CN102868468A - 无线预警广播系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的无线预警广播系统采用无线2G/2.5G/3G/3.5G/4G公用网络、PSTN公用网络及FM调频网络作为告警信息传输通道，实现了远程告警、维护及管理功能。同时，本发明涉及的无线预警广播系统不仅仅实现了传统语音告警，还实现了短信转语音告警、数据转语音告警、LED屏显示发布告警、MP3音频告警、音频线路输入告警等功能，极大丰富了告警形式。无线预警广播系统不但解决了传统预警广播系统使用及维护不便的缺点，还丰富了告警形式，提高了预警效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线预警广播系统，尤其涉及一种利用2G/2.5G/3G/3.5G/4G公用网络、PSTN公用网络及FM调频网络，同时实现远程电话告警（同时支持手机、固定电话和小灵通）、短信息合成语音告警、2.5G/3G/3.5G/4G数据转语音告警、LED屏显示发布告警、FM调频网络告警、本地对讲机无线告警、本地麦克风喊话告警、预置信息转语音告警、预置MP3音频告警、音频线路输入告警功能的无线预警广播系统。
背景技术：
传统的预警广播系统一般只支持本地喊话广播告警功能，或通过FM发射机和接收机实现一定范围内的无线语音告警。这类预警广播系统告警形式单一，一般只支持语音告警，同时无法进行远距离、大规模的告警和管理，使用维护不便。而在山洪灾害预警、森林防火预警、气象灾害预警等领域中，预警现场偏远、分散、环境恶劣、条件复杂，不具备人工现场告警及维护的条件，这就要求预警广播系统具备远程无线告警、远程维护、远程集中管理的功能。同时，为了提高预警效果，要求告警的形式多样，不仅仅是单一的语音告警。
发明内容：
本发明目的在于解决以上的问题，不但解决了传统预警广播系统使用及维护不便的缺点，还丰富了告警形式，提高了预警效果。本发明涉及的无线预警广播系统采用无线2G/2.5G/3G/3.5G/4G公用网络、PSTN公用网络及FM调频网络作为告警信息传输通道，实现了远程告警、维护及管理功能。同时，本发明涉及的无线预警广播系统不仅仅实现了传统语音告警，还实现了短信转语音告警、数据转语音告警、LED屏显示发布告警、MP3音频告警、音频线路输入告警等功能，极大地丰富了告警形式。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
无线预警广播系统，主要包括：
32位CPU系统：其是主控单元，完成TCP/IP协议，同时对其它各模块进行控制，完成多功能的综合告警功能；
无线通信模块：一端连接32位CPU系统实现远程无线告警功能，包括语音、短信、数据和远程LED屏显示发布等告警形式，另一端分别连接SIM卡接口模块及八选一选通模块；
TTS模块：一端连接32位CPU系统实现文本转语音告警，另一端连接八选一选通模块；
MP3模块：一端连接32位CPU系统实现预置MP3音频告警，另一端连接八选一选通模块；
对讲机接收模块：一端连接32位CPU系统实现本地对讲机无线告警，另一端连接八选一选通模块；
FM接收模块：一端连接32位CPU系统实现FM调频网络无线告警，另一端连接八选一选通模块；
PSTN模块：一端连接32位CPU系统实现远程固定电话网告警，另一端连接八选一选通模块；
麦克风输入侦测模块：一端连接32位CPU系统实现麦克风音频输入的侦测，另一端通过麦克风模块连接八选一选通模块；
麦克风模块：接入和放大麦克风音频信号，并输出到八选一选通模块；
音频输入侦测模块：一端连接32位CPU系统实现音频线路输入的侦测，另一端通过音频输入模块连接八选一选通模块；
音频输入模块：接入和放大音频输入信号，并输出到八选一选通模块；
RS232接口模块：一端连接32位CPU系统实现串口数据收发及LED控制卡的控制功能，另一端连接LED控制卡进而连接LED显示屏；
车载台信号输出模块：一端通过音频放大模块连接八选一选通模块，另一端连接车载台/发射机，实现车载台信号输出到车载台。而车载台/发射机则通过车载台/发射机电源接口连接系统电源模块；
音频线路输出模块：一端通过音频放大模块连接八选一选通模块，另一端连接车载台/发射机，实现告警信号输出到发射机。而车载台/发射机则通过车载台/发射机电源接口连接系统电源模块；
