CN103813257A - 一种可在线监测的防空警报扬声装置及监测方法 - Google Patents

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谭文健
范良凯
俞燕刚
杜辉
李效芳
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Zhejiang Yuanrong Technology Co ltd
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Nanjing Junli Intelligent & Technology Co Ltd
ZHEJIANG YUANRONG TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明提出了一种在线监测防空警报扬声器状态的装置，包括扬声器、功率放大器、开关器、扬声器监测模块、微处理器模块、通信模块和显示模块，所述微处理器模块分别与开关器、扬声器监测模块、通信模块和显示模块连接，所述开关器为双向可控开关，开关器的第一输入端连接功率放大器的输出端，开关器的第二输入端连接扬声器监测模块，开关器的输出端连接扬声器的输入端，通信模块与上位机连接。本发明通过开关器使扬声器的输入端可以在功率放大器和扬声器监测模块之间自由切换，实现了在线监测，对于提高人民防空的快速反应能力和灵敏性、可靠性具有重要的意义。

Description

一种可在线监测的防空警报扬声装置及监测方法
技术领域
本发明涉及音频设备领域，尤其是涉及一种可在线监测的防空警报扬声装置及监测方法。
背景技术
防空警报是报知敌空袭的警报。战时，担负着引导群众顺利疏散行动预防空袭的报知任务；平时，兼负防洪、防震等抵御自然灾害和次生灾害人防的紧急报知任务。随着我国城市化的进程加快，越来越多的人口进入城镇，而面对风云变幻的国际形势造成的战争威胁和频繁的自然灾害，如何及时、有效的预警，是关系到广大人民群众生命财产安全的头等大事。
防空警报扬声器是最普遍的防空警报终端设备，其工作状态的好坏直接关系到人民生命财产的安全，是防空警报系统性能的最直接的体现，因而对扬声器状态的监测就显得尤为重要。传统的方式是有人力来完成，但这样的方式不能适应人民防空快速反应的需要，不能随时监测防空警报扬声器的状态。设计扬声器状态监测装置，对于提高人民防空的快速反应能力和灵敏性、可靠性具有重要的意义。
中华人民共和国国家知识产权局于2012年07月18日公开了公布号为CN102595300A的专利文献，名称是扬声器的故障检测装置及扬声器系统，其包括阻抗检测电路、信号源装置、故障判断控制装置、滤波电路、音频驱动电路、音频连接器，所述音频连接器与所述阻抗检测电路相连，所述阻抗检测电路输出端与所述滤波电路相连，所述滤波电路输出端与所述故障判断控制装置相连，所述故障判断控制装置输出端与所述音频驱动电路相连，所述音频驱动电路输出端与所述音频连接器相连，所述信号源装置与所述阻抗检测电路相连；所述故障判断控制装置用于判断扬声器的状态、并进行状态提示，所述故障判断控制装置还用于控制音频驱动电路，所述信号源装置用于为所述阻抗检测电路提供激励信号，所述阻抗检测电路用于将扬声器的状态转换成电压输出，所述滤路电路用于滤波所述音频驱动电路输出的电信号。此方案不能实现远程在线检测扬声器，实时性不够好，对于防空系统来说，将扬声器拆卸测试可能会导致警报无法及时发布，带来安全隐患。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的无法实时在线检测扬声器的技术问题，提供一种结构简单、易于实现、可以在线远程监测、安全性高的防空警报扬声装置及监测方法。
本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种可在线监测的防空警报扬声装置，包括扬声器、功率放大器、开关器、扬声器监测模块、微处理器模块、通信模块和显示模块，所述微处理器模块分别与开关器、扬声器监测模块、通信模块和显示模块连接，所述开关器为双向可控开关，开关器的第一输入端连接功率放大器的输出端，开关器的第二输入端连接扬声器监测模块，开关器的输出端连接扬声器的输入端，通信模块与上位机连接。
作为优选，所述扬声器监测模块包括电压检测电路、电流检测电路、供电电路和除法器电路，所述供电电路输出端连接开关器的第二输入端，所述电压检测电路和电流检测电路都与供电电路连接，所述电压检测电路和电流检测电路的输出端都与除法器电路连接，所述供电电路和除法器电路都与微处理器模块连接。
