樓宇對講系統及方法與流程

2023-05-04 07:46:52 2

本發明涉及樓宇安保技術領域，尤其涉及一種樓宇對講系統及方法。

背景技術：

目前，市面上的樓宇對講門鈴系統種類繁多，實現方法各不相同，都各有優缺點。樓宇對講門鈴系統主要由以下幾部分組成：室內機、室外機、適配器、門禁等。按有無視頻畫面，可劃分為非可視和可視樓宇對講門鈴系統；按實現方式，可分無線和有線樓宇對講門鈴系統；按傳輸技術特性，可分模擬和數字樓宇對講門鈴系統。目前非可視對講門鈴系統依然佔有較大市場份額，因該系統不需進行視頻畫面傳輸，故該對講門鈴系統成本低，同時操作方便，但是，該系統方案因不能查看室外的環境情況，在通話中不能清楚的辨別來訪者面貌，所以該對講門鈴系統存在一定的安全隱患；無線對講門鈴系統在實際工程施工中較便捷，布線簡單，同時減少了成本開支，但是，該方案目前存在一定的穩定性問題，易受幹擾影響；數字型樓宇對講門鈴近年來也慢慢發展起來，該系統留給客戶的體驗感更好，質量更高，相應的成本也較高。

有線可視對講門鈴系統有以下幾種電氣信號：總線正極、總線負極、音頻、視頻、通信。為了降低成本，簡化設計電路，以及方便工程施工，通過技術手段，可將其中一些信號整合疊加，減少布線數量。

目前，市面上常見的技術方案有五線制，即總線正極、總線負極、音頻、視頻、通信各採用一根線；四線制則採取疊加手段，例如通信和電源共同一根線、通信和音頻共同一根線、通信和視頻共同一根線等。四線制較多採取通信和電源疊加共同一根線的方案，但是，目前將通信疊加到總線正極上，電路設計較複雜，成本都較高。圖1為當前常用的四線制多室內機對多室外機的系統接線圖，從圖1中可以看出，該系統需中間設備實現多對多功能，系統供電複雜，而且工程接線多，降低效率和增加了成本。

技術實現要素：

本發明提供一種樓宇對講系統及方法，用以解決現有技術中採用通信與電源共用一根走線的方式導致電路設計複雜，成本高的技術問題。

根據本發明的第一方面，本發明提供一種樓宇對講系統，包括：室內機、至少一個室外機和總線正極，其中，室內機、室外機均與總線正極相連，室內機包括主室內機，主室內機用於通過總線正極控制其與室外機的通信，並且為室外機供電。

進一步的，室內機還包括至少一個副室內機，主室內機還用於通過總線正極控制副室內機與室外機之間的通信。

進一步的，主室內機包括用於發送通信信號並且採集反饋信息的第一編解碼電路。

進一步的，室外機和副室內機都包括用於解碼通信信號並發送反饋信息的第二編解碼電路。

進一步的，第二編解碼電路包括解碼電路和回碼電路，其中，解碼電路包括第四二極體、第四三極體、第九電阻、第五三極體、第一光耦、第十一電阻及依次串聯的第一電容、第六電阻、第七電阻、第八電阻和第十電阻組成的第五支路，第一電容一端與總線正極相連、另一端與第六電阻相連，第四二極體與第七電阻並聯且第四二極體的正極與第六電阻相連，第四三極體的基極與第四二極體的正極相連，發射極與第四二極體的負極相連，集電極與第九電阻一端相連，第九電阻另一端與第五三極體的基極相連，第五三極體的集電極與第十電阻相連，發射極與第一光耦陽極相連，第一光耦的陰極接地，集電極接外部電源，發射極與第十一電阻相連；

回碼電路包括第十二電阻、第十三電阻、第六三極體、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第二光耦及第十七電阻，第十二電阻一端與總線正極相連，另一端與第六三極體的集電極相連，第十三電阻與第十二電阻並聯，第六三極體的發射極與第十四電阻一端相連，集電極與第十五電阻一端相連，第十四電阻另一端接地，第十五電阻另一端與第二光耦的發射極相連，第二光耦的集電極與第十六電阻相連，第二光耦的陽極接外部電源，陰極與第十七電阻相連。

