一种智能池化装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能池化装置及其方法，所述装置由输入模块、第一总线槽、控制模块、第二总线槽和输出模块通过信号总线依次连接构成。本发明的智能池化装置具有资源池化、并发处理、按需配给的特点，灵活性高、操作简单、节约成本、维修方便，提高了效率，增加了可操作性，解决了传统信号控制装置的缺陷和不足。本发明还公开了一种智能池化装置的池化方法。
【专利说明】一种智能池化装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种信号传输控制装置及其方法，具体涉及一种智能池化装置及其方法，属于信号传输控制应用领域。
【背景技术】
[0002]传统的信号传输控制装置，大都采用手工操作按照一定顺序将各信号用电缆电线连接各个设备，系统庞大，接口复杂，连线众多，尤其是针对不同的输出要求需要更换不同的输入信号，频繁插拔信号接口，操作复杂，端口易损，而且增加了重复检测信号的连通性的工作量，降低了安全性，增加了维修成本。在自动化和GPU并行功能迅速发展的今天，传统的手工操作，按序连接信号方式已严重制约了信号传输控制方面的灵活性，节约性和工作效率，以致不能满足现代化信号传输控制领域的需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了满足现代化信号传输控制领域的需求，提供一种智能池化装置及其方法，以解决传统信号控制装置灵活性低、操作性不足和工作效率低的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种智能池化装置，包括输入模块1、第一总线槽2、控制模块3、第二总线槽4和输出模块5 ;所述输入模块1、第一总线槽2、控制模块3、第二总线槽4和输出模块5通过信号总线顺次连接。即所述输入模块I输出端通过信号总线连接所述第一总线槽2输入接口，所述第一总线槽2输出接口通过信号总线连接所述控制模块3输入端，所述控制模块3输出端通过信号总线连接所述第二总线槽4输入接口，所述第二总线槽4输出接口通过信号总线连接所述输出模块5。
[0006]上述所述的输入模块I由输入信号11、非标准转化电路12、坏点侦测电路13和输入显示模块14组成；输入信号11的信号输出端并行连接非标准转化电路12的输入端，非标准化电路12的输出端并行连接坏点侦测电路13的输入端，坏点侦测电路13的输出端分别连接第一总线槽2的输入接口和输入显示模块14的输入端。
[0007]上述所述控制模块3由指令输入接口 31、GPU并行处理器32、继电器阵列33、阵列扩展口 34、扩充继电器阵列35和输出控制接口 36组成，第一总线槽2的输出接口通过信号总线连接继电器阵列33的输入端，继电器阵列33的输出端连接阵列扩展口 34的输入端，阵列扩展口 34的输出端连接扩充继电器阵列35的输入端，扩充继电器阵列35的输出端连接输出控制接口 36的输入端，输出控制接口 36的输出端连接第二总线槽4的输入接口 ；指令输入模块31的输出端连接GPU并行处理器32的输入端，GPU并行处理器32的输出端分别连接继电器阵列33的控制端和阵列扩展口 34的输入端。
[0008]上述所述输出模块5包括变换电路51和显示模块54 ;其中变换电路51由放大电路52和还原电路53组成；第二总线槽4的输出接口连接放大电路52的输入端，放大电路52的输出端连接还原电路53的输入端，还原电路53的输出端连接并行连接显示模块54。
[0009]所述非标准转化电路12输入端连接至少一个输入信号11。
[0010]本发明的一种智能池化装置的方法，包括以下步骤:
[0011](I)将N路(N为自然数)非标准输入电信号通过输入模块I中的非标准转化电路12经过采样、量化、编码转化为标准0-5V电压信号，然后将各路标准电压信号通过电路总线传送给坏点侦测电路13;
[0012](2)坏点侦测电路13检测各路电压信号是否异常，并把检查结果送入输入模块显示14进行显示，信号灯亮则为输入信号正常，否则输入信号异常；
[0013](3)对异常输入信号进行检查，更换异常输入信号，重新执行步骤(I)和步骤(2)，在各信号灯均亮显示正常后，输入模块I把N路标准电压信号通过第一总线槽2传送给控制丰旲块3 ；
