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CN109428396B - 信号传输系统及信号传输方法 - Google Patents

信号传输系统及信号传输方法 Download PDF

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CN109428396B
CN109428396B CN201710726380.0A CN201710726380A CN109428396B CN 109428396 B CN109428396 B CN 109428396B CN 201710726380 A CN201710726380 A CN 201710726380A CN 109428396 B CN109428396 B CN 109428396B
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Abstract

本发明是关于一种信号传输系统及信号传输方法，属于视频监控技术领域。所述信号传输系统包括：供电电源、供电端设备及受电端设备；第一有源电感模块通过同轴电缆将直流电信号传输至受电端设备；第一电容模块将叠加信号传输至信号处理模块；第二有源电感模块通过同轴电缆接收供电端设备的直流电信号，并将直流电信号传输给信号采集模块；信号采集模块将叠加信号发送至第二电容模块；第二电容模块将叠加信号发送至供电端设备。本发明通过第一有源电感模块向受电端设备传输直流电信号，并通过第二有源电感模块获取直流电信号，使得供电端设备在接收叠加信号的同时，还可以为受电端设备供电，无需在受电端设备与供电电源之间布线，降低了成本。

Description

信号传输系统及信号传输方法
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，特别涉及一种信号传输系统及信号传输方法。
背景技术
现如今，国民经济持续快速向上发展，为了保障诸如银行、商场、机要部门等重要场所的安全，诸如视频监控系统的信号传输系统应运而生。视频监控系统通过对被监控场所的多媒体数据进行采集和传输，实现了对被监控场所的突发事件的监控和记录。由于视频监控系统具有直观、准确和信息丰富的特点，现已广泛应用于多种场所中。视频监控系统中包括图像采集设备和供电端设备，在实际应用的过程中，图像采集设备和供电端设备均与供电电源相连，并在供电电源接通时进入工作状态。图像采集设备被设置在需要进行视频图像采集的位置，当进入工作状态时，图像采集设备采集其所在位置的视频图像，将采集到的视频图像传输至供电端设备，由供电端设备对视频图像进行解析，以便将解析后的视频图像显示。
对于图像采集设备来说，在图像采集设备进行供电时，通常基于AC/DC(AlternatingCurrent/Direct Current，交流电/直流电)转换器将交流电源的交流电信号转换为直流电信号，使得图像采集设备在接收到直流电信号后可以正常进行工作，而通常情况下，图像采集设备所在位置为户外，与交流电源之间的距离较远，这样，在为图像采集设备供电时，需要将电源布线到图像采集设备所在的位置，增加了布置视频监控系统的工作量，过程较为繁琐，成本较高。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种信号传输系统及信号传输方法。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种信号传输系统，所述信号传输系统用于传输电源信号及叠加信号，所述信号传输系统包括：供电电源、供电端设备及受电端设备；所述供电电源与所述供电端相连，所述供电端设备通过同轴电缆与所述受电端设备相连；
所述供电端设备包括第一有源电感模块、第一电容模块以及与所述第一电容模块相连的信号处理模块；所述第一有源电感模块接收所述供电电源传输的直流电信号，并通过同轴电缆将所述直流电信号传输至所述受电端设备；所述第一电容模块接收通过所述同轴电缆传输的叠加信号，并将所述叠加信号传输至所述信号处理模块；
所述受电端设备包括第二有源电感模块、第二电容模块以及与所述第二电容模块相连的信号采集模块；所述第二有源电感模块通过所述同轴电缆接收所述供电端设备传输的所述直流电信号，并将所述直流电信号传输给所述信号采集模块；所述信号采集模块采集所述叠加信号，将所述叠加信号发送至所述第二电容模块；所述第二电容模块通过所述同轴电缆将所述叠加信号发送至所述供电端。
可选地，所述供电端设备还包括控制模块，所述控制模块控制对所述供电端设备的上电；和/或，
所述供电端设备还包括第一相机检测模块，所述第一相机检测模块的输入端与所述供电电源相连，所述第一相机检测模块的输出端与所述控制模块相连，所述第一相机检测模块检测所述受电端设备的运行参数，并将所述运行参数发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述运行参数为所述受电端设备上电；和/或，
所述供电端设备还包括电流检测模块，所述电流检测模块与所述供电电源和所述控制模块相连，所述电流检测模块接收所述供电电源传输的所述直流电信号，对所述直流电信号进行检测；和/或，