根據本發明的第二方面，本發明提供一種樓宇對講方法，包括：室外機呼叫室內機步驟：

室外機通過總線正極向主室內機發送呼叫請求；

主室內機收到呼叫請求後，向總線正極發送巡檢指令；

發送呼叫請求的室外機從總線正極接收巡檢指令後，向總線正極發送第一回碼信息；

主室內機接收第一回碼信息後向總線正極發送呼叫確認指令，同時主室內機響鈴並開啟視頻。

進一步的，室外機呼叫室內機步驟，還包括：

副室內機從總線正極接收呼叫確認指令後響鈴並開啟視頻；

室外機開啟攝像頭，等待室內機接聽。

進一步的，上述方法還包括副室內機監視室外機步驟：

副室內機通過總線正極向主室內機發送監視請求信號；

主室內機接收到監視請求信號後，向總線正極發送巡檢指令；

副室內機接收到巡檢指令後，向總線正極發送第三回碼信息；

主室內機根據第三回碼信息，向總線正極發送監視指令；

室外機接收到監視指令後，打開攝像頭並向總線正極發送第四回碼信息；

主室內機根據第四回碼信息向發送監視請求信號的副室內機發出監視確認指令，以建立副室內機監視室外機的通道。

根據本發明的第三方面，本發明提供一種樓宇對講方法，包括：主室內機監視室外機步驟：

主室內機通過總線正極向室外機發送監視請求指令；

室外機向總線正極發送第二回碼信息，返回自己是否處於空閒狀態；

若所有室外機都處於空閒狀態，則主室內機向總線正極發出監視確認指令；

室外機從總線正極上收到監視確認指令後打開攝像頭，供主室內機依次查看。

本發明提供的樓宇對講系統及方法，電源和通信共同走線，室內機與室外機均掛接在總線正極，通過主室內機控制其與室外機的通信，並且為室外機提供電源，工程施工和接線簡單，實現電源和通信疊加的硬體方式簡便，在多室內機對多室外機的情況下，直接將室內機和室外機掛接在總線正極上即可，不需要添加額外的中間設備，可以減低成本輸出。

附圖說明

圖1為當前常用的四線制多室內機對多室外機的系統接線圖；

圖2為本發明實施例一的樓宇對講系統結構示意圖；

圖3為本發明實施例二的第一編解碼電路圖；

圖4a為本發明實施例二的解碼電路圖；

圖4b為本發明實施例二的回碼電路圖；

圖5為本發明實施例三的樓宇對講方法的一流程示意圖；

圖6為本發明實施例三的樓宇對講方法的另一流程示意圖；

圖7為本發明實施例四的樓宇對講方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本發明作進一步詳細說明。本發明可以以多種不同的形式來實現，並不限於本實施例所描述的實施方式。提供以下具體實施方式的目的是便於對本發明公開內容更清楚透徹的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字詞僅是針對所示結構在對應附圖中位置而言。

然而，本領域的技術人員可能會意識到其中的一個或多個的具體細節描述可以被省略，或者還可以採用其他的方法、組件或材料。在一些例子中，一些實施方式並沒有描述或沒有詳細的描述。

此外，本文中記載的技術特徵、技術方案還可以在一個或多個實施例中以任意合適的方式組合。對於本領域的技術人員來說，易於理解與本文提供的實施例有關的方法的步驟或操作順序還可以改變。因此，附圖和實施例中的任何順序僅僅用於說明用途，並不暗示要求按照一定的順序，除非明確說明要求按照某一順序。

本文中為部件所編序號本身，例如「第一」、「第二」等，僅用於區分所描述的對象，不具有任何順序或技術含義。而本發明所說「連接」、「聯接」，如無特別說明，均包括直接和間接連接(聯接)。

實施例一：

請參考圖2，本實施例提供一種樓宇對講系統，包括：室內機1、至少一個室外機2、總線正極3，其中，室內機1、室外機2均與總線正極3相連，室內機1包括主室內機1A，主室內機1A用於通過總線正極3控制其與室外機2的通信，並且為室外機2供電。

