CN106707886A - 一种基于gps‑gr实时监控检测控制的报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GPS‑GR实时监控检测控制的报警系统，包括GPS定位系统、目标检测系统、语音报警系统、LED液晶显示系统和执行机构。本发明还公布了该系统的工作流程。该系统不仅涵盖了传统监控系统的优势技术，同时也融合了现有基于GPS‑GR定位的新型技术理论成果，除可以解决对安装此系统载体的实时监控问题功能外，监控中心还可以根据实际需要，发送指令信息，借助GPS实时监控系统和目标检测系统，间接实现对安装此系统载体的执行机构的智能控制，及时避免在生产和生活中因监控检测控制出现的问题，具有很广泛的应用范围和很高的实用价值。

Description

一种基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统

技术领域

本发明涉及一种报警系统，具体是一种基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统。

背景技术

GPS是美国在20世纪70年代开始研制的第二代卫星导航系统，具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、使用广泛等显著特点，因而在海、陆、空移动物体的导航、制导、大地测量和工程测量的精密定位、时间传递和运动物体的速度测量方面都获得了大量的应用。近年来，微电子技术的迅速发展使得GPS接收机的体积更小、价格更便宜、使用范围更广泛；兼之美国于2000年5月1日取消了SA政策，停止对民间用户精度的限制，使得GPS定位精度有了很大的提高，这些都大大激发了GPS在民用领域的发展。

基于GPS定位技术的监控系统是把卫星定位技术(GPS)、地理信息系统(GIS)和现代无线通讯技术结合在一起的高科技系统。其主要功能是将任何装有GPS接收机的移动载体的动态位置(如经度、纬度、高度)、时间、状态等信息，实时的通过无线通信网络传至主控基地中心，而后在具有强大地理信息处理和查询功能的电子地图上进行载体运动轨迹的显示，并能对载体的准确位置进行精确定位。

根据人们在生活、生产中出现的一些问题，如输气管路在输送气体的过程中会因管路出现气体泄漏问题、驾驶员在饮酒后继续驾驶车辆、金融保险行业主动定位防盗系统、物流货物追踪、人员定位管理、汽车租赁公司、户外机械设备的特种防盗系统等等，结合目前现有定位监控系统技术的研究进展，发明人发现目前研究的监控系统主要针对解决生产、生活中的某一类问题，而在其他领域却不能很好地发挥其性能，这就极大地限制了监测系统的应用范围，致使技术资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统，包括GPS定位系统、目标检测系统、语音报警系统、LED液晶显示系统和执行机构。

作为本发明进一步的方案：目标检测系统包括目标传感器、滤波放大电路、A/D转换电路和单片机，目标传感器与滤波放大电路连接，滤波放大电路与A/D转换电路连接，A/D转换电路与单片机连接。

作为本发明进一步的方案：语音报警系统包括语音报警芯片、蜂鸣器和语音报警电路。

作为本发明进一步的方案：LED液晶显示系统包括LED显示器、LED显示控制电路和晶体管。

作为本发明进一步的方案：GPS定位系统包括GPS模块、GR模块、1号GSM通信模块、2号GSM通信模块、GIS模块和中央处理器，GPS模块通过串口与中央处理器连接，中央处理器与目标检测系统中的单片机连接，1号GSM通信模块通过串口与中央处理器连接，1号GSM通信模块与2号GSM通信模块通过GSM通信网络实连接与现数据的传输功能，2号GSM通信模块与GIS模块通过监控计算机的控制模块实现连接和数据交换功能。

所述基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统的工作流程，具体步骤如下：

步骤一，在目标传感器检测到目标信号后，传感器将检测到的目标信号送至滤波放大电路，转换成稳定的电信号，然后送至A/D转换电路，经过A/D转换电路转换后，把转换后得到的数字信号通过I/O串行端口传送至单片机，单片机对接收的目标信号进行分析、计算、对比等处理，并将计算后的目标阈值ρ1与单片机片内RAM存储器储存的预置阈值ρ0进行比对，根据目标阈值ρ1与预置阈值ρ0之间的比对结果，单片机产生相应的控制指令；

步骤二，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1大于预置阈值ρ0时，单片机就会以计算出的目标阈值ρ1为主控因素，产生控制信号X0，此信号又可分成三路控制信号X1、X2和X3；

