CN106506887A - 楼宇对讲系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种楼宇对讲系统及方法，其中楼宇对讲系统包括：室内机、至少一个室外机和总线正极，其中，室内机、室外机均与总线正极相连，室内机包括主室内机，主室内机用于通过总线正极控制其与室外机的通信，并且为室外机供电。本发明提供的楼宇对讲系统及方法，电源和通信共同走线，室内机与室外机均挂接在总线正极，通过主室内机控制其与室外机的通信，并且为室外机提供电源，工程施工和接线简单，实现电源和通信叠加的硬件方式简便，在多室内机对多室外机的情况下，直接将室内机和室外机挂接在总线正极上即可，不需要添加额外的中间设备，可以减低成本输出。

Description

楼宇对讲系统及方法

技术领域

本发明涉及楼宇安保技术领域，尤其涉及一种楼宇对讲系统及方法。

背景技术

目前，市面上的楼宇对讲门铃系统种类繁多，实现方法各不相同，都各有优缺点。楼宇对讲门铃系统主要由以下几部分组成：室内机、室外机、适配器、门禁等。按有无视频画面，可划分为非可视和可视楼宇对讲门铃系统；按实现方式，可分无线和有线楼宇对讲门铃系统；按传输技术特性，可分模拟和数字楼宇对讲门铃系统。目前非可视对讲门铃系统依然占有较大市场份额，因该系统不需进行视频画面传输，故该对讲门铃系统成本低，同时操作方便，但是，该系统方案因不能查看室外的环境情况，在通话中不能清楚的辨别来访者面貌，所以该对讲门铃系统存在一定的安全隐患；无线对讲门铃系统在实际工程施工中较便捷，布线简单，同时减少了成本开支，但是，该方案目前存在一定的稳定性问题，易受干扰影响；数字型楼宇对讲门铃近年来也慢慢发展起来，该系统留给客户的体验感更好，质量更高，相应的成本也较高。

有线可视对讲门铃系统有以下几种电气信号：总线正极、总线负极、音频、视频、通信。为了降低成本，简化设计电路，以及方便工程施工，通过技术手段，可将其中一些信号整合叠加，减少布线数量。

目前，市面上常见的技术方案有五线制，即总线正极、总线负极、音频、视频、通信各采用一根线；四线制则采取叠加手段，例如通信和电源共同一根线、通信和音频共同一根线、通信和视频共同一根线等。四线制较多采取通信和电源叠加共同一根线的方案，但是，目前将通信叠加到总线正极上，电路设计较复杂，成本都较高。图1为当前常用的四线制多室内机对多室外机的系统接线图，从图1中可以看出，该系统需中间设备实现多对多功能，系统供电复杂，而且工程接线多，降低效率和增加了成本。

发明内容

本发明提供一种楼宇对讲系统及方法，用以解决现有技术中采用通信与电源共用一根走线的方式导致电路设计复杂，成本高的技术问题。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种楼宇对讲系统，包括：室内机、至少一个室外机和总线正极，其中，室内机、室外机均与总线正极相连，室内机包括主室内机，主室内机用于通过总线正极控制其与室外机的通信，并且为室外机供电。

进一步的，室内机还包括至少一个副室内机，主室内机还用于通过总线正极控制副室内机与室外机之间的通信。

进一步的，主室内机包括用于发送通信信号并且采集反馈信息的第一编解码电路。

进一步的，室外机和副室内机都包括用于解码通信信号并发送反馈信息的第二编解码电路。

进一步的，第二编解码电路包括解码电路和回码电路，其中，解码电路包括第四二极管、第四三极管、第九电阻、第五三极管、第一光耦、第十一电阻及依次串联的第一电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第十电阻组成的第五支路，第一电容一端与总线正极相连、另一端与第六电阻相连，第四二极管与第七电阻并联且第四二极管的正极与第六电阻相连，第四三极管的基极与第四二极管的正极相连，发射极与第四二极管的负极相连，集电极与第九电阻一端相连，第九电阻另一端与第五三极管的基极相连，第五三极管的集电极与第十电阻相连，发射极与第一光耦阳极相连，第一光耦的阴极接地，集电极接外部电源，发射极与第十一电阻相连；

回码电路包括第十二电阻、第十三电阻、第六三极管、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第二光耦及第十七电阻，第十二电阻一端与总线正极相连，另一端与第六三极管的集电极相连，第十三电阻与第十二电阻并联，第六三极管的发射极与第十四电阻一端相连，集电极与第十五电阻一端相连，第十四电阻另一端接地，第十五电阻另一端与第二光耦的发射极相连，第二光耦的集电极与第十六电阻相连，第二光耦的阳极接外部电源，阴极与第十七电阻相连。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种楼宇对讲方法，包括：室外机呼叫室内机步骤：