[0014](4)控制模块3中可编程的GPU并行处理器32按照指令输入模块31预设的编码，通过控制电平的高低改变继电器阵列结点开关的通断，从而能够把N路电压信号中所需的M路(M为自然数，M不大于N)信号，通过第二总线槽4传送给输出模块5;
[0015](5)输出模块5接收控制模块3传送来的M路电压信号，并在变换电路41内转化成合适的电压信号，分别传送给显示模块44内对应的输出显示装置；
[0016](6)由显示模块44内各个输出显示装置的变化，判断出对应每路输入信号的情况。
[0017]本发明的一种智能池化装置及其方法，与现有技术相比，优点和有益效果是:
[0018]1、将信号资源进行了资源池化，避免了多次插拔接入；
[0019]2、采用GPU并行处理器并选取所需的多路信号，实现了自动化和并行处理；
[0020]3、具有资源池化、并发处理、按需配给的特点，灵活性高、操作简单、节约成本、维修方便，提高了效率，增加了可操作性，解决了传统信号控制装置的缺陷和不足。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明总体架构框图；
[0022]图2为本发明输入模块结构图；
[0023]图3为本发明控制模块结构图；
[0024]图4为本发明输出模块结构图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明的内容作进一步的详细介绍。
[0026]如图1所示，一种智能池化装置，包括输入模块1、第一总线槽2、控制模块3、第二总线槽4和输出模块5 ;输入模块1、第一总线槽2、控制模块3、第二总线槽4和输出模块5通过信号总线顺序连接。输入模块I输出端通过信号总线连接第一总线槽2输入接口，第一总线槽2输出接口通过信号总线连接控制模块3输入端，控制模块3输出端通过信号总线连接第二总线槽4输入接口，第二总线槽4输出接口通过信号总线连接输出模块5。
[0027]输入模块I具有采样、量化、编码的功能，判断信号是否正常并对不正常信号进行重新输入检测，在各路输入信号正常后通过第一总线槽2输出至控制模块3 ;控制模块3能够按照设定的指令编码自动选择所需的多路输入信号，并通过第二总线槽4输出至输出模块5 ;输出模块5根据显示需要，将标准信号重新变换为非标准信号，输出显示。
[0028]如图2所示，输入模块I由输入信号11、非标准转化电路12、坏点侦测电路13和输入显示模块14组成；输入信号11的信号输入到非标准转化电路12的输入端，由非标准转化电路12将输入非标准电压信号转化为标准的0-5V电压信号后，进入坏点侦测电路13。由坏点侦测电路13检测转化后的信号是否正常，检测的结果输入至输入显示模块14显示，信号不正常则重新输入转化，直至全部输入信号显示正常输出至第一总线槽2。
[0029]如图3所示，控制模块3由指令输入接口 31、GPU并行处理器32、继电器阵列33、输出控制接口 34和阵列扩展口 35组成。第一总线槽2的输出接口通过信号总线连接继电器阵列33的输入端，继电器阵列33的输出端连接输出控制接口 34阵列扩展口 34的输入端，输出控制接口 34阵列扩展口 34的输出端连接扩充继电器阵列35的输入端，扩充继电器阵列35的输出端连接输出控制接口 36的输入端，输出控制接口 36的输出端连接第二总线槽4的输入接口 ；指令输入模块31的输出端连接GPU并行处理器32的输入端，GPU并行处理器32的输出端分别连接继电器阵列33的控制端和阵列扩展口 34的输入端；阵列扩展口 35输出端分别连接继电器阵列33输入端和GPU并行处理器32输入端。
[0030]GPU并行处理器32控制继电器阵列33的具体过程如下:控制模块3检测到第一总线槽2是否有信号输入。若有，GPU并行处理器32就分配一个线程来控制一个继电器，使总线槽内的一个信号与继电器相连。GPU并行处理器32对所有的输入信号进行线程分配后得到了一个地址列表，通过指令输入接口 31可以对地址列表进行选择，并利用GPU并行处理器32来控制对应地址下继电器的开关，此时阵列扩展口 34不被GPU并行处理器32调用，扩充继电器阵列35接口闲置，所需要的信号能够通过输出控制接口 36进入第二总线槽4。当GPU并行处理器32发现继电器阵列33将满时，GPU并行处理器32调用阵列扩展口 34，将原先的继电器阵列33和扩充继电器阵列35相连接，实现接口扩展。
