专利名称：一种有线电视hfc网络管理系统的智能终端装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有线电视HFC(Hybrid Fiber Cable，混合光纤同轴电缆)网络管理系统的智能终端装置，是一种专用的网络管理设备，是网络系统分布在整个有线电视分配网络线路上的节点，可以安装在每个网元内部，也可以独立安装，属于网络设备技术领域，适用于我国有线电视地方台网的网络管理。
背景技术：
目前，我国有线电视地方台网缺乏相应的网管系统，有的单位开发了用于管理自身的有线电视光设备的网管系统，有的单位单纯从安全或收费角度开发了电子台标、电子安全锁等安全装置或类似可寻址分配器等收费装置，但由于费用昂贵、误报率高、可靠性差等原因，未被广大有线电视地方台网认可。
发明内容
本实用新型针对上述技术问题，提供了一种成本低、安全可靠性好的有线电视HFC网络管理系统的智能终端装置。
完成上述任务的技术措施是完成被管理设备的检测和控制，主要是由智能终端的电路来实现的，其构成如下有线电视台前端形成的含有多套电视节目的宽带复合电视信号，与通讯控制器发送的通讯控制信号混合后，广播到整个有线电视网络中，经过有线电视网络中的各个电源插入器，同时在信号中传输了60V 50Hz的交流电。此信号通过智能终端的输入接口P1进入智能终端，经滤波电路包括L1、C2，二极管整流电路包括D1、D3、R8、R15，输出60V交流电的正半周和负半周，进入光电耦合器电路包括U4、R18、R19、Q2、R10、R9、D2、U5，形成与60V交流电正负半周相应的5V数字信号，再输入到单片机8(U1)的P0.0、P0.1脚，同时在R18后输出12V的电压到继电器的3脚，滤波电路的电流经稳压电源电路包括U3、C8、C9、R12、D4、D6，生成数字电路所需的稳定5V工作电压VCC，稳压管U3的Vin脚为输入脚，Vout脚为输出脚，电池控制模块通过IN脚与VCC电压连接，通过OUT脚与充电电池BT1连接，继电器控制电路包括U7、Q1、R13、R14，继电器U7的COM脚与输入接口连接，ON脚与输出接口连接，单片机的控制指令从P0.2脚发出，经电阻R13、三极管Q1放大后输出到继电器的2脚，回传模块U9的ANT脚与输入接口连接，RS232通信控制电路包括U6、C12、C13、C14、C15、C16，通过DB9机械接口U8控制单片机U1与回传模块U9之间的通讯，电容C12、C13、C14、C15、C16是通讯控制芯片U6的外围电路，分别连接到通讯控制芯片U6的C1+、C1-、C2+、C2-、V+、V-脚，通讯控制芯片U6的R1OUT脚，将数据发送到单片机的RXD脚，T1IN脚接收从单片机TXD发送来的数据，R1IN将数据发送到回传模块的RXD脚，T1OUT脚接收从回传模块TXD发送来的数据，信号质量模块U11的IN脚与输入接口连接，与回传模块ANT脚连接，单片机的P2.0脚发送指令到信号质量检测模块的RXD脚，P2.1脚接收信号质量检测模块发来的数据。
单片机的复位电路包括C1、R11，与单片机的RXT脚连接。
指示灯电路包括D6、D7、R16、R17与单片机的P0.3、P0.4脚连接。
单片机时钟电路包括U2、C6、C7给单片机的工作提供标准时钟信号，输入到单片机的XTAL1、XTAL2脚。
本实用新型的优点采用了模块和基础电路组合的简洁技术方案，并充分利用有线电视网络芯线供电的自身物理特征，从而使电缆内流动的60V交流电变成有线电视网络的一道安全防线，利用其交流电波形变化幅度对有线电视网络的安全进行判别，故安全可靠，配置使用方便，且成本低，是经济实用的网络设备，易于推广使用，市场前景广阔。
图1是HFC网络管理系统拓扑图，图2是本实用新型智能终端组合模块(图中未示出单片机复位电路、机械接口、指示灯电路)框图，图3是本实用新型智能终端电路原理图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型的电路及实施例说明如下智能终端的基本电路构成如下被测信号通过智能终端的输入接口1(P1)进入智能终端，经滤波电路2包括L1、C2，滤除了其中的高频电视信号，通过二极管整流电路13包括D1、D3、R8、R15，获得60V交流电的正半周和负半周，分别送入到光电耦合器电路14包括U4、R18、R19、Q2、R10、R