數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器。[0011]本實(shí)用新型還提供一種遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器、遠(yuǎn)程代理終端、被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及視頻采集器；被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述遠(yuǎn)程代理終端連接，被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的編號 (NO.)、標(biāo)識(ID)、類別和MIB編寫規(guī)則存儲在所述遠(yuǎn)程代理終端所維護(hù)的設(shè)備映射表模塊；所述視頻采集器包括攝像頭及云臺；所述遠(yuǎn)程代理終端代理包括SNMP代理模塊、上報(bào)終端、A/D(模數(shù))轉(zhuǎn)換模塊、視頻合并模塊、視頻壓縮模塊、數(shù)據(jù)接口和設(shè)備映射表模塊； SNMP代理模塊用于接收、解析和封裝SNMP報(bào)文；上報(bào)終端將值班情況通過數(shù)據(jù)接口上傳至網(wǎng)絡(luò)；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊、視頻合并模塊、視頻壓縮模塊分別用于將攝像頭采集到的視頻信號依次進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、多路視頻合并成一路數(shù)字信號、壓縮，通過數(shù)據(jù)接口傳輸至服務(wù)器。針對被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類多樣、規(guī)格不一的特點(diǎn)，定義非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的私有MIB(管理信息庫)，抽象并提取相關(guān)設(shè)備被管信息，建立、維護(hù)設(shè)備映射表以管理接入設(shè)備的各項(xiàng)信息，采集設(shè)備參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多種各異設(shè)備的統(tǒng)一管理、控制；采用多路視頻合并與H264視頻壓縮技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限情況下實(shí)現(xiàn)多路遠(yuǎn)程視頻實(shí)時監(jiān)控及控制，可實(shí)時查看值班情況和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

圖1是遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理器組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理器整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理方法流程圖；圖4是遠(yuǎn)程代理終端維護(hù)的設(shè)備映射表格式；圖5是上報(bào)終端結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是信息采集與控制流程圖；圖7是多路視頻合并與壓縮流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型采用hternet網(wǎng)絡(luò)分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)，多級監(jiān)控中心自下而上逐級以樹形結(jié)構(gòu)匯接而成，最低監(jiān)控級(即遠(yuǎn)程代理終端)與被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)了分散監(jiān)控、分級集中管理的功能。根據(jù)用戶的實(shí)際需求，遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理器可以為兩級、三級以及更多級的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在實(shí)施實(shí)例中，我們將采用一級組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以便清晰、簡潔地介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
及其詳細(xì)功能與特點(diǎn)。服務(wù)器，通過遠(yuǎn)程代理終端實(shí)現(xiàn)對被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時、統(tǒng)一地管理和控制。服務(wù)器向代理終端發(fā)送設(shè)備信息采集命令或操作命令，對被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；接收、 存儲并處理代理終端發(fā)送的設(shè)備信息、操作反饋、上報(bào)數(shù)據(jù)以及視頻等數(shù)據(jù)，顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和視頻。遠(yuǎn)程代理終端，與遠(yuǎn)程被管設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器對被管設(shè)備的遠(yuǎn)程代理，是二者之間的橋梁。遠(yuǎn)程代理終端在接收到服務(wù)器發(fā)出的指令后，并將指令通過接口傳達(dá)至被管控設(shè)備，同時將采集到的信息發(fā)送至服務(wù)器；通過上報(bào)系統(tǒng)，將值班情況上報(bào)至服務(wù)器；將采集到的多路模擬視頻信號壓縮成一路數(shù)字信號以低速率傳送至服務(wù)器。