专利名称：一种远程网络监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远程网络监控系统，尤其涉及远程多地点处理各种报警信号 以及音、视频监控信息的远程监控系统。
背景技术：
目前，可视楼宇对讲系统已经广泛应用于各种楼宇上。申请号为200710032130. 3 的申请文件中公开了一种可视楼宇对讲系统及其主机，图1为该可视楼宇对讲系统的原理 框图；该系统包括主机以及若干个可视对讲终端，各可视对讲终端通过并联的方式与主机 相连，主机中包含中央处理器，由中央处理器在控制信号线上发送控制信号给目的可视对 讲终端。但是该种可视楼宇对讲系统，传输的是一种模拟信号，而监控系统需要接入多个 监控分机(即可视对讲终端)，如果采用模拟技术传输，需要解决多个分机接入引起的阻抗 匹配问题，从而导致可接入的分机数量有限，同时，能够实现的传输距离也有限。
实用新型内容本实用新型提供一种远程网络监控系统，将音、视频数据和控制信息数据化处理 后，通过SHDSL技术进行数据传输，抗干扰能力强，系统通讯距离远，两节点之间大于3KM。本实用新型提供一种远程网络监控系统，包括监控主机和多个远程监控终端，监 控主机和各个远程监控终端相互串联，形成菊花链；所述监控主机和远程监控终端均包括 MCU 禾口 SHDSL 芯片；所述SHDSL芯片用于收发数据包，所述MCU根据接收到的数据包中包含的目的地 址信息判断本远程监控终端是否为目的终端，如果是，则对所述数据包在本地进行处理，否 则，将所述数据包再通过所述SHDSL芯片转发给与其连接的监控主机或下一级远程监控终端。从以上方案可以看出，由于SHDSL芯片传输的是经过数字化处理的信号而不是模 拟信号，电路设计只需要考虑满足下一级分机输入阻抗即可，因此当系统接入新的监控分 机时无须考虑阻抗匹配的问题，使得系统扩容简单易行，同时抗干扰能力远远大于现有技 术中传输模拟信号的抗干扰能力。并且在设备硬件方面无须使用放大器对模拟信号进行放 大，使得所能够接入的远程监控终端的数量不受限制。
图1为现有技术中视频监控系统的原理图；图2为双端口监控主机和远程监控终端的原理框图；图3为四端口监控主机和远程监控终端的原理框图；图4为半环单菊链远程监控系统的网络拓扑图；图5为全环单菊链远程监控系统的网络拓扑图；[0013]图6为半环双菊链远程监控系统的网络拓扑图；图7为全环双菊链远程监控系统的网络拓扑图；图8为混合单菊链远程监控系统的网络拓扑图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种远程监控系统，该远程监控系统能够解决现有技术中接入 的监控分机数量有限、抗干扰能力弱以及无法远距离传输的问题。本实用新型的远程监控 系统可以采用多种网络拓扑结构，下面以几个具体实施例加以说明本实用新型的详细方案。实施例一本实用新型的远程监控系统可以采用多种网络拓扑结构，本实施例介绍半环单菊 链的远程监控系统。在本实用新型的远程网络监控系统中包括监控主机和多个远程监控终端，图2为 双端口的监控主机和远程监控终端的原理框图；监控主机和各个远程监控终端相互串联， 形成单菊链；在监控主机和远程监控终端内部包括MCU和SHDSL芯片；MCU通过SHDSL芯片 接收和发送数据包，当SHDSL芯片接收到数据包时，MCU根据数据包中的目的地址信息判断 本远程监控终端是否为目的终端，如果是，则MCU对数据包在本地进行处理，否则，MCU则通 过SHDSL芯片将所述数据包下发给与其连接的监控主机或下一级远程监控终端，监控主机 或下一级的远程控制终端进行与上述相同的操作首先由SHDSL芯片接收来自上一级的数 据包，MCU根据数据包中的目的地址信息进行判断，处理数据包或者通过SHDSL芯片继续进 行下发。SHDSL芯片和MCU均包括以太网接口和8BIT主处理器接口，在本实用新型中，MCU 通过以太网接口收发数据包，通过8BIT主处理器接口对SHDSL芯片进行初始化配置。双端口的监控主机和远程监控终端是指监控主机和远程监控终端的SHDSL芯片 配置成一对局端CO接口和终端CP接口。