室外机通过总线正极向主室内机发送呼叫请求；

主室内机收到呼叫请求后，向总线正极发送巡检指令；

发送呼叫请求的室外机从总线正极接收巡检指令后，向总线正极发送第一回码信息；

主室内机接收第一回码信息后向总线正极发送呼叫确认指令，同时主室内机响铃并开启视频。

进一步的，室外机呼叫室内机步骤，还包括：

副室内机从总线正极接收呼叫确认指令后响铃并开启视频；

室外机开启摄像头，等待室内机接听。

进一步的，上述方法还包括副室内机监视室外机步骤：

副室内机通过总线正极向主室内机发送监视请求信号；

主室内机接收到监视请求信号后，向总线正极发送巡检指令；

副室内机接收到巡检指令后，向总线正极发送第三回码信息；

主室内机根据第三回码信息，向总线正极发送监视指令；

室外机接收到监视指令后，打开摄像头并向总线正极发送第四回码信息；

主室内机根据第四回码信息向发送监视请求信号的副室内机发出监视确认指令，以建立副室内机监视室外机的通道。

根据本发明的第三方面，本发明提供一种楼宇对讲方法，包括：主室内机监视室外机步骤：

主室内机通过总线正极向室外机发送监视请求指令；

室外机向总线正极发送第二回码信息，返回自己是否处于空闲状态；

若所有室外机都处于空闲状态，则主室内机向总线正极发出监视确认指令；

室外机从总线正极上收到监视确认指令后打开摄像头，供主室内机依次查看。

本发明提供的楼宇对讲系统及方法，电源和通信共同走线，室内机与室外机均挂接在总线正极，通过主室内机控制其与室外机的通信，并且为室外机提供电源，工程施工和接线简单，实现电源和通信叠加的硬件方式简便，在多室内机对多室外机的情况下，直接将室内机和室外机挂接在总线正极上即可，不需要添加额外的中间设备，可以减低成本输出。

附图说明

图1为当前常用的四线制多室内机对多室外机的系统接线图；

图2为本发明实施例一的楼宇对讲系统结构示意图；

图3为本发明实施例二的第一编解码电路图；

图4a为本发明实施例二的解码电路图；

图4b为本发明实施例二的回码电路图；

图5为本发明实施例三的楼宇对讲方法的一流程示意图；

图6为本发明实施例三的楼宇对讲方法的另一流程示意图；

图7为本发明实施例四的楼宇对讲方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本发明公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本发明所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

请参考图2，本实施例提供一种楼宇对讲系统，包括：室内机1、至少一个室外机2、总线正极3，其中，室内机1、室外机2均与总线正极3相连，室内机1包括主室内机1A，主室内机1A用于通过总线正极3控制其与室外机2的通信，并且为室外机2供电。

进一步的，室内机1还包括至少一个副室内机1B，主室内机1A还用于通过总线正极3控制副室内机1B与室外机2之间的通信。

本实施例中电源和通信共同走线，即采用总线正极3作为电源和通信线，室内机1和室外机2均挂接在总线正极3上，同时室内机1和室外机2均与总线负极(即地线4)相连接，通过总线正极3实现室内机1和室外机2的信息交互，室外机2由主室内机1A供电。仅有一台室内机1设置为主室内机1A，其他室内机1为副室内机1B，主室内机1A是通信的主控部分，并且主室内机1A负责整个系统通信的指令发起和指令中转，主室内机1A采用脉宽调制方式实现通信，室外机2对总线正极3上的信号进行解码来识别指令，同时在特定的位置上返回自己的状态或请求，主室内机1A对反馈回来的信息进行集中处理。在整个系统中，室内机1有仅只有一台主室内机1A，但允许多台副室内机1B和多台室外机2存在。

本实施例的楼宇对讲系统可采取四线制，电源和通信共同走线，音频、视频、电源负单独走线。音频和视频采取单独走线，有利于避免来自外界的干扰，视频独立出来可以增强系统抗干扰能力，提高通话质量；工程施工和接线简单，实现电源和通信叠加的硬件方式简便，在多室内机1对多室外机2的情况下，直接将室内机1和室外机2挂接在总线正极3上即可，不需要添加额外的中间设备，可以减低成本输出。

