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以FPGA+DSP为根底的RCM远控器研讨详解

以FPGA+DSP为基础的RCM远控器研究详解- 为了远程对现场进行设备管理和环境监控,并简化现场监控设备,有效地提高整个系统的稳定性和安全性。拟开发一款远程控制器,简称RCM远控器。该远控器将集现场数据采集、多种通信协议转换、故障告警、应急控制、智能联动、内嵌WEB配置页等多项功能。

项目研讨的意图和首要研讨内容

研讨意图

为了长途对现场进行设备办理和环境监控,并简化现场监控设备,有效地进步整个体系的稳定性和安全性。拟开发一款长途操控器,简称RCM远控器。该远控器将集现场数据收集、多种通信协议转化、毛病告警、应急操控、智能联动、内嵌WEB装备页等多项功用。

首要研讨内容

1.长途监控体系

长途监控体系整体结构(如图1所示),其间首要研讨内容为RCM远控器。

以FPGA+DSP为根底的RCM远控器研讨详解

图 1

远控器经过RJ45与TCP/IP网络敞开式网络相连;长途阅读站经过远控器的IP地址和暗码阅读并获取信息;长途监控中心则经过网络对远控器施行实时监控。在这儿,远控器是一台具有数据收集、数据传输和智能处理的微型计算机体系。

2、RCM远控器

长途监控体系中的远控器的接口类型如图2所示,内部框图如图3所示。首要分为硬件、软件两部分:硬件规划包含信息收集模块、DSP信息处理模块以及FPGA处理器模块等;软件规划首要包含DSP子体系软件规划和FPGA子体系软件规划等几部分。

以FPGA+DSP为根底的RCM远控器研讨详解

图2远控器接口类型

以FPGA+DSP为根底的RCM远控器研讨详解

图3 远控器内部整体结构框图

接口阐明:

数据类

1)AI:16路模仿/数字转化电压输入(0-5V DC或0-20mA);

2)AO:16路模仿量输出;

3)DI:32 路光隔开关量状况输入(TTL电平)(4X8);

4)DO:16 路光隔继电器操控输出,16路模仿通道可完结1对1联动;

5)RS232串口:2个;RS485串口:4个

6)RJ45:2个10/100Base-T 以太口(物理接口: RJ-45插座);连接口:插口;协议传送:RTP/IP,UDP/IP,TCP/IP,或组播IP。

7)POWER IN/OUT为电源输入、输出。

视频类

VIDEO IN:4路视频输入用于图画传输,1Vpp – 75欧姆;连接口:BNC 阴性。

紧缩方法:MPEG4;传输帧率:每秒1-25帧(PAL,可设置,全实时;分辨率: 从176×144到720×576可选(PAL);176×120至704×480可选(NTSC格局);带宽:从30Kbit/sec.至4Mbit/sec。可设置;图画规范:NTSC制或PAL制;图画质量:可设置。

音频类

AUDIO IN:4路音频输入,-46至-3dBV–1K欧姆;

AUDIO OUT:4路音频输出,-46至-3dBV–最小16欧姆。

接口:3.5mm输入和输出立体声接口。

硬件部分

视频服务器完结

FPGA(装Linux体系)完结视频服务器功用(一起能够供给一些数据接口),关于视频信号经过流媒体转发将紧缩后的视频信号经过网络接口传给相应的办理设备(PC机等)。关于数据信号直接经过TCP/IP协议传给办理设备。视频服务器的完结如图4所示。

以FPGA+DSP为根底的RCM远控器研讨详解

图4 视频服务器完结框图

软件部分

1) DSP子体系软件规划。这部分包含CPLD/FPGA逻辑操控软件的规划和接口驱动程序,其间操控逻辑经过VHDL言语完结逻辑电路;接口驱动包含:视频接口驱动,音频接口驱动,串口驱动,以及AD电路接口驱动。由于这儿DSP首要担任数据的收集和处理,所以逻辑操控部分首要放在FPGA中完结。

2) FPGA子体系软件规划。FPGA部分除了完结一部分数据接口外,最首要的使命是完结流媒体和数据服务器功用以及各种操控逻辑(如联动逻辑等),其整体结构如图4所示。

国内、外研讨现状和开展动态

跟着现代社会信息和网络技能的飞速开展,长途监控已开端渐渐替代了现场监控,国内外都展开了活跃的研讨。传统的视频监控体系选用C/S形式,且受技能开展的限制,只能进行现场监督,简略的报警信息传输,无法完结远距离传输视频信号,关于前端具体情况的了解、事情的确认是十分困难的,无形中降低了体系的稳定性和安全性。尤其是现在企业为进步劳动生产率,增强竞争力,在往常的生产过程很多选用无人值守形式。而关于有些职业,如变电站这样的职业来说,长途、实时的监控是职业体系安全运作必备的前提条件。现在,依据Web的B/S形式是监控体系的开展方向之一。B/S形式监控体系由阅读器、应用服务器和数据库服务器组成。而依据嵌入式Web服务器,选用B/S形式监控的长途监控体系为监控体系的网络化、小型化供给了有效途径,嵌入式网络监控已成为监控体系未来开展的要点方向之一,它的参加避免了现场监控的缺点,节约办理本钱,进步体系稳定性和安全性。所以长途监控在未来的商场中会有十分达观的远景,有宽广的商场。

项意图立异点和特征

立异点

设备选用嵌入式技能和敞开的网络渠道,经过装备多种传感器变送器等,完结对现场的模仿数据和状况参数进行实时收集和操控,并能对监控现场施行长途监控,如:适配摄像头便能够经过网络传递现场图画,并经过网页拜访、操控、装备这些摄像头,经过ISDN,PSTN,或xDSL路由器,完结视频信号在局域网、广域网或许国际互连网的传达。能够经过五类线、光纤或无线媒介在10/100 Base-T网络上以每秒25(PAL)幅画面传送高质量MPEG4图画。

该远控器将集现场数据收集、多种通信协议转化、毛病告警、应急操控、智能联动、内嵌WEB装备页等多项功用。

特征

支撑音视频及现场数据收集,支撑紧急事情告警,支撑长途软件晋级、更新,支撑XML接口与。NET渠道无缝集成,支撑多用户一起拜访,设置多级暗码认证机制,适应性强,安全性好,精度高,可靠性高,智能程度高,可维护性好,脱离上位机时,可主动依据预先设定的参数进行作业,且参数可长途实时调整。

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