发明名称 有线电视保全系统
摘要 本发明系有关一种有线电视保全系统,尤指一种可以经由有线电视(CATV)网路传送保全警报讯号的系统,主要是在住户家中现有的商用保全主机端,增加具有双向传输能力的有线电视数据介面。同时,有线电视头端亦增设对称的有线电视数据介面。采用双向互动的通讯模式可精确地将住户端警报讯号传送到头端,达到保全之功能。为了避免断线状况发生,本系统透过即时互动模式达到断线侦测的能力。
申请公布号 TW340934 申请公布日期 1998.09.21
申请号 TW086108413 申请日期 1997.06.17
申请人 何庆华 发明人 何庆华;李仁贵;张国铨;陈安东
分类号 G08B25/08 主分类号 G08B25/08
代理机构 代理人 林志诚 台北巿南京东路三段一○三号十楼
主权项 1.一种有线电视保全系统,尤指一种可以经由有线电视(CATV)网路传送保全警报讯号的系统,主要是在住户家中现有的商用保全主机端,增加具有双向传输能力的有线电视数据介面;同时,有线电视头端亦增设对称的有线电视数据介面;采用双向互通的过讯模式可精确地将住户端警报讯号传送到头端,达到保全之功能,并透过即时互通模式达到断线侦测的能力;包括有:一保全监控设施、一住户端介面、一分配线网路、一头端介面、CATV保全主机与一有线电视保全订户资料管理系统配合而成,并采用轮询及中断两种通讯模式,该保全监控设施用以侦测住户端如火警、偷盗、瓦斯、急救等讯号,透过住户端介面经由有线电视之分配线路网传送至头端介面,使头端介面能判断该讯号之定义,连络保全勤务中心或透过电话网路与医院、警局或消防队、使灾害发生之违害程度降至最低者。2.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该轮询模式用于断线侦测,其运作模式由有线电视保全订户资料管理系统,将合法的使用者下载到保全主机,再由保全主机针对合法订户之住户端介面做一对一轮询,以确保无断线间题发生。3.如申请专利范围第2项所述之有线电视保全系统,其中为了避免轮询的等待时间太长造成延迟,于每轮询16个住户端后,会送出64个时间框,若此时已轮询过,但有警报发生的保全监控设施,可于此时间进行传送,其传送的原则是住户端介面产生介于1至64间的随机乱数,若其数字与时间框数字相同则可进行传送。4.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该中断模式则用于当住户端的保全监控设施警报发生时,经由住户端介面通知位于头端的保全主机。5.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该住户端介面包括有:保全介面转换电路、高频调变电路、高频调变电路、双相位转换电路、解双相位电路、微处理器及指拨辨识器,其中该保全介面转换电路整合保全监控设施之信号外,必须将数位信号转接成类比信号、而该双相位转换电路系为了避免数位信号的直流位准影响到高频调变电路,将RS232信号转换成双相位信号,以去除送至高频调变器之直流成分,使得高频调变信号之平均频率等于中心频率;该高频调变电路系接收自保全主机所送来的类比信号,并转换成双相位信号,再由解双相位电路还原成数位信号,送到微处理器进行信号辨识;同时,为了方便保全主机于住户端介面进行轮询,每部住户端介面均包括有指拨辨识器作为该住户之址识别。6.如申请专利范围第5项所述之有线电视保全系统,其中该指拨辨识器包括有12个bits。7.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该数位双相位编码程式之步骤如下:a.设定转换速度,及并将数位双相位输出设为Hi;b.判断RS232的讯号是否有转态;c.若转态则将晶片内计数器清除,否则运用单晶片内含之计数器使其値累加1;d.再判断是否大于;31,若算出大于値31则表示输出为数位双相位Hi;则将双相位输出取补数;若计数器的値介于15-31间,则将双相位输出设为LOW的模式。8.如申请专利范围第7项所述之有线电视保全系统,其中该转换速度设定为19200bps。9.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该数位变相位解码程式之步骤如下:a.利用侦测边缘技术,判断测试位元是否转态;b.若无转态则计数器加1后、再重回步骤a进行下一次判断;c.若测使试位元转态且计术器的计数値大于31,则RS232电位是输出Hi逻辑,若数値介于15-31则RS232输出Low逻辑。10.如申请专利范围第9项所述之有线电视保全系统,其中该转换速度设定为19200bps。