無線小型監視控制系統的製作方法
2023-06-24 02:46:56 1
專利名稱：無線小型監視控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一整套基於GSM蜂窩無線通信系統中利用USSD無結構增值服務數據協議的智能無線小型監視控制系統，通常被用於家庭住房和小型辦公場地的安全防護的監視控制和類似用途。
背景技術：
用於家庭住房和小型辦公場所的安全防護監視控制系統(以下簡稱監控系統)通常由監控終端、報警信號傳輸系統和報警信號接收處理系統(以下簡稱報警接收系統)三個部分組成。監控終端主要包括報警信號接收處理裝置(以下簡稱報警處理裝置)、各種感應器、攝像頭和控制器等設備。報警處理裝置的主要作用是接收被設置於監視區域內不同部位不同種類感應器發出的報警信號，經處理後通過報警信號傳輸系統向外發出報警信息，並且將攝像頭抓拍到的圖像存儲到指定的位置。同時，監控終端還可接受通過報警信號傳輸系統傳來的外部指令，操縱控制器(如線路通斷控制器等)使其產生事先設置的控制效果。報警信號傳輸系統則常常利用現有的信息傳輸方式(如有線電話網絡、無線電話網絡和有線電視網絡等)將監控終端發出的報警信號傳輸到報警信號接收處理系統。而報警信號接收處理系統則可接收監控終端發出的報警信息，並採取相應的措施。顯然，報警信號接收處理系統的組成可簡可繁，可以僅僅是一部電話，也可以是一個具有分析處理功能的智能系統。
根據報警信息傳輸方式的不同，又可將監控系統分為有線和無線兩種。這裡所稱的有線系統和無線系統是指監控信息傳輸的有線方式和無線方式。而這裡所稱的信息傳輸包括各種傳感器到報警處理裝置的信息傳輸，也包括監控終端到報警信號接收處理系統的信息傳輸。
有線系統需要在被監視區域布置和安裝電線，以保證傳感器、攝像頭和控制器到報警處理裝置的有效連接。這將造成監控終端總成的安裝和調整困難。對於家庭住房而言，需要在裝修前就將監視感應器的設置位置設定好，且在裝修完成後便不可再變動，要增加監控點就更加困難。對已經裝修好的住房，有線方案必然破壞原有的裝修，或者影響室內裝飾的美觀。有線系統的另一個重要缺陷是很容易被人為切斷連接線路或電源線路而使監控系統部分或完全失效。
無線系統又分為無線傳感器加有線通信報警的所謂半無線系統和無線傳感器加無線通訊報警的所謂全無線系統兩種。前者是指在各種傳感器、攝像頭和控制器與報警信號處理裝置之間採用無線傳輸，而在監控終端與報警信號接收處理系統之間採用有線傳輸。這種方式雖然解決了監控終端安裝、調整困難的問題，但同樣存在容易被人為切斷連接線路而使監控系統部分或完全失效的缺點。後者是指在各種傳感器、攝像頭和控制器與報警處理裝置之間以及監控終端與報警信號接收處理系統之間均採用無線傳輸，故成為全無線系統。全無線系統又分專用無線網系統和公共無線網系統兩種。專用無線網系統因投入成本高而不適合小型監視控制系統。而公用無線網的GSM簡訊是應用十分廣泛的小數據通信手段。但由於GSM簡訊採用存儲轉發方式，其響應速度較慢，最長響應時間可能長達數十分鐘或數小時而失去及時報警的意義。
發明內容
本發明所採用的基於公用無線網絡GSM的無結構增值服務數據(USSD)協議是一種不佔用話音信道的小數據增值服務，因為其平均數據率低(最大數據率為每秒1000比特)但實時性好且運行費用低廉，非常適合一般工業和民用小數據量遠程傳輸。而在小型監視控制系統中，其報警信號多為小數據實時信號，這類信號的信息長度多為幾個或十幾個字節，但必須及時實現遠程傳輸。顯然，採用的基於公用無線網絡GSM的無結構增值服務數據(USSD)協議傳輸報警信息解決了目前全無線系統中利用公用無線網絡所存在的速度較慢的問題。因此，在本發明中採用基於公用無線網絡GSM的無結構增值服務數據(USSD)協議作為監控系統中的報警信號傳輸方式，實現了利用公共無線網的無線傳輸。