進一步的，室內機1還包括至少一個副室內機1B，主室內機1A還用於通過總線正極3控制副室內機1B與室外機2之間的通信。

本實施例中電源和通信共同走線，即採用總線正極3作為電源和通信線，室內機1和室外機2均掛接在總線正極3上，同時室內機1和室外機2均與總線負極(即地線4)相連接，通過總線正極3實現室內機1和室外機2的信息交互，室外機2由主室內機1A供電。僅有一臺室內機1設置為主室內機1A，其他室內機1為副室內機1B，主室內機1A是通信的主控部分，並且主室內機1A負責整個系統通信的指令發起和指令中轉，主室內機1A採用脈寬調製方式實現通信，室外機2對總線正極3上的信號進行解碼來識別指令，同時在特定的位置上返回自己的狀態或請求，主室內機1A對反饋回來的信息進行集中處理。在整個系統中，室內機1有僅只有一臺主室內機1A，但允許多臺副室內機1B和多臺室外機2存在。

本實施例的樓宇對講系統可採取四線制，電源和通信共同走線，音頻、視頻、電源負單獨走線。音頻和視頻採取單獨走線，有利於避免來自外界的幹擾，視頻獨立出來可以增強系統抗幹擾能力，提高通話質量；工程施工和接線簡單，實現電源和通信疊加的硬體方式簡便，在多室內機1對多室外機2的情況下，直接將室內機1和室外機2掛接在總線正極3上即可，不需要添加額外的中間設備，可以減低成本輸出。

實施例二：

本實施例是在上述實施例的基礎上進行的補充說明。

本實施例提供一種樓宇對講系統，其中，主室內機1A包括用於發送通信信號並且採集反饋信息的第一編解碼電路。室外機2和副室內機1B均包括用於解碼通信信號並發送反饋信息的第二編解碼電路。

如圖3所示的第一編解碼電路，包括與總線正極連接的第一支路、第二支路、第三支路和第四支路，其中，第一支路包括第一三極體Q20、第一二極體D14、第一穩壓管Z4和第一電阻R97，第一三極體Q20的發射極與第一二極體D14的正極連接，第一二極體D14的負極與總線正極連接，第一三極體Q20的基極與第一穩壓管Z4的正極連接，第一穩壓管Z4的負極與第一三極體Q20的集電極連接，第一電阻R97一端與第一三極體Q20的基極連接，另一端接地；

第二支路包括場效應管Q22、第二電阻R12和第二穩壓管Z3，場效應管Q22的漏極與和源極均與總線正極相連，第二穩壓管Z3和第二電阻R12均並聯在場效應管Q22的源極和柵極，第二穩壓管Z3的負極還與第一穩壓管Z4的負極相連；

第三支路包括第二二極體D4、第二三極體Q9和第三電阻R67，第二二極體D4的負極與第二三極體Q9的基極相連，第二三極體Q9的集電極與第三電阻R67相連，第二三極體Q9的發射極接地，第三電阻R67還與場效應管Q22的柵極相連；

第四支路包括第三二極體D5、第四電阻R22、第三三極體Q10、第三穩壓管Z5和第五電阻R26，第三二極體D5的負極與第四電阻R22相連，第四電阻R22另一端與第三三極體Q10的基極相連，第三三極體Q10的集電極與第三穩壓管Z5的正極相連，第三穩壓管Z5的負極與第五電阻R26相連，第五電阻R26的另一端與總線正極相連，第三三極體Q10的發射極接地。