作为优选，所述通信模块包括有线通信单元和无线通信单元，所述有线通信单元和无线通信单元都与微处理器模块连接。
作为优选，所述无线通信单元包括北斗短报文通信芯片。
作为优选，可在线监测的防空警报扬声装置还包括音频信号检测模块，所述音频信号检测模块的输入端连接功率放大器的输出端，所述音频信号检测模块的输出端连接微处理器模块。
音频信号检测模块通过检测功率放大器的输出电平来判断是否有音频信号输出。
一种防空警报扬声装置的监测方法，应用于如权利要求5所述的防空警报扬声装置，包括以下步骤：
a、开关器接收微处理器模块的控制信号，断开第一输入端和输出端的连接，接通第二输入端和输出端的连接；
b、扬声器监测模块的供电电路输出电流到扬声器；
c、电压检测模块检测扬声器输入端之间的电压值并发送到除法器，电流检测模块检测扬声器上的电流值并发送到除法器；
d、除法器通过电压值和电流值计算扬声器线圈阻值，并将阻值发送到微处理器模块；
e、微处理器模块将阻值与预设的阈值区间比较，如果阻值在阈值区间之外，则通过通信模块向上位机发送警示信号，同时检测到的阻值通过显示模块显示。
作为优选，当音频信号检测模块检测到功率放大器有输出音频信号时，立即发送工作信号到微处理器模块，微处理器模块进入停测状态：微处理器模块判断此时开关器的连接状态，如果是第一输入端和输出端连接，则保持连接状态不变；如果是第二输出端和输出端连接，则立即对开关器进行切换，使第一输入端和输出端连接，断开第二输入端和输出端的连接。
作为优选，当微处理器模块进入停测状态以后，接收到任何渠道过来的测试信号都只进行存储，不对扬声器进行检测，当音频信号检测模块连续一小时没有向微处理器模块发送工作信号以后，微处理器退出停测状态，如果此时存储有测试信号，则对扬声器进行检测。
一台上位机可以通过有线网络和无线网络连接多个扬声装置。在需要的时候，上位机向扬声装置发送测试信号对扬声器进行测试，通信模块接收到测试信号以后传递给微处理器模块，然后进入步骤开始检测。测试结构也通过通信模块传递给上位机，上位机可以实时了解扬声器的状态，一旦发现故障可以及时安排人员进行处理。
由于防空系统的特殊性，不能对扬声器进行拆卸后测试，本方案通过开关器使扬声器的输入端可以在功率放大器和扬声器监测模块之间自由切换，实现了在线监测。并且在出现警报时，立即停止测试，转而进行播报；开始播报以后，只有一端时间没有音频信号才接受测试，以保证播报不会被影响。
对于防空警报系统来说，对于扬声器的失真度等要求较低，只要能够正常发声即可，所以不必需要采取现有的一些扬声器测试系统中较为复杂的模块，只需要检测线圈阻值即可，阻值正常则表示扬声器可以正常播报防空警报，阻值不正常则表示可能出现短路或者断路，需要进行检修。
本发明带来的实质性效果是，可以实时在线监测扬声器的状态，结构简单可靠，多种通信方式可以应对不同的环境，也提高了可靠性，出现防空警报时优先进行播报，对于提高人民防空的快速反应能力和灵敏性、可靠性具有重要的意义。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图中：1、扬声器，2、开关器，3、功率放大器，4、微处理器模块，5、扬声器监测模块，6、显示模块，7、通信模块，8、音频信号检测模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种可在线监测的防空警报扬声装置，如图1所示，包括扬声器1、功率放大器3、开关器2、扬声器监测模块5、微处理器模块4、通信模块6、显示模块7和音频信号检测模块8，所述微处理器模块4分别与开关器2、扬声器监测模块5、通信模块7、显示模块6和音频信号检测模块8连接，所述开关器2为双向可控开关，开关器2的第一输入端连接功率放大器3的输出端，开关器2的第二输入端连接扬声器监测模块5，开关器2的输出端连接扬声器1的输入端，通信模块7与上位机连接。音频信号检测模块8的输入端连接功率放大器3的输出端，输出端连接微处理器模块4。通信模块7包括有线通信单元和无线通信单元，有线通信单元和无线通信单元都与微处理器模块4连接。无线通信单元包括北斗短报文通信芯片。
扬声器监测模块5包括电压检测电路、电流检测电路、供电电路和除法器电路，供电电路输出端连接开关器的第二输入端，电压检测电路和电流检测电路都与供电电路连接，电压检测电路和电流检测电路的输出端都与除法器电路连接，供电电路和除法器电路都与微处理器模块连接。
一种防空警报扬声装置的监测方法，包括以下步骤：
a、开关器接收微处理器模块的控制信号，断开第一输入端和输出端的连接，接通第二输入端和输出端的连接；
