設備告警信號實時語音發送器的製作方法
2023-06-08 13:13:16
專利名稱：設備告警信號實時語音發送器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種設備告警信號實時語音發送器，具體涉及一種能監視設備告警狀況 並以語音形式進行遠距離發送的裝置，屬於電力行業通信設備技術領域。
背景技術：
隨著電力行業的發展和供電需求的不斷擴大，供電公司需要管理的通信設備越來越 多。由於人手有限，通信設備往往也比較分散，無疑給調度通信中心的工作帶來了極 大的壓力。 一旦通信設備發生故障得不到及時維護，帶來的經濟損失和造成的社會影 響都將是巨大的。因此，能夠及時獲取設備故障狀況並儘快處理，對於電力行業供電 環節來說是非常重要的。雖然很多供電公司也會派工作人員24小時值守，但難免出現 因人工長時間疲勞工作造成的麻痺大意，從而造成難以彌補的損失。
遠程通信技術的發展為解決該問題提供了很好的技術條件。利用遠程通信技術，可 以將通信設備的故障信息實時發送到指定的維護人員的手機或固話上，使維護人員能 夠及時趕赴故障現場進行處理，以最大的可能減小損失。
發明內容
本發明的目的就在於提供一種設備告警信號實時語音發送器，能將設備的故障信息 通過語音實時發送到指定人員的手機上。
本發明採用如下技術方案 一種設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於包括若干個用於採集設備告警信號 並轉換為語音信號的告警信號採集電路，每一個告警信號採集電路的語音信號輸出端 分別與電話機的話筒連接，用於發送告警語音信號；所述每一個告警信號採集電路分 別有一控制輸出端，每一個告警信號採集電路的控制輸出端分別與重撥控制電路的控 制輸入端連接，用於啟動所述重撥控制電路；所述重撥控制電路的控制輸出端與自動 摘機電路的驅動輸入端和自動撥號電路的驅動輸入端分別連接，用於啟動所述自動摘 機電路和自動撥號電路，並控制撥號次數；所述重撥控制電路的復位使能端與清零電 路的輸出端連接，所述清零電路的兩輸入端連接所述電話機外線，控制重撥控制電路由鎖定禁止撥號狀態變為解鎖狀態；所述自動摘機電路與所述電話機的壓簧開關連接, 用於控制所述電話機的自動摘機操作；所述自動撥號電路與所述電話機的記憶鍵開關 連接，用於控制所述電話機的指定撥號操作。
本發明的設備告警信號實時語音發送器設置了若干個告警信號採集電路，每一個告 警信號採集電路分別對應採集一臺設備的故障告警信號，並轉換為與該故障設備分別
對應的語音信號，通過重撥控制電路、自動摘機電路和自動撥號電路，能將對應的語 音信號發送到指定的維護人員的手機或固話上，在故障第一時間即可通知維護人員及 時進行維護操作。
本發明的工作原理如下當某臺設備故障時會發出告警信號(該告警信號可能是光 信號、聲信號或別的信號)，通過與該設備對應的告警信號採集電路可以採集該告警信 號，並轉換為與該設備對應的告警語音信號。同時，通過告警信號採集電路的控制輸 出端啟動重撥控制電路，重撥控制電路驅動自動摘機電路執行電話機摘機操作，然後 自動撥號電路也被啟動，按下電話機的記憶鍵，按存儲在電話機裡的指定號碼撥號。 號碼撥通後，告警語音信號通過電話機線路就能傳送到指定維護人員的手機或固話上。 為了提高呼通率，重撥控制電路還具備控制重撥次數的功能，當達到設定的撥號次數 時，重撥控制電路進入鎖定禁止撥號狀態並停止撥號。清零電路的作用就在於將重撥 控制電路從鎖定禁止撥號狀態變為解鎖狀態。只要有電話打進該語音發送器的電話機 來，清零電路即可將重撥控制電路解鎖，當再發生設備故障告警時，可正常工作。
本發明的有益效果在於
1. 本發明的設備告警信號實時語音發送器根據設備數量設置若干個告警信號採集電 路分別與每臺設備對應，可同時對多臺設備進行故障監控；通過重撥控制電路、自動 摘機電路、自動撥號電路、清零電路的設置，實現了告警信號的自動發送，無需人工 值守，不僅節省人力，而且能第一時間通知指定維護人員進行設備維護，提高了效率， 能最大限度地降低損失。
2. 本發明的設備告警信號實時語音發送器通過傳感器採集設備告警信號，與設備之 間形成了電隔離，不會影響設備的正常運行，工作可靠。