实施例二：

本实施例是在上述实施例的基础上进行的补充说明。

本实施例提供一种楼宇对讲系统，其中，主室内机1A包括用于发送通信信号并且采集反馈信息的第一编解码电路。室外机2和副室内机1B均包括用于解码通信信号并发送反馈信息的第二编解码电路。

如图3所示的第一编解码电路，包括与总线正极连接的第一支路、第二支路、第三支路和第四支路，其中，第一支路包括第一三极管Q20、第一二极管D14、第一稳压管Z4和第一电阻R97，第一三极管Q20的发射极与第一二极管D14的正极连接，第一二极管D14的负极与总线正极连接，第一三极管Q20的基极与第一稳压管Z4的正极连接，第一稳压管Z4的负极与第一三极管Q20的集电极连接，第一电阻R97一端与第一三极管Q20的基极连接，另一端接地；

第二支路包括场效应管Q22、第二电阻R12和第二稳压管Z3，场效应管Q22的漏极与和源极均与总线正极相连，第二稳压管Z3和第二电阻R12均并联在场效应管Q22的源极和栅极，第二稳压管Z3的负极还与第一稳压管Z4的负极相连；

第三支路包括第二二极管D4、第二三极管Q9和第三电阻R67，第二二极管D4的负极与第二三极管Q9的基极相连，第二三极管Q9的集电极与第三电阻R67相连，第二三极管Q9的发射极接地，第三电阻R67还与场效应管Q22的栅极相连；

第四支路包括第三二极管D5、第四电阻R22、第三三极管Q10、第三稳压管Z5和第五电阻R26，第三二极管D5的负极与第四电阻R22相连，第四电阻R22另一端与第三三极管Q10的基极相连，第三三极管Q10的集电极与第三稳压管Z5的正极相连，第三稳压管Z5的负极与第五电阻R26相连，第五电阻R26的另一端与总线正极相连，第三三极管Q10的发射极接地。

该部分电路功能是：向副室内机1B和室外机2发送通信信号，同时采集它们所反馈回来的信息。主室内机1A待机情况下，Q20和Q22同时导通向L+供BUS+电压，主室内机1A需要通信时Q22关闭、Q10导通，将总线正极3供电电源从BUS+拉到Vol_L，形成一个电压差，以脉宽调制方式实现通信，外部设备(副室内机1B和/或室外机)解码后会根据是否与自己相关做出操作，如果与自己相关则回码，主室内机1A通过单片机采样获取回码信息，并做下一步操作。上述第一编解码电路简单，通过脉宽调制和单片机采样来实现室内机1与室外机2的通信，并且通信稳定性好，同时也降低了室内机1的成本高。如图4a-4b所示为第二编解码电路，第二编解码电路包括解码电路和回码电路，其中图4a为解码电路，图4b为回码电路，其中，解码电路包括第四二极管D1、第四三极管Q4、第九电阻R49、第五三极管Q6、第一光耦U5、第十一电阻R23及依次串联的第一电容C2、第六电阻R18、第七电阻R19、第八电阻R7和第十电阻R8组成的第五支路，第一电容C2一端与总线正极相连、另一端与第六电阻R18相连，第四二极管D1与第七电阻R19并联且第四二极管D1的正极与第六电阻R18相连，第四三极管Q4的基极与第四二极管D1的正极相连，发射极与第四二极管D1的负极相连，集电极与第九电阻R49一端相连，第九电阻R49另一端与第五三极管Q6的基极相连，第五三极管Q6的集电极与第十电阻R8相连，发射极与第一光耦U5阳极相连，第一光耦U5的阴极接地，集电极接外部电源，发射极与第十一电阻R23相连；

回码电路包括第十二电阻R60、第十三电阻R61、第六三极管Q30、第十四电阻R62、第十五电阻R63、第十六电阻R64、第二光耦U8及第十七电阻R13，第十二电阻R60一端与总线正极相连，另一端与第六三极管Q30的集电极相连，第十三电阻R61与第十二电阻R60并联，第六三极管Q30的发射极与第十四电阻R62一端相连，集电极与第十五电阻R63一端相连，第十四电阻R62另一端接地，第十五电阻R63另一端与第二光耦U8的发射极相连，第二光耦U8的集电极与第十六电阻R64相连，第二光耦U8的阳极接外部电源，阴极与第十七电阻R13相连。

解码电路中，总线正极3电压BUS+到Vol_L(在图3中，第三三极管Q10导通，使得第三稳压管Z5将电压稳到Vol_L)跳变，第一电容C2两端压差不变，第六电阻R18和第七电阻R19分压使得第四三极管Q4导通，第五三极管Q6也导通，第五三极管Q6导通后，第一光耦U5中的二极管导通使得第一光耦U5集电极到发射极导通，VCC送到DECODE输出高；反之，第四三极管Q4不导通，第五三极管Q6和第一光耦U5不导通，使得DECODE倒地输出低。