所述供电端设备还包括保护模块，所述保护模块与所述控制模块和所述电流检测模块相连，所述保护模块当检测到所述供电电源发生短路时，通知所述控制模块切断所述供电电源向所述供电端设备的供电；和/或，
所述供电端设备还包括插拔检测模块，所述插拔检测模块与所述供电电源相连和所述控制模块相连，所述插拔检测模块检测所述受电端设备传输的所述叠加信号，当未检测到所述叠加信号时，通知所述控制模块切断所述供电电源向所述供电端设备的供电。
可选地，所述第一相机检测模块包括第一检测电阻以及第一电压比较器；
所述第一检测电阻与所述第一电压比较器的相连；
所述第一检测电阻与所述受电端设备对所述供电电源提供的电压进行分压处理，将第一分压电压输入至所述第一电压比较器；
所述第一电压比较器基于所述第一分压电压生成所述供电端设备的所述运行参数，并将所述运行参数发送至所述控制模块。
可选地，所述电流检测模块包括第二检测电阻、运算放大器、第一开关、第三检测电阻以及采样设备；
所述第二检测电阻与所述运算放大器并联，所述运算放大器的输出端与所述第一开关相连，所述第一开关与所述第三检测电阻相连，所述第三检测电阻与所述采样设备并联；
所述运算放大器获取所述第二检测电阻两端的第一检测电压，将所述第一检测电压放大，并将放大后的第一检测电压传输至所述第一开关，以便所述第一开关在获取到所述放大后的第一检测电压后接通；
在所述第一开关接通后，所述采样设备获取所述第三检测电阻两端的第二检测电压，基于所述第二检测电压确定检测电流。
可选地，所述保护模块包括第二开关、第四检测电阻、第五检测电阻以及第二电压比较器；
所述第四检测电阻与所述第五检测电阻串联，所述第五检测电阻接地，所述第四检测电阻和所述第五检测电阻与所述第二电压比较器的输入端相连，所述第二电压比较器的输出端与所述第二开关相连；
所述第四检测电阻与所述第五检测电阻将所述供电电源输出的电压进行分压处理，向所述第二电压比较器输出第二分压电压；
所述第二电压比较器将所述第二分压电压与第一基准电压进行比较；
若所述第二分压电压大于所述第一基准电压，则所述第二电压比较器向所述第二开关输出高电平信号，以使所述第二开关闭合；
若所述第二分压电压小于所述第一基准电压，则所述第二电压比较器向所述第二开关输出低电平信号，以使所述第二开关断开。
可选地，所述插拔检测模块包括第三电压比较器以及检测电容；
所述检测电容与所述受电端设备相连，所述检测电容与所述第三电压比较器的输入端相连，所述第三电压比较器的输出端与所述控制模块相连；
所述检测电容接收所述受电端设备传输的叠加信号，将所述叠加信号传输至所述第三电压比较器；
当所述第三电压比较器接收到所述叠加信号时，所述第三电压比较器输出高电平信号，以使所述供电端设备保持工作状态；
当所述第三电压比较器未接收到所述叠加信号时，所述第三电压比较器输出低电平信号，以使所述供电端设备的所述供电电源切断。
可选地，所述第一有源电感模块包括有源电容、第六检测电阻、第七检测电阻以及三极管；
所述有源电容的输入端与所述供电电源相连，所述有源电容的输出端与所述第六检测电阻和所述三极管的B极相连；
所述第七检测电阻与所述供电电源和所述三极管的E极相连，所述三极管的C极与所述受电端设备相连。
可选地，所述受电端设备还包括滤波模块；
所述滤波模块的输入端与所述信号采集模块的输出端相连，所述滤波模块的输出端通过所述同轴电缆与所述供电端设备相连，接收所述受电端设备采集的视频图像，将所述视频图像进行滤波处理，得到所述叠加信号，将所述叠加信号传输至所述供电端设备。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种信号传输方法，所述方法包括：
供电电源向供电端设备输出直流电信号；
所述供电端设备的第一有源电感模块在接收到所述直流电信号后，所述供电端设备进入工作状态，基于同轴电缆将所述直流电信号传输至受电端设备；
所述受电端设备的第二有源电感模块在接收到所述直流电信号后，进入工作状态，进行视频图像采集；
所述受电端设备基于同轴电缆，将采集到的叠加信号传输至所述供电端设备；
所述供电端设备将接收到的所述叠加信号进行解析，得到视频图像，完成对所述直流电信号和所述叠加信号的传输。
可选地，所述供电电源向供电端设备输出直流电信号包括：
所述供电电源的交流电源向转换器传输交流电信号；
所述转换器在接收到所述交流电信号后，将所述交流电信号转换为所述直流电信号；
所述转换器向所述供电端设备输出直流电信号。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过供电端设备的第一有源电感模块向受电端设备传输直流电信号，并通过受电端设备的第二有源电感模块获取直流电信号，使得供电端设备在接收受电端设备采集到的叠加信号的同时，还可以为受电端设备供电，无需在受电端设备与交流电源之间进行布线，简化了建立信号传输系统的工作量，降低了成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1A是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图1B是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图1C是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图1D是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