本發明在監控終端中各種傳感器、攝像頭和控制器與報警處理裝置之間採用了無線連接，解決了監控終端總安裝、調整困難等問題。並且，監控終端的所有設備均採用電池供電，防止人為切斷連接線路致使監控系統部分或全部失效現象的發生。為減少電池消耗，監控終端中的傳感器和控制器均採用了超低功耗短距離單向(單工)無線傳輸，即採用簡單邊沿檢測電路，當檢測到傳感器發來的報警信號時，觸發單穩態延時電路，在延遲期內連續發送一至多禎報警信號，以確保正確接收。並且，不論傳感器報警狀態是否解除，均不再發送任何信號，以達到節省電源的目的。
本發明的報警信號接收處理系統是一個具有分析處理功能的智能系統，在公共無線網的專門的伺服器中設置了一個信息處理中心資料庫(以下簡稱中心資料庫)。報警信號通過公共無線網傳輸到中心資料庫後，中心資料庫會及時進行分析並根據預先的設定，將報警信息傳輸到相應的報警信息接收終端。中心資料庫還可接收並存儲監控終端總成傳輸來的圖像信息。中心資料庫還與網際網路相連接，通過網際網路終端設備可以瀏覽中心資料庫的內容，並可向中心資料庫發出操作指令。中心資料庫還能夠經過處理的報警信息傳回到公共無線網，由公用無線網的終端設備(如手機、無線瀏覽器等)接收。同樣，中心資料庫也可以將報警信息傳輸到有線通訊網路，由有線通訊網絡的終端設備(如電話、有線瀏覽器等)接收。由此可知，本發明的報警信息接收終端可以是手機、無線瀏覽器、有線電話和有線瀏覽器等，實現了報警信息接收的多樣化。而上述接收終端設備(如手機、無線瀏覽器和有線瀏覽器等)也可以瀏覽中心資料庫的內容，並可向中心資料庫發出操作指令。
下面將結合說明書附圖和實施例對發明作詳細說明。
圖1本發明結構組成框2簡單的邊沿檢測電路示意3實施例的結組成示意1是本發明結構框圖，監控系統有三部分組成監控終端、報警信號傳輸系統(即公用無線電話網GSM)和報警信號接收處理系統。
監控終端包括報警處理裝置、傳感器、攝像頭和控制器。報警處理裝置與傳感器、攝像頭和控制器採用無線連接，並且所有的設備均採用電池供電。報警處理裝置可以無線接收到傳感器發出的報警信號和攝像頭傳來的抓拍圖像的圖像信息，還可以向攝像頭無線發出抓拍指令和向控制器發出執行指令。報警處理裝置設置有採用基於公用無線網絡GSM系統USSD增值服務協議作為信息傳輸方式的模塊，可以在接收到報警信號後立即採用USSD方式通過公共無線網將信息傳輸到報警信號接收處理系統中的中心資料庫，在接收到攝像頭傳來的圖像信息後也通過公共無線網傳輸到中心資料庫。報警處理裝置還可以接收公共信息網傳來的指令，經處理後發送給攝像頭或控制器。本發明所採用的基於公用無線網絡GSM的無結構增值服務數據(USSD)協議的信息傳輸並不影響語音和簡訊通訊，因此，報警處理裝置可以同時作為一部無線座機，使語音通訊和監控信息傳輸一體化。具有報警處理裝置功能的無線座機，可以安放在室內任何一個房間的任何位置，這樣既省去了一部有線話機又大大增加了系統的安全性和可靠性傳感器包括煙霧傳感器、氣體傳感器、振動傳感器、磁感應傳感器和紅外線傳感器等。所有傳感器均帶有無線發射模塊，發送模塊中設置有傳感器通/斷檢測和單穩態延時電路，可以無線方式向報警處理裝置發送報警信號。根據所監視的對象採用不同的傳感器，如為防止盜竊者破門入室，可以採用振動傳感器安置在門上，當門被振動時發出報警信號；還可以在室內設置紅外線傳感器，當紅外線被阻斷時發出報警信號；還可以在室內屋頂上安置煙霧傳感器，當發生火災時發出報警信號。當然，也可以在同一被監視對象上安置多種傳感器，如在保險箱上可以同時設置振動傳感器、磁感應傳感器和紅外線傳感器等。顯然，傳感器的種類和數量可以根據需要任意選擇。
