CN108510680B - 一种紧急报警装置、壁式面板和紧急报警系统 - Google Patents

Abstract

一种紧急报警装置，包括外壳，该外壳具有可操控的面板，该面板开设用于按压的紧急报警按键，外壳内含有：微处理器，用于检测按压该紧急报警按键所产生的电信号以识别紧急报警按键的状态而产生报警信号；耦接该微处理器的蜂鸣器，被所述报警信号触发而启动鸣响；耦接该微处理器的通信模块，用于无线传输所述报警信号给远端通讯设备；以及储能模块，用于可切换地对上述微处理器、蜂鸣器和通信模块供电。一种壁式面板，包括：通过支架固定在墙体中的基座，还包括这种紧急报警装置，还可以提供一种紧急报警系统，其包括基于这种紧急报警装置；和与所述紧急报警装置无线通讯的远端通讯设备。

Description

一种紧急报警装置、壁式面板和紧急报警系统

技术领域

本发明涉及智能家居安防设备，特别是一种紧急报警装置。

背景技术

目前智能家居设备的用户报警通信采用Wi-Fi或者ZigBee的通信技术，而Wi-Fi技术功耗大，需要配有无线路由器，断电便无法报警，ZigBee通信需要布置专用网关，安装复杂，成本高，无法准确定位，难以推广。考虑到紧急报警装置不单纯是在室内或固定网络内使用的，基于目前的方案仍然无法解决这一缺陷，并且这种缺陷会造成一系列交互使用上的不便。

发明内容

本发明首先针对现有技术中存在的技术问题提出了一种优化的紧急报警装置，采用低成本、低功耗、广域传输和安全可靠的通讯技术，地域使用范围广，可以实现更加可靠的联网报警。

为此，本发明提供以下技术方案：

技术方案1

一种紧急报警装置，包括外壳，该外壳具有可操控的面板，该面板开设用于按压的紧急报警按键，外壳内含有：微处理器，用于检测按压该紧急报警按键所产生的电信号以识别紧急报警按键的状态而产生报警信号；耦接该微处理器的蜂鸣器，被所述报警信号触发而启动鸣响；耦接该微处理器的通信模块，用于无线传输所述报警信号给远端通讯设备；以及储能模块，用于可切换地对上述微处理器、蜂鸣器和通信模块供电。

较佳地，所述通讯模块包括基于窄带物联网(NB-IoT)通信协议的通讯芯片，以无线连接到远端基站。此类通讯模块还包括低频收发器，用于提供对通讯内容的可靠语音传输，在一些实际需求中，这种语音传输可不基于实时通话网络系统以显著降低布置成本。

一般来说，报警信号仅包含提示远端无线通讯设备出现异常情况的标识代码，这种标识代码可以通过上述Wi-Fi协议编码传输，然而多数情况下异常情况可能是多种多样的，但紧急情况下不允许面临异常情况的用户去选择何种异常类型。鉴于此，本发明提供实时语音传输来实现更便利的远程交互从而避免出现设备使用缺陷。较佳地，这种紧急报警装置可以设计成便携式的，以便于用户随时携带应急使用，而通过低成本的低频语音传输系统可更便于对现有技术的有效优化。这样可以在不设置例如Wi-Fi网络覆盖时可通过所述低频收发器来传输语音内容。

较佳地，基于此类技术方案，提供的这种紧急报警装置的操作面板可设置的显著简单易操作，例如用户可以仅通过一个按键来呼救。为了确保用户发生误操作和操作成功率，所述紧急报警按键可包括机电式自锁组件，用于锁定所述紧急报警按键按压状态并另外用机械元件解除这种锁定。当出现机械锁定时，确认触发报警动作是成功的。提供的此类机械元件可以是钥匙或回形针。

更佳地，所述紧急报警按键还包括开设在该紧急报警装置的外壳面板上的槽孔，用于接触和容纳所述机械元件。

其中，所述紧急报警按键通过导接件接触一自锁弹片，该自锁弹片一端固定在该面板的一固定座里并从所述紧急报警按键的一侧凹槽穿过，其中所述自锁弹片在按下紧急报警按键时向该凹槽内侧收紧，直到所述自锁弹片的另一端抵接限位板，所述导接件被自锁弹片挡住使紧急报警按键无法正常弹起。自锁弹片可采用金属弹性片状结构制作并具有金属触点，该金属触点电耦接有触发电路用于确认触发报警。

技术方案2

可提供一种壁式面板，包括：通过支架固定在墙体中的基座，还包括基于技术方案1实现的紧急报警装置，其中所述的基座包括：用于装配该紧急报警装置或若干个电气模块的定位孔，在该定位孔内布置用于供电的接线口；用于向所述的紧急报警装置供电的隔离稳压电源；和多个卡扣，便于所述面板的装配和拆卸。