图1E是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图1F是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图1G是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图1H是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图1I是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种信号传输方法的流程图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备300的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1A是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统结构的示意图，如图1A所示，该信号传输系统包括：供电电源101、供电端设备102及受电端设备103。其中，供电电源101与供电端设备102相连，供电端设备102通过同轴电缆与受电端设备103相连，下面针对各个组成部分进行介绍：
供电电源101
参见图1A，供电电源101包括交流电源1011和转换器1012。交流电源1011的输出端与转换器1012的输入端相连，转换器1012的输出端与供电端设备102相连。
通常在实际应用中，供电端设备接收到直流电信号时便会进入正常的工作状态，而由于供电电源中包括的电源为交流电源，交流电源传输的电信号为交流电信号，因此，需要基于转换器将交流电信号转换为直流电信号。其中，转换器可为AC/DC(AlternatingCurrent/Direct Current，交流/直流)转换设备。
供电端设备102
参见图1B，供电端设备包括第一有源电感模块1021、第一电容模块1022、信号处理模块1023。
其中，第一有源电感模块1021的输入端与供电电源101的输出端相连，第一有源电感模块1021的输出端与受电端设备103相连，第一电容模块1022的输入端与受电端设备103相连，第一电容模块1022的输出端与信号处理模块1023相连；下面针对供电端设备102的各个部分进行介绍：
(1)第一有源电感模块1021。第一有源电感模块1021接收供电电源传输的直流电信号，并通过同轴电缆将直流电信号传输至受电端设备。第一有源电感模块是信号传输系统的核心模块，对交流电信号表现为高阻抗，对直流电信号表现为低阻抗。受电端设备采集的信号为叠加信号，叠加信号可包括模拟视频信号、数字视频信号、音频信号以及其他非视频的模拟信号等。发明人认识到叠加信号为交流电信号，而供电电源传输给信号处理模块的电信号为直流电信号，因此，第一有源电感模块仅允许供电电源传输的直流电信号通过，禁止信号采集模块的叠加信号通过，使得直流电信号和叠加信号均可以定向传输，这样，在基于同轴电缆传输直流电信号和叠加信号时，直流电信号和叠加信号可以同时传输，而且直流电信号不会对叠加信号造成影响。
参见图1C，第一有源电感模块包括有源电容C1、第六检测电阻R5、第七检测电阻R6以及三极管Q4；其中，有源电容的输入端与供电电源相连，输出端与第六检测电阻和三极管的B极相连；第七检测电阻与供电电源和三极管的E极相连，三极管的C极与受电端设备相连。在实际应用的过程中，参见图1B，第一有源电感模块中还可包括电感L2，这样，第一有源电感模块的电感量可以基于下述公式得到。
L＝C1*R5*R6+L2
其中，L为第一有源电感模块的电感量；C1为有源电容的电容量；R5为第六检测电阻的电阻值；R6为第七检测电阻的电阻值；L2为电感的电感量。需要说明的是，第六检测电阻、第七检测电阻有源电容和三极管之间也可参照图1D所示的连接关系连接。而在实际应用的过程中，第六检测电阻和第七检测电阻也可均为电感，或一个为电感，另一个为电阻，三极管可以使用NPN(电流流入)或PNP(电流流出)的三极管，也可为多个NPN和PNP组合构成的达林顿管。本发明对第一有源电感模块的构成不进行具体限定。
(2)第一电容模块1022。第一电容模块1022接收通过同轴电缆传输的叠加信号，并将叠加信号传输至信号处理模块。第一电容模块具有对直流电信号高阻抗，对交流电信号低阻抗的特性，由于叠加信号为交流电信号，因此，第一电容模块仅允许叠加信号通过，不允许直流电信号通过，保证了直流电信号和叠加信号的定向传输，避免直流电信号在进行传输时对叠加信号造成影响。在实际应用中，第一电容模块的实质可为一个电容元件，本发明实施例对此不进行具体限定。
(3)信号处理模块1023。信号处理模块1023接收受电端设备传输的叠加信号，对叠加信号进行解析过滤，还原得到视频图像，以便在显示设备上显示视频图像，实现受电端设备与供电端之间的信号传输。
需要说明的是，在实际应用的过程中，为了保证供电端设备及受电端设备的安全，参见图1B，供电端设备还可以包括第一相机检测模块1024、电流检测模块1025、保护模块1026、插拔检测模块1027以及控制模块1028。第一相机检测模块1024的输入端与供电电源101相连，第一相机检测模块1024的输出端与控制模块1028相连，电流检测模块1025与供电电源101和控制模块1028相连，保护模块1026与控制模块1028和电流检测模块1025相连，插拔检测模块1027与供电电源101和控制模块1028相连。下面针对供电端设备102的各个部分进行介绍：
