一种物联网监控系统的降噪系统及降噪方法

技术领域

本发明涉及物联网监控系统领域，公开了一种物联网监控系统的降噪系统及降噪方法。

背景技术

安防工程是从事安防装备的施工、装置、维护和效劳的企业。作为安防生产企业与用户之间的中介和桥梁，它在推进安防行业快速发展的进程中起着至关主要的作用。安防工程系统是以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等；或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络。

物联网监控系统作为安防工程系统很重要的一个子系统，通过设置在各个不同环境，不同位置的摄像、音频采集装置进行采集信号，从而将这些信号通过物联网进行传输，且控制终端进行接收信号，并且进行解码从而通过显示装置和音频装置进行成像播音，从而完成远距离监控。

现有技术中的物联网监控系统在进行信号解码时，此时电源电压需要对成像波音装置进行输入电压，此时因为电压需要转换，从而会出现电压瞬变和转换瞬变的问题，从而产生噪音，从而使得电路产生高频信号，从而会影响输出电压与实际电压不符合的情况，严重时会产生电压漂移，严重影响工作效率。

发明内容

发明目的：提供一种物联网监控系统的降噪系统及降噪方法，以解决上述问题。

技术方案：一种物联网监控系统的降噪系统，包括：

用于进行音视频监控系统供电，同时进行电源电稳压滤波的稳压滤波单元；

用于进行输入电源电压转换，同时进行防止输入电压瞬变的速率增强单元；

用于进行输入电压调节的电压调节单元；

用于进行电压输出滤波，同时防止输出电压瞬变的滤波输出单元。

在一个实施例中，稳压滤波单元包括：熔断器FU1、整流桥BR1、电容C1、稳压器U1、电容C2、电阻R3；其中，所述熔断器FU1的一端输入电压，所述整流桥BR1的输入端与所述熔断器FU1的另一端连接且输入电压，所述整流桥BR1的输出端与所述电容C1的两端连接，所述稳压器U1的1号引脚与所述电容C1的一端连接，所述稳压器U1的2号引脚同时与所述电容C1的另一端、所述电容C2的一端和所述电阻R3的一端连接且接地，所述稳压器U1的3号引脚与所述电容C2的另一端连接。

在一个实施例中，速率增强单元包括：MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7、MOS管Q8、MOS管Q9、MOS管Q10、运算放大器U3A、电阻R9、变压器TR1；其中，所述MOS管Q1的源极同时与所述MOS管Q4的源极和所述MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q2的源极同时与所述MOS管Q5的源极和所述MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的栅极和所述MOS管Q6的栅极连接，所述MOS管Q4的栅极和所述MOS管Q5的栅极连接且与所述MOS管Q3的源极连接，所述MOS管Q4的栅极和所述MOS管Q5的栅极连接且与所述MOS管Q3的源极连接，所述运算放大器U3A的3号引脚与所述MOS管Q6的源极连接，所述运算放大器U3A的2号引脚与所述电阻R9的一端连接，所述运算放大器U3A的11号引脚同时与所述MOS管Q5的漏极和所述MOS管Q8的漏极连接，所述MOS管Q4的漏极与所述MOS管Q5的漏极连接，所述MOS管Q9的漏极同时与所述MOS管Q8的漏极和所述MOS管Q10的漏极连接，所述运算放大器U3A的1号引脚同时与所述MOS管Q8的源极和所述MOS管Q7的源极连接，所述MOS管Q8的栅极与所述MOS管Q9的源极连接且与所述变压器TR1的输入端连接，所述MOS管Q7的栅极与所述MOS管Q10的源极连接且与所述变压器TR1的输入端连接，所述运算放大器U3A的4号引脚同时与所述MOS管Q7的漏极和所述电阻R9的另一端连接且接地，所述MOS管Q9的源极同时与所述MOS管Q7的漏极和所述MOS管Q10的源极连接，所述MOS管Q3的源极同时与所述MOS管Q1的漏极、所述MOS管Q2的漏极和所述电阻R9的另一端连接。