较佳地，所述外壳内还含有：耦接该微处理器的验证模块，用于提供对生物特征的验证。

更佳地，所述微处理器还用于在产生报警信号时获取所述验证以提供解除门禁设备锁定的密钥。

技术方案3

还可以提供一种紧急报警系统，其包括基于技术方案1的紧急报警装置；和与所述紧急报警装置无线通讯的远端通讯设备。

本发明的有益效果是：

(1)此类紧急报警装置采用低功耗，低成本，使用地域限制少的通讯技术，不需要专用网关、路由器和专用通信线缆，只要有能够提供相应服务的运营商基站信号覆盖的区域就可以接入互联网，解决了现有无线通信环境、需要专用网关或宽带，系统复杂，成本高的制约问题；

(2)另外，本发明紧急报警装置的结构简单美观，拆装方便，采用多种通讯方式自动识别带来成本低的效果，入网方便且带有储能模块，断电也可应急持续工作，可靠性高，安全性好，可以有效提高用户的生活安防水平；

(3)使用此类紧急报警装置可更方便和可靠地提供给用户报警操作。可通过本发明系统便于救援人员更实施救援，并且用户的操作变得多样丰富。

附图说明

图1为本发明紧急报警装置的功能原理框图；

图2为本发明紧急报警装置的结构原理示意图；

图3为用于安装固定本发明紧急报警装置的基座原理图；

图4为图3基座的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。某些实施例的结构构造可以用相同的附图来描述，前提是这些结构构造的功能是相似或相同的(即使外形轮廓不同)。

在一些实施例中，紧急报警装置可设置有触敏结构，例如可以包括用于接触用户手指按压或拍打的触摸屏或压力传感器。更典型地，此类紧急报警装置可用于与一或多个便携式电子设备中的处理器通讯耦合。在许多情况下此类紧急报警装置被实现为本地独立设备。按照这种设计此类装置可设有若干通讯模块，能够远程连接到应急响应设备。当然，此类装置还可被用在计算服务设备中。微处理器的例子是多样的，其中包含了用于数据运算的专用集成电路芯片(组)。

实施列1：便携式设备

可提供一种便携式紧急报警装置，包括外壳，该外壳具有便于用户操控的操作面板，在一些例子里，此类操作面板可以是多样化的，并且越直观的方式越优选。较佳地，该面板仅开设用于手指按压或拍击的紧急报警按键，且不包含其它操作部件，诸如触摸屏、显示屏或者旋钮。这样的面板是最便于直观操作的。

具体地按照图1～4示出举例，外壳内可含有：微处理器(micro-controller，MCU)，用于检测按压该紧急报警按键7所产生的电信号(诸如压电信号或导通电流/电压)以识别紧急报警按键7的状态而产生报警信号；耦接该微处理器的蜂鸣器，被所述报警信号触发而启动鸣响；耦接该微处理器的通信模块，用于无线传输所述报警信号给远端通讯设备；以及储能模块，用于可切换地对上述微处理器、蜂鸣器和通信模块供电。

报警信号可包含提示远端无线通讯设备出现异常情况的标识代码和例如语音编码，这种标识代码可以通过合适通讯编码传输。较佳地，所述通讯模块包括基于窄带物联网(NB-IoT)通信协议的通讯芯片，以无线连接到远端基站。此类通讯模块还包括低频收发器，用于提供对通讯内容的可靠语音传输，在一些实际需求中，这种语音传输可不基于实时通话网络系统以显著降低布置成本。

此类通讯模块被配置为具有频段选择功能，所述频段选择可通过对应用场景的识别来自动选择，有时，可设置预设的耦合频段供上述处理器选择，例如，可设置350～600MHz的较低频带传输报警信号，或者在应用NB-IoT协议时可基于900MHz～2.5GHz的较高频带选择，在本发明实施例中，可基于950MHz～1.5GHz频带范围调制所述的报警信号。在一些应用场景下，考虑到设备功耗，较佳地选择低频传输，例如，可选择500MHz频率进行载波调制。

例如，所述微处理器被配置为根据用户所处当前环境选择最优的通讯模式。这种选择可基于对射频(RF)网络监听的方式触发，有时在社区网络下，这种射频通讯可建立在广播报警信号给其它住户的此类紧急报警装置而不需要另外的基站设备，诸如50m范围内。

在使用例如450MHz的低频传输时，可不通过基站设备而直接建立通讯耦合，例如近端配对。这种配对可通过射频方式语音地通讯。为此，此类通信模块还包括天线(诸如共轭天线)以及与天线耦接的调制/解调电路以及滤波电路，滤波电路可较佳地用于对波形的平整处理。有时，此类通信模块还包括与调制/解调电路耦接的调谐器，用于对所述耦合频段的选择。