(4)第一相机检测模块1024。第一相机检测模块1024在供电端设备上电之前，检测受电端设备的运行参数，并将运行参数发送至控制模块，由控制模块基于运行参数对受电端设备进行分级，以便根据受电端设备的级别控制对受电端设备的供电，避免负载于受电端设备的电压过大，造成受电端设备的损坏。其中，运行参数可为受电端设备的电压、功率等，在获取运行参数时，可以基于检测电阻、检测电感、检测电容等对运行参数进行检测。在实际应用的过程中，为了简化检测过程，更加便捷的获取受电端设备的运行参数，可以基于检测电阻对运行参数进行检测，这样，参见图1E，在基于检测电阻对运行参数进行检测时，第一相机检测模块中包括第一检测电阻R11以及第一电压比较器U1。其中，第一检测电阻与第一电压比较器相连。
第一相机检测模块在进行工作时，基于第一检测电阻对受电端设备两端的电压进行分压处理，将分压得到的第一分压电压输入至第一电压比较器，第一电压比较器在接收到第一分压电压后，基于第一分压电压便可以确定受电端设备的运行参数，并将运行参数发送至控制模块，以便控制模块基于运行参数控制对受电端设备的供电。其中，受电端设备中会存在内阻，该内阻可以用R22表示。另外，也可以在受电端设备中内设分压电阻，本发明对此不进行具体限定。
需要说明的是，为了保证受电端设备的安全，避免负载于受电端设备的电压过大，造成受电端设备的损坏，因此，在受电端设备中增加第一相机检测模块。而在实际应用的过程中，为了简化信号传输的过程，节约成本，可将第一相机检测模块省略，本发明实施例对此不进行具体限定。
(5)电流检测模块1025。电流检测模块1025接收供电电源传输的直流电信号，对直流电信号进行检测。发明人认识到，供电电源在为供电端设备供电时，可能存在电流的波动，当电流过大时，很容易对供电端设备造成损坏，因此，在供电端设备的工作状态下，需要对供电端设备内的电流进行检测。参见图1F，电流检测模块包括第二检测电阻R33、运算放大器U2、第一开关Q1、第三检测电阻R44以及采样设备。其中，第二检测电阻与运算放大器并联，运算放大器的输出端与第一开关相连，第一开关与第三检测电阻相连，第三检测电阻与采样设备并联。为了保证电流检测模块的安全，避免电流检测模块发生短路，还可在电流检测模块中接入负载。
电流检测模块在进行工作时，供电电源传输的直流电信号在流经第二检测电阻时，会生成第一检测电压，运算放大器获取第一检测电压，将第一检测电压放大，并将放大后的第一检测电压传输至第一开关；第一开关在获取到放大后的第一检测电压后便会接通，当第一开关接通后，电流检测模块中便会形成回路，电流会流经第三检测电阻，使得第三检测电阻两端产生第二检测电压，采样设备获取第二检测电压，基于第二检测电压确定检测电流。
需要说明的是，为了保证供电端设备的安全，避免电流的波动造成供电端设备的损坏，因此，在供电端设备中增加电流检测模块。而在实际应用的过程中，为了简化信号传输的过程，节约成本，可将电流检测模块省略，本发明实施例对此不进行具体限定。
(6)保护模块1026。保护模块1026当检测到供电电源发生短路时，会通知控制模块切断供电电源对供电端设备的供电。发明人认识到，供电电源在工作时，可能由于线路故障或人为的错误操作导致供电电源的供电发生短路，为了在供电电源发生短路时，及时停止其对供电端设备的供电，避免供电端设备损坏，因此，在供电端设备中增加保护模块，使得供电电源在发生短路时，保护模块可以通知控制模块，以便控制模块切断供电电源对供电端设备的供电。
参见图1G，保护模块包括第二开关K3、第四检测电阻R55、第五检测电阻R66以及第二电压比较器U3。其中，第四检测电阻R55与第五检测电阻R66串联，第五检测电阻R66接地，第四检测电阻R55和第五检测电阻R66与第二电压比较器U3的输入端相连，第二电压比较器U3的输出端与第二开关K3相连。当保护模块进行工作时，第四检测电阻R55与第五检测电阻R66将供电电源输出的电压进行分压处理，得到第二分压电压，并将第二分压电压传输至第二电压比较器U3。第二电压比较器在接收到第二分压电压后，将第二分压电压与第一基准电压进行比较，若第二分压电压大于第一基准电压，则表示当前供电电源提供给供电端设备的电压较小，并未超过供电端设备可以承载的电压范围，因此，第二电压比较器U3便向第二开关K3输出低电平信号，以使第二开关闭合，保持供电电源向供电端设备的供电；若第二分压电压小于第一基准电压，则表示当前供电电源提供给供电端设备的电压过小，供电端设备中的电流过大，使得供电端设备的电流已经超过了其所能承载的电流，当前很可能已经发生短路，这时，第二电压比较器U3便向第二开关K3输出高电平信号，以使第二开关K3断开，切断对供电端设备的供电，避免由于短路造成供电端设备的损坏。一般来说，供电端设备的第一有源电感在进行正常的工作时，其两端的电压均小于等于2V，因此，可以基于第一有源电感正常工作时的电压设置第二电压比较器中的第一基准电压。
需要说明的是，为了保证供电端设备的安全，避免由于线路故障或人为的错误操作导致供电电源内部发生短路，使得供电端设备损坏，因此，在供电端设备中增加保护模块。而在实际应用的过程中，为了简化信号传输的过程，节约成本，可将保护模块省略，本发明实施例对此不进行具体限定。