b、扬声器监测模块的供电电路输出电流到扬声器；
c、电压检测模块检测扬声器输入端之间的电压值并发送到除法器，电流检测模块检测扬声器上的电流值并发送到除法器；
d、除法器通过电压值和电流值计算扬声器线圈阻值，并将阻值发送到微处理器模块；
e、微处理器模块将阻值与预设的阈值区间比较，如果阻值在阈值区间之外，则通过通信模块向上位机发送警示信号，同时检测到的阻值通过显示模块显示。
当音频信号检测模块检测到功率放大器有输出音频信号时，立即发送工作信号到微处理器模块，微处理器模块进入停测状态：微处理器模块判断此时开关器的连接状态，如果是第一输入端和输出端连接，则保持连接状态不变；如果是第二输出端和输出端连接，则立即对开关器进行切换，使第一输入端和输出端连接，断开第二输入端和输出端的连接。
当微处理器模块进入停测状态以后，接收到任何渠道过来的测试信号都只进行存储，不对扬声器进行检测，当音频信号检测模块连续一小时没有向微处理器模块发送工作信号以后，微处理器退出停测状态，如果此时存储有测试信号，则对扬声器进行检测。
防空警报必须第一时间进行播报，不得延误，当检测与播报警报冲突时，将检测押后，等到防空警报播报完毕以后再进行。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了开关器、通信模块、除法器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种可在线监测的防空警报扬声装置，其特征在于，包括扬声器、功率放大器、开关器、扬声器监测模块、微处理器模块、通信模块和显示模块，所述微处理器模块分别与开关器、扬声器监测模块、通信模块和显示模块连接，所述开关器为双向可控开关，开关器的第一输入端连接功率放大器的输出端，开关器的第二输入端连接扬声器监测模块，开关器的输出端连接扬声器的输入端，通信模块与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的一种可在线监测的防空警报扬声装置，其特征在于，所述扬声器监测模块包括电压检测电路、电流检测电路、供电电路和除法器电路，所述供电电路输出端连接开关器的第二输入端，所述电压检测电路和电流检测电路都与供电电路连接，所述电压检测电路和电流检测电路的输出端都与除法器电路连接，所述供电电路和除法器电路都与微处理器模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种可在线监测的防空警报扬声装置，其特征在于，所述通信模块包括有线通信单元和无线通信单元，所述有线通信单元和无线通信单元都与微处理器模块连接。
4.根据权利要求3所述的一种可在线监测的防空警报扬声装置，其特征在于，所述无线通信单元包括北斗短报文通信芯片。
5.根据权利要求2所述的一种可在线监测的防空警报扬声装置，其特征在于，还包括音频信号检测模块，所述音频信号检测模块的输入端连接功率放大器的输出端，所述音频信号检测模块的输出端连接微处理器模块。
6.一种防空警报扬声装置的监测方法，应用于如权利要求5所述的防空警报扬声装置，其特征在于，包括以下步骤：
a、开关器接收微处理器模块的控制信号，断开第一输入端和输出端的连接，接通第二输入端和输出端的连接；
b、扬声器监测模块的供电电路输出电流到扬声器；
c、电压检测模块检测扬声器输入端之间的电压值并发送到除法器，电流检测模块检测扬声器上的电流值并发送到除法器；
d、除法器通过电压值和电流值计算扬声器线圈阻值，并将阻值发送到微处理器模块；
e、微处理器模块将阻值与预设的阈值区间比较，如果阻值在阈值区间之外，则通过通信模块向上位机发送警示信号，同时检测到的阻值通过显示模块显示。
7.根据权利要求6所述的防空警报扬声装置的监测方法，其特征在于，当音频信号检测模块检测到功率放大器有输出音频信号时，立即发送工作信号到微处理器模块，微处理器模块进入停测状态：微处理器模块判断此时开关器的连接状态，如果是第一输入端和输出端连接，则保持连接状态不变；如果是第二输出端和输出端连接，则立即对开关器进行切换，使第一输入端和输出端连接，断开第二输入端和输出端的连接。
8.根据权利要求7所述的防空警报扬声装置的监测方法，其特征在于，当微处理器模块进入停测状态以后，接收到任何渠道过来的测试信号都只进行存储，不对扬声器进行检测，当音频信号检测模块连续一小时没有向微处理器模块发送工作信号以后，微处理器退出停测状态，如果此时存储有测试信号，则对扬声器进行检测。
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