該部分電路功能是：向副室內機1B和室外機2發送通信信號，同時採集它們所反饋回來的信息。主室內機1A待機情況下，Q20和Q22同時導通向L+供BUS+電壓，主室內機1A需要通信時Q22關閉、Q10導通，將總線正極3供電電源從BUS+拉到Vol_L，形成一個電壓差，以脈寬調製方式實現通信，外部設備(副室內機1B和/或室外機)解碼後會根據是否與自己相關做出操作，如果與自己相關則回碼，主室內機1A通過單片機採樣獲取回碼信息，並做下一步操作。上述第一編解碼電路簡單，通過脈寬調製和單片機採樣來實現室內機1與室外機2的通信，並且通信穩定性好，同時也降低了室內機1的成本高。如圖4a-4b所示為第二編解碼電路，第二編解碼電路包括解碼電路和回碼電路，其中圖4a為解碼電路，圖4b為回碼電路，其中，解碼電路包括第四二極體D1、第四三極體Q4、第九電阻R49、第五三極體Q6、第一光耦U5、第十一電阻R23及依次串聯的第一電容C2、第六電阻R18、第七電阻R19、第八電阻R7和第十電阻R8組成的第五支路，第一電容C2一端與總線正極相連、另一端與第六電阻R18相連，第四二極體D1與第七電阻R19並聯且第四二極體D1的正極與第六電阻R18相連，第四三極體Q4的基極與第四二極體D1的正極相連，發射極與第四二極體D1的負極相連，集電極與第九電阻R49一端相連，第九電阻R49另一端與第五三極體Q6的基極相連，第五三極體Q6的集電極與第十電阻R8相連，發射極與第一光耦U5陽極相連，第一光耦U5的陰極接地，集電極接外部電源，發射極與第十一電阻R23相連；

回碼電路包括第十二電阻R60、第十三電阻R61、第六三極體Q30、第十四電阻R62、第十五電阻R63、第十六電阻R64、第二光耦U8及第十七電阻R13，第十二電阻R60一端與總線正極相連，另一端與第六三極體Q30的集電極相連，第十三電阻R61與第十二電阻R60並聯，第六三極體Q30的發射極與第十四電阻R62一端相連，集電極與第十五電阻R63一端相連，第十四電阻R62另一端接地，第十五電阻R63另一端與第二光耦U8的發射極相連，第二光耦U8的集電極與第十六電阻R64相連，第二光耦U8的陽極接外部電源，陰極與第十七電阻R13相連。

解碼電路中，總線正極3電壓BUS+到Vol_L(在圖3中，第三三極體Q10導通，使得第三穩壓管Z5將電壓穩到Vol_L)跳變，第一電容C2兩端壓差不變，第六電阻R18和第七電阻R19分壓使得第四三極體Q4導通，第五三極體Q6也導通，第五三極體Q6導通後，第一光耦U5中的二極體導通使得第一光耦U5集電極到發射極導通，VCC送到DECODE輸出高；反之，第四三極體Q4不導通，第五三極體Q6和第一光耦U5不導通，使得DECODE倒地輸出低。

回碼電路：副室內機1B或室外機2控制FEEDBACK2輸出高，第二光耦U8和第六三極體Q30導通，拉電流(第二光耦U8導通，第十八電阻R59和第十六電阻R64分壓，使得第十八電阻R59兩端電壓一定，因第六三極體Q30基極電流較小，第十五電阻R63電壓較小，第六三極體Q30基射極電壓一定，最後第十八電阻R59兩端電壓減去第十五電阻R63和第六三極體Q30基射極電壓電壓，可以得出第十四電阻R62兩端電壓差，而第十四電阻R62電阻較小，故可以使得電流較大，導致L+線上電流較大，稱為拉電流)反饋回主室內機1A。

進一步的，室內機1同時包括第一編解碼電路和第二編解碼電路，當室內機1設置為主室內機1A時才會使用第一編解碼電路，副室內機1B僅使用第二編解碼電路。

進一步的，上述系統還包括為室內機1供電的供電電源。室內機1均設置有供電電源，只有室外機2是由主室內機1A室內機1供電。供電電源可採用電源適配器進行供電。

實施例三：

請參考圖5，本實施例提供一種樓宇對講方法，包括：室外機呼叫室內機步驟：

步驟11，室外機通過總線正極向主室內機發送呼叫請求。在空閒狀態下，室外機通過對總線正極拉電流來向主室內機發送呼叫請求。

步驟12，主室內機收到呼叫請求後，向總線正極發送巡檢指令。

主室內機從總線正極上監測到其他設備(即室外機)有請求信號，主室內機向總線正極發送巡檢指令。主室內機發送的指令包括但不限於巡檢指令、呼叫確認指令和監視指令，所有指令均包括信息區和回碼區，其中，信息區包括識別頭、被訪問地址編碼和命令三部分，回碼區用於被訪問地址編號的設備返回給主室內機自身狀態。

