智能電視信號監(jiān)測報警器的設計

摘 要：本文通過對目前電視信號監(jiān)測系統(tǒng)中存在的缺陷進行簡單闡述，引出全能型電視信號監(jiān)測器的設計必要性，然后通過對系統(tǒng)結構、主控電路及根據(jù)各電路監(jiān)測原理設計電路等的描述，來設計新型智能電視信號監(jiān)測報警器。

關鍵詞：電視信號監(jiān)測系統(tǒng) 監(jiān)測電路 智能電視信號監(jiān)測報警器

中圖分類號：T506 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0001-01

21世紀是網(wǎng)絡化和信息化高速發(fā)展的時代，實現(xiàn)電視信號系統(tǒng)的智能化管理是非常必要的。傳統(tǒng)的電視信號監(jiān)測器并不能完好的實現(xiàn)對信號的監(jiān)督和管理工作，一般功能比較單一，不能實現(xiàn)對音、視、功率等的全面全程監(jiān)視。為了實現(xiàn)電視信號系統(tǒng)的智能化監(jiān)測，下文將設計一種可以實現(xiàn)視頻、音頻和其他信號全程監(jiān)管的一種新型智能監(jiān)測器，該監(jiān)測器能在監(jiān)視的過程中實現(xiàn)對故障的及時通知功能，以滿足技術人員的及時維護。

1 智能電視信號監(jiān)測報警器的設計

1.1 系統(tǒng)結構

該報警器的系統(tǒng)結構可以分為四大模塊—— 主控器、信號監(jiān)測系統(tǒng)、功能系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)等，每一模塊系統(tǒng)各司其職、分工配合，共同實現(xiàn)對發(fā)射機信號源和信號輸出的監(jiān)督和檢測，保證廣播電視系統(tǒng)的正常運行。下面將針對各模塊的具體功能要求進行設計。

1.2 主控器的設計

報警器的主要控制器件采用Mega2560電路板，該電路板采用USB接口，擁有86路I/O，具有大容量的閃存存儲器和8KB的內(nèi)存，可以通過接口實現(xiàn)與多種功能器件的連接，從而對各路功能器件進行控制，達到其作為中心控制器件的功能，進而滿足對報警器的控制。

1.3 信號監(jiān)測系統(tǒng)

信號監(jiān)測系統(tǒng)主要包括三部分，一般對電視發(fā)射機的監(jiān)測應該實現(xiàn)對其音頻信息、視頻信息和功率信息的監(jiān)視和管理，下面將從這三部分分別對報警器的信號監(jiān)測系統(tǒng)進行設計。

（1）音頻信息監(jiān)督檢測系統(tǒng)。

音頻信息監(jiān)督檢測系統(tǒng)的設計見（表1）所示。

其中，前置放大電路主要是采用三極管電路將一些信號的微小變化進行放大，這樣有利于后續(xù)電路對其檢測，并最終實現(xiàn)對音頻信號的不正常波動現(xiàn)象進行及時報警的功能。電平指示電路主要是通過二極管的輸出來實現(xiàn)對電平高低控制來檢測的，它可以實現(xiàn)調(diào)控信號電平的作用，將不規(guī)整的音頻信號轉化成規(guī)整的二進制編碼，從而通過控制二極管的發(fā)光與否來輸出。音頻信息波動檢測和延時系統(tǒng)一起可以控制信號失真，使信號檢測精確，報警及時。

（2）視頻信息監(jiān)督檢測系統(tǒng)。

對視頻信息的監(jiān)管可以實現(xiàn)對視頻故障的及時處理，保證視頻系統(tǒng)的正常工作。一般視頻信息的監(jiān)測主要包括對顏色信息、亮度信息和同步信息等的檢測和管理。而電視系統(tǒng)中，圖像內(nèi)容是隨時變化的，不同的圖像具有不同的亮度信息和顏色信息，而同步信息主要是對信號頻率幅度等波動的同步，這是可檢測的電信號，因此，視頻信息的監(jiān)管可以通過對同步信息的監(jiān)測來實現(xiàn)。該電路系統(tǒng)也是通過濾波系統(tǒng)對視頻信號進行低頻過濾，然后通過信號放大器對信號的微小變化進行放大，再通過高低電平系統(tǒng)，實現(xiàn)對信號的二進制編碼，從而顯示在發(fā)光二極管上，然后分析視頻信號的故障情況，以實現(xiàn)及時智能檢測和控制，使視頻系統(tǒng)穩(wěn)定正常運行。相較于傳統(tǒng)的視頻控制電路，該電路設計容易，控制穩(wěn)定。