11.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该住户端系统软体程式流程包括有:主程式流程步骤;警报侦测流程步骤及通讯流程步骤三部份。12.如申请专利范围第11项所述之有线电视保全系统,其中该主程式流程步骤如下:a.初値及参数设定;b.读取指拨辨识码的位址码;c.设定中断向量及权限;d.判断是否为轮询命令;是则执行步骤e,否则执行步骤I;e.延迟15ms使射频电路趋于稳定;f.判断有无警报,若无警报则执行步骤g,否则执行h;g.传送轮询ACK信号至资料收集器,并清除轮询旗标后结束;h.送出警报资料至资料收集器并设定已传送之警报旗标后结束;i.判断命令是否为时间框;若是则执行步骤k,否则结束;j.判断警报旗标有无设定;若有则执行步骤j,否则结束;k.比较时间框数字是否与自行产生的乱数相同,若相同则执行步骤l,否则结束。l.延迟15ms使射频电路趋于稳定,并送出警报资料至资料收集器后结束。13.如申请专利范围第11项所述之有线电视保全系统,其中该警报流程步骤如下:a.进行火灾侦测,若发生火灾则设定警报为火灾,之后执行步骤e,否则执行步骤b;b.进行红外线侦测,若发生红外线侵入则设定警报为红外线侵入,之后执行步骤e,否则执行步骤c;c.进行瓦斯侦测,若发生瓦斯外泄则设定警报为瓦斯外泄,之后执行步骤e,否则执行步骤d;d.进行大门磁簧回路侦测,若发生磁簧异常现象则设定警报磁簧异常,之后执行步骤e,否则执行步骤f;e.将上述侦测结果合并警报资料,并设定警报旗标为1后,重回前述之主程式流程中传送;f.表示前述各侦测均无发生,则清除警报旗标后结束。14.如申请专利范围第11项所述之有线电视保全系统,其中该警报流程步骤如下:a.传送模式设定;b.判断是否为本住户端介面之轮询命令;若是,通知主程式流程回应轮询ACK信号命令,执行步骤c,否则执行步骤f;c.判断位址码是正确,若正确则执行步骤d,否则即判定为接收错误而要重新接收;d.判断计数値总合是否正确,若正确则执行e,否则即判定为接收错误而要重新接收;e.设定轮询旗标为1后结束;f.判断是否为时间框命令,若为时间框则执行步骤g,否则执行步骤;g.储存时间框数字以供主程式流程进行判读;h.判断是否为接收到保全主机回应警报信号,是则将警报旗杆清除后结束,否则直接结束。15.如申请专利范围第14项所述之有线电视保全系统,其中该传送模式得速率为960O Baud rate。16.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该住户端介面之规格包括有:(1)调变方式:FSK(2)Baudrate:9600Bps(3)通讯方式:全双工(4)频率:上行8.02MHz,下行89.02MHz(5)调变偏移量;20KHz pp(6)频宽:200KHz以内(7)编码方式:双相位(biphase)(8)用户端射机输出off时,信号衰减度;大于70Db(9)用户端发射机输出on/off切换稳动定时间:小于1ms。17.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该住户端介面包括有:发射部份及接收部份。18.如申请专利范围第17项所述之有线电视保全系统,其中该发射部份包括有:双相位信号编码、基频整波电路、压控振荡器、输出ON/OFF开关控制信号、ON/OFF间关、滤波器及双向器;系将上送数据资料经双相位信号编码后,再经基频整波电路,去除高频暂态部份,并调整过当大小后,如至压控振荡器作FSK调变,输出经滤波器以限制频宽,而由双向器输出;同时,为了使多户端共用同一上行频道,在用户端的FSK发射器部份加入输出ON/OFF开关控制信号,它透过控制压控振荡器及放大器电晶体的偏压,达到输出信号控制ON/OFF开关之作用。19.如申请专利范围第18项所述之有线电视保全系统,其中该压控振荡器系采用具有良好的温度特性之陶磁振荡子所作成,以避免压控振荡器的中心频率偏移。20.如申请专利范围第17项所述之有线电视保全系统,其中该接收部份包括有:双向器、89.02MHz带通滤波器、81MHz石英晶体体、混波器、8.02MHz带通滤波器、18.72MHz石英晶体、10.7MHz带通滤波器、正交解调器、切割器及双相位信号解码;系由双向器接收下行89.02MHz频道之FSK信号,先经89.02MHz带通滤波器去除假象频率成分。经滤波后信号藉由混波器再与81MHz石英晶体振荡信号混波,将FSK信号移至8.2MHz,而由8.02MHz带通滤波器取出,8.02MHz带通FSK信号再藉混波器与18.72MHz石英晶体振荡混波后,以一10.7MHz陶磁滤波器取出中频FSK信号,再以正交解调器取出基频信号,经切割器、双相位信号解码后,取回数据资料。