9、D2、U5，形成与60V交流电正负半周相应的5V数字信号，再输入到单片机8(U1)的P0.0、P0.1脚，同时在R18后输出12V的电压到继电器(U7)的3脚，经滤波电路2的电流送到稳压电源电路3包括U3、C8、C9、R12、D4、D6，生成数字电路所需的稳定5V工作电压VCC，稳压管U3的Vin脚为输入脚，Vout脚为输出脚，电池控制模块4(U10)、充电电池5(BT1)，通过IN脚输入VCC电压，通过OUT脚输出到充电电池BT1，控制电池的充电，并在外电源中断时启用后备的充电电池，输出到VCC，保证了智能终端的持续工作，继电器控制电路包括U7、Q1、R13、R14，继电器U7的COM脚与输入接口1(P1)连接，ON脚与输出接口9(P2)连接，单片机的控制指令从P0.2脚发出，经电阻R13、三极管Q1放大后与继电器的2脚连接，用于控制有线电视的通断，输出接口9(P2)连接到HFC网络中相关的网元设备上；单片机采用51系列兼容单片机，具有集成度高，功耗小，稳定性好，内置4KFLASH存储等优点，可以执行和完成网管中心网管软件发出的指令，回传模块U9的ANT脚与输入接口连接，RS232通信控制电路包括U6、C12、C13、C14、C15、C16，通过DB9机械接口U8控制单片机U1与回传模块U9之间的通讯，电容C12、C13、C14、C15、C16是通讯控制芯片U6的外围电路，分别连接到通讯控制芯片U6的C1+、C1-、C2+、C2-、V+、V-脚，通讯控制芯片U6的R1OUT脚，将数据发送到单片机的RXD脚，T1IN脚接收从单片机TXD发送来的数据，R1IN将数据发送到回传模块的RXD脚，T1OUT脚接收从回传模块TXD发送来的数据，信号质量模块7(U11)是一种专用的以场强监测功能为主体并配以其他监测手段的有线电视信号质量检测模块，用于有线电视信号质量的监测，包括供电电压、信号电平、载噪比(C/N)、温度、湿度等，在模数转换后，将结果送到单片机中，其IN脚与输入接口连接、与回传模块ANT脚连接，单片机的P2.0脚发送指令到信号质量检测模块的RXD脚，P2.1脚接收信号质量检测模块发来的数据。
单片机的复位电路包括C1、R11，与单片机的RXT脚连接。
指示灯电路包括D6、D7、R16、R17与单片机的P0.3、P0.4脚连接。
单片机时钟电路包括U2、C6、C7给单片机的工作提供标准时钟信号，输入到单片机的XTAL1、XTAL2脚。
本实用新型所用主要电器元件的规格、型号如下单片机AT89C51、通讯芯片MAX232、光电耦合器4N25、稳压块7805、继电器HRS4H-S-DC12V等为市售产品。电池控制模块4、信号质量检测模块7、回传模块12为专用模块。
本实用新型的工作过程如下当某段有线电视网络中传输的电视信号出现异常时，异常的电视信号通过这段放大器前端的智能终端的输入接口1进入，信号质量检测模块7检测到电视信号的信号电平也将产生相应的改变，改变后的信号电平数据输出到单片机8中，单片机内置软件的信号质量监控子程序将判断出此时的信号电平相对于正常状态发生了变化，由此触发信号异常子程序，把当前检测到的信号电平数据按照规定的格式进行编码，形成一个报警数据报，通过通讯芯片10的控制，经过回传模块12将此报警数据报的数字信号采用FSK调制到回传频道内，通过输入口返回有线电视网络，到达网管中心的通讯控制器中。通讯控制器在网管服务器的控制下，将此信号解调还原为报警数据报，经过网管中心实时监控软件的处理，在GIS大屏幕中实时显示出发出此警报的智能终端的地理位置，并显示产生此警报的详细数据和相应的处理预案。当处理完毕后，网管中心实时监控软件生成一个应答数据报，通过通讯控制器的FSK调制，广播到有线电视网络上，通过智能终端的输入口，回传模块解调，还原此应答数据报，输出到单片机中。单片机中的通讯控制循环对此应答数据报进行处理，判断出此数据报为本智能终端报警数据报网管中心的应答数据，将结束此报警流程；当有线电视网络中发生非法侵入，如将有线电视网络中的电缆切断，接入播放机，播放自制的非法电视信号。在电缆被切断的瞬间，这段有线电视电缆上流动的60V交流电将产生较大的波动，安装在这段的智能终端通过输入口输入到智能终端，经过滤波器对输入的信号滤除其高频部分，生成的60V交流电正负半周分别通过光电耦合器14，生成60V交流电正负半周相应的数字信号，输入到单片机中，单片机的60V交流电监控循环判断出此时的60V交流电在连续缺失2个正半周(0.04秒)的情况下，判断此段有线电视电缆正在遭受破坏。