一种基于FPGA控制的音视频光电交换机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于FPGA控制的音视频光电交换机，旨在提供一种基于FPGA控制的音视频光电交换机，它使电梯运行数据能向远处准确、高效率、高性能的传输数据、实现远距离传输且无丢包，可以根据客户的要求实时更改配置。本实用新型专利技术包括系统供电模块、对讲机模块、主控MCU模块、立体声模块、数模音频转换模块、FPGA模块、存储模块、数据转换模块、光纤模块、信息耦合模块、网络通讯端口、对讲通讯端口，能实现将网络设备与电梯对讲设备的控制面与数据面分离开来，确保交换机的性能、安全准确性，实现整体的控制转换、后期维护、配置更改、对讲管理与切换等功能。本实用新型专利技术应用于音视频光电交换机的技术领域。电交换机的技术领域。电交换机的技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA控制的音视频光电交换机


[0001]本技术涉及一种音视频光电交换机,特别涉及一种基于FPGA控制的音视频光电交换机。

技术介绍

[0002]随着互联网信息技术的迅速发展，云计算和大数据技术的到来,无论是国内还是国外，人们的生活方式都在不断的创新改变,应用程序和服务要求增加，并形成巨大的数据资源。大数据影响着人们工作生活的方方面面乃至国家决策。数据资源增多,国家之间,企业之间的竞争加剧。因此对于电梯企业，更准确地获取有价值的信息，保障电梯健康运行尤为重要。所以电梯厂商不断注重电梯运行的相关数据整合与分析，如电梯的自运行时的所有状态数据和轿厢视频监控数据，对讲信息确认等都是电梯厂商颇为关注的问题。
[0003]网络攻击的隐蔽性不断提高，对电梯安全监控提出了新的挑战。电梯安全监控系统需要监测更大的数据流量，部署更多的网络工具。传统的电梯安全监测技术，已不能满足大规模网络对安全的更高要求，对智能大规模电梯可视性对讲监测设备提出了强烈需求。
[0004]传统的电梯交换机采用在线部署的方式将网络安全工具直接串接到网络。但随着电梯监控系统的不断扩展，单单的数据传输已经不能满足电梯健康运行，一旦发生故障将影响电梯整体运行以及使用人员的安全。
[0005]具体来说，目前存在的技术问题主要有如下几个方面:
[0006]一、在现有的电梯交换机上，将网络数据面与控制面集合在一起，网络管理不方便集中控制；
[0007]二、现有的的电梯交换机只能传输TCP/IP的网络协议的设备，不能做到把电梯对讲机信息也集合在一起传输，无法达到音视频的联动效果；
[0008]三、不具有现场可编程性，只是依靠集成芯片集成电路来工作，受到的束缚较大，不能为自身产品量身定做功能；
[0009]四、传输距离短，传统的交换机使用的是网线连接，距离不能超过100m；
[0010]五、数据传输速率较慢；
[0011]六、丢包率高：在传输数据的过程中容易丢包造成数据丢失等问题降低了交换机的实用性；
[0012]七、无法做到Web
‑
UI远程升级，对于产品的更新与贴切客户使用无法把控与切换。
[0013]在这样的背景下，存在诸多需要解决的问题:如何获得更好、更快的将电梯数据流量 ，持续地将正确的数据发送到电梯客服运营维护中心。如何提高现有电梯的用户体验效果，充分利用交换机资源来实现电梯的可视化，对讲透明化。如何保证电梯厂家最大的节省投资。

