CN107590974A - 一种基于声连接的无线报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于声连接的无线报警系统，包括：若干个有声报警装置，所述有声报警装置与相应的装置、设备或系统连接，当装置、设备或系统发生异常事件或故障时，根据事件或故障种类发出不同的报警声响；若干个具有声音识别功能的无线发射装置，用于收集所述有声报警装置的报警声响，识别得出报警类型并生成相应的报警信息通过无线发送出去；无线报警控制器，接收所述具有声音识别功能的无线发射装置的报警信息进行分析，并将分析后的结果上传至远程监控中心或物联网系统。本发明对各独立的有声报警装置实现了统一联网管理，可以使报警信息得到更快处理和更加全面的分析。

Description

一种基于声连接的无线报警系统

技术领域

本发明涉及报警领域，尤其涉及一种基于声连接的无线报警系统。

背景技术

在很多既有设备及系统中，通常都会配备相应的有声报警装置，这些报警装置可以在发生异常事件、故障或者是提供其他报警信息的时候，通过发出声响或语音信号进行报警，以通知相关人员进行处理。

然而，有些报警装置发出的报警声信息种类多，难以直观理解。在一些规模较大的设备或系统中，往往报警装置设置在不止一处，一些设备的安装位置处于无人值守状况，导致出现设备报警时人们不能及时获得报警信息，影响了报警信息的及时处理，造成一定损失或严重后果。同时，零星分布的设备或装置在发生故障报警时，人工巡查成本高，巡查不及时极易造成更严重的故障。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于声连接的无线报警系统，包括：若干个有声报警装置，所述有声报警装置与相应的装置、设备或系统连接，当装置、设备或系统发生异常事件或故障时，根据事件或故障种类发出不同的报警声响；若干个具有声音识别功能的无线发射装置，用于收集所述有声报警装置的报警声响，识别得出报警类型并生成相应的报警信息通过无线发送出去；无线报警控制器，接收所述具有声音识别功能的无线发射装置的报警信息进行分析、显示和报警，并将分析后的结果上传至远程监控中心或物联网系统。

优选的，所述具有声音识别功能的无线发射装置与所述有声报警装置为一对一安装设置。

在具体实现时，所述不同的报警声响为不同音调的声响信息、不同间隔的声响信息、不同内容的语音信息当中的一种或其组合。所述报警信息包括报警类型以及发出报警的有声报警装置对应的唯一ID。所述分析后的结果包括报警时间、被报警装置、设备或系统类型、报警位置、报警类型。

所述具有声音识别功能的无线发射装置包括：用于采集报警声响的拾音模块和放大电路，预存不同报警声响的声音特征信息的存储器，根据存储器中的数据对报警声响进行识别的声音识别模块，控制各模块工作且预存有所述ID的第一MCU，为各模块供电的供电电源及电源模块，将所述报警信息发送出去的无线发射模块。

所述无线报警控制器包括：用于接收所述报警信息的无线接收模块，提供实时时钟的RTC模块，用于显示所述分析后的结果的信息显示模块，用于将所述分析后的结果发送出去的数据远传模块，用于提示报警信息的声响报警模块和/或语音报警模块，用于控制对应的装置、设备或系统的控制模块，对各模块工作进行控制的第二MCU，以及用于连接电源的电源接口。所述数据远传模块为有线通信传输、无线通信传输当中的一种或其组合。

所述远程监控中心或物联网系统在显示屏上以电子地图方式显示报警位置，和/或通过电话、短信、手机APP将所述报警信息推送给对应的工作人员，和/或进行历史报警信息统计分析和数据挖掘，确定预警和重点监控区域。