在一个实施例中，电压调节单元包括：电容C6、电阻R16、差模电感L1、三极管Q13、二极管D2、电容C5、电阻R10、电阻R11、三极管Q12、三极管Q11、电阻R12、二极管D1、可调电阻RV1、可调电阻RV2、电阻R13、电阻R14、电阻R15、肖特基二极管D3；其中，所述三极管Q13的集电极同时与所述二极管D2的正极、所述电容C5的一端、所述电容C6的一端、所述电阻R16的一端和所述可调电阻RV2的一端连接，所述三极管Q12的发射极同时与所述电阻R10的一端和所述三极管Q13的基极连接，所述三极管Q13的发射极同时与所述电阻R10的另一端和所述电容C6的另一端连接，所述三极管Q11的集电极同时与所述三极管Q12的基极和所述电阻R11的一端连接，所述三极管Q11的基极同时与所述二极管D1的负极和所述电阻R12的一端连接，所述电阻R16的另一端与所述差模电感L1的一端连接，所述二极管D1的正极同时与所述可调电阻RV1的一端和所述电阻R13的一端连接，所述三极管Q11的发射极同时与所述可调电阻RV2的控制端连接，所述可调电阻RV2的另一端和所述电阻R15的一端连接，所述三极管Q12的集电极与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端同时与所述电阻R13的另一端和所述电阻R15的另一端连接，所述电阻R13的另一端与所述肖特基二极管D3的负极连接，所述可调电阻RV1的控制端与所述肖特基二极管D3的正极连接，所述电容C5的另一端同时与所述二极管D2的负极和所述电阻R15的另一端连接，所述差模电感L1的路另一端与所述二极管D2的负极连接。

在一个实施例中，滤波输出单元包括：运算放大器U2A、运算放大器U2B、运算放大器U2C、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R8、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电容C3、电容C4；其中，所述运算放大器U2A的3号引脚同时与所述电阻R1的一端和所述电阻R8的一端连接，所述运算放大器U2A的2号引脚与所述电阻R4的一端连接，所述运算放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端连接，所述运算放大器U2B的5号引脚同时与所述电容C3的一端和所述电阻R2的另一端连接，所述运算放大器U2B的6号引脚与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端接地，所述运算放大器U2B的7号引脚同时与所述电容C3的另一端、所述电阻R6的一端和所述电阻R4的另一端连接，所述运算放大器U2C的10号引脚同时与所述电阻R6的另一端和所述电容C4的一端连接，所述运算放大器U2C的9号引脚与所述电阻R7的一端连接，所述运算放大器U2C的8号引脚同时与所述电容C4的另一端和所述电阻R8的另一端连接且输出，所述电阻R7的另一端接地。

在一个实施例中，MOS管Q1的栅极与电容C2的另一端连接，MOS管Q2的栅极与电阻R3的另一端连接，电容C6的另一端与变压器TR1的输出端连接，差模电感L1的另一端与变压器TR1的输出端连接，运算放大器U2A的3号引脚与肖特基二极管D3的正极连接，运算放大器U2A的2号引脚与肖特基二极管D3的负极连接。

一种物联网监控系统的降噪系统的降噪方法，包括以下步骤：

步骤1、当音视频监控系统进行工作时，通过稳压滤波单元进行电源电压的整流、稳压工作；

步骤2、其次电压通过输入速率增强单元进行电压转换效率的增强，其中电压信号通过一次放大电路、二次放大电路进行放大，从而输入增强电路进行转换速率的提升，从而经过变压器进行电压转换

步骤3、转换输出的直流电压通过输入电压调节单元，进行电压的实时调节，从而可以有效的稳定工作电压，从而使之输出符合工作需要且稳定的电压，从而防止电压偏移；

步骤4、输出电压通过由放大器组成的低通滤波单元进行滤除高频信号，从而减小噪音产生，提升信号的信噪比。

在一个实施例中，根据步骤3可以进一步得出：

步骤5、当音视频监控系统中音视频元件进行工作时，由于变化的电源电压转换速率慢的缘故，电压信号会出现反跳，从而产生噪声，此时电压信号通过MOS管Q1和MOS管Q2输入电路，其中MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6组成一次放大电路，从而进行信号的一次放大翻转，且运算放大器U3A配合电阻R9组成二次放大电路，且MOS管Q7、MOS管Q8、MOS管Q9、MOS管Q10组成增强电路，从而提升转换速率。