步骤三，步骤2产生的控制信号X1，通过I/O端口送至GPS定位系统。当GPS定位系统接收到目标检测系统中单片机通过I/O端口输出的控制信号X1后，GPS定位系统信息采集电路接通，GPS模块和GR模块共同作用接收GPS卫星定位数据，并计算出自身所处地理位置，通过信号通道送至定位系统的中央处理器，中央处理器对所接受的位置信号进行进行解析、编码转换成Y0，同时单片机还会产生控制GSM模块电路导通的控制信号Y1，该控制信号通过GPS定位系统的单片机的I/O串行端口送至控制GSM模块信息采集电路的导通，电路接收到Y1信号后，GSM信息采集电路接通，中央处理器将处理后的数据信息通过串口送至1号GSM通信模块，经过GSM短信通道发送到GSM通信网络的短信中心，再转发到总控制中心的2号GSM通信模块上，被GSM/GPS监控平台的通讯管理服务器接收并处理，送到数据服务器上存储，GSM/GPS监控中心将接收到的坐标数据及其他数据还原后，与GIS系统的电子地图匹配，并将目标精确的坐标位置显示在地图上，监控中心就可以清楚而直观地监控目标的位置信息，与此同时，监控中心还可以根据具体实际要求，发出控制指令及文字信息，通过通信管理服务器送到短信服务中心，经过GSM网络传送到1号GSM通讯模块接收，最终送与GPS定位系统的中央处理器处理。中央处理器根据监控中心发送的信号产生相应的控制指令，并借助信息输出端口，将产生的控制指令传送至检测系统的单片机，借助单片机间接地实现对执行机构的控制功能；

步骤四，步骤2产生的控制信号X2，控制信号X2通过模块转换电路、信号放大电路处理后转换成电信号送至语音报警电路，控制语音报警电路的导通与断开，单片机输出的控制信号X2，在经过模块转换电路、放大电路处理后，会形成电信号X2'，而X2'高于预置的电信号X2"(使语音控制电路导通的临界电信号)，因此语音控制电路导通，发出语音报警声音，提醒监控人员；

步骤五，步骤2产生的控制信号X3，通过单片机的I/O串行端口传送至LED液晶显示系统，系统在接收到X3信号后，LED显示系统电路导通，单片机会将计算出来的目标阈值ρ1通过相应的数据线送至LED液晶显示器，显示器接收到目标阈值ρ1信号后，就会在屏幕上显示目标阈值ρ1，在系统工作时，LED液晶显示系统也接收GPS定位系统检测到的目标的定位信息，并将定位信息显示在LED显示器上，提醒监控人员；

步骤六，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1大于预置阈值ρ0，且两者之差高于△ρ＝ρ1-ρ0时，系统运行状态与步骤1、步骤2、步骤3、步骤4和步骤5相同，但报警系统的报警强度会加强，且监控中心在未接收到相关的指令时，会根据实际要求直接发送控制指令或文字信息，借助监控中心2号GSM通信模块、GSM网络通信模块和1号GPS通信模块传送至GPS系统的中央处理器，GPS系统的中央处理器会产生控制信号，并将控制信号传送至检测系统的单片机，检测系统的单片机在接收到控制信号后，会间接地实现对执行机构的控制功能；

步骤七，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1小于预置阈值ρ0，且两者之差高于△ρ＝ρ0-ρ1时，该系统处于开启状态，系统运行状态与步骤1、步骤2、步骤3、步骤4和步骤5相同；

步骤八，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1小于预置阈值ρ0，且两者之差低于△ρ＝ρ1-ρ0时，发明人可根据实际需求，设置其工作状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该系统不仅涵盖了传统监控系统的优势技术，同时也融合了现有基于GPS-GR定位的新型技术理论成果，除可以解决对安装此系统载体的实时监控问题功能外，监控中心还可以根据实际需要，发送指令信息，借助GPS实时监控系统和目标检测系统，间接实现对安装此系统载体的执行机构的智能控制，及时避免在生产和生活中因监控检测控制出现的问题，具有很广泛的应用范围和很高的实用价值。