3. 本發明的傳感器兩端可並接滑動變阻器，實現了調節告警信號採集靈敏度的功能。
4. 本發明的重撥控制電路結構簡單，實現了啟動自動摘機電路、自動撥號電路的功 能，還能對撥號次數進行控制，有效提高呼通率的同時避免了不停撥號帶來的麻煩； 通過清零電路來實現重撥控制電路的解鎖，增強了該發送器的工作可靠性，設計非常 巧妙。
5. 本發明的自動摘機電路和自動撥號電路可通過焊接的方式連接到電話機的電路板上，對電話機電路板上其他電路不會產生任何影響，非常方便。
下靣結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的闡述。 圖l為本發明的結構框圖。
圖2為本發明與設備連接電路示意圖。 圖3為本發明中告警信號採集電路原理圖。 圖4為本發明中重撥控制電路原理圖。 圖5為本發明中自動摘機電路原理圖。 圖6為本發明中自動撥號電路原理圖。 圖7為本發明中清零電路原理圖。 圖8為本發明中語音播放模塊原理圖。
圖9為本發明整體電路原理圖(以僅含一個告警信號採集電路為例)
具體實施例方式
本具體實施方式
中，電話機以步步高188J來電顯示有繩電話機為例。 如圖1所示， 一種設備告警信號實時語音發送器，包括若千個用於採集設備告警信 號IN並將所述設備告警信號IN轉換為語音信號的告警信號採集電路1，每一個告警 信號採集電路l的語音信號輸出端分別與電話機的話筒2連接，用於發送告警語音信 號；每一個告警信號採集電路1分別有一控制輸出端，每一個告警信號採集電路i的 控制輸出端分別與重撥控制電路3的控制輸入端a連接，用於啟動重撥控制電路3。為 了實現更好的隔離，減小後續電路對告警信號採集電路1的影響，在每一個告警信號 採集電路1的控制輸出端與重撥控制電路3的控制輸入端a之間分別設置了一個隔離 二極體。隔離二極體的正極接重撥控制電路3的控制輸入端a，負極接告警信號採集電 路1的控制輸出端，如圖中所示。重撥控制電路3的控制輸出端b與自動摘機電路4 的驅動輸入端和自動撥號電路5的驅動輸入端分別連接，用於啟動自動摘機電路4和 自動撥號電路5，並控制撥號次數。重撥控制電路3的復位使能端c與清零電路6的輸 出端連接，清零電路6的兩輸入端連接電話機外線TN，控制重撥控制電路3由鎖定禁 止撥號狀態變為解鎖狀態。自動摘機電路4與電話機的壓簧開關K1連接，用於控制電 話機的自動摘機操作。自動撥號電路5與電話機的記憶鍵開關K2連接，用於控制電話 機的指定撥號操作。
每一個告警信號採集電路1包括用於採集設備告警信號的傳感器電路101，傳感器電路101的信號輸出端與語音錄放控制電路102的輸入端連接；語音錄放控制電路102 的輸出端與語音錄放模塊103的控制輸入端連接，用於啟動語音錄放模塊103;語音錄 放模塊103的信號輸出端提供所述告警信號採集電路1的語音信號輸出端，語音錄放 控制電路102的輸出端提供所述告警信號採集電路1的控制輸出端。
圖2為本發明與設備連接電路示意圖。以告警信號為告警指示燈發出的光信號為 例，本實施例採用光接收管作為採集告警信號的傳感器。光接收管可以是光敏電阻也 可以是光敏三機管。安裝時光接收管的受光面應與告警指示燈緊挨著固定。
圖3示出告警信號採集電路原理圖。傳感器Rl的信號輸出端通過電阻R4連接到 +12V電源，另一端接地。傳感器兩端並聯了滑動變阻器R2,用於調節告警信號採集 靈敏度。傳感器Rl的信號輸出端與反相器Ula的輸入端連接，反相器Ula的輸出端 通過電阻R5與第一NPN三機管Q1的基極連接。第一NPN三機管Ql的發射極接地， 集電極提供語音錄放控制電路102的輸出端並連接語音錄放模塊103的控制輸入端。 第一NPN三機管Q1的集電極也提供告警信號採集電路1的控制輸出端，用於連接重 撥控制電路3的控制輸入端a。
圖4中，重撥控制電路3主要由555定時器和CD4017計數器組成。555定時器的 1腳和CD4017計數器的8腳相連，提供重撥控制電路3的控制輸入端a， 555定時器 的3腳連接CD4017計數器的14腳，555定時器的4腳、8腳和CD4017計數器的16 腳連接在一起提供重撥控制電路3的復位使能端c,用於連接清零電路6的輸出端。 CD4017計數器的15腳通過電阻R14和電容C12組成的RC並聯電路與復位使能端c 連接。CD4017計數器的11腳和13腳相接，其4腳、5腳、9腳、IO腳分別通過二極 管Dll、 D13、 D14、 D12連接到電阻R15的一端，電阻R15的另一端連接到第二NPN 三極體Q2的基極，其發射極接地，集電極提供重撥控制電路3的控制輸出端b。