攝像頭包括普通攝像頭和紅外線攝像頭等，攝像頭均帶有無線接收/發送模塊，可以在白天或夜間在接收到指令時攝下被監視區域內的圖像，並將圖像信息發送到報警處理裝置，由報警處理裝置到傳輸中心資料庫。攝像頭也可在某一傳感器發出報警信號時就開始抓拍圖像。顯然，攝像頭種類和數量可以根據需要任意選擇。
控制器包括接通控制器和斷開控制器，控制器均帶有無線接收模塊，可以接收到報警處理裝置發出的執行指令，完成對電源、網線和有線電視電纜的接通或斷開，達到遠程控制家用電器、網絡信號和電視信號等的開通或關斷的目的。顯然，控制器的種類和數量可以根據需要任意選擇。
報警信號接收處理系統包括專門設置的與公共無線網連接的伺服器以及伺服器中的報警信息接收處理中心資料庫，伺服器還與網際網路相連接。報警信號通過公共無線網傳輸到中心資料庫後，中心資料庫會及時進行分析並根據預先的設定，將報警信息傳輸到相應的報警信息接收終端。中心資料庫還可接收並存儲監控終端總成傳輸來的圖像信息。由於中心資料庫與網際網路、公共無線網相連接，因此，接收終端可以是有線瀏覽器、無線瀏覽器、有線電話座機或手機等。中心資料庫與網際網路相連接，通過網際網路終端設備可以瀏覽中心資料庫的內容，並可向中心資料庫發出操作指令。同樣，公共無線網的終端設備(如手機、無線瀏覽器等)也可以瀏覽中心資料庫的內容，並可向中心資料庫發出操作指令。
圖2是本發明為節省電源在無線發送模塊中所採用的簡單邊沿檢測電路示意圖。由圖可知，當檢測到傳感器發來的信號時，觸發單穩態延時電路，在延遲期內連續發送一至多禎報警信號，以確保正確接受。且不論傳感器報警狀態保持多久，均不再發送任何信號，達到節省電源的目的。當傳感器報警狀態解除時，上述檢測和延時電路對傳感器報警狀態解除信號作同樣處理，控制無線發射模塊發出一至多禎恢解除號使信號處理裝置又恢復到監測的工作狀態。
具體實施例圖3是本發明的具體實施例。
本實施例在監控終端中，報警處理裝置和無線座機合為一體，機內設置有採用基於公用無線網絡GSM系統USSD增值服務協議作為信息傳輸方式的模塊，外觀如同普通有線電話座機一樣，可以放置在室內的任何位置。監控終端在大門和窗戶分別安裝了一個振動傳感器、在保險柜安裝一個磁感應傳感器、在臥室門安裝了一個紅外線傳感器、在廚房安裝了一個煙霧傳感器、在客廳安裝了一個普通攝像頭、在車庫安裝了一個紅外攝像頭、在電飯煲電源安裝了一個接通控制器、在網際網路連接線安裝了一個斷開控制器。各種傳感器在出現異常時發出報警信號，報警處理裝置自動將信息發送到中心資料庫。與此同時，報警處理裝置還向攝像頭髮出抓拍指令，攝像頭抓拍到圖像後將圖像信息傳輸到報警處理裝置，由報警處理裝置發送中心資料庫存儲。攝像頭被激活後每隔一定的時間間隔就抓拍一張圖片傳輸到中心資料庫。
中心資料庫接收到報警信息後分別向110、小區保安、手機1和手機2發出報警信息，並將報警處理裝置發來的現場抓拍圖像存儲在伺服器中，為案件分析提供可靠證據。
