一種基于POE技術(shù)的船用視頻監控系統設計
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2.1 前端設備設計原理
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/247662.htm前端設備主要分為室內和室外兩種類(lèi)型：室內型前端設備主要由攝像云臺一體機和前端設備編解碼器組成;室外型的前端設備主要由前端設備編解碼器.攝像機.鏡頭.云臺.護罩幾部分組成.其中，除去前端設備編解碼器需要自行設計外，其余部件可直接采購.前端設備編解碼器為帶PD 功能的編解碼器，為了兼容，室內外前端設備采用同一型號的編解碼器.考慮到室外設備的防風(fēng)性，云臺的最大載重設計為5 kg,最大功率為30 W;攝像機和鏡頭功率約為15 W,因此供電端最大功率45 W即可滿(mǎn)足要求.本設計采用MAX5986 作為以太網(wǎng)供電的控制器，其可提供單端最大70 W的功率輸出，可滿(mǎn)足室內外前端設備的供電需求.圖4 所示是前端設備編解碼器的設計原理圖.
如圖4 所示， 前端設備編解碼器主要由視頻AD(TVP5158).DSP 視頻處理芯片TMS320DM6467.PD 取電電路(MAX5986 電路) 以及DC-DC 電路幾部分組成.
來(lái)自攝像機的復合視頻信號經(jīng)視頻AD(TVP5158) 采樣變換后經(jīng)總線(xiàn)輸出至DSP( 本設計采用的TMS320DM6467 為DSP+ARM9 架構的數字媒體片上系統，是TI 公司的一款新型達芬奇技術(shù)數字媒體處理器)，經(jīng)其進(jìn)行相應格式的壓縮編碼后輸出，然后經(jīng)DSP 片上系統集成的以太網(wǎng)外設發(fā)往接入/交換設備，經(jīng)其進(jìn)入干線(xiàn)傳輸.用戶(hù)顯示及控制終端的控制信息經(jīng)接入/ 交換設備的帶POE 功能的網(wǎng)絡(luò )接口板發(fā)送至前端設備的物理網(wǎng)絡(luò )接口，一路由MAX5986 進(jìn)行取電.DC-DC變換為編解碼器.攝像機.鏡頭.云臺等設備供電;一路進(jìn)入DSP,由其片上集成的ARM9 處理器進(jìn)行控制實(shí)現數據解碼，實(shí)現對攝像機.云臺.鏡頭的控制.其中，調試鍵盤(pán)為前端設備單獨調試時(shí)使用.
2.2 監視系統主機原理
監視系統主機主要完成前端設備的錄像.其他設備視頻信號的接入.整個(gè)監視系統的監視及管理等工作.主要由一臺工控機.視頻采集及處理卡.大屏幕監視電視墻和硬盤(pán)陣列式長(cháng)時(shí)錄像機等幾部分組成.均可通過(guò)采購部件解決，主機通過(guò)安裝視頻監控軟件實(shí)現對監控系統的控制及管理.
2.3 接入/ 交換設備POE 供電網(wǎng)絡(luò )接口板設計原理
接入/ 交換設備POE 供電網(wǎng)絡(luò )接口板原理圖如圖5 所示.
如圖5 所示，網(wǎng)絡(luò )接入/ 交換設備網(wǎng)絡(luò )接口板主要實(shí)現前端設備的網(wǎng)絡(luò )接入及用戶(hù)終端和前端設備間的網(wǎng)絡(luò )交換功能.網(wǎng)絡(luò )接口板主要由交換控制芯片VT6510.2M 的SGRAM 緩存.POE 供電控制芯片MAX5982.微控制器STM32F103 及相關(guān)外圍器件組成.其中，VT6510 交換芯片整合了8 個(gè)10/100 Mb/s 交換口及 2 個(gè) Gigabit 交換口為單一控制芯片，符合最新的 IEEE 網(wǎng)標準，包括 802.3x 流量控制.VLAN 功能.高效能交換引擎及 IP 多點(diǎn)傳送功能，可完成8 口的10M/100M自適應網(wǎng)絡(luò )無(wú)阻塞交換.存儲轉發(fā).
E2PROM 主要用于保存交換設備的配置數據，在設備開(kāi)機或者復位時(shí)，設備將從E2PROM 讀出這些數據，用于系統初始化.微控制器采用ARM7 架構的STM32F103,主要完成對寄存器的讀寫(xiě)和與PC 之間的通信，可以將網(wǎng)絡(luò )接口板配成各種工作模式，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求.MAX5982 為POE供電控制芯片，其與整流穩壓電路配合完成PSE 設備功能.
3 結 語(yǔ)
綜上所述，基于POE 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統具有數字化.智能化.自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò )化等特點(diǎn)，其良好的擴充性.可管理性以及易于與其他系統的集成等諸多優(yōu)點(diǎn)，使其大大地簡(jiǎn)化和提高了信息傳遞的方式和速度.隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，基于POE 技術(shù)和視頻交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統將會(huì )成為船監控系統的新標準.
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