(7)插拔检测模块1027。插拔检测模块1027接收供电电源传输的直流电信号，当接收到的直流电信号为0时，通知控制模块切断供电电源向供电端设备的供电。发明人认识到，供电端设备的用户很可能由于操作失误将供电电源与供电端设备之间的连接断开，或将供电端设备的电源断开，而此时供电端设备极有可能依旧对受电端设备进行供电，为了避免用户在供电端设备上进行带电操作，因此，在供电端设备中增加插拔检测模块，当检测到用户对供电端设备进行插拔操作时，自动切断对供电端设备的供电。
一般来说，插拔检测模块在检测当前用户是否存在插拔操作时，通常基于检测当前供电端设备的电路中是否存在直流电信号或叠加信号实现。其中，基于电路中是否存在直流电信号对用户的插拔操作进行检测时，插拔模块的内部结构与上述电流检测模块1025一致，检测方法也与电流检测模块1025对电流的检测一致，此处不再进行赘述。在基于电路中是否存在叠加信号对用户的插拔操作进行检测时，参见图1H，插拔检测模块可以包括第三电压比较器U4以及检测电容C2，检测电容与受电端设备相连，检测电容与第三电压比较器的输入端相连，第三电压比较器的输出端与控制模块相连。插拔检测模块在对叠加信号进行检测时，检测电容会持续接收信号采集模块传输的叠加信号，当检测电容接收到叠加信号时，可将叠加信号传输至第三电压比较器U4，由于叠加信号为交流电信号，因此，当第四放大器U4接收到叠加信号时，可以检测到叠加信号的变化，这时，可向控制模块传输高电平，以使控制模块控制供电端设备保持当前的工作状态；当检测电容未接收到叠加信号时，则第三电压比较器U4也不会接收到叠加信号，第四放大器U4便不会检测到叠加信号的变化，这时，第四放大器U4可向控制模块传输低电平信号，以使控制模块控制供电端设备切断当前的供电电源的供电。
需要说明的是，为了保证用户的安全，避免用户在供电端设备上进行带电操作，因此，在供电端设备中增加插拔检测模块。而在实际应用的过程中，为了简化信号传输的过程，节约成本，可将插拔检测模块省略，本发明实施例对此不进行具体限定。
(8)控制模块1028。控制模块1028接收电流检测模块1025、保护模块1026、第一相机检测模块1024和插拔检测模块1026传输的通知及电平信号，并根据通知和电平信号控制供电端设备保持当前的工作状态或停止当前的工作状态。
以上是供电端设备的构成，在供电端设备中增加了第一有源电感模块和第一电容模块，由于第一有源电感模块具有对交流电信号表现为高阻抗，对直流电信号表现为低阻抗的特性；而第一电容模块具有对直流电信号高阻抗，对交流电信号低阻抗的特性，因此，使得可以通过同轴电缆同时对直流电信号和叠加信号进行传输，同时保证直流电信号不会影响叠加信号，既保证了叠加信号的传输质量，又实现了对受电端设备的供电。
受电端设备103
参见图1I，受电端设备103包括第二有源电感模块1031、第二电容模块1032、信号采集模块1033。
其中，第二有源电感的输入端与供电端设备相连，第二有源电感的输出端与信号采集模块的输入端相连；第二电容模块的输入端与信号采集模块的输出端相连，第二电容模块的输出端与供电端设备相连，下面针对受电端设备103的各个部分进行介绍：
(1)第二有源电感模块1031。第二有源电感模块1031通过同轴电缆接收供电端设备传输的直流电信号。第二有源电感对交流电信号表现为高阻抗，对直流电信号表现为低阻抗，因此，当供电端设备基于同轴电缆向受电端设备传输直流电信号时，直流电信号仅能流入第二有源电感，保证了直流电信号的定向传输，避免直流电信号对叠加信号造成影响。其中，第二有源电感模块的构造与第一有源电感模块的构造一致，此处不再进行赘述。
(2)第二电容模块1032。第二电容模块1032通过同轴电缆将视频叠加信号发送至信号处理模块。第二电容模块具有对直流电信号高阻抗，对交流电信号低阻抗的特性，由于叠加信号为交流电信号，因此，第二电容模块仅允许叠加信号通过，不允许直流电信号通过，保证了直流电信号和叠加信号的定向传输，避免直流电信号在进行传输时对叠加信号造成影响。在实际应用中，第二电容模块的实质可为二块电容，本发明实施例对此不进行具体限定。
(3)信号采集模块1033。信号采集模块1033采集视频图像信号，将视频图像信号发送至滤波模块，由滤波模块对视频图像信号进行滤波处理，得到叠加信号，并将叠加信号传输至第二电容模块。信号采集模块的输出端与滤波模块的输入端相连。
需要说明的是，在实际应用的过程中，为了保证受电端设备的安全，参见图1B，受电端设备还可以包括滤波模块1034以及第二相机检测模块1035。第二相机模块1035的输入端与供电端设备相连，滤波模块1034的输入端与信号采集模块1033的输出端相连，滤波模块1034的输出端通过同轴电缆与供电端设备相连。下面针对供电端设备102的各个部分进行介绍：
(4)滤波模块1034。滤波模块1034接收受电端设备采集的视频图像，将视频图像进行滤波处理，得到叠加信号，将叠加信号传输至第二电容模块，由第二电容模块将叠加信号传输至供电端设备。由于第二电容模块仅允许叠加信号通过，不允许直流电信号通过，因此，可以基于第二电容模块保证叠加信号的定向传输，将叠加信号传输至供电端设备，避免叠加信号受到直流电信号的干扰。