[0031]如图4所示，所述输出模块5包括变换电路51和显示模块54 ;其中变换电路51由放大电路52和还原电路53组成；控制模块3选择输出的标准电压信号，通过放大电路52放大到满足输出的要求的电压信号，再经由还原电路53还原成转化前的非标准信号，并输出至显示模块54对应的显示装置。
[0032]以上是本发明的一个具体实施例，对本发明的基本原理和主要特征进行了详细的阐述，在不脱离本发明的范围和实质情况下，对本发明所作的改变和变化仍然属于本发明权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种智能池化装置，其特征在于:由输入模块⑴、第一总线槽⑵、控制模块⑶、第二总线槽⑷和输出模块(5)组成；所述输入模块(I)、第一总线槽(2)、控制模块(3)、第二总线槽(4)和输出模块(5)通过信号总线依次连接。
2.根据权利要求1所述的智能池化装置，其特征在于:所述的输入模块(I)由输入信号(11)、非标准转化电路(12)、坏点侦测电路(13)和输入显示模块(14)组成；所述输入信号(11)的信号输出端并行连接所述非标准转化电路(12)的输入端，所述非标准化电路(12)的输出端并行连接所述坏点侦测电路(13)的输入端，所述坏点侦测电路(13)的输出端分别连接所述第一总线槽(2)的输入接口和所述输入显示模块(14)的输入端。
3.根据权利要求1所述的智能池化装置，其特征在于:所述控制模块(3)由指令输入接口(31)、GPU并行处理器(32)、继电器阵列(33)、阵列扩展口(34)、扩充继电器阵列(35)和输出控制接口(36)组成，第一总线槽(2)的输出接口通过信号总线连接继电器阵列(33)的输入端，继电器阵列(33)的输出端连接阵列扩展口(34)的输入端，阵列扩展口(34)的输出端连接扩充继电器阵列(35)的输入端，扩充继电器阵列(35)的输出端连接输出控制接口(36)的输入端，输出控制接口(36)的输出端连接第二总线槽(4)的输入接口 ；指令输入模块(31)的输出端连接GPU并行处理器(32)的输入端，GPU并行处理器(32)的输出端分别连接继电器阵列(33)的控制端和阵列扩展口(34)的输入端。
4.根据权利要求1所述的智能池化装置，其特征在于:所述输出模块(5)包括变换电路(51)和显示模块(54);其中变换电路(51)由放大电路(52)和还原电路(53)组成；第二总线槽(4)的输出接口连接放大电路(52)的输入端，放大电路(52)的输出端连接还原电路(53)的输入端，还原电路(53)的输出端连接并行连接显示模块(54)。
5.根据权利要求2所述的智能池化装置，其特征在于:所述非标准转化电路(12)的输入端连接至少一个输入信号(11)。
6.一种根据权利要求1所述的智能池化装置的池化方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将N路非标准输入电信号通过输入模块(I)中的非标准转化电路(12)经过采样、量化、编码转化为标准0-5V电压信号，然后将各路标准电压信号通过电路总线传送给坏点侦测电路(13)，其中N为自然数； (2)坏点侦测电路(13)检测各路电压信号是否异常，并把检查结果送入输入模块显示(14)进行显示，信号灯亮则为输入信号正常，否则输入信号异常； (3)对异常输入信号进行检查，更换异常输入信号，重新执行步骤(I)和步骤(2)，在各信号灯均亮显示正常后，输入模块(I)把N路标准电压信号通过第一总线槽(2)传送给控制丰旲块(3)； (4)控制模块(3)中可编程的GPU并行处理器(32)按照指令输入模块(31)预设的编码，通过控制电平的高低改变继电器阵列结点开关的通断，从而能够把N路电压信号中所需的M路信号，通过第二总线槽(4)传送给输出模块(5)，其中M为自然数，M不大于N; (5)输出模块(5)接收控制模块(3)传送来的M路电压信号，并在变换电路(41)内转化成合适的电压信号，分别传送给显示模块(44)内对应的输出显示装置； (6)由显示模块(44)内各个输出显示装置的变化，判断出对应每路输入信号的情况。
【文档编号】H01M10/44GK104485715SQ201410835924
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】刘镇, 范桂林, 施伟, 蒋玉宇 申请人:江苏科技大学