附图说明

图1为基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统中目标检测系统的结构示意图。

图2为基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统中GPS定位系统的结构简图。

图3为基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统中GPS定位系统的结构示意图。

图4为基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统中监控中心的软件结构示意图。

图5为基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统的工作流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-5，一种基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统，包括GPS定位系统、目标检测系统、语音报警系统、LED液晶显示系统和执行机构。目标检测系统包括目标传感器、滤波放大电路、A/D转换电路和单片机，目标传感器与滤波放大电路连接，滤波放大电路与A/D转换电路连接，A/D转换电路与单片机连接。语音报警系统包括语音报警芯片、蜂鸣器和语音报警电路。LED液晶显示系统包括LED显示器、LED显示控制电路和晶体管。GPS定位系统包括GPS模块、GR模块、1号GSM通信模块、2号GSM通信模块、GIS模块和中央处理器，GPS模块通过串口与中央处理器连接，中央处理器与目标检测系统中的单片机连接，1号GSM通信模块通过串口与中央处理器连接，1号GSM通信模块与2号GSM通信模块通过GSM通信网络实连接与现数据的传输功能，2号GSM通信模块与GIS模块通过监控计算机的控制模块实现连接和数据交换功能。

所述基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统的工作流程，具体步骤如下：

步骤一，在目标传感器检测到目标信号后，传感器将检测到的目标信号送至滤波放大电路，转换成稳定的电信号，然后送至A/D转换电路，经过A/D转换电路转换后，把转换后得到的数字信号通过I/O串行端口传送至单片机，单片机对接收的目标信号进行分析、计算、对比等处理，并将计算后的目标阈值ρ1与单片机片内RAM存储器储存的预置阈值ρ0进行比对，根据目标阈值ρ1与预置阈值ρ0之间的比对结果，单片机产生相应的控制指令；

步骤二，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1大于预置阈值ρ0时，单片机就会以计算出的目标阈值ρ1为主控因素，产生控制信号X0，此信号又可分成三路控制信号X1、X2和X3；

步骤三，步骤2产生的控制信号X1，通过I/O端口送至GPS定位系统。当GPS定位系统接收到目标检测系统中单片机通过I/O端口输出的控制信号X1后，GPS定位系统信息采集电路接通，GPS模块和GR模块共同作用接收GPS卫星定位数据，并计算出自身所处地理位置，通过信号通道送至定位系统的中央处理器，中央处理器对所接受的位置信号进行进行解析、编码转换成Y0，同时单片机还会产生控制GSM模块电路导通的控制信号Y1，该控制信号通过GPS定位系统的单片机的I/O串行端口送至控制GSM模块信息采集电路的导通，电路接收到Y1信号后，GSM信息采集电路接通，中央处理器将处理后的数据信息通过串口送至1号GSM通信模块，经过GSM短信通道发送到GSM通信网络的短信中心，再转发到总控制中心的2号GSM通信模块上，被GSM/GPS监控平台的通讯管理服务器接收并处理，送到数据服务器上存储，GSM/GPS监控中心将接收到的坐标数据及其他数据还原后，与GIS系统的电子地图匹配，并将目标精确的坐标位置显示在地图上，监控中心就可以清楚而直观地监控目标的位置信息，与此同时，监控中心还可以根据具体实际要求，发出控制指令及文字信息，通过通信管理服务器送到短信服务中心，经过GSM网络传送到1号GSM通讯模块接收，最终送与GPS定位系统的中央处理器处理。中央处理器根据监控中心发送的信号产生相应的控制指令，并借助信息输出端口，将产生的控制指令传送至检测系统的单片机，借助单片机间接地实现对执行机构的控制功能；

步骤四，步骤2产生的控制信号X2，控制信号X2通过模块转换电路、信号放大电路处理后转换成电信号送至语音报警电路，控制语音报警电路的导通与断开，单片机输出的控制信号X2，在经过模块转换电路、放大电路处理后，会形成电信号X2'，而X2'高于预置的电信号X2"(使语音控制电路导通的临界电信号)，因此语音控制电路导通，发出语音报警声音，提醒监控人员；

步骤五，步骤2产生的控制信号X3，通过单片机的I/O串行端口传送至LED液晶显示系统，系统在接收到X3信号后，LED显示系统电路导通，单片机会将计算出来的目标阈值ρ1通过相应的数据线送至LED液晶显示器，显示器接收到目标阈值ρ1信号后，就会在屏幕上显示目标阈值ρ1，在系统工作时，LED液晶显示系统也接收GPS定位系统检测到的目标的定位信息，并将定位信息显示在LED显示器上，提醒监控人员；