八选一选通模块：一端连接32位CPU系统实现多路告警语音的选择输出，另一端分别连接无线通信模块、对讲机接收模块、FM接收模块、TTS模块、MP3模块、PSTN模块、麦克风模块、音频输入模块、音频放大模块、本地监听喇叭功放模块、外接喇叭功放模块；
指示灯模块：通过无线通信模块连接32位CPU系统实现系统功能指示；
SIM卡接口模块：实现SIM卡接入和SIM卡保护功能；
GPS模块：连接32位CPU系统，GPS模块接收的GPS数据通过无线通信模块传到指定的GPS服务中心；
电源防雷模块：保护无线预警广播系统不受市电系统的雷击干扰，其一端连接市电接口，另一端连接AC-DC电源模块，AC-DC电源模块一端连接主电检测模块连接到32位CPU控制系统，另一端连接电池充/放电模块及主电与电池切换模块；
电池充/放电控制模块：实现由市电给备用电池充电和防止电池过放电的功能，其一端连接AC-DC电源模块，另一端连接蓄电池/太阳能电池接口，蓄电池/太阳能电池接口一端连接主电与电池切换模块，另一端连接蓄电池/太阳能电池；
主电检测模块：一端连接32位CPU系统以侦测市电供给是否正常，另一端连接AC-DC电源模块；
主电与电池切换模块：分别连接系统电源模块、AC-DC电源模块、蓄电池/太阳能电池接口，实现市电供电与电池供电的无缝切换；
本地监听喇叭功放模块：连接八选一选通模块，包含功放线路和监听喇叭，实现本地告警语音监听功能；
外接喇叭功放模块：连接八选一选通模块，包含功放线路和外接喇叭接口，实现语音广播告警功能；
所述的32位CPU系统内置看门狗和RTC模块，内嵌TCP/IP协议，并通过无线通信模块实现无线告警功能，包括电话、短信息合成语音告警、数据转语音告警和远程LED信息发布等告警形式；并通过FM接收模块，实现FM调频网络告警；并通过对讲机接收模块，实现本地对讲机无线告警；并通过麦克风模块实现本地麦克风喊话告警；并通过音频输入模块实现本地音频告警；并通过MP3模块实现预置MP3音频告警；并通过PSTN模块实现远程固定电话网告警，并实现无线网络和有线网络的远程双备份告警。
所述的无线模块通过UART接口与CPU系统相连，无线通信模块支持GSM/GPRS/CDMA/EDGE/WCDMA/TD-SCDMA/LTE等多种2G/2.5G/3G/ 3.5G/4G网络，且设有天线。
所述的TTS模块通过UART或SPI接口与CPU系统相连。
所述的MP3模块通过UART或I2C接口与CPU系统相连。
所述的FM接收模块通过I2C接口与CPU系统相连，且设有天线。
所述的PSTN模块通过UART或SPI接口与CPU系统相连，包含来电侦测电路，摘机应答电路，DTMF/FSK解码电路，挂机检测电路。
所述的GPS模块通过UART或SPI接口与CPU系统相连，且设有天线。
所述的麦克风模块包含麦克风接口和麦克风信号放大电路。
所述的麦克风输入侦测模块与CPU系统GPIO相连。
所述的音频输入模块包含音频输入接口和音频放大电路。
所述的音频输入侦测模块与CPU系统GPIO相连。
所述的八选一选通模块与CPU系统GPIO相连。
所述的电池充/放电模块包含电池电压检测电路、电压比较电路和电池放电通路开关电路。
所述的本地监听喇叭功放模块包含音频放大电路和本地监听喇叭。
所述的外接喇叭功放模块包含音频放大电路和外接喇叭接口。
采用上述技术方案，本发明涉及的无线预警广播系统不但解决了传统预警广播系统使用及维护不便的缺点，还丰富了告警形式，提高了预警效果。本发明涉及的无线预警广播系统采用无线2G/2.5G/3G/3.5G/4G公用网络、PSTN公用网络、本地无线对讲机及FM调频网络作为告警信息传输通道，实现了远程告警、维护及管理功能。同时，本发明涉及的无线预警广播系统不仅仅实现了传统语音告警，还实现了短信转语音告警、数据转语音告警、LED屏显示发布告警、MP3音频告警、音频线路输入告警等功能，极大丰富了告警形式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的本发明的实施方式，无线预警广播系统包括：32位CPU系统 1、无线通信模块2、TTS模块3、MP3模块4、FM接收模块5、对讲机接收模块6、麦克风输入检查模块7、GPS模块8、八选一选通模块9、PSTN模块A、RS232接口模块B、主电检测模块C、AC-DC电源模块D、防雷模块D1、市电接口D2、电池充/放电控制模块E、指示灯模块F、系统电源模块G、蓄电池/太阳能电池接口G1、车载台/发射机电源接口G2、音频放大模块H、车载台信号输出模块H1、音频线路输出模块H2、本地监听喇叭功放模块I、本地监听喇叭接口I1、本地监听喇叭I2、外接喇叭功放模块J、四路喇叭接口J1、三路预置信息按钮K、麦克风模块L、麦克风接口L1、音频输入模块M、音频输入接口M1、音频输入侦测模块N、主电与电池切换模块P。