本发明针对具有声响报警或语音报警的独立式有声报警装置，通过基于对有声报警装置的报警声音信息（声响信息或语音信息）的分析判断，识别出不同类型的报警信息，再通过附加的唯一ID号，通过无线通信方式向报警控制器发送该类型的报警信息，报警控制器则集中显示报警时间、报警位置、报警类型等信息，同时进行声响/语音报警。报警信息还可通过远传模块采用有线通信或无线通信方式接入远程监控中心或物联网系统，实现更大范围的集中监控和信息处理。本发明实现了独立设备的集中监控和网络化管理，使报警信息能够迅速传送到相关人员，可大大提高报警信息的及时处置率，把风险降低到最小程度。同时，本发明实现了独立式设备报警声信息的直观集中显示，解决了现有独立式设备不能及时通知到非现场人员，影响报警信息及时处理的问题，同时通过设备间的无线联网，实现了报警信息的集中监控和及时处理。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图。

图2为本发明具有声音识别功能的无线发射装置的结构示意图。

图3为本发明无线报警控制器的结构示意图。

图4为本发明一应用实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进行详细的说明，且所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本发明提出的无线报警系统是基于声音连接和无线通信技术实现的，包括多个有声报警装置、多个具有声音识别功能的无线发射装置、无线报警控制器、远程监控中心或物联网组成。

有声报警装置是一个独立的装置，安装在各种各样的需要异常事件报警或故障报警的相应的装置、设备或系统内，并且与这些装置、设备或系统连接，一旦装置、设备或系统发生异常事件或故障时，根据事件或故障种类的不同，有声报警装置发出不同的报警声响（例如，不同的声响信息或语音信息）来告知异常，以通知人们进行相应处理。在具体实施过程中，不同的报警声响可以采用不同音调的声响信息、不同间隔的声响信息、不同内容的语音信息等方式表达不同的报警内容。

具有声音识别功能的无线发射装置安装在有声报警装置附近，要能可靠地采集到有声报警装置的报警声响。该装置“听”到有声报警装置后，识别得出报警类型并生成相应的报警信息通过无线发送出去。在较优的实施例中，具有声音识别功能的无线发射装置与有声报警装置为一对一安装设置。在其他实施例中，也可以不是一对一安装，一个具有声音识别功能的无线发射装置对应多个有声报警装置也可以，通过识别不同的报警声响，得知该有声报警装置对应的唯一ID。

如图2所示，在一具体实施例中，具有声音识别功能的无线发射装置由拾音模块（麦克风）、放大电路、声音识别模块、预存不同报警声响的声音特征信息的存储器、具有ID存储功能的第一MCU、无线发射模块、电源模块和供电电源组成。在一较优实施例中，具有声音识别功能的无线发射装置与有声报警装置为一对一的位置安装关系，具有声音识别功能的无线发射装置的第一MCU中仅存储一个唯一的ID。当对应的有声报警装置发出报警声响后，由拾音模块（麦克风）转换为电信号后通过放大电路进行放大，传送至声音识别模块，声音识别模块在第一MCU的控制下，与存储器中预存的不同报警声响的声音特征信息进行比较，如果某一种报警声响的声信息与预设的声音特征信息一致，则形成相应的报警信息，通过无线发射模块发送至无线报警控制器。在本实施例中，报警信息包括报警类型以及该有声报警装置对应的唯一ID。

存储器中预存的不同报警声响的声音特征信息，是根据所关联有声报警装置的报警声或报警语音及其报警信息类型预先设定的，一般采用FLASH存储器存储。声音特征数据（即不同的报警声响）可以是语音信息（包括不同语种的语音信息），也可以是不同声调的声音信息，还可以是不同时间间隔的声响信息等。

声音识别模块是以语音识别芯片为核心，可与声音特征数据存储器的预存数据进行比较，并与第一MCU实现数据交换（串行方式和/或并行方式）的专用模块，可分段识别外来语音或声响信号并将识别结果输出至第一MCU。声音识别模块采用单芯片型语音识别芯片时，可内置预存不同报警声响的声音特征信息的存储器。