在一个实施例中，根据步骤5可以进一步得出：

步骤6、此时将输出MOS管Q1和MOS管Q2的电流记作I1，输出MOS管Q3的电流记住I2，输出MOS管Q7的电流记作I3，流入MOS管Q8的电流记作I6，输出MOS管Q8和MOS管Q9的电流记住I4，输出MOS管Q10的电流记作I5；正常工作时，此时流入MOS管Q9的电流大于I4，而I5大于流入MOS管Q10的电流，从而MOS管Q8输出的电压为高电平，MOS管Q7的输出电压为低电平，从而MOS管Q8和MOS管Q7不导通，当在MOS管Q1输入一个正信号时，此时MOS管Q2截止，从而I1全部流入MOS管Q1，从而流入MOS管Q4的电流瞬间变小，相应的镜像管MOS管Q9和MOS管Q10上的电流也变得很小，从而此时I4大于流入MOS管Q9的电流，I5大于流入MOS管Q10的电流，从而MOS管Q8输出的电压从高电平转向低电平，MOS管Q7的输出电压为低电平，从而MOS管Q8导通，从而I6给运算放大器U3A输出端提供电流，从而加速了正向转换速率；

同样当在MOS管Q2输入一个负信号时，MOS管Q1截止，从而I1全部流入MOS管Q2，从而流入MOS管Q4的电流瞬间变大，相应的镜像管MOS管Q9和MOS管Q10上的电流也变得很大，从而此时I4小于流入MOS管Q9的电流，I5小于流入MOS管Q10的电流，从而MOS管Q8输出的电压为高电平转，MOS管Q7的输出电压从低电平转向高电平，从而MOS管Q7导通，从而I3给运算放大器U3A输出端提供电流，从而加速了反向转换速率。

在一个实施例中，根据步骤4可以进一步得出：当电压信号通过输入滤波输出单元，通过运算放大器U2A进行取高通信号，从而经过运算放大器U2B进行取低通信号，从而运算放大器U2C进行滤波输出。

有益效果：本发明通过对输入物联网监控系统的电压通过整流稳压单元进行整流工作和稳压工作，从而稳定电压，同时在进行电压DC转换时，通过速率增强单元进行增强转换速率，同时在速率增强单元中，利用变压器进行将交流电压转换成直流电压，同时直流电压通过电压调节单元进行输出稳定的电压，从而电压通过滤波输出单元进行输出；本发明可以快速的进行电压转换，从而可以防止电压出现瞬变和转换瞬变的问题，从而减小噪声，同时对电路只输出低频信号和进行输出电压调节，从而可以防止电压漂移，从而提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的工作电路示意图。

图2是本发明的整流稳压单元电路图。

图3是本发明的速率增强单元电路图。

图4是本发明的电压调节单元电路图。

图5是本发明的滤波输出单元电路图。

具体实施方式

如图1所示，在该实施例中，一种物联网监控系统的降噪系统及降噪方法，包括：整流稳压单元、速率增强单元、电压调节单元、以及滤波输出单元。

如图2所示，稳压滤波单元包括：熔断器FU1、整流桥BR1、电容C1、稳压器U1、电容C2、电阻R3。

如图3所示，速率增强单元包括：MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7、MOS管Q8、MOS管Q9、MOS管Q10、运算放大器U3A、电阻R9、变压器TR1。

如图4所示，电压调节单元包括：电容C6、电阻R16、差模电感L1、三极管Q13、二极管D2、电容C5、电阻R10、电阻R11、三极管Q12、三极管Q11、电阻R12、二极管D1、可调电阻RV1、可调电阻RV2、电阻R13、电阻R14、电阻R15、肖特基二极管D3。