步驟13，發送呼叫請求的室外機從總線正極接收巡檢指令後，向總線正極發送第一回碼信息。

發送呼叫請求的設備(此時為室外機)在收到巡檢指令後，在巡檢指令的信息區告訴主室內機自己的地址編碼，主室內機再對該地址發送巡檢指令，室外機第二次收到巡檢指令後在回碼區返回自己的狀態(此時狀態為「呼叫」)，室外機返回的為第一回碼信息。

步驟14，主室內機接收第一回碼信息後向總線正極發送呼叫確認指令，同時主室內機響鈴並開啟視頻。

主室內機從總線正極接收到室外機返回的第一回碼信息並解析後，通過總線正極向發送呼叫請求的室外機發送呼叫確認指令，主室內機先響鈴並打開視頻，室外機打開攝像頭，等待室內機接聽。

本實施例提供的樓宇對講方法，主室內機與室外機之間通過總線正極進行通信，工程施工和接線簡單，在多室內機對多室外機的情況下，直接將室內機和室外機掛接在總線正極上即可，不需要添加額外的中間設備，可以減低成本輸出。

進一步的，室外機呼叫室內機步驟，還包括：

步驟15，副室內機從總線正極接收呼叫確認指令後響鈴並開啟視頻。本步驟在副室內機存在的情況下執行。

步驟16，室外機開啟攝像頭，等待室內機接聽。

進一步的，如圖6所示，上述方法還包括副室內機監視室外機步驟：

步驟21，副室內機通過總線正極向主室內機發送監視請求信號。

首先副室內機拉總線正極電流，以向主室內機發送監視請求信號。

步驟22，主室內機接收到監視請求信號後，向總線正極發送巡檢指令。

主室內機收到監視請求信號後向總線正極發送巡檢指令

步驟23，副室內機接收到巡檢指令後，向總線正極發送第三回碼信息。

副室內機在對應的信息區拉碼，告訴主室內機自己的地址編碼，即向總線正極發送第三回碼信息。

步驟24，主室內機根據第三回碼信息，向總線正極發送監視指令。

主室內機收到第三回碼信息後，向第三回碼信息中的地址編碼再次發送巡檢指令，副室內機在回碼區返回自己的狀態(此時為監視狀態)，主室內機向室外機發送監視指令。

步驟25，室外機接收到監視指令後，打開攝像頭並向總線正極發送第四回碼信息。

室外機從總線正極收到監視指令後打開攝像頭並返回自己的狀態(即監視狀態)，即向總線正極發送第四回碼信息。

步驟26，主室內機根據第四回碼信息向發送監視請求信號的副室內機發出監視確認指令，以建立副室內機監視室外機的通道。

主室內機收到第四回碼信息後向申請監視的副室內機發出監視確認指令，以建立副室內機監視室外機的通道。

實施例四

請參考圖7，本實施例提供一種樓宇對講方法，包括：主室內機監視室外機步驟，具體為：

步驟31，主室內機通過總線正極向室外機發送監視請求指令。

步驟32，室外機向總線正極發送第二回碼信息，返回自己是否處於空閒狀態；

步驟33，若所有室外機都處於空閒狀態，則主室內機向總線正極發出監視確認指令；

步驟34，室外機從總線正極上收到監視確認指令後打開攝像頭，供主室內機依次查看。

首先主室內機向室外機發送監視請求指令，室外機返回自己是否處於空閒狀態，若主室內機收到所有室外機都處於空閒狀態，則主室內機發出監視確認指令，室外機收到後依次打開攝像頭，主室內機可依次切換查看每一臺室外機。

以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。