本发明中，32位CPU系统1是主控单元，完成TCP/IP协议，同时对其它各模块进行控制，完成多功能的综合告警功能。32位CPU系统通过无线通信模块2实现2G/2.5G/ 3G/3.5G/4G无线语音、短信息、数据和远程LED信息发布业务，通过TTS模块3实现文本转语音功能，通过MP3模块4实现预置MP3音频告警，通过FM接收模块5实现FM调频网络无线告警，通过对讲机接收模块6实现本地对讲机无线告警，通过麦克风输入侦测模块7检测麦克风输入信号和音频输入侦测模块N检测音频输入信号，以及麦克风模块L和音频输入模块M实现本地麦克风告警和音频输入告警，通过GPS模块8获取GPS信息，通过八选一选通模块9实现多路语音选择功能，通过PSTN模块A实现远程固定电话网告警，通过RS232串口模块B实现串口数据的收发及LED控制卡的控制功能，通过主电检测模块C实现检测市电供电是否正常，通过电池充/放电控制模块E实现外接电池充电和放电保护功能，通过主电与电池切换模块实现主电与电池供电的无缝切换，通过指示灯模块F实现指示系统工作状态功能，通过本地监听喇叭功放模块实现本地告警语音监听功能，通过外接喇叭功放模块实现语音广播告警功能。
无线通信模块2采用模块化设计，可同时支持GSM/GPRS/CDMA/EDGE/WCDMA/EVDO/TD-SCDMA/LTE等多种2G/2.5G/ 3G/3.5G/4G网络，且设有天线21和SIM卡接口模块22。无线通信模块2和32位CPU系统1之间采用UART方式相连，无线通信模块主要完成无线网络的空中接口，包括无线数据、无线语音、短信息合成语音告警和GPS数据传输功能。32位CPU系统1可以单独控制无线通信模块2的电源。
TTS模块3主要完成文本转语音的功能。无线通信模块2接收到无线数据或短信传送到32位CPU系统１或RS232串口模块接收到串口数据传送到32位CPU系统１，32位CPU系统1通过UART或SPI接口把文本数据传到TTS模块3，TTS模块3再把接收到的文本数据转换为语音信号播放出去。32位CPU系统1可以单独控制TTS模块3的电源。
MP3模块4主要完成本地MP3语音告警功能。MP3模块4通过UART或I2C总线与32位CPU系统1相连，MP3模块4通过USB总线与外接U盘相连，外接U盘存放有预置的MP3告警音频，当用户启动MP3模块4后MP3告警音频播放出来，并可通过面板上的按钮切换“上一首”或“下一首”音频。32位CPU系统1可以单独控制MP3模块4的电源。
FM接收模块5主要完成FM调频网络告警，可接收70-108MHz FM调频信号，且设有天线51。FM接收模块5通过I2C总线与32位CPU系统1相连，当FM接收模块5接收到设定接收频点上的有效音频时，FM接收模块5会把接收到的音频信号播放出去。32位CPU系统1可以单独控制FM接收模块5的电源。
麦克风输入侦测模块7主要完成麦克风输入信号的检测。
音频输入侦测模块N主要完成音频输入信号的检测。
GPS模块8主要完成GPS数据的接收，并通过UART或SPI接口把GPS数据传到32位CPU系统1、32位CPU系统再把数据通过无线通信模块2发到指定的GPS数据中心，完成GPS定位功能。GPS模块8设有天线81。
八选一选通模块9主要完成多路语音的选择功能。32位CPU系统1根据用户设定的多路语音播放优先级，控制八选一选通模块播放优先级高的有效语音信号。
PSTN模块A主要实现远程固定电话网告警功能，并通过UART或SPI接口与32位CPU系统1相连。PSTN模块A包含远程固定电话来电侦测、DTMF/FSK解码、摘机应答和挂机检测等功能。