圖5中，自動摘機電路4包括第一繼電器J1，第一繼電器J1採用2P型繼電器，該 繼電器的兩組常開、常閉、動觸點分別代替所述電話機的壓簧開關的兩組常開、常閉、 動觸點並與電話機線路板連接。第一繼電器J1的接地端提供自動摘機電路4的驅動輸 入端，連接重撥控制電路3的控制輸出端。第一繼電器Jl的電源端接+12V電源。第 —繼電器J1的線圈兩端反相併聯了防反壓的二極體D2。
圖6中，自動撥號電路5包括第二繼電器J2，第二繼電器J2的常開觸點和公共端 分別與電話機的記憶鍵開關的兩端連接。第二繼電器J2的接地端通過電阻R3和電容 C2組成的RC並聯電路與重撥控制電路3的控制輸出端連接。該RC並聯電路與重撥 控制電路3的控制輸出端相連的中間抽頭即自動撥號電路5的驅動輸入端。電阻R3、 電容C2並聯和電容C6的作用使第二繼電器J2的短時吸合時間滯後於第一繼電器Jl的吸和時間，達到先摘機後撥號再掛機的目的。第二繼電器J2的電源端接+12V電源。 第二繼電器J2的線圈兩端反相併聯了防反壓的二極體D3。
圖7中，清零電路6包括由電容C5和二極體D4、 D6、 D7、 D8組成的整流橋，整 流橋的兩輸入端提供清零電路6的兩輸入端，並與電話機外線連接。整流橋的兩輸出 端之間連接有第三繼電器J3和電阻R6，第三繼電器J3的線圈兩端分別與整流橋的兩 輸出端連接，線圈兩端還並聯有電容C4。第三繼電器J3的常閉觸點提供清零電路6 的輸出端，該輸出端與重撥控制電路3的復位使能端c連接。第三繼電器J3的電源端 接十12V電源，公共端與電源端連接。
語音錄放模塊103以12秒迷你語音錄放模塊晶片為核心，電路原理圖見圖8，其 中電阻R未與電容C連接的一端提供語音錄放模塊103的控制輸入端。該模塊晶片有 三種工作模式錄音模式、放音模式和直通模式。在錄音模式下，按住REC錄音鍵不 放即在錄音，RECLED燈會同步亮起，錄音在鬆開REC錄音鍵或超出時間時停止。該 模塊晶片的相關參數如下
工作電壓2.7V 5.5V;
靜態電流典型值為0.5uA;
工作電流25mA; 錄放時間8-20秒(預設值為12秒)。 該模塊晶片的主要功能引腳如下
令電源(VCC)晶片內部的模擬和數字電路使用的不同電源總線在此引腳匯合，這
樣使得噪聲最小。去耦電容應儘量靠近晶片。
命地線(VSS)晶片內部的模擬和數字電路的不同地線匯合在這個引腳。
令錄音(REC)高電平有效。只要REC變高(不管晶片處在節電狀態還是正在放
音)，晶片即開始錄音。錄音期間，REC必須保持為高。REC變低或內存錄滿後，錄音結束。
餘邊沿觸發放音(PLAYE)輕觸一下PLAYE鍵，開始放音，直至放音結束，或輕 觸一下PLAYL鍵讓其中途停止。
命電平觸發放音(PLAYL)按住不放PLAYL鍵，開始放音，直至鬆開PLAYL鍵或 放音結束時停止。
#將RECLED的負端與PLAYE短路，可以設置循環放音。
爭RECLED的正端是LED的驅動埠，在錄音狀態時LED點亮，錄音結束LED 熄滅。
爭FT為直通模式控制端，正常模式時FT接地，FT接高電平時話筒語音會直接從喇叭裡擴音播放出來，構成喊話器模式。該模式下的話筒放大同時經過AGC自動增 益調節和帶通濾波器，其音質比通常的話筒放大器要好很多，而且不會出現喇叭過載 的情況。
令喇叭輸出(SP+， SP-)可直接驅動8 I6Q的喇叭。 命語音錄入(MICREF， MIC)可通過話筒錄音。
ROSC端振蕩電阻的大小決定了模塊的錄放時間長短，錄入的時間越短音質越 好，錄入的時間越長音質越差。
下面結合圖9對本發明的具體工作原理進行說明