如图5所示，滤波输出单元包括：运算放大器U2A、运算放大器U2B、运算放大器U2C、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R8、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电容C3、电容C4。

在进一步的实施例中，所述熔断器FU1的一端输入电压，所述整流桥BR1的输入端与所述熔断器FU1的另一端连接且输入电压，所述整流桥BR1的输出端与所述电容C1的两端连接，所述稳压器U1的1号引脚与所述电容C1的一端连接，所述稳压器U1的2号引脚同时与所述电容C1的另一端、所述电容C2的一端和所述电阻R3的一端连接且接地，所述稳压器U1的3号引脚与所述电容C2的另一端连接。

在进一步的实施例中，所述MOS管Q1的源极同时与所述MOS管Q4的源极和所述MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q2的源极同时与所述MOS管Q5的源极和所述MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的栅极和所述MOS管Q6的栅极连接，所述MOS管Q4的栅极和所述MOS管Q5的栅极连接且与所述MOS管Q3的源极连接，所述MOS管Q4的栅极和所述MOS管Q5的栅极连接且与所述MOS管Q3的源极连接，所述运算放大器U3A的3号引脚与所述MOS管Q6的源极连接，所述运算放大器U3A的2号引脚与所述电阻R9的一端连接，所述运算放大器U3A的11号引脚同时与所述MOS管Q5的漏极和所述MOS管Q8的漏极连接，所述MOS管Q4的漏极与所述MOS管Q5的漏极连接，所述MOS管Q9的漏极同时与所述MOS管Q8的漏极和所述MOS管Q10的漏极连接，所述运算放大器U3A的1号引脚同时与所述MOS管Q8的源极和所述MOS管Q7的源极连接，所述MOS管Q8的栅极与所述MOS管Q9的源极连接且与所述变压器TR1的输入端连接，所述MOS管Q7的栅极与所述MOS管Q10的源极连接且与所述变压器TR1的输入端连接，所述运算放大器U3A的4号引脚同时与所述MOS管Q7的漏极和所述电阻R9的另一端连接且接地，所述MOS管Q9的源极同时与所述MOS管Q7的漏极和所述MOS管Q10的源极连接，所述MOS管Q3的源极同时与所述MOS管Q1的漏极、所述MOS管Q2的漏极和所述电阻R9的另一端连接。

在进一步的实施例中，所述三极管Q13的集电极同时与所述二极管D2的正极、所述电容C5的一端、所述电容C6的一端、所述电阻R16的一端和所述可调电阻RV2的一端连接，所述三极管Q12的发射极同时与所述电阻R10的一端和所述三极管Q13的基极连接，所述三极管Q13的发射极同时与所述电阻R10的另一端和所述电容C6的另一端连接，所述三极管Q11的集电极同时与所述三极管Q12的基极和所述电阻R11的一端连接，所述三极管Q11的基极同时与所述二极管D1的负极和所述电阻R12的一端连接，所述电阻R16的另一端与所述差模电感L1的一端连接，所述二极管D1的正极同时与所述可调电阻RV1的一端和所述电阻R13的一端连接，所述三极管Q11的发射极同时与所述可调电阻RV2的控制端连接，所述可调电阻RV2的另一端和所述电阻R15的一端连接，所述三极管Q12的集电极与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端同时与所述电阻R13的另一端和所述电阻R15的另一端连接，所述电阻R13的另一端与所述肖特基二极管D3的负极连接，所述可调电阻RV1的控制端与所述肖特基二极管D3的正极连接，所述电容C5的另一端同时与所述二极管D2的负极和所述电阻R15的另一端连接，所述差模电感L1的路另一端与所述二极管D2的负极连接。