RS232接口模块B主要实现串口数据收发及LED控制卡的控制功能，通过UART接口与32位CPU系统1相连。32位CPU系统1可以单独控制RS232接口模块B的电源。
主电检测模块C主要实现侦测市电供给是否正常，其与32位CPU系统1的GPIO相连，通过高低电平信号指示市电供给是否正常。
AC-DC电源模块D主要实现交流市电到直流电的转换。
电池充/放电控制模块E主要实现外接电池充电和放电保护功能。其与32位CPU系统1的GPIO相连，通过电池电压和内部参考电压对比，判断电池是否要充电或是否切断放电通路。
指示灯模块F主要实现指示系统工作状态功能，其与32位CPU系统1的GPIO相连，根据工作状态控制指示灯的亮、灭或闪烁。
系统电源模块G主要提供32 位CPU系统及各种外设正常工作所需的电源。
主电与电池切换模块主要实现市电供电与电池供电的无缝切换。
音频放大模块H主要实现放大8选1开关9输出音频的功能。
本地监听喇叭功放模块I主要实现放大8选1开关9输出音频的功能，其设有一个本地监听喇叭接口I1和本地监听喇叭I2。
外接喇叭功放模块J主要实现放大8选1开关9输出音频的功能，其设有一个连接四路外接喇叭接口J1。
三路预置信息按钮K为用户提供了方便快捷的告警方式，用户可以把常用的告警内容以文本形式预存在系统Flash中，当用户按下预置信息按钮K时，系统会把预置的文本告警信息转换为语音播放出来，这样的预置告警信息可以存储三条。
麦克风模块L主要完成麦克风信号的输入和放大，设有麦克风接口L1。
音频输入模块M主要完成音频信号的输入和放大，设有音频输入接口M1。
本发明涉及的无线预警广播系统不但解决了传统预警广播系统使用及维护不便的缺点，还丰富了告警形式，提高了预警效果。本发明涉及的无线预警广播系统采用无线2G/2.5G/3G/3.5G/4G公用网络、PSTN公用网络、本地无线对讲机及FM调频网络作为告警信息传输通道，实现了远程告警、维护及管理功能。同时，本发明涉及的无线预警广播系统不仅仅实现了传统语音告警，还实现了短信转语音告警、数据转语音告警、LED屏显示发布告警、MP3音频告警、音频线路输入告警等功能，极大丰富了告警形式。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.无线预警广播系统，其特征在于：主要包括：
32位CPU系统：其是主控单元，完成TCP/IP协议，同时对其它各模块进行控制，完成多功能的综合告警功能；
无线通信模块：一端连接32位CPU系统实现远程无线告警功能，包括语音、短信、数据和远程LED屏显示发布等告警形式，另一端分别连接SIM卡接口模块及八选一选通模块；
TTS模块：一端连接32位CPU系统实现文本转语音告警，另一端连接八选一选通模块；
MP3模块：一端连接32位CPU系统实现预置MP3音频告警，另一端连接八选一选通模块；
对讲机接收模块：一端连接32位CPU系统实现本地对讲机无线告警，另一端连接八选一选通模块；
FM接收模块：一端连接32位CPU系统实现FM调频网络无线告警，另一端连接八选一选通模块；
PSTN模块：一端连接32位CPU系统实现远程固定电话网告警，另一端连接八选一选通模块；
麦克风输入侦测模块：一端连接32位CPU系统实现麦克风音频输入的侦测，另一端通过麦克风模块连接八选一选通模块；
麦克风模块：接入和放大麦克风音频信号，并输出到八选一选通模块；
音频输入侦测模块：一端连接32位CPU系统实现音频线路输入的侦测，另一端通过音频输入模块连接八选一选通模块；
音频输入模块：接入和放大音频输入信号，并输出到八选一选通模块；
RS232接口模块：一端连接32位CPU系统实现串口数据收发及LED控制卡的控制功能，另一端连接LED控制卡进而连接LED显示屏；
车载台信号输出模块：一端通过音频放大模块连接八选一选通模块，另一端连接车载台/发射机，实现车载台信号输出到车载台；而车载台/发射机则通过车载台/发射机电源接口连接系统电源模块；
音频线路输出模块：一端通过音频放大模块连接八选一选通模块，另一端连接车载台/发射机，实现告警信号输出到发射机；而车载台/发射机则通过车载台/发射机电源接口连接系统电源模块；
八选一选通模块：一端连接32位CPU系统实现多路告警语音的选择输出，另一端分别连接无线通信模块、对讲机接收模块、FM接收模块、TTS模块、MP3模块、PSTN模块、麦克风模块、音频输入模块、音频放大模块、本地监听喇叭功放模块、外接喇叭功放模块；
