智能电视信号监测报警器的设计

摘 要：本文通过对目前电视信号监测系统中存在的缺陷进行简单阐述，引出全能型电视信号监测器的设计必要性，然后通过对系统结构、主控电路及根据各电路监测原理设计电路等的描述，来设计新型智能电视信号监测报警器。

关键词：电视信号监测系统 监测电路 智能电视信号监测报警器

中图分类号：T506 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0001-01

21世纪是网络化和信息化高速发展的时代，实现电视信号系统的智能化管理是非常必要的。传统的电视信号监测器并不能完好的实现对信号的监督和管理工作，一般功能比较单一，不能实现对音、视、功率等的全面全程监视。为了实现电视信号系统的智能化监测，下文将设计一种可以实现视频、音频和其他信号全程监管的一种新型智能监测器，该监测器能在监视的过程中实现对故障的及时通知功能，以满足技术人员的及时维护。

1 智能电视信号监测报警器的设计

1.1 系统结构

该报警器的系统结构可以分为四大模块—— 主控器、信号监测系统、功能系统和软件系统等，每一模块系统各司其职、分工配合，共同实现对发射机信号源和信号输出的监督和检测，保证广播电视系统的正常运行。下面将针对各模块的具体功能要求进行设计。

1.2 主控器的设计

报警器的主要控制器件采用Mega2560电路板，该电路板采用USB接口，拥有86路I/O，具有大容量的闪存存储器和8KB的内存，可以通过接口实现与多种功能器件的连接，从而对各路功能器件进行控制，达到其作为中心控制器件的功能，进而满足对报警器的控制。

1.3 信号监测系统

信号监测系统主要包括三部分，一般对电视发射机的监测应该实现对其音频信息、视频信息和功率信息的监视和管理，下面将从这三部分分别对报警器的信号监测系统进行设计。

（1）音频信息监督检测系统。

音频信息监督检测系统的设计见（表1）所示。

其中，前置放大电路主要是采用三极管电路将一些信号的微小变化进行放大，这样有利于后续电路对其检测，并最终实现对音频信号的不正常波动现象进行及时报警的功能。电平指示电路主要是通过二极管的输出来实现对电平高低控制来检测的，它可以实现调控信号电平的作用，将不规整的音频信号转化成规整的二进制编码，从而通过控制二极管的发光与否来输出。音频信息波动检测和延时系统一起可以控制信号失真，使信号检测精确，报警及时。

（2）视频信息监督检测系统。

对视频信息的监管可以实现对视频故障的及时处理，保证视频系统的正常工作。一般视频信息的监测主要包括对颜色信息、亮度信息和同步信息等的检测和管理。而电视系统中，图像内容是随时变化的，不同的图像具有不同的亮度信息和颜色信息，而同步信息主要是对信号频率幅度等波动的同步，这是可检测的电信号，因此，视频信息的监管可以通过对同步信息的监测来实现。该电路系统也是通过滤波系统对视频信号进行低频过滤，然后通过信号放大器对信号的微小变化进行放大，再通过高低电平系统，实现对信号的二进制编码，从而显示在发光二极管上，然后分析视频信号的故障情况，以实现及时智能检测和控制，使视频系统稳定正常运行。相较于传统的视频控制电路，该电路设计容易，控制稳定。

（3）功率信号监督检修系统。

一般对功率信息的检测是通过对信号波动情况检测的，也有不是针对信号波动情况进行检测的。不过这两种检测方式都是要通过继电器进行转换的。通过继电器电路系统中的耦合电路和整流电路对功率信号进行调整，并将滤波后的直流信号传送到继电器端口，使其进入主控中心进行模数转换，使模拟信号转变成数字信号。这些数字信号是以二进制编码的形式存在的，可以通过高低电平检测出，并表现在二极管的发光上。因此可以通过对外部二极管发光状态的监控来检测功率信号的故障情况，并及时对发光信息进行分析并将故障情况发送到报警器上。

1.4 功能电路系统的设计

功能电路系统一般包含时钟电路、通讯接口电路、存储电路、显示电路等控制系统，它可以及时实现对监测信息的显示和记录过程，并显示在报警器的可观察部位。比如时钟电路就是使用电池供电的时间控制系统，它可以对具体信号的发生进行实时记录；而存储电路主要是对具体信号内容的记录和存储，一般记录故障信号的具体信息，包括故障的种类，发生的途径以及发生的时间等信息。通过显示器可以显示信号波动图像，并通过对图像的分析，得出故障出现的时间及波动幅度等信息。这些功能电路系统实现了信号的显示、时间记录和故障记录等功能，以便于后续的灵活查询。

1.5 监测系统软件的设计

监测系统软件主要是为了实现报警器的智能化监测和输入输出功能，正如鼠标之于计算机一样，监测系统软件主要包括一些报警器的内置管理软件和上位的控制软件，这些软件可以及时的将报警器的信号显示在与之连接的主机上，并可以通过这些软件改变报警器报警的参数，更好的控制报警状态。一般这些软件可以实现对设备运行状态的查询过程，并将设备运行状态反映在可检测的计算机上，实现计算机监管过程。也可以通过这些系统软件实现对过去监测信息的查询，从而实现过去和现在信号的对比，及时预防一些故障的发生。

通过对智能电视信号监测报警器以上四个模块的设计，可以很好的实现信号的过滤、模数转换、检波、整流等各项功能，实现信号的数字化控制，并通过一些功能系统和软件系统，及时实现对信号故障的监督和控制，规避一些故障，实现信号系统的正常运行。并通过采用计算机等设备来实现信号检测的自动化过程。

2 结语

智能电视信号检测报警器采用性能较好的单片机作为主控中心，并采用一系列的监控转换电路实现了对电视信号中音频信息、视频信息和同步信息等的检测管理，并且通过一些功能系统和软件系统对监测信息进行了保存和显示，满足了后续的查询需求。该监测系统的结构比较简单，性能稳定安全，适合于未来对广播电视信号的监测。

参考文献

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