基于以太网回传的野外设备网管数据采集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于以太网回传的野外设备网管数据采集器，包括以太网模块、智能主机模块和信号调理模块；所述以太网模块接收来自IP网络的以太网数据，并存入以太网接收数据缓存区，同时将以太网发送数据存储区的数据发送到IP网络；所述智能主机模块驱动以太网模块，分析以太网数据并解析协议，采集来自信号调理模块的模拟和数字信号，整理数据并发送；所述信号调理模块对来自野外设备的模拟数字信号进行滤波、隔离、采样保持等处理后送入智能主机模块。其优点是：管理简单，仅需一个以太网接口即可接入网络；片上集成以太网的MAC和PHY功能，集成度高、可靠性强；设计以太网保护电路，可提高以太网信号的抗干扰能力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及广电行业设备监控领域，具体是一种基于以太网回传的野外设备网管数据采集器。
技术介绍
在广电领域，有线电视网络的双向改造是将核心的HFC (光纤同轴电缆混合网络)从单向网络改为双向网络，电视信号仍通过原有的HFC以广播的方式传送，同时增加上行数据通道，满足广电开展VOD点播、宽带上网等其他业务的互动需求。目前在有线电视网络的双向改造上，广电总局在《有线电视网双向化改造指导意见》中明确指出，EPON代表了未来双向网改造的标准。因此，随着EPON技术在双向网络上行数据通道的逐步推广，野外设备网管数据采集器的传输方式也有了更多的选择，以太网回传是一种基带信号传输方式，提高了数据传输的可靠性，基于以太网回传的野外设备网管数据采集器也将得到广泛应用。各地有线网络公司采购的野外设备具有多样和复杂的特点:一般有2 — 3家进口设备，多家国产设备。进口设备大多具有远程监控功能，但是其硬件通信平台和软件通讯协议是厂家自定义，不同厂家之间的无法互连互通、兼容管理；国产设备大多仅本地提供监控电气接口，而无能力提供整体的远程管理方案。
技术实现思路
本技术的目的是克服目前广电行业野外设备无法管理或管理混乱的现状，顺应有线电视网络双向改造技术的发展，提供一种基于以太网回传的野外设备网管数据采集器，实现不同厂家野外设备之间的互连互通，进行远程监控。按照本技术提供的技术方案，所述基于以太网回传的野外设备网管数据采集器，包括依次连接的以太网模块、智能主机模块和信号调理模块，以太网模块用于与以太网络的连接，智能主机模块负责数据采集器的协议解析、程序执行和数据处理，信号调理模块是与野外设备光节点连接的电气接口，进行电气信号的转换与处理；所述以太网模块包括相互连接的以太网物理链路和以太网媒介访问控制模块；所述智能主机模块包括数字输入/输出接口、FLASH存储器、RAM存储器、微处理器核、模拟模/数转换模块，所述微处理器核分别连接所述以太网媒介访问控制模块、数字输入/输出接口、FLASH存储器、RAM存储器和模拟模/数转换模块；所述信号调理模块包括数字输出隔离保护电路、数字输入隔离保护电路、模拟输入滤波分压保护电路，所述数字输出隔离保护电路和数字输入隔离保护电路与数字输入/输出接口相连，所述模拟输入滤波分压保护电路的输出端连接模拟模/数转换模块。所述以太网模块包括以太网保护电路，以太网保护电路包括:EMC抑制网络、电阻匹配网络、共模抑制电路、TVS保护电路；所述EMC抑制网络连接到以太网物理链路，EMC抑制网络再连接电阻匹配网络，电阻匹配网络连接到共模抑制电路，共模抑制电路通过TVS保护电路连接到以太网络。所述以太网模块接收来自IP网络的以太网数据，并存入以太网接收数据缓存区，同时将以太网发送数据存储区的数据发送到IP网络；所述智能主机模块驱动以太网模块，分析以太网数据并解析协议，采集来自信号调理模块的模拟和数字信号，整理数据并发送；所述信号调理模块是与野外设备的电气接口，对来自野外设备的模拟数字信号进行滤波、隔离、采样保持等处理后送入智能主机模块。本技术的优点是:本技术设计的基于以太网回传的野外设备网管采集器具有管理简单的特点，仅需一个以太网接口即可接入网络，实现与设备管理器的连接与被管理；采用最新的ARM芯片M3核，片上集成以太网的MAC和PHY功能，集成度高、设计简单、可靠性强，精心设计的以太网物理层匹配保护电路，可提高以太网信号的抗干扰能力，对以太网信号进行防雷等保护，适合野外设备工作特性要求。附图说明图1为本技术的一个典型组网结构图。图2为本技术的IP网络组网方式图。图3为本技术的的硬件设计框图。图4为本技术的以太网保护电路原理框图。图5为本技术的软件设计框图。图6为本技术的协议处理模块软件设计流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。本技术旨在依据《HFC网络设备管理系统规范》实现一种对野外设备进行基于以太网回传的远程监控的装置。本技术实现的基于以太网回传的野外设备网管数据采集器是软硬件一体化的设备，硬件部分包括以太网模块106、智能主机模块107、监控信号调理模块108 ;软件部分包括上电初始化处理模块、IP协议处理模块、设备电气接口处理模块、MIB (ManagementInformation Base管理信息库)数据库管理模块。