步骤六，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1大于预置阈值ρ0，且两者之差高于△ρ＝ρ1-ρ0时，系统运行状态与步骤1、步骤2、步骤3、步骤4和步骤5相同，但报警系统的报警强度会加强，且监控中心在未接收到相关的指令时，会根据实际要求直接发送控制指令或文字信息，借助监控中心2号GSM通信模块、GSM网络通信模块和1号GPS通信模块传送至GPS系统的中央处理器，GPS系统的中央处理器会产生控制信号，并将控制信号传送至检测系统的单片机，检测系统的单片机在接收到控制信号后，会间接地实现对执行机构的控制功能；

步骤七，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1小于预置阈值ρ0，且两者之差高于△ρ＝ρ0-ρ1时，该系统处于开启状态，系统运行状态与步骤1、步骤2、步骤3、步骤4和步骤5相同；

步骤八，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1小于预置阈值ρ0，且两者之差低于△ρ＝ρ1-ρ0时，发明人可根据实际需求，设置其工作状态，在本发明中，发明人考虑到其检测结果对实际应用影响不大，故将系统设置为关闭状态。

本发明的工作原理是：将目标传感器检测到的目标信号经滤波放大、A/D转换电路处理后传送至检测系统单片机，处理后的信号与单片机内预置信号进行比对、分析，单片机产生控制信号，控制信号通过相应的端口分别传送至语音报警电路、LED液晶显示系统和GPS定位系统。报警系统在接收到控制信号后，会发出报警语音，提醒监控人员；LED液晶显示系统接收控制信号后，会将检测到的目标信息显示在LED显示器上；LED液晶显示系统还会接收GPS定位系统的定位信息，并在LED显示器显示目标的定位信息，提醒监控人员；GPS定位系统会计算出目标的精确坐标位置，并将该信息传送至监控中心，由监控中心对其实施实时监控。同时，监控中心还可以根据实际需要，发出控制指令，借助GPS实时监控系统和目标检测系统，间接实现对安装此系统载体执行机构的智能控制功能。目标传感器要具备功耗极低、检测范围广、灵敏度高、反应快、寿命长，应用电路简单、体积小的特点；A/D转换电路具有低功耗、高速、串行输出等特点。语音报警芯片中的语音报警内容可以借助电脑预先编制，所述语音报警系统接收目标检测系统单片机产生的控制信号，并根据控制信号来控制语音报警电路的导通与断开，进而控制语音报警系统所处的工作状态。

该系统设计合理，运行稳定性和使用安全性好；该系统不仅涵盖了传统监控系统的优势技术，同时也融合了现有基于GPS-GR定位的新型技术理论成果，除可以解决对安装此系统载体的实时监控问题功能外，监控中心还可以根据实际需要，发送指令信息，借助GPS实时监控系统和目标检测系统，间接实现对安装此系统载体的执行机构的智能控制，及时避免在生产和生活中因监控检测控制出现的问题，具有很广泛的应用范围和很高的实用价值。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统，其特征在于，包括GPS定位系统、目标检测系统、语音报警系统、LED液晶显示系统和执行机构。

2.根据权利要求1所述的基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统，其特征在于，所述目标检测系统包括目标传感器、滤波放大电路、A/D转换电路和单片机，目标传感器与滤波放大电路连接，滤波放大电路与A/D转换电路连接，A/D转换电路与单片机连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统，其特征在于，所述语音报警系统包括语音报警芯片、蜂鸣器和语音报警电路。

4.根据权利要求1所述的基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统，其特征在于，所述LED液晶显示系统包括LED显示器、LED显示控制电路和晶体管。

5.根据权利要求2所述的基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统，其特征在于，所述GPS定位系统包括GPS模块、GR模块、1号GSM通信模块、2号GSM通信模块、GIS模块和中央处理器，GPS模块通过串口与中央处理器连接，中央处理器与目标检测系统中的单片机连接，1号GSM通信模块通过串口与中央处理器连接，1号GSM通信模块与2号GSM通信模块通过GSM通信网络实连接与现数据的传输功能，2号GSM通信模块与GIS模块通过监控计算机的控制模块实现连接和数据交换功能。