本实用新型中，CO和CP为预先定义的接口，通过 预先定义好的CO接口和CP接口可以实现数据包的双向传递。当其中一个CO(或者CP)接 口用于和监控主机或上一级远程监控终端的CP(或者CO)接口通信收发数据包时，另外一 个CP(或者CO)接口就负责和下一级远程监控终端或监控主机的CO(或者CP)接口通信收 发数据包，在CO(或者CP)接口中收到的数据包中包含数据包的目的地址信息，MCU根据该 目的地址与本地ID号是否相符来判断要不要对数据包进行本地处理。SHDSL芯片中的局端CO接口和另一 SHDSL芯片的终端CP接口是成对连接的，作为 一个优选实施例，在CO接口和CP接口之间可以采用一对非屏蔽双绞线UTP直接连接，能够 实现全双工高速通讯。采用UTP连接不但使得系统扩展简单易行，而且进一步降低了整体 布线成本。当SHDSL芯片从CO(或者CP)端口收到数据包时SHDSL芯片把数据通过以太网接 口发送给MCU，MCU对数据包进行判断，如果数据包中的目的地址与本地ID号相符，则MCU 把数据在本地进行处理；如果数据包中的目的地址与本地ID号不相符，则MCU通过以太网 接口将数据包发送回SHDSL芯片，使数据包通过另外一个端口 CP (或者CO)接口向下转发， 发送到另一远程监控终端的CO(或者CP)接口。该过程称为数据的中继传递。[0024]系统中监控主机和远程监控终端还负责进行本地数据采集和控制任务，收发数据 流量比较小的数据包，例如发送分机采集到的报警信号、风机、水泵、门禁信息，接受监控主 机发来的中央空调、摄像头、云台控制信号。如图2所示的原理框图，MCU可以通过CAN 口、并 行I/O 口、RS232 口等各种外围接口与相应的外围执行单元连接，MCU将这些采集到的数据 打包后，通过SHDSL芯片发往目的地址进行远程通讯，实现远程监控主机与本地各种类型 的监控设备之间的通讯与控制。远程监控终端向监控主机发送报警信号等数据包时，监控 主机根据数据包中的源地址信息即可判断出数据发自哪一台监控分机，随后做相应处理。如图2所示的原理框图中，音、视频信息可以选择通过和MCU连接的音、视频处理 模块单元来处理。由于音、视频信息数据量比较大，通常采用音视频编解码芯片(CODEC)来 完成，MCU把SHDSL芯片接收到的音、视频压缩数据包通过音视频编解码芯片解码后，再通 过扬声器和显示器实现播放。本地音、视频信息的流程相反，首先麦克风和摄像头完成音 视频采集，音视频编解码芯片完成音视频压缩编码，MCU通过以太网接口把数据包传递到 SHDSL芯片，SHDSL芯片向网络上发布。为了更加清楚的阐述本实用新型，以下列举一个本实用新型的应用实例图2中， 麦克风5和摄像头2向音、视频处理模块单元1 (通常指编解码芯片(CODEC))传送音频和 视频模拟信号，编解码芯片(CODEC)将模拟信号转换为压缩后的音视频数据包，然后MCU6 通过以太网接口芯片向SHDSL芯片7传送音视频数据包，SHDSL芯片7将数据包向局端CO 接口或终端CP接口中的其中一个发送。如果CO(或者CP)接口收到数据包，通过以太网口发送给MCU6，MCTO解析数据包 中的地址信息判断本数据包是否应该由本机接收，如果不是本地接收则MCU6通过以太网 口把数据包送回SHDSL芯片7，由CP (或者CO)接口转发数据，实现中继转发。如果MCTO判 断是由本地接收，则对数据包进行判断，若是音视频压缩数据包则发送给音、视频处理模块 单元1，音、视频处理模块单元1把数据进行解压缩后由扬声器4，显示器3进行音频、视频 播放；若是其它控制信号，则通过相关的CAN 口、并行I/O 口、RS232 口等发送到相应的外围 执行单元。根据音、视频处理模块单元的不同情况，可以将语音，视频信息的压缩、解压缩功 能分开在不同的芯片上完成，同样可以实现本系统的功能。综上可知，所述数据包内包括有音、视频压缩数据，地址信息，各外围执行设备的 监控信息以及控制信息等；地址信息还包括源地址信息和目的地址信息，源地址信息是用 来帮助主机判断接收到的信息来自哪一个远程监控终端，目的地址信息中则包含了数据包 要传送到哪一个目的终端的信息。