如图1所示为本技术具体实施基于以太网回传的网管系统的一个典型组网结构图，其包含至少一个设备管理器209，一个典型的IP网络210，至少一个数据采集器105和与之相对应的野外设备光节点211。本技术的以太网回传数据采集器105至少包含以太网模块106、智能主机模块107、信号调理模块108，三者依次连接。以太网模块106接收来自IP网络的以太网信号并转换为数据存储、并将数据转换为以太网信号发送，智能主机模块107负责数据采集器105的协议解析、程序执行、数据库管理等内容，信号调理模块108实现与野外设备光节点211的电气接口，进行电气信号的转换与处理。如图2所示为本技术具体实施以太网回传的野外设备网管数据采集器的IP网络组网方式图，描述了实施基于以太网回传的网管系统的以太网信号在设备管理器和数据采集器之间的传输平台。如图2所示，数据采集器105通常安装在野外设备光节点211内部，以太网信号通过传输平台IP网络210在设备管理器209和数据采集器105之间传输，传输平台IP网络210通常有三种选择，首先，借用第三方B类网发展，数据采集器105通过楼栋交换机212接入IP网络；其次，在无就近B类网时，数据采集器105通过外接光纤收发器接入IP网络；以上两种IP网络接入方式由于受条件限制，将无法得到推广应用；最后，随着有线电视网络双向改造中EPON技术的推广应用，野外设备光节点211 —般和EPON网络216安装在一起，EPON网络的局端0LT214 —般有多个以太网口，为数据采集器105接入IP网络提供了便利。如图3所示为本技术网管数据采集器105的硬件设计框图，至少包含以太网模块106、智能主机模块107、信号调理模块108。所述以太网模块106包括:以太网变压器317、以太网保护电路318、以太网物理链路(PHY) 319、以太网媒介访问控制模块(MAC) 320，以太网变压器317对以太信号进行差共模、模抑制及电气隔离，以太网保护电路318对以太信号进行噪声滤除及过压保护，防止损坏以太网PHY 319，以太网PHY 319和以太网MAC 320通过MII总线进行数据交换，以太网PHY 319对以太网信号电平进行校验并解析转换为数据，以太网MAC 320管理以太网数据的接收和发送缓存，为以太网模块106提供控制功能，通过操作以太网MAC 320对以太网模块进行初始化控制及交换数据。所述智能主机模块107对以太网模块106进行初始化操作，通过以太网模块106实现与以太网络上其它设备通讯，并接收来自信号调理模块108的输入信号并提供输出控制操作。智能主机模块107包括:MCU (微处理器)核321、FLASH存储器322、RAM存储器323、模拟A/D (模拟模/数转换模块)324、数字I/O 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于以太网回传的野外设备网管数据采集器，其特征是：包括依次连接的以太网模块（106）、智能主机模块（107）和信号调理模块（108），以太网模块（106）用于与以太网络的连接，信号调理模块（108）是与野外设备光节点（211）连接的电气接口，进行电气信号的转换与处理；所述以太网模块（106）包括相互连接的以太网物理链路（319）和以太网媒介访问控制模块（320）；所述智能主机模块（107）包括数字输入/输出接口（325）、FLASH存储器（322）、RAM存储器（323）、微处理器核（321）、模拟模/数转换模块（324），所述微处理器核（321）分别连接所述以太网媒介访问控制模块（320）、数字输入/输出接口（325）、FLASH存储器（322）、RAM存储器（323）和模拟模/数转换模块（324）；所述信号调理模块（108）包括数字输出隔离保护电路（328）、数字输入隔离保护电路（326）、模拟输入滤波分压保护电路（327），所述数字输出隔离保护电路（328）和数字输入隔离保护电路（326）与数字输入/输出接口（325）相连，所述模拟输入滤波分压保护电路（327）的输出端连接模拟模/数转换模块（324）。...

【技术特征摘要】
1.基于以太网回传的野外设备网管数据采集器，其特征是:包括依次连接的以太网模块(106)、智能主机模块(107)和信号调理模块(108)，以太网模块(106)用于与以太网络的连接，信号调理模块(108)是与野外设备光节点(211)连接的电气接口，进行电气信号的转换与处理；所述以太网模块(106)包括相互连接的以太网物理链路(319)和以太网媒介访问控制模块(320);所述智能主机模块(107)包括数字输入/输出接口(325)、FLASH存储器(322)、RAM存储器(323)、微处理器核(321)、模拟模/数转换模块(324)，所述微处理器核(321)分别连接所述以太网媒介访问控制模块(320 )、数字输入/输出接口( 325 )、FLASH存储器(322)、RAM存储器(323)和模拟模/数转换模块(324);所述信号调理模块(108)包括数字输出隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，许磊，李刚，蒋秀军，朱波，
申请(专利权)人：无锡路通视信网络股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：