(5)第二相机检测模块1035。第二相机检测模块1035在受电端设备上电之前，检测受电端设备的运行参数，以便在对受电端设备上电时，可以基于受电端设备的运行参数进行上电，避免负载于受电端设备的电压过大，造成受电端设备的损坏。其中，运行参数可为供电端设备的电压、功率等。在获取运行参数时，第二相机模块获取过程与第一相机模块获取受电端设备的运行参数的过程一致，此处不再进行赘述。
需要说明的是，由于本案中涉及的信号传输系统的第一有源电感模块对交流电信号表现为高阻抗，对直流电信号表现为低阻抗，因此，本案中涉及的信号传输系统可以用于同时传输高清模拟叠加信号和直流电信号，使得在基于同轴电缆传输高清模拟叠加信号和直流电信号时，直流电信号可以叠加在高清模拟叠加信号上，且直流电信号不会对高清模拟叠加信号造成影响，保证了高清模拟叠加信号的传输质量。另外，由于叠加信号可包括模拟叠加信号、数字叠加信号、音频信号以及其他非视频的模拟信号等，因此，本发明也适用于上述任一种信号的传输。
本发明实施例提供的信号传输系统，通过供电端设备的第一有源电感模块向受电端设备传输直流电信号，并通过受电端设备的第二有源电感模块获取直流电信号，使得供电端设备在接收受电端设备采集到的叠加信号的同时，还可以为受电端设备供电，无需在受电端设备与交流电源之间进行布线，简化了建立信号传输系统的工作量，降低了成本。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
图2是根据一示例性实施例示出的一种信号传输方法的流程图。参照图2，该方法应用于信号传输系统，包括以下步骤。
在步骤201中，供电电源向供电端设备输出直流电信号。
在本发明实施例中，供电电源包括供电电源和转换器，供电电源的输出端与转换器的输入端相连，转换器的输出端与供电端设备相连。供电电源将交流电信号传输至转换器，转换器将交流电信号转换为直流电信号，并将直流电信号输出至供电端设备。
在步骤202中，供电端设备的第一有源电感模块在接收到直流电信号后，供电端设备进入工作状态，基于同轴电缆将直流电信号传输至受电端设备。
在供电端设备上电之前，第一相机检测模块检测受电端设备的运行参数，并将运行参数发送至控制模块，由控制模块基于运行参数对受电端设备进行分级，以便根据受电端设备的级别控制对受电端设备的供电，避免负载于受电端设备的电压过大，造成受电端设备的损坏。
当供电端设备上电进入工作状态后，供电端设备的第一有源电感基于同轴电缆将供电电源传输的直流电信号传输至受电端设备，以便受电端设备进入正常的工作状态，对其所在的位置进行视频图像的采集。
需要说明的是，在供电端设备处于正常的工作状态时，由于供电电源传输的直流电信号可能存在电流的波动，当电流过大时，很容易对供电端设备造成损坏，因此，供电端设备中的电流检测模块持续对供电端设备中流经的电流进行检测，并当供电端设备中的电流过大时，通知供电端设备的控制模块切断对供电端设备的供电。
进一步地，供电端设备中的保护模块也会在供电端设备进行工作时持续对供电端设备进行保护，当保护模块检测到供电电源发生短路时，也会通知控制模块切断供电电源对供电端设备的供电。
由于供电端设备的用户很可能由于操作失误将供电电源与供电端设备之间的连接断开，或将供电端设备的电源断开，因此，为了避免用户对供电端设备进行带电操作，供电端设备的插拔模块在检测到供电端设备的用户存在插拔操作时，会通知控制模块，以使控制模块控制供电端设备切断当前的供电电源的供电
在步骤203中，受电端设备的第二有源电感模块在接收到直流电信号后，进入工作状态，进行视频图像采集。
在本发明实施例中，当受电端设备的第二有源电感基于同轴电缆接收到供电端设备传输的直流电信号后，便可进入正常的工作状态，受电端设备的信号采集模块便可采集其所在位置的视频叠加信号。
需要说明的是，在受电端设备上电之前，第二相机检测模块检测受电端设备的运行参数，以便根据运行参数对控制受电端设备的上电，避免负载于受电端设备的电压过大，造成受电端设备的损坏。
在步骤204中，受电端设备基于同轴电缆，将叠加信号传输至供电端设备。
在本发明实施例中，受电端设备的信号采集模块将采集到的视频图像信号传输至受电端设备的滤波模块，由滤波模块对视频图像信号进行滤波处理，生成叠加信号，并将叠加信号传输至第二电容模块，由第二电容模块将叠加信号传输至供电端设备。
在步骤205中，供电端设备将接收到的叠加信号进行解析，得到视频图像，完成对直流电信号和叠加信号的传输。
在本发明实施例中，供电端设备中的第一电容模块基于同轴电缆接收到受电端设备传输的叠加信号后，供电端设备中的信号处理模块对叠加信号进行解析及滤波处理，还原得到视频图像信号，以便供电端设备连接的显示设备可以对视频图像信号显示出来，完成对供电端设备与受电端设备之间的信号传输。
需要说明的是，由于第一电容模块具有对直流电信号高阻抗，对交流电信号低阻抗的特性，因此，第一电容模块保证了直流电信号和叠加信号的定向传输，避免直流电信号在进行传输时对叠加信号造成影响。
本发明实施例提供的方法，通过供电端设备的第一有源电感模块向受电端设备传输直流电信号，并通过受电端设备的第二有源电感模块获取直流电信号，使得供电端设备在接收受电端设备采集到的叠加信号的同时，还可以为受电端设备供电，无需在受电端设备与交流电源之间进行布线，简化了建立信号传输系统的工作量，降低了成本。