为提高整个系统的工作效率，在一开始对整个系统上电后，可以首先由监控主机 发出查询指令，收集各远程监控终端的ID信息，得出各终端的具体位置，并将这个位置信 息传送给各远程监控终端储存起来，这样一来各终端在以后采集到数据包需要传送时，就 可以根据这个最初储存的信息迅速定位目的终端，在知道了目的终端处于整个线路中的哪 个位置后，选择与目的终端相近的线路作为整个系统的传输方向，用最快的速度把数据包 发送到目的终端上。通过上述方案可以看出，本实用新型的远程网络监控系统中，每一个监控主机和 远程监控终端同时具备传输中继和监控设备的双重功能。由于SHDSL芯片传输的是数字化处理的信号，因此当接入新的监控分机时无须考虑阻抗匹配的问题，使得系统扩容简单易 行，极大提升了接入分机的数量；同时系统通信抗干扰能力强，远远大于现有技术中传输模 拟信号的抗干扰能力；而且本远程网络监控系统的设备投入和施工布线较目前流行的基于 以太网和光纤传输的远程网络监控系统成本也低很多。实施例二参见图3，本实施例与实施例一的区别在于实施例一中的监控主机和远程监控 终端的SHDSL芯片配置成一对局端CO接口和终端CP接口，而这里的SHDSL芯片是配置成 两对局端CO接口和终端CP接口，这种配置下的监控主机和远程监控终端被称为四端口的 监控主机和远程监控终端。这种四端口的配置方法的好处在于，在原有双端口配置的基础上增加了一倍的传 输带宽，比如实施例一中2M的带宽，在原有系统的基础上将SHDSL芯片配置成四端口，则 带宽就变成了 4M，这种增加带宽的配置方法简单易行，适用于宽带容量需求大的用户。这 种配置的另外一个好处是当其中的一个CO或者CP接口坏掉了也不会造成整个系统的通信 中断，因为还有另外的一个CO或者CP接口可以使用，但是这样一来就会造成传输带宽的下 降。本实施例中的其他技术特征与上述实施例一中的相同，在此不予赘述。实施例三本实施例提供监控主机和各个远程监控终端之间的几种拓扑连接方式。参见图4和图5，是两种网络拓扑图。图4为半环单菊链的网络拓扑图，图5为全 环单菊链远程监控系统的网络拓扑图。通过实施例一我们已经知道SHDSL芯片包括局端CO接口和终端CP接口，局端 CO(CP)接口和另一SHDSL芯片的终端CP(CO)接口是成对连接的，而监控主机和各个远程监 控终端之间就是通过上述CO和CP接口之间的成对连接从而形成的相互串联的连接方式。由CO和CP接口的对数的不同，监控主机和各个远程监控终端之间的串联可以分 为单菊链和双菊链两种。单菊链对应的是SHDSL芯片中只有一对局端CO接口和终端CP接口的情况，包括半环单菊链，所述一个监控主机与一个远程监控终端连接，其它远程监控终端依 次连接在上述远程监控终端之后；全环单菊链，所述一个监控主机与一个远程监控终端连接，其它远程监控终端依 次连接在所述远程监控终端之后，最后一个远程监控终端与所述监控主机相连接，形成闭 环通路。其中半环单菊链这种连接方式适合小区中各远程监控终端为一字形排开的摆设， 该摆设的优点是各终端从头拉到尾，结构相对简单，布线成本低；缺点是由于用这种方式串 联，各终端的依赖性比较大，如果线路中某一终端发生损坏，势必影响整个线路的连通性， 断点前后的终端之间将不能再实现相互通信。为解决这个问题，本实用新型提供一种全环单菊链，一个监控主机与一个远程监 控终端连接，其它远程监控终端依次连接在所述远程监控终端之后，最后一个远程监控终 端再与所述监控主机相连接，彼此形成一个首尾相接的闭环通路。采用这种连接方式时当 环路中某一终端发生损坏，断点前后的各终端之间依然能实现单向通信，保证了整个线路的连通性。与此类似的，双菊链用于SHDSL芯片中包含有两对局端CO接口和终端CP接口的 情况下，也包括半环双菊链和全环双菊链，这里双菊链是相对于单菊链来定义的，一对CO 和CP接口的情况下称为单菊链，当有两对CO和CP接口时，称为双菊链。分别参见附图6 和附图7，由于这两种串联方式跟图4和图5中的串联方式原理是相同的，不同的只是双端 口和四端口的区别，因此这里不予赘述。