被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即本實(shí)用新型的被管理對象，其特點(diǎn)是種類多樣、規(guī)格不一。如實(shí)施實(shí)例中的攝像頭、云臺等設(shè)備。上述三者之關(guān)系及其功能參見圖2。作為連接服務(wù)器和被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的遠(yuǎn)程代理終端，上行通過網(wǎng)口與服務(wù)器相連，下行通過網(wǎng)口、視頻信號接口、串口、USB接口和AD/DA 等與被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接。下行接口種類較多，以滿足不同標(biāo)準(zhǔn)、不同規(guī)格設(shè)備連接的需要。 SNMP代理模塊、上報(bào)終端、A/D轉(zhuǎn)換模塊、視頻合并模塊、視頻壓縮模塊以及接口集成于一枚芯片上，封裝于機(jī)箱內(nèi)；視頻采集器包括攝像頭及帶動攝像頭轉(zhuǎn)動的云臺，攝像頭置于云臺之上，與遠(yuǎn)程代理終端相連。圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理方法的一個實(shí)施實(shí)例的流程圖，包括以下步驟步驟1 遠(yuǎn)程代理終端將接入的被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的編號(NO.)、標(biāo)識(ID)和MIB編寫規(guī)則寫入其所維護(hù)的設(shè)備映射表，并更新該設(shè)備映射表。設(shè)備映射表如圖4所示，編號(NO.)按設(shè)備接入的先后順序編排；設(shè)備標(biāo)識(ID) 為設(shè)備簡稱或代號；由于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在出廠時并沒有定義MIB，不能對SNMP作出響應(yīng)，因此該設(shè)備的MIB編寫規(guī)則在接入遠(yuǎn)程代理終端時由用戶編寫，并存入設(shè)備映射表中。并將更新后的設(shè)備映射表上傳至服務(wù)器。步驟2 服務(wù)器根據(jù)需求利用SNMP報(bào)文向遠(yuǎn)程代理終端發(fā)送操作命令；步驟3 遠(yuǎn)程代理終端解析操作命令，根據(jù)遠(yuǎn)程代理終端所維護(hù)的設(shè)備映射表，判斷操作對象，并做出相應(yīng)操作；以及將攝像頭采集到的多路模擬視頻信號輸入至遠(yuǎn)程代理終端并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生多路數(shù)字視頻信號；步驟4 將轉(zhuǎn)換后的多路數(shù)字視頻信號合并成一路數(shù)字信號，并進(jìn)行壓縮；步驟5 將壓縮后的數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器。下面將參照圖6進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)采集與控制功能的工作過程，包括以下步驟步驟1 服務(wù)器利用SNMP報(bào)文通過網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)程代理終端發(fā)送操作命令(設(shè)備信息采集或設(shè)備操作命令)；遠(yuǎn)程代理終端中負(fù)責(zé)信息采集與控制的功能模塊主要有SNMP代理模塊和數(shù)據(jù)接口。SNMP代理模塊主要負(fù)責(zé)接收SNMP協(xié)議報(bào)文，提取協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU ；獲取被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳遞來的數(shù)據(jù)，封裝成SNMP協(xié)議報(bào)文，發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)接口主要負(fù)責(zé)SNMP代理模塊與被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。步驟2 遠(yuǎn)程代理終端的SNMP代理模塊解析操作命令，參照遠(yuǎn)程代理終端所維護(hù)的設(shè)備映射表，判斷操作對象。操作對象分為兩類類，分別是非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和值班情況。步驟3 如果是非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，SNMP代理模塊參照設(shè)備映射表中該設(shè)備的MIB編寫規(guī)則，編寫MIB命令文件并發(fā)送至被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到命令后響應(yīng)操作并反饋信息至遠(yuǎn)程代理終端，由SNMP代理模塊將反饋信息封裝成報(bào)文發(fā)向服務(wù)器；非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是指該設(shè)備出廠時廠家并沒有定義MIB，不能對SNMP作出響應(yīng)。若要將該設(shè)備連入網(wǎng)絡(luò)并對其進(jìn)行操作管理，應(yīng)根據(jù)管理需求預(yù)先自定義該設(shè)備的私有MIB，并將該MIB編寫規(guī)則寫入遠(yuǎn)程代理終端所維護(hù)的設(shè)備映射表中。需要時，SNMP代理模塊按照該規(guī)則編寫MIB命令發(fā)送至被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。[0040]步驟4 如果是值班情況，則利用上報(bào)終端將值班情況數(shù)據(jù)表發(fā)送至服務(wù)器。值班情況主要是指人員值班、故障維修、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等無法自動上報(bào)的數(shù)據(jù)。