回码电路：副室内机1B或室外机2控制FEEDBACK2输出高，第二光耦U8和第六三极管Q30导通，拉电流(第二光耦U8导通，第十八电阻R59和第十六电阻R64分压，使得第十八电阻R59两端电压一定，因第六三极管Q30基极电流较小，第十五电阻R63电压较小，第六三极管Q30基射极电压一定，最后第十八电阻R59两端电压减去第十五电阻R63和第六三极管Q30基射极电压电压，可以得出第十四电阻R62两端电压差，而第十四电阻R62电阻较小，故可以使得电流较大，导致L+线上电流较大，称为拉电流)反馈回主室内机1A。

进一步的，室内机1同时包括第一编解码电路和第二编解码电路，当室内机1设置为主室内机1A时才会使用第一编解码电路，副室内机1B仅使用第二编解码电路。

进一步的，上述系统还包括为室内机1供电的供电电源。室内机1均设置有供电电源，只有室外机2是由主室内机1A室内机1供电。供电电源可采用电源适配器进行供电。

实施例三：

请参考图5，本实施例提供一种楼宇对讲方法，包括：室外机呼叫室内机步骤：

步骤11，室外机通过总线正极向主室内机发送呼叫请求。在空闲状态下，室外机通过对总线正极拉电流来向主室内机发送呼叫请求。

步骤12，主室内机收到呼叫请求后，向总线正极发送巡检指令。

主室内机从总线正极上监测到其他设备(即室外机)有请求信号，主室内机向总线正极发送巡检指令。主室内机发送的指令包括但不限于巡检指令、呼叫确认指令和监视指令，所有指令均包括信息区和回码区，其中，信息区包括识别头、被访问地址编码和命令三部分，回码区用于被访问地址编号的设备返回给主室内机自身状态。

步骤13，发送呼叫请求的室外机从总线正极接收巡检指令后，向总线正极发送第一回码信息。

发送呼叫请求的设备(此时为室外机)在收到巡检指令后，在巡检指令的信息区告诉主室内机自己的地址编码，主室内机再对该地址发送巡检指令，室外机第二次收到巡检指令后在回码区返回自己的状态(此时状态为“呼叫”)，室外机返回的为第一回码信息。

步骤14，主室内机接收第一回码信息后向总线正极发送呼叫确认指令，同时主室内机响铃并开启视频。

主室内机从总线正极接收到室外机返回的第一回码信息并解析后，通过总线正极向发送呼叫请求的室外机发送呼叫确认指令，主室内机先响铃并打开视频，室外机打开摄像头，等待室内机接听。

本实施例提供的楼宇对讲方法，主室内机与室外机之间通过总线正极进行通信，工程施工和接线简单，在多室内机对多室外机的情况下，直接将室内机和室外机挂接在总线正极上即可，不需要添加额外的中间设备，可以减低成本输出。