图3是本发明实施例提供的一种计算机设备300的结构示意图。参见图3，该计算机设备300包括通信总线、处理器、存储器和通信接口，还可以包括、输入输出接口和显示设备，其中，各个功能单元之间可以通过总线完成相互间的通信。该存储器存储有计算机程序，处理器，用于执行存储器上所存放的程序，执行上述实施例中的信号传输方法。
总线是连接所描述的元素的电路并且在这些元素之间实现传输。例如，处理器通过总线从其它元素接收到命令，解密接收到的命令，根据解密的命令执行计算或数据处理。存储器可以包括程序模块，例如内核(kernel)，中间件(middleware)，应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)和应用。该程序模块可以是有软件、固件或硬件、或其中的至少两种组成。输入输出接口转发用户通过输入输出设备(例如感应器、键盘、触摸屏)输入的命令或数据。显示设备显示各种信息给用户。通信接口将该计算机设备300与其它网络设备、用户设备、网络进行连接。例如，通信接口可以通过有线或无线连接到网络以连接到外部其它的网络设备或用户设备。无线通信可以包括以下至少一种：无线保真(Wireless Fidelity，WiFi)，蓝牙(Bluetooth，BT)，近距离无线通信技术(Near FieldCommunication，NFC)，全球卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)和蜂窝通信(cellular communication)(例如，长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)，长期演进技术的后续演进(Long Term Evolution–Advanced，LTE-A)，码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)，宽带码分多址(Wideband CDMA，WCDMA)，通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)，无线宽带接入(WirelessBroadband，WiBro)和全球移动通讯系统(Global System for Mobile communication，GSM)。有线通信可以包括以下至少一种：通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)，高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)，异步传输标准接口(Recommended Standard 232，RS-232)，和普通老式电话业务(Plain Old TelephoneService，POTS)。网络可以是电信网络和通信网络。通信网络可以为计算机网络、因特网、物联网、电话网络。计算机设备300可以通过通信接口连接网络，计算机设备300和其它网络设备通信所用的协议可以被应用、应用程序编程接口(Application ProgrammingInterface，API)、中间件、内核和通信接口至少一个支持。
一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由信号传输装置的处理器执行时，使得信号传输装置能够执行上述信号传输方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种信号传输系统，其特征在于，所述信号传输系统用于传输电源信号及叠加信号，所述信号传输系统包括：供电电源、供电端设备及受电端设备；所述供电电源与所述供电端设备相连，所述供电端设备通过同轴电缆与所述受电端设备相连；
所述供电端设备包括第一有源电感模块、第一电容模块、与所述第一电容模块相连的信号处理模块、控制模块以及第一相机检测模块；所述第一有源电感模块接收所述供电电源传输的直流电信号，并通过同轴电缆将所述直流电信号传输至所述受电端设备；所述第一电容模块接收通过所述同轴电缆传输的叠加信号，并将所述叠加信号传输至所述信号处理模块；所述控制模块控制对所述供电端设备的上电；所述第一相机检测模块的输入端与所述供电电源相连，所述第一相机检测模块的输出端与所述控制模块相连，所述第一相机检测模块检测所述受电端设备的运行参数，并将所述运行参数发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述运行参数为所述受电端设备上电；
所述受电端设备包括第二有源电感模块、第二电容模块以及与所述第二电容模块相连的信号采集模块；所述第二有源电感模块通过所述同轴电缆接收所述供电端设备传输的所述直流电信号，并将所述直流电信号传输给所述信号采集模块；所述信号采集模块采集所述叠加信号，将所述叠加信号发送至所述第二电容模块；所述第二电容模块通过所述同轴电缆将所述叠加信号发送至所述供电端；
所述第一有源电感模块包括有源电容、第六检测电阻、第七检测电阻、三极管以及电感；所述有源电容的输入端与所述供电电源相连，所述有源电容的输出端与所述第六检测电阻和所述三极管的B极相连；所述第七检测电阻与所述供电电源和所述三极管的E极相连，所述三极管的C极与所述受电端设备相连；所述电感的一端与所述第六检测电阻相连，所述电感的另一端接地；所述第一有源电感模块的电感量为所述有源电容的电容量、所述第六检测电阻的电阻值和所述第七检测电阻的电阻值三者的乘积与所述电感的电感量的和；