图8为混合单菊链远程监控系统的网络拓扑图，兼 顾了半环单菊链以及全环单菊链两种串联方式的优点，虽然结构看似比较复杂，但采用这 种混合型的串联配置方式在现实中具有很高的实用性。用户可以根据各小区的具体情况自 由选择哪种串联方式。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何 在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种远程网络监控系统，包括监控主机和多个远程监控终端，其特征在于所述监 控主机和所述各个远程监控终端相互串联，形成菊花链；所述监控主机和所述远程监控终端均包括MCU和SHDSL芯片，所述SHDSL芯片用于收 发数据包；所述MCU根据所述接收到的数据包中的地址信息判断本地是否为目的终端，如 果是，则将所述数据包在本地进行处理，否则，所述MCU通过所述SHDSL芯片将所述数据包 下发给与其连接的监控主机或下一级远程监控终端。
2.根据权利要求1所述的远程网络监控系统，其特征在于所述SHDSL芯片和MCU均 包括以太网口和8BIT主处理器接口，所述以太网口用于收发所述数据包，所述8BIT主处理 器接口用于所述MCU对所述SHDSL芯片进行初始化配置。
3.根据权利要求1所述的远程网络监控系统，其特征在于所述SHDSL芯片包括局端 CO接口和终端CP接口，所述局端CO接口用于接收所述监控主机或上一级远程监控终端的 数据包，所述终端CP接口用于发送所述数据包到下一级远程监控终端或监控主机；或所述局端CP接口用于接收所述监控主机或上一级远程监控终端的数据包，所述终端 CO接口用于发送所述数据包到下一级远程监控终端或监控主机。
4.根据权利要求3所述的远程网络监控系统，其特征在于，所述SHDSL芯片包括一对局 端CO接口和终端CP接口或两对局端CO接口和终端CP接口。
5.根据权利要求3所述的远程网络监控系统，其特征在于所述SHDSL芯片中的局端 CO接口和另一 SHDSL芯片的终端CP接口之间成对连接，所述局端CO接口和终端CP接口之 间用一对非屏蔽双绞线UTP连接。
6.根据权利要求1所述的远程网络监控系统，其特征在于所述MCU包含外围接口CAN 口、并行I/O 口、RS232 口，所述外围接口用于与外围执行单元进行通信；所述MCU还用于控制与其连接的音、视频处理模块单元，所述音、视频处理模块单元用 于采集本地音频和视频信号，进行数字化处理后传给所述MCU，由所述MCU通过SHDSL芯片 发往目的终端；以及把所述SHDSL芯片接收到的音视频数据包通过所述MCU传输到所述音、 视频处理单元并在本地进行处理后输出。
7.根据权利要求1所述的远程网络监控系统，其特征在于，所述SHDSL芯片接收的数据 包中包括音、视频压缩数据，控制信息，地址信息；所述地址信息还包括源地址信息，目 的地址信息。
8.根据权利要求4所述的远程网络监控系统，其特征在于，所述监控主机和所述各个 远程监控终端相互串联形成单菊链，包括半环单菊链，所述一个监控主机与一个远程监控终端连接，其它远程监控终端依次连 接在上述远程监控终端之后；全环单菊链，所述一个监控主机与一个远程监控终端连接，其它远程监控终端依次连 接在所述远程监控终端之后，最后一个远程监控终端与所述监控主机相连接，形成闭环通 路。
专利摘要本实用新型公开了一种远程网络监控系统，包括监控主机和多个远程监控终端，监控主机和各个远程监控终端相互串联，形成单菊链；监控主机和远程监控终端通过SHDSL芯片接收数据包，MCU根据数据包中的地址信息判断本地是否为目的终端，如果是，则对数据包进行处理，否则，MCU通过SHDSL芯片将数据包下发。本实用新型提供的远程网络监控系统采用使用数字化通讯，通讯距离远，抗干扰能力强，能够使接入的远程监控终端的数量不受限制。
文档编号H04L12/28GK201821454SQ20102050507
公开日2011年5月4日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者仲兆峰, 欧阳军, 贾宇辉, 郭伟文 申请人:广州日滨科技发展有限公司