进一步的，室外机呼叫室内机步骤，还包括：

步骤15，副室内机从总线正极接收呼叫确认指令后响铃并开启视频。本步骤在副室内机存在的情况下执行。

步骤16，室外机开启摄像头，等待室内机接听。

进一步的，如图6所示，上述方法还包括副室内机监视室外机步骤：

步骤21，副室内机通过总线正极向主室内机发送监视请求信号。

首先副室内机拉总线正极电流，以向主室内机发送监视请求信号。

步骤22，主室内机接收到监视请求信号后，向总线正极发送巡检指令。

主室内机收到监视请求信号后向总线正极发送巡检指令

步骤23，副室内机接收到巡检指令后，向总线正极发送第三回码信息。

副室内机在对应的信息区拉码，告诉主室内机自己的地址编码，即向总线正极发送第三回码信息。

步骤24，主室内机根据第三回码信息，向总线正极发送监视指令。

主室内机收到第三回码信息后，向第三回码信息中的地址编码再次发送巡检指令，副室内机在回码区返回自己的状态(此时为监视状态)，主室内机向室外机发送监视指令。

步骤25，室外机接收到监视指令后，打开摄像头并向总线正极发送第四回码信息。

室外机从总线正极收到监视指令后打开摄像头并返回自己的状态(即监视状态)，即向总线正极发送第四回码信息。

步骤26，主室内机根据第四回码信息向发送监视请求信号的副室内机发出监视确认指令，以建立副室内机监视室外机的通道。

主室内机收到第四回码信息后向申请监视的副室内机发出监视确认指令，以建立副室内机监视室外机的通道。

实施例四

请参考图7，本实施例提供一种楼宇对讲方法，包括：主室内机监视室外机步骤，具体为：

步骤31，主室内机通过总线正极向室外机发送监视请求指令。

步骤32，室外机向总线正极发送第二回码信息，返回自己是否处于空闲状态；

步骤33，若所有室外机都处于空闲状态，则主室内机向总线正极发出监视确认指令；

步骤34，室外机从总线正极上收到监视确认指令后打开摄像头，供主室内机依次查看。

首先主室内机向室外机发送监视请求指令，室外机返回自己是否处于空闲状态，若主室内机收到所有室外机都处于空闲状态，则主室内机发出监视确认指令，室外机收到后依次打开摄像头，主室内机可依次切换查看每一台室外机。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种楼宇对讲系统，其特征在于，包括：室内机、至少一个室外机和总线正极，其中，室内机、室外机均与总线正极相连，室内机包括主室内机，主室内机用于通过总线正极控制其与室外机的通信，并且为室外机供电。

2.如权利要求1所述的楼宇对讲系统，其特征在于，室内机还包括至少一个副室内机，主室内机还用于通过总线正极控制副室内机与室外机之间的通信。

3.如权利要求1所述的楼宇对讲系统，其特征在于，主室内机包括用于发送通信信号并且采集反馈信息的第一编解码电路。

4.如权利要求2所述的楼宇对讲系统，其特征在于，室外机和副室内机都包括用于解码通信信号并发送反馈信息的第二编解码电路。

5.如权利要求4所述的楼宇对讲系统，其特征在于，第二编解码电路包括解码电路和回码电路，其中，解码电路包括第四二极管、第四三极管、第九电阻、第五三极管、第一光耦、第十一电阻及依次串联的第一电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第十电阻组成的第五支路，第一电容一端与总线正极相连、另一端与第六电阻相连，第四二极管与第七电阻并联且第四二极管的正极与第六电阻相连，第四三极管的基极与第四二极管的正极相连，发射极与第四二极管的负极相连，集电极与第九电阻一端相连，第九电阻另一端与第五三极管的基极相连，第五三极管的集电极与第十电阻相连，发射极与第一光耦阳极相连，第一光耦的阴极接地，集电极接外部电源，发射极与第十一电阻相连；

回码电路包括第十二电阻、第十三电阻、第六三极管、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第二光耦及第十七电阻，第十二电阻一端与总线正极相连，另一端与第六三极管的集电极相连，第十三电阻与第十二电阻并联，第六三极管的发射极与第十四电阻一端相连，集电极与第十五电阻一端相连，第十四电阻另一端接地，第十五电阻另一端与第二光耦的发射极相连，第二光耦的集电极与第十六电阻相连，第二光耦的阳极接外部电源，阴极与第十七电阻相连。

6.一种楼宇对讲方法，其特征在于，包括：室外机呼叫室内机步骤：

室外机通过总线正极向主室内机发送呼叫请求；

主室内机收到呼叫请求后，向总线正极发送巡检指令；

发送呼叫请求的室外机从总线正极接收巡检指令后，向总线正极发送第一回码信息；

主室内机接收第一回码信息后向总线正极发送呼叫确认指令，同时主室内机响铃并开启视频。

7.如权利要求6所述的楼宇对讲方法，其特征在于，室外机呼叫室内机步骤，还包括：

副室内机从总线正极接收呼叫确认指令后响铃并开启视频；

室外机开启摄像头，等待室内机接听。

8.如权利要求7所述的楼宇对讲方法，其特征在于，还包括副室内机监视室外机步骤：

副室内机通过总线正极向主室内机发送监视请求信号；

主室内机接收到监视请求信号后，向总线正极发送巡检指令；

副室内机接收到巡检指令后，向总线正极发送第三回码信息；

主室内机根据第三回码信息，向总线正极发送监视指令；

室外机接收到监视指令后，打开摄像头并向总线正极发送第四回码信息；

主室内机根据第四回码信息向发送监视请求信号的副室内机发出监视确认指令，以建立副室内机监视室外机的通道。

9.一种楼宇对讲方法，其特征在于，包括：主室内机监视室外机步骤：

主室内机通过总线正极向室外机发送监视请求指令；

室外机向总线正极发送第二回码信息，返回自己是否处于空闲状态；

若所有室外机都处于空闲状态，则主室内机向总线正极发出监视确认指令；

室外机从总线正极上收到监视确认指令后打开摄像头，供主室内机依次查看。