6.一种如权利要求1-5任一所述的基于GPS-GR实时监控检测控制的报警系统的工作流程，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，在目标传感器检测到目标信号后，传感器将检测到的目标信号送至滤波放大电路，转换成稳定的电信号，然后送至A/D转换电路，经过A/D转换电路转换后，把转换后得到的数字信号通过I/O串行端口传送至单片机，单片机对接收的目标信号进行分析、计算、对比等处理，并将计算后的目标阈值ρ1与单片机片内RAM存储器储存的预置阈值ρ0进行比对，根据目标阈值ρ1与预置阈值ρ0之间的比对结果，单片机产生相应的控制指令；

步骤二，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1大于预置阈值ρ0时，单片机就会以计算出的目标阈值ρ1为主控因素，产生控制信号X0，此信号又可分成三路控制信号X1、X2和X3；

步骤三，步骤2产生的控制信号X1，通过I/O端口送至GPS定位系统。当GPS定位系统接收到目标检测系统中单片机通过I/O端口输出的控制信号X1后，GPS定位系统信息采集电路接通，GPS模块和GR模块共同作用接收GPS卫星定位数据，并计算出自身所处地理位置，通过信号通道送至定位系统的中央处理器，中央处理器对所接受的位置信号进行进行解析、编码转换成Y0，同时单片机还会产生控制GSM模块电路导通的控制信号Y1，该控制信号通过GPS定位系统的单片机的I/O串行端口送至控制GSM模块信息采集电路的导通，电路接收到Y1信号后，GSM信息采集电路接通，中央处理器将处理后的数据信息通过串口送至1号GSM通信模块，经过GSM短信通道发送到GSM通信网络的短信中心，再转发到总控制中心的2号GSM通信模块上，被GSM/GPS监控平台的通讯管理服务器接收并处理，送到数据服务器上存储，GSM/GPS监控中心将接收到的坐标数据及其他数据还原后，与GIS系统的电子地图匹配，并将目标精确的坐标位置显示在地图上，监控中心就可以清楚而直观地监控目标的位置信息，与此同时，监控中心还可以根据具体实际要求，发出控制指令及文字信息，通过通信管理服务器送到短信服务中心，经过GSM网络传送到1号GSM通讯模块接收，最终送与GPS定位系统的中央处理器处理。中央处理器根据监控中心发送的信号产生相应的控制指令，并借助信息输出端口，将产生的控制指令传送至检测系统的单片机，借助单片机间接地实现对执行机构的控制功能；

步骤四，步骤2产生的控制信号X2，控制信号X2通过模块转换电路、信号放大电路处理后转换成电信号送至语音报警电路，控制语音报警电路的导通与断开，单片机输出的控制信号X2，在经过模块转换电路、放大电路处理后，会形成电信号X2'，而X2'高于预置的电信号X2"(使语音控制电路导通的临界电信号)，因此语音控制电路导通，发出语音报警声音，提醒监控人员；

步骤五，步骤2产生的控制信号X3，通过单片机的I/O串行端口传送至LED液晶显示系统，系统在接收到X3信号后，LED显示系统电路导通，单片机会将计算出来的目标阈值ρ1通过相应的数据线送至LED液晶显示器，显示器接收到目标阈值ρ1信号后，就会在屏幕上显示目标阈值ρ1，在系统工作时，LED液晶显示系统也接收GPS定位系统检测到的目标的定位信息，并将定位信息显示在LED显示器上，提醒监控人员；

步骤六，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1大于预置阈值ρ0，且两者之差高于△ρ＝ρ1-ρ0时，系统运行状态与步骤1、步骤2、步骤3、步骤4和步骤5相同，但报警系统的报警强度会加强，且监控中心在未接收到相关的指令时，会根据实际要求直接发送控制指令或文字信息，借助监控中心2号GSM通信模块、GSM网络通信模块和1号GPS通信模块传送至GPS系统的中央处理器，GPS系统的中央处理器会产生控制信号，并将控制信号传送至检测系统的单片机，检测系统的单片机在接收到控制信号后，会间接地实现对执行机构的控制功能；

步骤七，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1小于预置阈值ρ0，且两者之差高于△ρ＝ρ0-ρ1时，该系统处于开启状态，系统运行状态与步骤1、步骤2、步骤3、步骤4和步骤5相同；

步骤八，当检测系统中的单片机计算出来的目标阈值ρ1小于预置阈值ρ0，且两者之差低于△ρ＝ρ1-ρ0时，发明人可根据实际需求，设置其工作状态。