无线发射模块是基于报警系统无线组网方式所确定的低功耗中短距离无线通信模块，一般选用Sub-GHz频段（433MHz、470MHz、898MHz、915MHz）的RF模块，898MHz、915MHz、2.4 GHz频段的ZigBee模块，433MHz、470MHz的LoRa模块中的一种。

供电电源可以采用电池、有声报警装置可提供的直流电源、交流电源中的一种或其组合。电源模块根据所选定的供电电源进行电压转换，提供本装置各部分电路所需要的电源。

如图3所示，无线报警控制器可以接收具有声音识别功能的无线发射装置的报警信息进行分析，并将分析后的结果上传至远程监控中心，并且可以将独立分散的有声报警装置的报警信息通过无线网络传输后在本控制器进行集中显示。其无线报警控制器由与无线发射模块相匹配的无线接收模块、第二MCU、信息显示模块、声响报警模块和/或语音报警模块、数据远传模块、报警控制模块、RTC时钟模块、电源模块等组成。

无线报警控制器内置的无线接收模块与其覆盖区域内的众多无线发射模块相匹配，无线接收模块接收到报警信息后，第二MCU通过数据分析、ID码识别与定位、控制器内置时钟时间提取等，组合成一条信息更丰富的分析结果，根据分析后的结果在信息显示模块上显示出报警时间、被报警装置、设备或系统类型、报警位置、报警类型等内容，同时通过声响报警方式和/或语音报警方式通知值守人员进行报警信息处理。无线报警控制器还可以由远传模块将报警信息通过有线方式或无线方式传输至远程监控中心或物联网系统，实现更大范围的集中监控和大数据分析处理。无线报警控制器还可以通过控制模块，根据需要对相关装置、设备或系统进行控制操作，从而将报警方式增强为报警控制一体化方式，以减少损失。

在本实施例中，信息显示模块可以采用液晶显示器、数码显示器中的一种或其组合实现。声响报警模块可以采用与有声报警装置相同的声报警信号进行实现。语音报警模块可以采用与有声报警装置相同的语音报警信号进行实现。数据远传模块可以采用有线通信传输、无线通信传输中的一种或其组合实现，如TCP/IP有线模块、GPRS模块、3G/4G模块等。控制模块通过接收第二MCU的控制命令，驱动其内置的继电器闭合或释放，从而控制所连接的外部装置、设备或系统启动或停止，实现相应的联动功能。RTC模块为系统提供实时时钟，且掉电不影响系统计时。电源模块对220V交流电压进行电压转换，提供本装置各部分电路所需要的电源。

远程监控中心在显示屏上以电子地图方式显示报警位置，例如，通过GIS系统实现图形化报警定位和报警信息统计分析，通过数据挖掘发挥更强大的作用。和/或通过电话、短信、手机APP将报警信息推送给与报警点相关的特定人员，以便其能在任何时间、任何地点均能获得报警信息，进行报警信息的及时处理。和/或进行历史报警信息统计分析和数据挖掘，快速确定预警和重点监控区域，从而发挥更大的作用。

下面以独立式火灾探测报警器组成的联网无线火灾报警系统为例进行本发明在应用时的说明。

如图4所示，独立式火灾探测报警器是以电池供电安装于家庭居室、三小场所、养老院、幼儿园、员工宿舍等消防安全设施薄弱环节的火灾报警装置，在火灾发生时、电池欠压时、环境污染时以不同声调或间隔不同的声响或语音信号进行声报警，提醒人们进行立即逃生、更换电池、清洗维修等相应处理。然而，普通民众对于报警器不同声音所表达的不同含义并不一定清楚，所以其采取的措施未必妥当合适，从而影响报警器效能的发挥，更为严重的是，如果发生火警声时由于不清楚报警类型影响及时逃生，还可能付出生命代价。另一方面，由于独立式火灾探测报警器的声响音量有限，周边环境相关人员难以听到报警声信息，尤其对无人场所，如果发生火灾不能及时获得报警信息，损失将无法避免。因此，通过本发明将分布广泛的独立式火灾探测报警器进行无线联网，实现报警信息的集中显示和报警，由值班人员及时安排进行应急处理；与此同时，对于较为重大的火灾，通过消防远程监控中心或消防物联网系统，可以实现灭火救援力量的快速调度和响应，从而实现最大程度地减少火灾损失。

