電視監(jiān)控系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)

　　電視監(jiān)控是隨著電視技術(shù)，尤其是閉路電視技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展而形成的一門新技術(shù)。近些年來，電視監(jiān)控技術(shù)被用于城市管理上，在城市的交通、治安和保衛(wèi)方面發(fā)揮著重要作用。城市電視監(jiān)控系統(tǒng)就是應(yīng)用于城市管理的工業(yè)閉路電視系統(tǒng)。它有許多不同于一般監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，因此，它在功能、結(jié)構(gòu)和工藝上有著獨(dú)特的要求。

　　主機(jī)系統(tǒng)

　　主機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的中樞，為了今后進(jìn)行功能和容量的擴(kuò)展，以及方便維修，采用模塊化結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)中，把主機(jī)分成三大功能模塊，即主控模塊、切換模塊和字符疊加模塊。

　　主控模塊負(fù)責(zé)整個(gè)主機(jī)的監(jiān)控管理，包括與其他功能模塊、鍵盤和終端控制器進(jìn)行通信和控制，以及與其他監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。主控模塊包括主板、鍵盤接口板、串口通信板和報(bào)警接口板。在主控模塊中，各板塊的關(guān)系和作用如圖所示。主板起著與其他板塊通信和監(jiān)控的作用；鍵盤接口板直接與鍵盤和多媒體計(jì)算機(jī)的串口相連，整個(gè)系統(tǒng)的操作指令都是通過它送入主機(jī)；串口通信板負(fù)責(zé)各個(gè)功能模塊之間的通信以及與其他監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，報(bào)警接口板是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)的橋梁。主控模塊中主板的基本電路原理如圖所示。系統(tǒng)的視頻輸入輸出路數(shù)、操作鍵盤的個(gè)數(shù)和各個(gè)鍵盤的權(quán)限、是否報(bào)警以及聯(lián)網(wǎng)的一些參數(shù)等等，都可以由用戶自己設(shè)置。日歷時(shí)鐘芯片負(fù)責(zé)提供系統(tǒng)的時(shí)間和日期。8位的數(shù)據(jù)經(jīng)由8總線收發(fā)器進(jìn)入數(shù)據(jù)總線，16位的地址的低8位與數(shù)據(jù)分時(shí)共用，經(jīng)由8總線驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入地址總線，高8位地址則直接與總線相連。為提高系統(tǒng)的可靠性，采用了“看門狗”復(fù)位電路。主控模塊的基本工作原理：當(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位后，主板的80C31通過STD總線向其他功能模塊發(fā)握手信號(hào)，與之建立通信聯(lián)系，并對(duì)其進(jìn)行初始化。初始化結(jié)束后，點(diǎn)亮各個(gè)模塊上的狀態(tài)指示燈，等待鍵盤指令。當(dāng)鍵盤發(fā)出操作指令后，鍵盤接口板進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，把指令送給主板處理，主板根據(jù)指令碼，通過串口通信板，控制切換模塊或終端控制器，發(fā)出相應(yīng)的切換或控制命令。

　　圖３ 主板原理電路

　　切換模塊包括視頻切換和音頻切換兩大部分，這兩部分從切換原理上來說是一樣的，基本電路，除了放大、校正和阻抗匹配部分以外，也大致相同。切換模塊從結(jié)構(gòu)上分為切換主板、切換輸入板和切換輸出板。整個(gè)模塊只有一塊主板，而輸入與輸出板則根據(jù)系統(tǒng)容量有若干塊。切換主板負(fù)責(zé)模塊的控制和通信，它接收來自主控模塊的指令，控制切換輸入與輸出板進(jìn)行相應(yīng)的切換動(dòng)作。切換模塊的核心是切換矩陣電路，它的電路原理如圖。M3494是的大型模擬開關(guān)矩陣。它有很好的技術(shù)性能，導(dǎo)通電阻僅為40 Ω，相鄰?fù)ǖ栏綦x度為－90db，帶寬45 NHZ，滿足音、視頻切換的要求。可用兩片構(gòu)成一塊16&TImes;16的切換輸入板。通過控制M3494的地址口和片選信號(hào)及數(shù)據(jù)信號(hào)，進(jìn)行16&TImes;16的切換。當(dāng)需要更大的切換矩陣時(shí)，可以使用多塊切換輸入板。

　　圖４ 切換矩陣原理電路

　　字符疊加模塊由一塊字符主板和若干塊字符疊加板組成，它把主控模塊的日歷時(shí)鐘信號(hào)、報(bào)警信號(hào)和各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的地址信息轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣字符編碼，與視頻信號(hào)疊加，顯示到監(jiān)視器上。城市監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)大型而復(fù)雜的電視監(jiān)控系統(tǒng)。與保安性質(zhì)的室內(nèi)電視監(jiān)控系統(tǒng)相比，其工作環(huán)境比較惡劣。在設(shè)計(jì)制造過程中應(yīng)始終把可靠性放在第一位。由于系統(tǒng)過于龐大且實(shí)時(shí)性強(qiáng)，因此速度也成為主要考慮的問題。這套系統(tǒng)在上述方面完全可以滿足城市治安與交通監(jiān)控的需要。