所述第一相机检测模块包括第一检测电阻以及第一电压比较器；所述第一检测电阻与所述第一电压比较器的相连；所述第一检测电阻与所述受电端设备对所述供电电源提供的电压进行分压处理，将第一分压电压输入至所述第一电压比较器；所述第一电压比较器基于所述第一分压电压生成所述供电端设备的所述运行参数，并将所述运行参数发送至所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的信号传输系统，其特征在于，
所述供电端设备还包括电流检测模块，所述电流检测模块与所述供电电源和所述控制模块相连，所述电流检测模块接收所述供电电源传输的所述直流电信号，对所述直流电信号进行检测；和/或，
所述供电端设备还包括保护模块，所述保护模块与所述控制模块和所述电流检测模块相连，所述保护模块当检测到所述供电电源发生短路时，通知所述控制模块切断所述供电电源向所述供电端设备的供电；和/或，
所述供电端设备还包括插拔检测模块，所述插拔检测模块与所述供电电源相连和所述控制模块相连，所述插拔检测模块检测所述受电端设备传输的所述叠加信号，当未检测到所述叠加信号时，通知所述控制模块切断所述供电电源向所述供电端设备的供电。
3.根据权利要求2所述的信号传输系统，其特征在于，所述电流检测模块包括第二检测电阻、运算放大器、第一开关、第三检测电阻以及采样设备；
所述第二检测电阻与所述运算放大器并联，所述运算放大器的输出端与所述第一开关相连，所述第一开关与所述第三检测电阻相连，所述第三检测电阻与所述采样设备并联；
所述运算放大器获取所述第二检测电阻两端的第一检测电压，将所述第一检测电压放大，并将放大后的第一检测电压传输至所述第一开关，以便所述第一开关在获取到所述放大后的第一检测电压后接通；
在所述第一开关接通后，所述采样设备获取所述第三检测电阻两端的第二检测电压，基于所述第二检测电压确定检测电流。
4.根据权利要求2所述的信号传输系统，其特征在于，所述保护模块包括第二开关、第四检测电阻、第五检测电阻以及第二电压比较器；
所述第四检测电阻与所述第五检测电阻串联，所述第五检测电阻接地，所述第四检测电阻和所述第五检测电阻与所述第二电压比较器的输入端相连，所述第二电压比较器的输出端与所述第二开关相连；
所述第四检测电阻与所述第五检测电阻将所述供电电源输出的电压进行分压处理，向所述第二电压比较器输出第二分压电压；
所述第二电压比较器将所述第二分压电压与第一基准电压进行比较；
若所述第二分压电压大于所述第一基准电压，则所述第二电压比较器向所述第二开关输出高电平信号，以使所述第二开关闭合；
若所述第二分压电压小于所述第一基准电压，则所述第二电压比较器向所述第二开关输出低电平信号，以使所述第二开关断开。
5.根据权利要求2所述的信号传输系统，其特征在于，所述插拔检测模块包括第三电压比较器以及检测电容；
所述检测电容与所述受电端设备相连，所述检测电容与所述第三电压比较器的输入端相连，所述第三电压比较器的输出端与所述控制模块相连；
所述检测电容接收所述受电端设备传输的叠加信号，将所述叠加信号传输至所述第三电压比较器；
当所述第三电压比较器接收到所述叠加信号时，所述第三电压比较器输出高电平信号，以使所述供电端设备保持工作状态；
当所述第三电压比较器未接收到所述叠加信号时，所述第三电压比较器输出低电平信号，以使所述供电端设备的所述供电电源切断。
6.根据权利要求1所述的信号传输系统，其特征在于，所述受电端设备还包括滤波模块；
所述滤波模块的输入端与所述信号采集模块的输出端相连，所述滤波模块的输出端通过所述同轴电缆与所述供电端设备相连，接收所述受电端设备采集的视频图像，将所述视频图像进行滤波处理，得到所述叠加信号，将所述叠加信号传输至所述供电端设备。
7.一种信号传输方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一所述的信号传输系统，所述方法包括：
供电电源向供电端设备输出直流电信号；
所述供电端设备的第一有源电感模块在接收到所述直流电信号后，所述供电端设备进入工作状态，基于同轴电缆将所述直流电信号传输至受电端设备；所述第一有源电感模块包括有源电容、第六检测电阻、第七检测电阻、三极管以及电感，所述第一有源电感模块的电感量为所述有源电容的电容量、所述第六检测电阻的电阻值和所述第七检测电阻的电阻值三者的乘积与所述电感的电感量的和；
所述受电端设备的第二有源电感模块在接收到所述直流电信号后，进入工作状态，进行视频图像采集；
所述受电端设备基于同轴电缆，将采集到的叠加信号传输至所述供电端设备；
所述供电端设备将接收到的所述叠加信号进行解析，得到视频图像，完成对所述直流电信号和所述叠加信号的传输；
所述方法还包括：
在所述供电端设备上电之前，所述第一相机检测模块检测所述受电端设备的运行参数，并将所述运行参数发送至控制模块，由所述控制模块基于所述运行参数对所述受电端设备的供电。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述供电电源向供电端设备输出直流电信号包括：
所述供电电源的交流电源向转换器传输交流电信号；
所述转换器在接收到所述交流电信号后，将所述交流电信号转换为所述直流电信号；
所述转换器向所述供电端设备输出直流电信号。
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