上報(bào)終端如圖5所示，以嵌入式芯片為載體，基于Linux操作系統(tǒng)，利用圖形用戶界面QT開發(fā)而成的網(wǎng)絡(luò)管理主觀參數(shù)采集、上報(bào)系統(tǒng)?？筛鶕?jù)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理的具體情況設(shè)置上報(bào)的內(nèi)容，比如人員值班、故障維修、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。上報(bào)終端隨時采集值班時的各項(xiàng)參數(shù)，并存入值班情況數(shù)據(jù)表。下面將參照圖7進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的多路視頻合并與壓縮功能的工作過程， 包括以下步驟步驟1 將多路模擬視頻信號輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化，輸出多路數(shù)字視頻至遠(yuǎn)程代理終端的視頻合并模塊；A/D轉(zhuǎn)換模塊將視頻進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化，輸出頻率相同但相位不同的多路視頻，頻率相同在于可使多路視頻合并為一路，相位不同在于可使合并后的視頻拆分為多路視頻；視頻合并模塊包括FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)芯片和SRAM (靜態(tài)隨機(jī)存儲器)。步驟2 視頻合并模塊利用FPGA芯片對輸入的數(shù)字視頻進(jìn)行合并，并緩存到視頻合并模塊上的SRAM中；多路視頻按照各自的頻率鎖存到FPGA內(nèi)部寄存器中，F(xiàn)PGA選擇任一路視頻時鐘倍頻后作為全局時鐘，此時FPGA能夠訪問多路視頻中的任一像素，并能夠按照需要對多路視頻逐像素進(jìn)行合并并緩存到高速SRAM中。步驟3 =FPGA在時序的控制下將合并后的視頻數(shù)據(jù)由SRAM傳送到視頻壓縮模塊， 視頻壓縮模塊對輸入的視頻進(jìn)行壓縮處理；FPGA產(chǎn)生ITU-R BT 601時序，并在ITU-R BT 601時序的控制下將合并后的視頻輸入到代理終端；遠(yuǎn)程代理代理終端調(diào)用內(nèi)部的視頻壓縮模塊將視頻壓縮為H. 264視頻流。步驟4 將壓縮后的數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)將壓縮后的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器。遠(yuǎn)程代理終端采用守候進(jìn)程等待服務(wù)器命令，在接收到視頻連接命令后將H. 264 視頻流通過網(wǎng)絡(luò)打包發(fā)送出去。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，包括服務(wù)器、遠(yuǎn)程代理終端、被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及視頻采集器；被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與所述遠(yuǎn)程代理終端連接，被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的編號、標(biāo)識、 類別和MIB編寫規(guī)則存儲在所述遠(yuǎn)程代理終端所維護(hù)的設(shè)備映射表模塊；所述視頻采集器包括攝像頭及云臺；所述遠(yuǎn)程代理終端代理包括SNMP代理模塊、上報(bào)終端、A/D轉(zhuǎn)換模塊、 視頻合并模塊、視頻壓縮模塊、數(shù)據(jù)接口和設(shè)備映射表模塊；SNMP代理模塊用于接收、解析和封裝SNMP報(bào)文；上報(bào)終端將值班情況通過數(shù)據(jù)接口上傳至網(wǎng)絡(luò)；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊、視頻合并模塊、視頻壓縮模塊分別用于將攝像頭采集到的視頻信號依次進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、多路視頻合并成一路數(shù)字信號、壓縮，通過數(shù)據(jù)接口傳輸至服務(wù)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種遠(yuǎn)程信息網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器、遠(yuǎn)程代理終端、被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及視頻采集器。針對被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類多樣、規(guī)格不一的特點(diǎn)，定義非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的私有MIB(管理信息庫)，抽象并提取相關(guān)設(shè)備被管信息，建立、維護(hù)設(shè)備映射表以管理接入設(shè)備的各項(xiàng)信息，采集設(shè)備參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多種各異設(shè)備的統(tǒng)一管理、控制；采用多路視頻合并與H264視頻壓縮技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限情況下實(shí)現(xiàn)多路遠(yuǎn)程視頻實(shí)時監(jiān)控及控制，可實(shí)時查看值班情況和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
文檔編號H04N7/18GK202190279SQ20112029638
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者吳吉祥, 夏靖波, 李明輝, 柏駿, 王愷, 趙小歡, 郭戎瀟 申請人:中國人民解放軍空軍工程大學(xué)電訊工程學(xué)院