另外，此类紧急报警按键7可包括机电式自锁组件，用于锁定所述紧急报警按键7的按压状态并另外用机械元件解除这种锁定。当出现机械锁定时，确认触发报警动作是成功的。提供的此类机械元件可以是钥匙或回形针等机械撬动件。

更佳地，所述紧急报警按键7还包括开设在该紧急报警装置的外壳面板上的槽孔，用于接触和容纳所述机械元件。应当理解，该槽孔与紧急报警按键7的机电式自锁组件是连通的。

其中，紧急报警按键7可通过导接件接触一自锁弹片8，该自锁弹片8一端固定在该面板的一固定座里并从所述紧急报警按键7的一侧凹槽穿过，其中所述自锁弹片8在按下紧急报警按键时向该凹槽内侧收紧，直到所述自锁弹片的另一端抵接限位板4，所述导接件被自锁弹片挡住使紧急报警按键无法正常弹起。自锁弹片8可采用金属弹性片状结构制作并具有金属触点，该金属触点电耦接有触发电路用于确认触发报警。

较佳地，上述储能模块布置在外壳底侧并耦接该自锁弹片8，如此，当按压紧急报警按键7时所述自锁弹片8受迫可产生形变以产生机械能，在一些例子里，自锁弹片8的选材可采用高密度金属，从而在合理形变范围内产生尽可能大的能量。储能模块可设有换能器(例如基于压电效应)，从而将该自锁弹片8产生的形变机械能转换为电能，产生的电能被用于调理成上述通信模块所需的发射能。

另外，所述的外壳顶部上还可设有接线口2，可以便捷地连接充电电线。有时，外壳也可连接其它电子设备或作为这些电子设备的附件或外壳来使用。

实施例2：墙面设备

如图1～4示出那样，壁式面板装置主要是由嵌入墙壁的基座1、支架2和定位安装在该支架2上的面板3组装成。其中面板3和基座1组装以封围有紧急报警按键7的若干部件、通信模块、MCU、蜂鸣器、储能模块及电源模块。紧急报警按键7及蜂鸣器均与MCU电连接。

较佳地，上述通信模块是选用NB-IoT通信模块，可基于例如950MHz～1.5GHz频带范围调制和发射所述的报警信号。在一个例子里，所述通信模块的天线可被贴设于面板3的背侧，例如外周缘以更好地收发RF信号。

所述的紧急报警装置也可通过通信模块以Wi-Fi或Bluetooth协议接入互联网。当用户按压所述紧急报警按键7时产生一个下降沿或者上升沿电平信号，该MCU检测到该电平信号后，将报警信号和定位信息通过NB-IoT通信模块上传到配对的通讯设备(例如手机，可穿戴设备，电脑，iPod等)或者公共报警服务平台，让报警人及时得到救助。

在图示例子里，所述的导接件可包含彼此承接的第一导柱71和第二导柱72,。自锁弹片8一端固定在固定座6里，并可从安装紧急报警按键7的导接件的固定柱3一侧的凹槽31穿过。当紧急报警按键7被按下时，自锁弹片8向凹槽31内侧收紧，直到自锁弹片8另一端抵接到限位板4，轻压住紧急报警按键7底部的第一导柱71，由于第二导柱72被自锁弹片8挡住，此时紧急报警按键7无法正常弹起，处于锁定状态，以免警报被误解除，可以有效提高报警的安全性和可能性。

所述的槽孔5可以通过例如钥匙拨动所述自锁弹片8的结构，自锁弹片8向凹槽31外侧弹起，第二导柱72可以正常通过自锁弹片8，在所述的自恢复弹簧9的张力作用下，紧急报警按键7弹起，解除紧急报警按键7锁定。所述的紧急报警按键7的固定柱3中心设有弹簧定位柱32，安装时可以实现自恢复弹簧9的快捷定位。

另外，所述的基座1外侧还设有卡扣11，可以与面板实现快速的拆装。

例如，所述的基座1内部还设有固定柱12，可以将例如包含以上MCU、蜂鸣器和通信模块的线路板固定到基座1内。基座1内还可设置电源模块，电源模块可被电气隔离地布置在基座1底部，面板3也可以作为实施例1中的外壳的一部分而被整体脱离出作为一种便携式装置使用。

实施例3：系统

基于前述实施例可提供一种紧急报警系统，包括按上述方式实施的紧急报警装置和与所述紧急报警装置无线通讯的远端通讯设备。

较佳地，所述外壳内还含有：耦接该微处理器的验证模块，用于提供对生物特征的验证。在一个例子里，该验证模块可被嵌入上述导接件内，例如布置在第一导柱71内用于识别用户指纹或掌纹信息的传感识别电路(图中未示出)，例如包括嵌入紧急报警按键7表面的超声波传感器或者至少作为该紧急报警按键7按钮结构的一部分。如此，该紧急报警按键7可带动传感识别电路一起弹性地运动。

