嵌入式监测监控系统硬件开发探究

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摘 要 随着科学技术的不断发展，嵌入式监测监控系统成为监控领域的“新宠儿，具有良好的应用价值。本文分析了嵌入式监测监控系统的构建、硬件的开发环境等内容，旨在强化对嵌入式检测监控系统的认识，提高监测监控系统的有效性。

【关键词】嵌入式 监测监控系统 硬件开发

1 前言

本所阐述的嵌入式监测监控系统是基于MPEG―4压缩标准而开发，主要涉及三个方面的内容：

（1）嵌入式的前端。

（2）监控中心的构成；基于网络的数据传输。具体如图1所示，从图中我们可以知道，在该监测监控的系统中，主要由前端嵌入式子系统和后端监控子系统等构成。其中，在监控现场中，主要配备有报警设备、摄像机等。而对于前后端的嵌入式子系统，主要通过传输网络，实现对数据信息的传递。因此，在进行网络传输的过程中，可以基于Intrant，且网络需要支持IP技术。本文主要针对系统总体结构中的前后两个子系统的硬件开发进行阐述。

图1：嵌入式监测监控系统结构图

2 远程现场的嵌入式前端子系统

2.1 远程现场嵌入式前端系统的模块

在远程现场，嵌入式前端子系统主要由以下硬件构成：

（1）摄像头―用于视频图像的数据采集。

（2）报警设备―用于采集报警数据。

（3）麦克风―用于采集音频数据。所以，本文所阐述的远程现场的嵌入式前端子系统，其主要由如图2所示的模块构成。其中，各模块的功能存在差异性，并有机的构建了如下功能：

（1）在整个监控系统中，CPU处理器单元是整个系统开发的核心，主要实现对监控系统的控制管理，如对监控中的数字图像处理等；

（2）在“SDRAM”的模块中，其主要的作用在于实现对中间数据的存储。

（3）在监测监控系统中，最为重要的环节就是视频输出模块，将数据转化为网络标准信号。

（4）在嵌入式前端子系统中，云台控制模块主要用于扩大摄像机的监视范围，提高监测监控的有效性。

（5）报警模块主要由输入和输出两个部分组成，对于特殊情况输出报警信号。

图2：嵌入式前端子系统

2.2 嵌入式前端子系统的硬件结构

在嵌入式前端子系统的硬件结构中，主要有如图3所示的内容。其中：摄像机输入接口；音频接入口、RS232接口和RS485接口、以太网接口、JTAG接口等。

图3：嵌入式前端子系统的硬件结构

3 后端监测监控子系统

3.1 后端检测监控子系统的功能

在嵌入式后端监测监控子系统中，其主要分为两部分：一是远程监控客户端；一是监控服务器。后端检测监控子系统的功能实现，是通过传输网络获得从嵌入式终端子系统输出来的视频数据，实现对远程现场的监测监控。其中，中心监控服务器主要在于通过局域网向前端机发送控制指令，并能够接受多路前端机的视频编码数据，实现对报警数据的备份管理。

3.2 客户端程序设计

在本文所阐述的客户端程序设计中，其主要采用“Activrx”技术，帮助用户在不安装用户端软件的情况之下， 实现对控制页面的浏览，确保对远程现场的实施监测监控。因此，嵌入式监测监控系统具有更好地应用价值，符合当前的安防构建需求。

4 嵌入式监测监控系统硬件的开发环境

本文在系统硬件的开发过程中，采用了EDA软件，在很大程度上确保了硬件开发的良好环境。一方面，Cadence设计软件很大程度上提高了电路的设计质量，并也有效的缩短了硬件设计开发的实践；另一方面，通过对电路设计的额仿真测试，进一步确保了工作的效率，并有效地避免了软件开发中工作的盲目性。此外，在硬件的开发中，主要的设计工具有：Allegro：用于PCB、MCM等提供物理设计和分析；Specctra：是全自动的布线工具，具有操作简单便捷的特点；Package：是一个编辑、变编译的工具，在硬件开发中，起到桥梁工具的作用。其中，如图4所示，是PCB的设计流程图。

图4：PCB的设计流程图

综上所述，在嵌入式监测监控系统的构建中，不仅需要强调系统构建的科学合理性，同时也需要确保硬件开发的有效性。在本文的阐述中，嵌入式监测监控系统主要有嵌入式前端子系统和后端子系统构成，且硬件开发的环境主要采用了采用了EDA软件。

参考文献

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作者简介

陈冀东，男，河北省黄骅市人。现为深圳英飞拓科技股份有限公司初级工程师。主要研究为安防监控产品硬件开发。

作者单位

深圳英飞拓科技股份有限公司 广东省深圳市 518000