CN115938075B - 一种具有手机通讯功能的智能报警控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及报警通讯技术领域,提供了一种具有手机通讯功能的智能报警控制系统,包括报警装置和智能网关,所述报警装置包括检测模块、报警控制模块和大功率的无线发送模块,所述检测模块与所述报警控制模块连接,用于将检测到的河流水位信息发送至报警控制模块,所述无线发送模块与所述报警控制模块连接,用于发送所述报警控制模块发出的报警信息,所述智能网关包括无线接收模块、网关控制模块和移动通讯模块,所述无线接收模块与所述网关控制模块连接,以将接收到的报警信息传递给所述网关控制模块,所述移动通讯模块与所述网关控制模块连接,以实现所述网关控制模块与智能终端的通讯;本发明可稳定的通过移动网络与手机和系统管理终端通讯。

Description

一种具有手机通讯功能的智能报警控制系统
技术领域
本发明涉及报警通讯技术领域,具体而言,涉及一种具有手机通讯功能的智能报警控制系统。
背景技术
随着社会的发展,远程通讯技术在预防报警等领域的应用越来越广泛,而对河流上游水位的及时检测和预警,可以为防汛抢险、水资源利用等做出重要的预防指示,传统的河流水位查看大多采用人工进行,对于一些偏远地带,尤其是山区的河流进行检测会浪费大量人力,随着通讯技术的发展,人们在河流中上游的关键位置安装水位监测装置,并通过移动网络将水位监测及报警信息发送到工作人员的手机或系统智能终端,方便了对河流的预警监控,可有效预防山洪等灾害,但是,在使用时,由于部分山区河流处于山谷地段,移动信号较差,无法保证准确的对工作人员的手机和系统管理终端传输报警信息。
发明内容
本发明解决的问题是如何提供一种移动信号稳定的报警控制系统。
为解决上述问题,本发明提供一种具有手机通讯功能的智能报警控制系统,包括:报警装置和智能网关,所述报警装置适于设置在河流的监控点处,所述智能网关适于设置在山顶位置,所述报警装置包括检测模块、报警控制模块和大功率的无线发送模块,所述检测模块与所述报警控制模块连接,用于将检测到的河流水位信息发送至报警控制模块,所述无线发送模块与所述报警控制模块连接,用于发送所述报警控制模块发出的报警信息,所述智能网关包括无线接收模块、网关控制模块和移动通讯模块,所述无线接收模块与所述网关控制模块连接,以将接收到的报警信息传递给所述网关控制模块,所述移动通讯模块与所述网关控制模块连接,以实现所述网关控制模块与智能终端的通讯。
进一步的,所述检测模块包括超声波测距电路和雷达测距电路,所述超声波测距电路与所述报警控制模块连接,用于将河面的超声波测距信息传递给报警控制模块,所述雷达测距电路与所述报警控制模块连接,用于将河面的雷达测距信息传递给报警控制模块。
进一步的,所述无线发送模块包括电源控制电路、无线芯片和增益输出电路,所述电源控制电路的输入端与所述报警装置的电源连接,受控端与所述报警控制模块连接,输出端分别与所述无线芯片和增益输出电路连接,所述无线芯片的输入端与所述报警控制模块连接,输出端与所述增益输出电路连接。
进一步的,所述电源控制电路包括第一三极管和第一MOS管,所述第一三极管的基极与所述报警控制模块连接,发射极接地,集电极与所述第一MOS管的栅极连接,所述第一MOS管的源极与所述报警装置的电源连接,漏极分别与所述无线芯片和增益输出电路连接。
进一步的,所述增益输出电路包括第一放大电路、耦合滤波电路、第二放大电路、天线开关、天线耦合电路、第一天线、第二天线、第一天线检测电路和第二天线检测电路,所述第一放大电路的输入端与所述无线芯片的发送端连接,输出端经所述耦合滤波电路与第二放大电路的输入端连接,所述天线开关的输入端与所述第二放大电路的输出端连接,受控端与所述报警控制模块连接,输出端经所述天线耦合电路分别与所述第一天线和第二天线连接,所述第一天线检测电路和第一天线检测电路的输入端分别与所述第一天线和第二天线连接,输出端分别与所述报警控制模块连接。
进一步的,所述智能网关还包括太阳能充电模块,所述太阳能充电模块包括太阳能板检测电路、充电驱动电路、切断开关电路、充电电流检测电路、电池电压检测电路和防反接电路,所述太阳能板检测电路的输入端与所述太阳能板的正输出端口连接,输出端与所述网关控制模块连接,所述充电驱动电路的输入端与所述太阳能板的正输出端口连接,受控端与所述网关控制模块连接,输出端与网关电池连接,所述切断开关电路的受控端与所述网关控制模块连接,输入端与所述网关电池的负极连接,输出端经检测电阻接地,所述充电电流检测电路与所述检测电阻连接,所述电池电压检测电路与所述网关电池的正极连接,所述防反接电路的受控端与所述网关电池的正极连接,输入端与所述太阳能板的负输出端口连接,输出端接地。