（3）功率信號監(jiān)督檢修系統(tǒng)。

一般對功率信息的檢測是通過對信號波動情況檢測的，也有不是針對信號波動情況進行檢測的。不過這兩種檢測方式都是要通過繼電器進行轉換的。通過繼電器電路系統(tǒng)中的耦合電路和整流電路對功率信號進行調(diào)整，并將濾波后的直流信號傳送到繼電器端口，使其進入主控中心進行模數(shù)轉換，使模擬信號轉變成數(shù)字信號。這些數(shù)字信號是以二進制編碼的形式存在的，可以通過高低電平檢測出，并表現(xiàn)在二極管的發(fā)光上。因此可以通過對外部二極管發(fā)光狀態(tài)的監(jiān)控來檢測功率信號的故障情況，并及時對發(fā)光信息進行分析并將故障情況發(fā)送到報警器上。

1.4 功能電路系統(tǒng)的設計

功能電路系統(tǒng)一般包含時鐘電路、通訊接口電路、存儲電路、顯示電路等控制系統(tǒng)，它可以及時實現(xiàn)對監(jiān)測信息的顯示和記錄過程，并顯示在報警器的可觀察部位。比如時鐘電路就是使用電池供電的時間控制系統(tǒng)，它可以對具體信號的發(fā)生進行實時記錄；而存儲電路主要是對具體信號內(nèi)容的記錄和存儲，一般記錄故障信號的具體信息，包括故障的種類，發(fā)生的途徑以及發(fā)生的時間等信息。通過顯示器可以顯示信號波動圖像，并通過對圖像的分析，得出故障出現(xiàn)的時間及波動幅度等信息。這些功能電路系統(tǒng)實現(xiàn)了信號的顯示、時間記錄和故障記錄等功能，以便于后續(xù)的靈活查詢。

1.5 監(jiān)測系統(tǒng)軟件的設計

監(jiān)測系統(tǒng)軟件主要是為了實現(xiàn)報警器的智能化監(jiān)測和輸入輸出功能，正如鼠標之于計算機一樣，監(jiān)測系統(tǒng)軟件主要包括一些報警器的內(nèi)置管理軟件和上位的控制軟件，這些軟件可以及時的將報警器的信號顯示在與之連接的主機上，并可以通過這些軟件改變報警器報警的參數(shù)，更好的控制報警狀態(tài)。一般這些軟件可以實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的查詢過程，并將設備運行狀態(tài)反映在可檢測的計算機上，實現(xiàn)計算機監(jiān)管過程。也可以通過這些系統(tǒng)軟件實現(xiàn)對過去監(jiān)測信息的查詢，從而實現(xiàn)過去和現(xiàn)在信號的對比，及時預防一些故障的發(fā)生。

通過對智能電視信號監(jiān)測報警器以上四個模塊的設計，可以很好的實現(xiàn)信號的過濾、模數(shù)轉換、檢波、整流等各項功能，實現(xiàn)信號的數(shù)字化控制，并通過一些功能系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，及時實現(xiàn)對信號故障的監(jiān)督和控制，規(guī)避一些故障，實現(xiàn)信號系統(tǒng)的正常運行。并通過采用計算機等設備來實現(xiàn)信號檢測的自動化過程。

2 結語

智能電視信號檢測報警器采用性能較好的單片機作為主控中心，并采用一系列的監(jiān)控轉換電路實現(xiàn)了對電視信號中音頻信息、視頻信息和同步信息等的檢測管理，并且通過一些功能系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)對監(jiān)測信息進行了保存和顯示，滿足了后續(xù)的查詢需求。該監(jiān)測系統(tǒng)的結構比較簡單，性能穩(wěn)定安全，適合于未來對廣播電視信號的監(jiān)測。

參考文獻

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