當某設備發生故障時，設備告警指示燈發光，與該設備對應的告警信號採集電路1 通過光接收管R1採集到該告警信號,光接收管R1的信號輸出端與其接地的一端連通， 從高電平變為低電平，反相器Ula的輸出端電位隨之發生反轉，由低電平變為高電平， 第一NPN管Ql導通，將第一 NPN管Ql的集電極電位拉低，語音錄放模塊103被啟 動自動放音，預先錄製的與該設備對應的故障語音信息(比如可以設置為"設備X故 障"，X表示預先為被監控設備分配的編號)將從語音錄放模塊103的信號輸出端(喇 叭)傳到電話機的話筒裡。由於重撥控制電路3的控制輸入端a通過隔離二極體Dl也 與第一NPN管Q1的集電極連接，在第一N N管Q1導通的同時，重撥控制電路3內 部的555定時器1腳接地端和CD4017計數器的8腳接地端同時被連接到地。而此時， 由於清零電路6未動作，重撥控制電路3的復位使能端c通過第三繼電器J3的常閉觸 點連接到+12V電源，即重撥控制電路3內部555定時器的4腳復位端和8腳電源端， 以及CD4017計數器的16腳電源端均接十12V電源。此時，555定時器和CD4017計數 器均上電進入正常工作狀態，即重撥控制電路3進入正常工作狀態。CD4017計數器通 過14腳開始對555定時器的3腳輸出的振蕩信號開始計數，通過CD4017計數器的4 腳(Q2)、 10腳(Q4)、 5腳(Q6)、 9腳(Q8)輸出控制第二 NPN管Q2的信號。555 定時器及其外圍元件組成的振蕩電路的振蕩周期為5分鐘，由CD40V7計數器計數產 生的控制第二NPN管Q2的信號的周期為IO分鐘，共4個周期，4個周期後，CD4017 停止計數，重撥控制電路3迸入鎖定禁止狀態。由於第二NPN管Q2基極為高電平時 導通，因此第二NPN管Q2每隔5分鐘導通一次。由第二NPN管Q2集電極控制的自 動摘機電路4和自動撥號電路5的工作頻率也是5分鐘1次，即每隔5分鐘自動撥號1 次，連續4次後不再撥號。自動摘機電路4和自動撥號電路5的工作原理都是通過繼 電器的吸和及釋放作用，實現電話機壓簧開關和記憶鍵開關的自動開關作用，達到自 動摘機和自動撥號的目的。清零電路6的作用就在於將重撥控制電路3從鎖定禁止撥 號狀態變為解鎖狀態。只要有電話打迸該語音發送器的電話機來，振鈴脈衝經電容C5、二極體D4、 D6、 D7、 D8整流，電容C4儲能使第三繼電器J3吸動一下，觸點由常閉 切換到常開再瞬間切換到常閉，先使重撥控制電路3的復位使能端c與十12V電源斷開， 從髙電平變為低電平，重撥控制電路3內部的555定時器和CD4017計數器斷電復位， 瞬間又使555定時器和CD4017計數器開始重新振蕩計數，即重撥控制電路3被解鎖， 當再發生設備故障告警時，可正常工作。
權利要求
1.一種設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於包括若干個用於採集設備告警信號並轉換為語音信號的告警信號採集電路(1)，每一個告警信號採集電路(1)的語音信號輸出端分別與電話機的話筒(2)連接，用於發送告警語音信號；所述每一個告警信號採集電路(1)分別有一控制輸出端，每一個告警信號採集電路(1)的控制輸出端分別與重撥控制電路(3)的控制輸入端連接，用於啟動所述重撥控制電路(3)；所述重撥控制電路(3)的控制輸出端與自動摘機電路(4)的驅動輸入端和自動撥號電路(5)的驅動輸入端分別連接，用於啟動所述自動摘機電路(4)和自動撥號電路(5)，並控制撥號次數；所述重撥控制電路(3)的復位使能端與清零電路(6)的輸出端連接，所述清零電路(6)的兩輸入端連接所述電話機外線(TN)，控制重撥控制電路(3)由鎖定禁止撥號狀態變為解鎖狀態；所述自動摘機電路(4)與所述電話機的壓簧開關(K1)連接，用於控制所述電話機的自動摘機操作；所述自動撥號電路(5)與所述電話機的記憶鍵開關(K2)連接，用於控制所述電話機的指定撥號操作。
2. 如權利要求1所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述每一個告警 信號採集電路(1)包括用於採集設備告警信號的傳感器電路(101)，所述傳感器電路(101)的信號輸出端與語音錄放控制電路(102)的輸入端連接；所述語音錄放控制 電路(102)的輸出端與語音錄放模塊(103)的控制輸入端連接，用於啟動所述語音 錄放模塊(103);所述語音錄放模塊(103)的信號輸出端提供所述告警信號採集電路U)的語音信號輸出端，所述語音錄放控制電路(102)的輸出端提供所述告警信號 採集電路(1)的控制輸出端。