技术实现思路

[0014]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种基于FPGA控
制的音视频光电交换机，它能确保交换机的性能和安全准确性，使得数据传输会更加快速与准确，电梯运行数据能向远处准确、高效率、高性能的传输数据、实现远距离传输且无丢包，可以根据客户的要求实时更改配置。
[0015]本技术所采用的技术方案是：本技术包括系统供电模块、对讲机模块、主控MCU模块、立体声模块、数模音频转换模块、FPGA模块、存储模块、数据转换模块、光纤模块、信息耦合模块、网络通讯端口、对讲通讯端口；所述对讲机模块、所述主控MCU模块、所述立体声模块、所述数模音频转换模块、所述FPGA模块、所述存储模块、所述数据转换模块均与所述系统供电模块电连接；所述FPGA模块和所述对讲机模块均与所述主控MCU模块电性连接；所述FPGA模块和所述立体声模块均与所述数模音频转换模块电性连接；所述数据转换模块和所述存储模块均与所述FPGA模块电性连接；所述光纤模块和所述信息耦合模块均与所述数据转换模块电性连接；所述网络通讯端口与所述信息耦合模块电性连接；所述立体声模块和所述对讲通讯端口均与所述对讲机模块电性连接。
[0016]进一步，所述网络通讯端口为RJ45接口，用于外接通信设备。
[0017]进一步，所述信息耦合模块为网络变压器，用于耦合网络通道相关信息。
[0018]进一步，所述信息耦合模块包括第一网络变压器和第二网络变压器，所述网络通讯端口包括第一RJ45接口和第二RJ45接口(16)；所述第一网络变压器和所述第二网络变压器均与所述数据转换模块电性连接，所述第一RJ45接口和所述第一网络变压器电性连接，所述第二RJ45接口(16)和所述第二网络变压器电性连接。
[0019]进一步，所述一种基于FPGA控制的音视频光电交换机还包括与所述系统供电模块电性连接的电源接口。
[0020]进一步，所述对讲通讯端口包括第一电梯对讲机接口和第二电梯对讲机接口，所述第一电梯对讲机接口和所述第二电梯对讲机接口均与所述对讲机模块电性连接，所述第一电梯对讲机接口和所述第二电梯对讲机接口分别外接电梯对讲机。
[0021]本技术的有益效果是：
[0022]1、使用FPGA技术：本交换机系统是基于硬件描述语言的FPGA现场可编程门阵列技术以及软件语言C语言实现的一种用于电梯音视频光电交换机。在板上设有两个系统，实现将网络设备与电梯对讲设备的控制面与数据面分离开来，其中一个是使用FPGA的硬件描述语言来控制网络第一数据的转换，确保交换机的性能、安全准确性，专项管理SNMP,Syslog等网络协议，另一个是主控MCU系统基于C语言实现整体的控制转换、后期维护、配置更改、对讲管理与切换等功能。
[0023]2、FPGA的电路与第一数据的处理要高于主控MCU的软件处理，使得数据传输会更加快速与准确。
[0024]3、通过主控MCU与FPGA的控制与数据转换，把电梯的上的模拟音频，视频数据，电梯运行数据统一整合分配转换为光纤信号，向远处准确、高效率、高性能的传输数据。
[0025]4、传输距离远：使用1000Mbps、20KM、1310/1550nm工业级光模块实现远距离传输且无丢包。
[0026]5、Web
‑
UI远程升级功能：交换机上存在有固定的IP地址，登录IP地址后可以实时升级交换机的相关配置，可以更加的贴切根据客户的要求实时更改配置。
附图说明
[0027]图1是本技术的系统结构图；
[0028]图2是主控MCU模块的电路图；
[0029]图3是FPGA模块的电路图；
[0030]图4是系统供电模块的电路图；
[0031]图5是立体声模块的电路图；
[0032]图6是数模音频转换模块的电路图；
[0033]图7是信息耦合模块和网络通讯端口连接的电路图；
[0034]图8是存储模块的电路图；
[0035]图9是数据转换模块的电路图；
[0036]图10是光纤模块的电路图；
[0037]图11是对讲通讯端口的电路图；
[0038]图12是对讲机模块的电路图。
具体实施方式
[0039]如图1至图12所示，在本实施例中，本技术包括包括系统供电模块1、对讲机模块2、主控MCU模块3、立体声模块4、数模音频转换模块5、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA控制的音视频光电交换机，其特征在于：它包括系统供电模块（1）、对讲机模块（2）、主控MCU模块（3）、立体声模块（4）、数模音频转换模块（5）、FPGA模块（6）、存储模块（7）、数据转换模块（8）、光纤模块（9）、信息耦合模块（10）、网络通讯端口（11）、对讲通讯端口（12）；所述对讲机模块（2）、所述主控MCU模块（3）、所述立体声模块（4）、所述数模音频转换模块（5）、所述FPGA模块（6）、所述存储模块（7）、所述数据转换模块（8）均与所述系统供电模块（1）电连接；所述FPGA模块（6）和所述对讲机模块（2）均与所述主控MCU模块（3）电性连接；所述FPGA模块（6）和所述立体声模块（4）均与所述数模音频转换模块（5）电性连接；所述数据转换模块（8）和所述存储模块（7）均与所述FPGA模块（6）电性连接；所述光纤模块（9）和所述信息耦合模块（10）均与所述数据转换模块（8）电性连接；所述网络通讯端口（11）与所述信息耦合模块（10）电性连接；所述立体声模块（4）和所述对讲通讯端口（12）均与所述对讲机模块（2）电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA控制的音视频光电交换机，其特征在于：所述网络通讯端口（11）为RJ45接口，用于外接通信设备。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周流芳，
申请(专利权)人：广东德凌电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：