单片机将发出控制信号，控制继电器6切断电缆，防止非法信号对其后有线电视网络的侵害。同时，单片机生成一个报警数据报，通过通讯芯片的控制，经过回传模块将此报警数据报的数字信号采用FSK调制到回传频道内，通过输入口返回有线电视网络，到达网管中心的通讯控制器中。通讯控制器在网管服务器的控制下，将此信号解调还原为报警数据报，经过网管中心实时监控软件的处理，在GIS大屏幕中实时显示出发出此警报的智能终端的地理位置，并显示产生此警报的详细数据和相应的处理预案。此时，智能终端虽然已恢复供电，但在没有接收到网管中心正确的启动指令时，仍然将保持线路的断开状态。只有在网管中心处理后，网管中心的监控软件生成一个应答数据报，发出正确的启动指令，通过通讯控制器的FSK调制，广播到有线电视网络上，通过输入口，回传模块解调，还原此应答数据报，输出到单片机中。单片机中的通讯控制循环对此应答数据报进行处理，判断出此数据报为本智能终端报警数据报网管中心的应答数据，恢复正常运行。
权利要求1.一种有线电视HFC网络管理系统的智能终端装置，其特征是，智能终端的电路基本构成如下被测信号由有线电视线路输入口输入，经滤波电路包括L1、C2，二极管整流电路包括D1、D3、R8、R15，输出60V交流电的正半周和负半周，进入光电耦合器电路包括U4、R18、R19、Q2、R10、R9、D2、U5，形成与60V交流电正负半周相应的5V数字信号，输入到单片机的P0.0、P0.1脚，同时在R18后输出12V的电压到继电器的3脚，滤波电路的电流经稳压电源电路包括U3、C8、C9、R12、D4、D6，生成数字电路所需的稳定5V工作电压VCC，稳压管U3的Vin脚为输入脚，Vout脚为输出脚，电池控制模块通过IN脚与VCC电压连接，通过OUT脚与充电电池BT1连接，继电器控制电路包括U7、Q1、R13、R14，继电器U7的COM脚与输入接口连接，ON脚与输出接口连接，单片机的控制指令从P0.2脚发出，经电阻R13、三极管Q1放大后输出到继电器的2脚，回传模块U9的ANT脚与输入接口连接，RS232通信控制电路包括U6、C12、C13、C14、C15、C16，通过DB9机械接口U8控制单片机U1与回传模块U9之间的通讯，电容C12、C13、C14、C15、C16是通讯控制芯片U6的外围电路，分别连接到通讯控制芯片U6的C1+、C1-、C2+、C2-、V+、V-脚，通讯控制芯片U6的R1OUT脚，将数据发送到单片机的RXD脚，T1IN脚接收从单片机TXD发送来的数据，R1IN将数据发送到回传模块的RXD脚，T1OUT脚接收从回传模块TXD发送来的数据，信号质量模块U11的IN脚与输入接口连接，与回传模块ANT脚连接，单片机的P2.0脚发送指令到信号质量检测模块的RXD脚，P2.1脚接收信号质量检测模块发来的数据。
2.根据权利要求1所述的智能终端装置，其特征是，单片机的复位电路包括C1、R11，与单片机的RXT脚连接。
3.根据权利要求1所述的智能终端装置，其特征是，指示灯电路包括D6、D7、R16、R17与单片机的P0.3、P0.4脚连接。
4.根据权利要求1所述的智能终端装置，其特征是，单片机时钟电路包括U2、C6、C7给单片机的工作提供标准时钟信号，输入到单片机的XTAL1、XTAL2脚。
专利摘要一种有线电视HFC网络管理系统的智能终端装置，适用于我国有线电视地方台网的网络管理。基本电路构成如下信号经滤波电路、二极管整流电路，光电耦合器电路形成5V数字信号，输入到单片机同时输出12V电压到继电器，滤波电路的电流经稳压电源电路生成稳定5V工作电压VCC，电池控制模块与充电电池连接，继电器控制电路分别与输入、输出接口连接，单片机的控制指令输出到继电器，回传模块与输入接口连接，RS232通信控制电路通过DB9机械接口控制单片机与回传模块之间的通讯，信号质量模块与输入接口、单片机、回传模块连接。优点安全可靠，配置使用方便，成本低，是经济实用的网络设备，易于推广使用，市场前景广阔。
文档编号H04N7/10GK2632964SQ03265909
公开日2004年8月11日 申请日期2003年6月1日 优先权日2003年6月1日
发明者陈锦钢, 韩黎雨, 廖杰 申请人:北京华寰创新科技有限公司