独立式火灾探测报警器在发出火警声、电池欠压报警声、污染报警声时，通过声音传播到安装于邻近的具有声音设别功能的无线发射装置，该装置通过内置的拾音设备接收到相关报警声信号后，再由内置的声音识别模块解码，分离出报警类型，同时叠加上该装置对应的ID码，形成一条报警信息通过其内置无线发射模块向外传送。

在本系统覆盖范围内的无线火灾报警控制器接收到一特定的无线报警信号后，通过内部MCU处理，按接收时间在无线火灾报警控制器显示屏上显示出独立式火灾探测报警器的报警时间、报警设备类型（本例为独立式火灾探测报警器）、独立式火灾探测报警器的具体安装位置、报警信息类型等，同时进行事件自动存储和打印，通过与报警类型相同的报警声通知值守人员及时进行报警处理。无线火灾报警控制器还通过内置远传模块将火警或故障报警信息传输至消防远程监控中心或消防物联网系统，消防远程监控中心或消防物联网系统还可以通过短信、APP等向该报警位置处的相关业主或业主单位负责人、消防责任人等相关人员推送报警信息，以便及时处理火警或故障。

上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于声连接的无线报警系统，其特征在于，包括：

若干个有声报警装置，所述有声报警装置与相应的装置、设备或系统连接，当装置、设备或系统发生异常事件或故障时，根据事件或故障种类发出不同的报警声响；

若干个具有声音识别功能的无线发射装置，用于收集所述有声报警装置的报警声响，识别得出报警类型并生成相应的报警信息通过无线发送出去；

无线报警控制器，接收所述具有声音识别功能的无线发射装置的报警信息进行分析、显示和报警，并将分析后的结果上传至远程监控中心或物联网系统。

2.如权利要求1所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述不同的报警声响为不同音调的声响信息、不同间隔的声响信息、不同内容的语音信息当中的一种或其组合。

3.如权利要求1所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述具有声音识别功能的无线发射装置与所述有声报警装置为一对一安装设置。

4.如权利要求1所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述报警信息包括报警类型以及发出报警的有声报警装置对应的唯一ID。

5.如权利要求1所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述分析后的结果包括报警时间、被报警装置、设备或系统类型、报警位置、报警类型。

6.如权利要求4所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述具有声音识别功能的无线发射装置包括：

用于采集报警声响的拾音模块和放大电路，预存不同报警声响的声音特征信息的存储器，根据存储器中的数据对报警声响进行识别的声音识别模块，控制各模块工作且预存有所述ID的第一MCU，为各模块供电的供电电源及电源模块，将所述报警信息发送出去的无线发射模块。

7.如权利要求6所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述声音识别模块采用语音识别芯片或内置所述存储器的单芯片型语音识别芯片。

8.如权利要求1至6任意一项权利要求所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述无线报警控制器包括：

用于接收所述报警信息的无线接收模块，提供实时时钟的RTC模块，用于显示所述分析后的结果的信息显示模块，用于将所述分析后的结果发送出去的数据远传模块，用于提示报警信息的声响报警模块和/或语音报警模块，用于控制对应的装置、设备或系统的控制模块，对各模块工作进行控制的第二MCU，以及用于连接电源的电源接口。

9.如权利要求7所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述数据远传模块为有线通信传输、无线通信传输当中的一种或其组合。

10.如权利要求1至6任意一项权利要求所述的基于声连接的无线报警系统，其特征在于，所述远程监控中心或物联网系统在显示屏上以电子地图方式显示报警位置，和/或通过电话、短信、手机APP将所述报警信息推送给对应的工作人员，和/或进行历史报警信息统计分析和数据挖掘，确定预警和重点监控区域。