3. 如權利要求2所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述傳感器電路 (101)包括傳感器，傳感器的信號輸出端提供傳感器電路(101)的信號輸出端。
4. 如權利要求3所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述傳感器並聯 有滑動變阻器。
5. 如權利要求3或4所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述告警信 號為光信號，所述傳感器採用光敏電阻或光敏三極體。
6. 如權利要求2所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述語音錄放控 制電路(102)包括反向器和第一NPN三極體，反向器的輸入端與所述傳感器電路(101) 的信號輸出端連接，反向器的輸出端耦合到第一NPN三極體的基極，第一NPN三極 管的集電極提供所述語音錄放控制電路(102)的輸出端。
7. 如權利要求1所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述重撥控制電 路(3)包括555定時器和CD4017計數器，555定時器的1腳和CD4017計數器的8 腳相連，提供所述重撥控制電路(3)的控制輸入端，該重撥控制電路(3)的控制輸 入端與所述每一個告警信號採集電路U)的控制輸出端之間分別通過二極體連接，555 定時器的3腳連接CD4017計數器的14腳，555定時器的4腳、8腳和CD4017計數器 的16腳分別連接所述清零電路(6)的輸出端，CD4017計數器的15腳通過RC並聯 電路與所述清零電路(6)的輸出端連接，CD4017計數器的4腳、5腳、9腳、10腳 分別通過二極體連接到電阻(R15)的一端，電阻(R15)的另一端連接到第二 NPN 三極體的基極，第二NPN三極體的集電極提供所述重撥控制電路(3)的控制輸出端。
8. 如權利要求1所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述自動摘機電 路(4)包括第一繼電器(Jl),第一繼電器(Jl)採用2P型繼電器，第一繼電器(Jl) 的兩組常開、常閉、動觸點分別代普所述電話機的壓簧開關的兩組常開、常閉、動觸 點並與電話機線路板連接。
9. 如權利要求1所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述自動撥號電 路(5)包括第二繼電器(J2)，第二繼電器(J2)的常開觸點和公共端分別與所述電話 機的記憶鍵開關的兩端連接。
10. 如權利要求1所述的設備告警信號實時語音發送器，其特徵在於所述清零電路 (6)包括整流橋，整流橋的兩輸入端提供所述清零電路(6)的兩輸入端，整流橋的兩輸出端之間連接有第三繼電器(J3)，第三繼電器(J3)的兩端並聯有電容(C4), 第三繼電器(J3)的常閉觸點提供所述清零電路(6)的輸出端。
全文摘要
本發明公開一種設備告警信號實時語音發送器，包括若干個告警信號採集電路，每一個告警信號採集電路的語音信號輸出端分別與電話機的話筒連接；每一個告警信號採集電路的控制輸出端分別與重撥控制電路的控制輸入端連接；重撥控制電路的控制輸出端與自動摘機電路的驅動輸入端和自動撥號電路的驅動輸入端分別連接；重撥控制電路的復位使能端與清零電路的輸出端連接，清零電路的兩輸入端連接所述電話機外線；自動摘機電路與電話機的壓簧開關連接，自動撥號電路與所述電話機的記憶鍵開關連接。本發明實現了告警信號的自動發送，無需人工值守，不僅節省人力，而且能第一時間通知指定維護人員進行設備維護，能最大限度地降低損失。
文檔編號H04M11/04GK101321212SQ200810122810
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月1日 優先權日2008年7月1日
發明者劉厚法, 健 周, 勝 徐, 敏 賈, 錢德林 申請人:江蘇省電力公司泗陽縣供電公司