21.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该头端高频双向数据介面包括有发射部分及接收部份。22.如申请专利范围第21项所述之有线电视保全系统,其中该发射部分包括有:变相位信号编码、基频整波电路、压控振荡器、带通滤波器、81MHz石英振荡器、89.02MHz带通滤波器及变向器;该双相位信号编码后经基频整波电路去除高频暂态成分、并调整适当大小后、加至压控振荡器作FSK调变,输出经带通滤波器以限制频宽,8.02MHz之FSK信号再经一混波器与一81MHz石英振荡信号相乘,将频率转移至下行频率89.02MHz,经带通滤波器去除其它频率成分后便送至双向器输出。23.如申请专利范围第21项所述之有线电视保全系统,其中该接收部分包括有:双向器、8.02MHz带通滤波器、18.72MHz石英振荡器、混波器、10.7MHz带通滤波器、正交FM解调变电路、切割器及双相位信号解调器;系由双向器送入之FSK信号一经8.02MHz带通滤波器取出后,经混波器与一18.72MHz石英晶体振荡信号混波,经一10.7MHz带通滤波器将频率移至10.7MHz,此中频(10.7MHz)FSK信号以一正交FM解调变电路解调,经正交解调后之信号经切割器整波为数位信号后,送至双相位信号解调器便可得回数据资料。24.如申请专利范围第23项所述之有线电视保全系统,其中该解调电路采自动偏压方式,即将解调后信号之直流成分归零,此电路配合发射端之变相位编码,而可解决FM正交解调器之中心频率漂移问题。25.如申请专利范围第1项所述之有线电视保全系统,其中该保全主机主要功能是将负责的群组住户端保全监控设施所侦测的警报信号,经由上链回路传送并加以收集,以保留最新的住户状态供个人电脑进行读取显示,包括有:通讯介面、第一中央处理器、第二中央处理器、记忆体及双相位电路,其中第一中央处理器主要是监听来自PC端的命令,并予以适当的回应,并且透过第二中央处理器存取资料库中收集的资料;第二中央处理器主要是依据资料库中的客户名单,向下线的终端客户发出查询的命令,以随时检查终端客户的保全系统状况,并把该状况记录,等待过当得时机再经由第一中央处理器送至上线操作人员,记忆体系提供客户名单及客户状态之记录使用;变相位电路将来自第二中央处理器的TTL位准讯号转换成FSK的讯号送至头端的下载对通讯FSK模组,或者将来自上载对称通讯FSK模组的讯号转换至TTL位准讯号,送回第二中央处理器。26.如中请专利范围第25项所述之有线电视保全系统,其中第二中央处理器存取资料库中收集资料的传送速率为19200bps。27.如申请专利范围第25项所述之有线电视保全系统,其中第二中央处理器对下线资料的传送速率为9600bps。28.如申请专利范围第25项所述之有线电视保全系统,其中记忆体有32K bytes的容量、提供客户名单及客户状态之记录使用。29.如申请专利范围第25项所述之有线电视保全系统,其中该通讯介面系采用RS485作为和PC之间通讯的管道,而可使保全主机采用并联的方式连接多组保全主机,共同和PC之间收送资讯。30.如申请专利范围第25项所述之有线电视保全系统,其中该保全主机之系统软体流程步骤如下:a.判断PC端是否有命令;若有命令则执行步骤b,否则执行步骤e;b.进行PC端资料解码及处理;c.判断是否为资料库的处理,若是则执行步骤d,否则重回步骤a;d.处理资料库后重回步骤a;e.向终端用户发出轮询指令;f.判断是否有回应,若有回应则执行步骤g,否则将错误记录于资料库中后重返步骤a;g.记录所得到之状态;h.判断是否轮询完毕,若完毕则执行步骤i,否则重返步骤e;i.送出64个时间框指令;j.判断是否有回应,若有回应则执行步骤k,否则重返步骤a;k.记录回应的状态后重返步骤a。图式简单说明:第一图系为本发明有线电视保全系统之系统架构图。第二图系为本发明之住户端介面系统架构图。第三图系为本发明所采用数位双相位编码图。第四图系为本发明中之数位双相位编码程式流程图。第五图系为本发明中之数位双相位解码程式流程图。第六图系为本发明之住户端系统软体程式流程图。第七图系为本发明之住户端高频双向数据介面方块图。第八图系为本发明之头端高频双向数据介面方块图。第九图系为本发明之保全主机端头介面方块图。第十图系为本发明之保全主机介面系统软体流程图。
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