基于此，所述微处理器还被配置为在产生报警信号时获取所述验证以提供解除门禁设备锁定的密钥。例如，采用实施例2的方式可通过Wi-Fi网络连接远端通讯设备(例如位于社区中的安防管理单元)，所述微处理器进一步被配置为接收来自传感识别电路的识别信息，或者可在接收到所述报警信号时向所述传感识别电路发送是否接收来自用户输入指纹信息的请求。有时，只要在用户将手指或手掌置于紧急报警按键7表面，该传感识别电路采集到的指纹或掌纹信息传递给微处理器进行验证，这些指纹信息被微处理器与预先创建的用户指纹信息数据库进行对照以匹配所述验证。

然后，在所述验证匹配下将被数字处理后的指纹信息进行编辑以启动电气功能指令。例如，可将该指纹信息(例如64位编码)中的部分标识位内容写入所需编辑的指针内容，用以指向一或多个触发家居设备启动的电气功能指令。有时，微处理器被配置为提供给所述指纹信息更加具体的用户特定匹配信息，例如，用户的身份口令、账户公开信息等，以将该特定匹配信息与验证信息加以耦合。

在一个例子里，耦合后的信息可用于向家居设备提供操作权限或者对应于该操作权限的密钥。基于这种权限，通过该验证的用户所处居室外的其他人可通过合适电子设备接收这种权限。在本实施例中，最佳的例子是在某一用户输入报警请求时向救援人员发送对应于此类权限的密钥，用于解除用户验证授权的一或多个门禁设备在一预设时间范围内解除锁闭。

在上述实施例中，由于紧急报警按键7在用户手指按压后被自锁弹片8卡锁住，此类紧急报警装置处于锁闭状态。此时，上述特定匹配信息和验证信息分离地被微处理器识别。在远端通讯设备接收和识别所述报警信息后，可在任意时刻接收该特定匹配信息。有时，可在基于低频频带进行语音通讯请求时输入不同的接触门禁锁定的权限。例如，用户可定义不同的指纹以指向多个门禁设备的锁闭设置。

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种紧急报警装置，包括外壳，该外壳具有可操控的面板，该面板开设用于按压的紧急报警按键，其特征是外壳内含有：

微处理器，用于检测按压该紧急报警按键所产生的电信号以识别紧急报警按键的状态而产生报警信号；

耦接该微处理器的蜂鸣器，被所述报警信号触发而启动鸣响；

耦接该微处理器的通信模块，用于无线传输所述报警信号给远端通讯设备；以及

储能模块，用于可切换地对上述微处理器、蜂鸣器和通信模块供电；

所述通信模块包括基于不同频 段的射频通信协议收发数据内容的通讯芯片，以根据该紧急报警装置所处场景主动切换可 用的通讯频段；

所述紧急报警按键包括机电式 自锁组件，用于锁定所述紧急报警按键按压状态并另外用机械元件解除这种锁定；

所述紧急报警按键还包括开设 在该紧急报警装置的外壳面板上的槽孔，用于接触和容纳所述机械元件；

所述紧急报警按键通过导 接件接触一自锁弹片，该自锁弹片一端固定在一固定座里并从所述紧急报警按键的一侧凹 槽穿过，其中所述自锁弹片在按下紧急报警按键时向该凹槽内侧收紧，直到所述自锁弹片 的另一端抵接限位板，所述导接件被自锁弹片挡住使紧急报警按键无法正常弹起。

2.一种壁式面板，包括：通过支架固定在墙体中的基座，其特征是还包括权利要求1所述的一种紧急报警装置，其中所述的基座包括：

用于装配该紧急报警装置或若干个电气模块的定位孔，在该定位孔内布置用于供电的接线口；

用于向所述的紧急报警装置供电的隔离稳压电源；和

多个卡扣，便于所述面板的装配和拆卸。

3.根据权利要求2所述的一种壁式面板，其特征是，所述外壳内还含有：耦接该微处理器的验证模块，用于提供对指纹或声纹特征的验证。

4.根据权利要求3所述的一种壁式面板，其特征是，所述微处理器还用于在产生报警信号时获取所述验证以提供解除门禁设备锁定的密钥。

5.根据权利要求4所述的一种壁式面板，其特征是，所述微处理器进一步被配置为：

接收来自该紧急报警按键中设置的传感识别电路的识别信息，或者在接收到所述报警信号时向所述传感识别电路发送是否接收来自用户输入指纹信息的请求；以及

在所述验证匹配下将被数字处理后的指纹信息进行编辑以启动不同的电气功能指令。

6.一种紧急报警系统，其特征是包括：

权利要求1所述的一种紧急报警装置；和

与所述紧急报警装置无线通讯的远端通讯设备。