指示灯模块：通过无线通信模块连接32位CPU系统实现系统功能指示；
SIM卡接口模块：实现SIM卡接入和SIM卡保护功能；
GPS模块：连接32位CPU系统，GPS模块接收的GPS数据通过无线通信模块传到指定的GPS服务中心；
电源防雷模块：保护无线预警广播系统不受市电系统的雷击干扰，其一端连接市电接口，另一端连接AC-DC电源模块，AC-DC电源模块一端连接主电检测模块连接到32位CPU控制系统，另一端连接电池充/放电模块及主电与电池切换模块；
电池充/放电控制模块：实现由市电给备用电池充电和防止电池过放电的功能，其一端连接AC-DC电源模块，另一端连接蓄电池/太阳能电池接口，蓄电池/太阳能电池接口一端连接主电与电池切换模块，另一端连接蓄电池/太阳能电池；
主电检测模块：一端连接32位CPU系统以侦测市电供给是否正常，另一端连接AC-DC电源模块；
主电与电池切换模块：分别连接系统电源模块、AC-DC电源模块、蓄电池/太阳能电池接口，实现市电供电与电池供电的无缝切换；
本地监听喇叭功放模块：连接八选一选通模块，包含功放线路和监听喇叭，实现本地告警语音监听功能；
外接喇叭功放模块：连接八选一选通模块，包含功放线路和外接喇叭接口，实现语音广播告警功能。
2.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的32位CPU系统内置看门狗和RTC模块，内嵌TCP/IP协议，并通过无线通信模块实现无线告警功能，包括电话、短信息合成语音告警、数据转语音告警和远程LED信息发布等告警形式；并通过FM接收模块，实现FM调频网络告警；并通过对讲机接收模块，实现本地对讲机无线告警；并通过麦克风模块实现本地麦克风喊话告警；并通过音频输入模块实现本地音频告警；并通过MP3模块实现预置MP3音频告警；并通过PSTN模块实现远程固定电话网告警，并实现无线网络和有线网络的远程双备份告警。
3.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的无线模块通过UART接口与CPU系统相连，无线通信模块支持GSM/GPRS/CDMA/EDGE/WCDMA/TD-SCDMA/LTE等多种2G/2.5G/3G/ 3.5G/4G网络，且设有天线。
4.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的TTS模块通过UART或SPI接口与CPU系统相连。
5.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的MP3模块通过UART或I2C接口与CPU系统相连。
6.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的FM接收模块通过I2C接口与CPU系统相连，且设有天线；所述的PSTN模块通过UART或SPI接口与CPU系统相连，包含来电侦测电路，摘机应答电路，DTMF/FSK解码电路，挂机检测电路。
7.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的GPS模块通过UART或SPI接口与CPU系统相连，且设有天线。
8.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的麦克风模块包含麦克风接口和麦克风信号放大电路；所述的麦克风输入侦测模块与CPU系统GPIO相连；所述的音频输入模块包含音频输入接口和音频放大电路。
9.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的音频输入侦测模块与CPU系统GPIO相连；所述的八选一选通模块与CPU系统GPIO相连。
10.如权利要求1所述的无线预警广播系统，其特征在于：所述的电池充/放电模块包含电池电压检测电路、电压比较电路和电池放电通路开关电路；所述的本地监听喇叭功放模块包含音频放大电路和本地监听喇叭；所述的外接喇叭功放模块包含音频放大电路和外接喇叭接口。
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