針對藉助固定電話明升88网址 的防盜報警器在話線遭到破壞情況下,無法將警情送達接警中心或用戶手機的現象,提出一種電路簡單、明升88网址 可靠、占用信道時間短、成本低廉的話線斷線無線呼救系統。
給出完整的硬體電路,其中包括話線斷線與摘機檢測電路,ASK調製的無線發射電路,以及斷線呼救與應答信息的構成、明升88网址 協議,並詳細描述呼救信息發送、接收處理流程。實驗證明,該無線呼救系統極大地提高藉助固定電話明升88网址 的防盜報警器的可靠性,使其誤報率降低了50%,漏報率降低了30%。
在社會治安形勢尚未徹底好轉前,入屋盜竊、搶劫案件不時發生。常見的防盜網、防盜門、防盜鎖等被動防盜設施效果有限,並沒有給住戶帶來真正的安全,反而影響了市容、埋下了消防隱患。在這種情況下,各類防盜報警設備銷量猛增,但多數防盜報警主機只能通過固話線路向外發送警情信息。據報導,在多數惡性入屋犯罪事件中,犯罪分子一般先提前破壞大門外布線規範、一眼就能找到固話線路,後才擇機撬門或開鎖入屋。在這種情況下,報警主機除了藉助警號阻嚇外,無法將警情送出。為避免固話斷線發送不了警情的弊端,個別品牌防盜報警器內置GSM模塊,藉助移動網絡明升88网址 。然而這類主機價格昂貴。日常維護費用大,普及率不高。因此,如何在防盜報警器中增加成本低廉、明升88网址 可靠的話線斷線呼救系統成了一種必然趨勢。
1 系統硬體電路
話線斷線無線呼救系統硬體電路由話線斷線檢測電路、本地話機摘機檢測電路、無線發射電路(調製方式、載波頻率與報警主機內的無線接收模塊相同)等部分組成。
外線經極性變換電路後送話線斷線檢測電路,其輸出信號接MCU的I/O引腳;本地話機摘機檢測電路輸出信號接MCU的另一I/0引腳。當有效時,表示本地話機摘機,忽略話線斷線檢測電路輸出信號。話線斷線檢測與本地電話摘機檢測具體電路。
本地電話摘機檢測電路由電阻R4、R5,以及U2、 U3組成。用戶摘機時,話機電流流經R4,只要話機電流不小於15 mA,則R4上的壓降必定大於1.23 V,PC817光耦內發光二極體可靠導通。R4取值範圍在82~100 Ω之間,過大則話機電壓偏小,影響話機通話;反之,太小則可能造成其上壓降小於1.2 V,PC817不能可靠導通。R5為發光二極體限流電阻,阻值在5l~100Ω之間。由於無法確定外線極性,需要由U2、U3的發光二極體反向並聯構成雙極性檢測,這樣無論L1為正極還是L2為正極均可保證在摘機狀態下U2、U3總有一個處於導通狀態。
外線經二極體VD1~VD4構成的極性變換電路後得到極性固定的饋電電壓,加到U1光耦的1、2引腳。在掛機狀態下,15 V穩壓二極體VDZ擊穿,光耦內發光二極體電流約0.4 mA(交換機饋電約為48 V),光敏三極體飽和導通,輸出高電平,表示話線正常;反之,如果斷線或掛接在外線上的其他話機被摘機等原因,則極性變換電路輸出電壓必定小於2 V,穩壓二極體截止,光耦內光敏三極體也截止,輸出低電平。
在本地話機摘機檢測輸出信號為高電平狀態下,表示話線斷線,可根據報警主機的狀態,做出相應處理——在撤防狀態下,通過蜂鳴器提示話線故障(即話線盜用提示):在布防狀態下,報警主機內的MCU控制器藉助無線發射電路向鄰近同類型主機發出斷線呼救信號,同時觸發警號鳴響提醒鄰居或住戶。
有效明升88网址 距離與發射功率、天線形狀與尺寸、載波頻率、接收模塊靈敏度等因素有關。即使採用2SC3356小功率發射管,對於一個設計優良的ASK調製發射電路(發射功率在4~6 mW之間),有效接收距離也小於200 m(開闊地帶)。
因為防盜報警主機內一般已有無線接收、解調電路(其主要任務是接收無線探頭、遙控器發出的編碼信息),因此無須額外的無線接收、解調電路。
2 明升88网址 協議
2.1 呼救信息
在住房商品化時代,鄰居之間電話號碼、主機編號等均涉及個人隱私,因此斷線後,呼救方必須提供接警中心用戶編號(6位BCD碼。註:報警主機普遍採用C.ID協議與接警中心明升88网址 ,而C.ID協議中用戶編號最多6位)警情代碼、被觸發的防區號、機主本地電話號碼(不能用接警中心用戶編號作為鄰居主機撥通後告知機主的語音信息,原因是機主不熟悉該編號,只能用機主本地電話號碼)、用戶手機、小靈通或辦公室固定電話號碼等信息。為減少無線信道占用時間,將以上信息分3幀(每幀64 bit)送無線發射模塊。相應的,接收方收到鄰居呼救信號後,必須給出相應的應答信號,以便呼救方感知呼救信號是否已被附近同類主機可靠接收,同時阻止其他主機撥打呼救主機對應的機主電話。避免「一機呼救多機響應」現象。同樣為儘可能減少信道占用時間,應答信息幀為32 bit(由l字節標識信息和3位元組接警中心用戶編號組成)。
2.2 信息幀格式與調製方式
呼救信息幀格式與應答信息幀格式
為了能夠直接利用報警主機內無線接收、解調電路完成呼救信號接收與解調,呼救信號調試方式、載波頻率與系統內其他無線發射設備相同。例如,當系統其他無線發射設備採用315 MHz ASK調製方式,信息幀編碼方式與2262編碼器兼容時,可利用信息幀同步頭脈寬比的大小來區分信息類型。由於2262編碼器同步頭脈寬比為1:32(高低電平時間為4:124),那麼呼救信息同步頭脈寬比可選定為l:10(高低電平時間為4:36),相應地應答信息同步頭脈寬比選定為1:17(高低電平時間為4:64)。