有線瀏覽器可以瀏覽中心資料庫的內容，並可通過中心資料庫向報警處理裝置發出指令，要求攝像頭抓拍客廳和車庫的實時現場圖像，中型資料庫處理後傳送給報警處理裝置，報警處理裝置向攝像頭髮出指令，攝像頭接到指令後開始抓拍，並將抓拍的圖像信息傳輸到報警處理裝置，報警處理裝置又將圖像信息傳輸到中心資料庫供有線瀏覽器瀏覽，做到了遠程實時監視。有線瀏覽器還可以通過中型資料庫向報警處理裝置發出指令，要求接通或斷開線路連接，通過中心資料庫、報警處理裝置將指令傳輸到控制器，控制器接到並執行指令使其控制的線路的接通或斷開，做到了遠程實時控制。同理，使用無線瀏覽器、手機1或手機2也可以做到如上所述的遠程實時監視和控制。
權利要求
1.一種小型監視控制系統，包括監控終端、報警信號傳輸系統和報警信號接收處理系統，報警信號傳輸系統採用公共無線網GSM，監控終端包括報警處理裝置、傳感器、攝像鏡頭和控制器等設備，其特徵在於採用基於公用無線網絡GSM的無結構增值服務數據(USSD)協議作為報警終端與專門伺服器之間的信息傳輸方式；報警處理裝置與傳感器、攝像頭和控制器之間均採用無線連接，並使用電池供電；報警信號接收處理系統包括與公共無線網連接的專門伺服器以及伺服器中的報警信息接收處理中心資料庫；報警信息接收終端包括無線網路終端和有線網絡終端。
2.根據權利要求1所述小型監視控制系統，其特徵在於報警處理裝置設置有採用基於公用無線網絡GSM系統USSD增值服務協議作為信息傳輸方式的模塊。
3.根據權利要求1所述小型監視控制系統，其特徵在於傳感器帶有無線發送模塊，發送模塊中設置有傳感器通/斷檢測和單穩態延時電路；攝像頭帶有無線接收/發送模塊；控制器帶有無線接收模塊。
4.根據權利要求1所述小型監視控制系統，其特徵在於傳感器包括煙霧傳感器、氣體傳感器、磁感應傳感器、紅外線傳感器或振動傳感器。
5.根據權利要求1所述小型監視控制系統，其特徵在於攝像鏡頭包括普通攝像鏡頭或紅外線攝像鏡頭。
6.根據權利要求1所述小型監視控制系統，其特徵在於控制器包括接通或斷開控制器。
7.根據權利要求1所述小型監視控制系統，其特徵在於專門伺服器以及伺服器中的報警信息接收處理中心資料庫與網際網路相連接。
8.根據權利要求1所述小型監視控制系統，其特徵在於報警信息接收終端包括手機、無線瀏覽器、有線電話或有線瀏覽器。
9.根據權利要求1所述小型監視控制系統，其特徵在於報警處理裝置具有普通無線電話的通訊和簡訊功能。
全文摘要
本發明採用基於公用無線網絡GSM的無結構增值服務數據(USSD)協議作為監控系統中的報警信號傳輸方式，實現了利用公共無線網的無線傳輸。本發明在監控終端中各種傳感器、攝像頭和控制器與報警處理裝置之間採用了無線連接，解決了監控終端總安裝、調整困難等問題。並且，監控終端的所有設備均採用電池供電，防止人為切斷連接線路致使監控系統部分或全部失效現象的發生。本發明的報警信號接收處理系統是一個具有分析處理功能的智能系統，在公共無線網的專門的伺服器中設置了一個信息處理中心資料庫(以下簡稱中心資料庫)。報警信號通過公共無線網傳輸到中心資料庫後，中心資料庫會及時進行分析並根據預先的設定，將報警信息傳輸到相應的報警信息接收終端。本發明還可以方便的實現遠程實時監視和控制。
文檔編號G08B13/194GK1851767SQ20061005426
公開日2006年10月25日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者劉平, 汪傑, 汪渝 申請人:重慶賦仁科技發展有限公司