在进一步的实施例中，所述运算放大器U2A的3号引脚同时与所述电阻R1的一端和所述电阻R8的一端连接，所述运算放大器U2A的2号引脚与所述电阻R4的一端连接，所述运算放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端连接，所述运算放大器U2B的5号引脚同时与所述电容C3的一端和所述电阻R2的另一端连接，所述运算放大器U2B的6号引脚与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端接地，所述运算放大器U2B的7号引脚同时与所述电容C3的另一端、所述电阻R6的一端和所述电阻R4的另一端连接，所述运算放大器U2C的10号引脚同时与所述电阻R6的另一端和所述电容C4的一端连接，所述运算放大器U2C的9号引脚与所述电阻R7的一端连接，所述运算放大器U2C的8号引脚同时与所述电容C4的另一端和所述电阻R8的另一端连接且输出，所述电阻R7的另一端接地。

在进一步的实施例中，MOS管Q1的栅极与电容C2的另一端连接，MOS管Q2的栅极与电阻R3的另一端连接，电容C6的另一端与变压器TR1的输出端连接，差模电感L1的另一端与变压器TR1的输出端连接，运算放大器U2A的3号引脚与肖特基二极管D3的正极连接，运算放大器U2A的2号引脚与肖特基二极管D3的负极连接。

工作原理：当需要进行音视频供电时，电源电压通过熔断器FU1进入整流桥BR1，熔断器FU1进行输入电压保护，通过整流桥BR1进行电压整流，从而输出电压通过电容C1进行滤波输入稳压器 U1，稳压器U1进行电压稳定同岁通过稳压器U1的2号引脚输入值电容C2进行滤波输出，电阻R3进行保护输出；

电压信号输入至速率增强单元，此时将输出MOS管Q1和MOS管Q2的电流记作I1，输出MOS管Q3的电流记住I2，输出MOS管Q7的电流记作I3，流入MOS管Q8的电流记作I6，输出MOS管Q8和MOS管Q9的电流记住I4，输出MOS管Q10的电流记作I5；正常工作时，此时流入MOS管Q9的电流大于I4，而I5大于流入MOS管Q10的电流，从而MOS管Q8输出的电压为高电平，MOS管Q7的输出电压为低电平，从而MOS管Q8和MOS管Q7不导通，当在MOS管Q1输入一个正信号时，此时MOS管Q2截止，从而I1全部流入MOS管Q1，从而流入MOS管Q4的电流瞬间变小，相应的镜像管MOS管Q9和MOS管Q10上的电流也变得很小，从而此时I4大于流入MOS管Q9的电流，I5大于流入MOS管Q10的电流，从而MOS管Q8输出的电压从高电平转向低电平，MOS管Q7的输出电压为低电平，从而MOS管Q8导通，从而I6给运算放大器U3A输出端提供电流，从而加速了正向转换速率；同样当在MOS管Q2输入一个负信号时，MOS管Q1截止，从而I1全部流入MOS管Q2，从而流入MOS管Q4的电流瞬间变大，相应的镜像管MOS管Q9和MOS管Q10上的电流也变得很大，从而此时I4小于流入MOS管Q9的电流，I5小于流入MOS管Q10的电流，从而MOS管Q8输出的电压为高电平转，MOS管Q7的输出电压从低电平转向高电平，从而MOS管Q7导通，从而I3给运算放大器U3A输出端提供电流，从而加速了反向转换速率；

电压经过变压器TR1转换为直流电压，通过输入电压调节单元进行电压大小控制，此时电压通过电容C6的一端和差模电感L1的一端输入，此时三极管Q13因为得电，从而三极管Q13配合二极管D2组成开关电路，电容C5配合可调电阻RV2和电阻R5组成解调电路，通过改变电阻R5的阻值，从而三极管Q13的基极进行导通，从而三极管Q12进行得电从而输出，当电压符合工作范围时，则通过三极管Q12的基极进行输出值三极管Q11，此时电阻R11与电阻R12进行保护，三极管Q11的基极进行输出，同岁可调电阻RV1与电阻R3、肖特基二极管D3组成比较输出电路，从而进行输出电压至率输出电路；电压信号通过运算放大器U2A进行取高通信号，从而经过运算放大器U2B进行取低通信号，从而运算放大器U2C进行滤波输出。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。