进一步的,所述充电驱动电路包括MOS管驱动芯片、第二MOS管、第三MOS管和第一电感,所述MOS管驱动芯片的受控端与所述网关控制模块的PWM信号输出端连接,所述第二MOS管和第三MOS管的受控端分别与所述MOS管驱动芯片的相对的两个电平输出端口连接,所述第二MOS管的输入端与所述太阳能板的正输出端口连接,输出端与所述第一电感的第一端连接,所述第一电感的第二端与所述网关电池的正极连接,所述第三MOS管的输入端与所述第一电感的第一端连接,输出端接地。
进一步的,所述充电电流检测电路包括第一电压比较器,所述第一电压比较器的两个输入端分别与所述检测电阻的两端连接,输出端与所述网关控制模块连接。
进一步的,所述电池电压检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四MOS管,所述第一电阻的第一端与所述网关电池的正极连接,第二端与所述网关控制模块连接,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,第二端接地,所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,第二端与所述第四MOS管的源极连接,所述第四MOS管的漏极接地,栅极与所述网关控制模块连接。
进一步的,所述防反接电路包括第二三极管、第三三极管和第五MOS管,所述第二三极管的基极与所述网关控制模块连接,发射极接地,集电极接所述第三三极管的基极,所述三三极管的发射极接所述网关电池的正极,集电极接所述第五MOS管的栅极,所述第五MOS管的源极接地,漏极与所述太阳能板的负输出端口连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
在使用时,检测模块实时监测河流的水面位置,并将河流水位信息发送至报警控制模块,报警控制模块将河流水位与设定的报警阈值进行比较,当河流水位超出报警阈值时,报警控制模块激活大功率的无线发送模块,并通过大功率的无线发送模块发送包含区域位置、水位等情报的报警信息,智能网关的无线接收模块接收报警信息并将报警信息传递给网关控制模块,网关控制模块通过移动通讯模块将报警信息发送至相应的智能终端,由于大功率的无线发送模块发出的无线信号穿透性强,处于山谷等复杂地形的河流旁的报警装置可以有效的将无线信号发送至处在山顶等开阔位置的智能网关,而智能网关处于开阔位置,移动信号较强,可以稳定的对设置的智能终端进行通讯,保证了报警信息传递的准确性,其中,所述智能终端包括工作人员的手机和系统平台的管理终端服务器,确保可以及时发现汛情,进行处理。
附图说明
图1为本发明实施例的整体原理结构示意图;
图2为本发明实施例电源控制电路的原理结构示意图;
图3为本发明实施例无线芯片的原理结构示意图;
图4为本发明实施例增益输出电路的原理结构示意图;
图5为本发明实施例太阳能充电模块的原理结构示意图;
图6为本发明实施例充电电流检测电路的原理结构示意图;
图7为本发明实施例电池电压检测电路的原理结构示意图。
附图标记说明:
1-报警装置;2-智能网关;11-报警控制模块;12-无线发送模块;13-检测模块;21-网关控制模块;22-无线接收模块;23-移动通讯模块;3-管理终端;121-第一放大电路;122-耦合滤波电路;123-第二放大电路;124-天线开关;125-天线耦合电路;126-第一天线;127-第二天线;128-第一天线检测电路;129-第二天线检测电路;241-太阳能板;242-太阳能电池;243-充电驱动电路;244-防反接电路;245-切断开关电路;246-充电电流检测电路;247-电池电压检测电路;248-太阳能板检测电路。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
如图1所示,本发明提供一种具有手机通讯功能的智能报警控制系统,包括:报警装置1和智能网关2,所述报警装置1适于设置在河流的监控点处,所述智能网关2适于设置在山顶位置,所述报警装置1包括检测模块13、报警控制模块11和大功率的无线发送模块12,所述检测模块13与所述报警控制模块11连接,用于将检测到的河流水位信息发送至报警控制模块11,所述无线发送模块12与所述报警控制模块11连接,用于发送所述报警控制模块11发出的报警信息,所述智能网关2包括无线接收模块22、网关控制模块21和移动通讯模块23,所述无线接收模块22与所述网关控制模块21连接,以将接收到的报警信息传递给所述网关控制模块21,所述移动通讯模块23与所述网关控制模块21连接,以实现所述网关控制模块21与智能终端的通讯。
需要说明的是,本实施例的报警装置1可以设置在河流的监控点处,智能网关2可以设置在山顶等较为开阔,容易接收移动信号的位置,在使用时,检测模块13实时监测河流的水面位置,并将河流水位信息发送至报警控制模块11,报警控制模块11将河流水位与设定的报警阈值进行比较,当河流水位超出报警阈值时,报警控制模块11激活大功率的无线发送模块12,并通过大功率的无线发送模块12发送包含区域位置、水位等情报的报警信息,智能网关2的无线接收模块22接收报警信息并将报警信息传递给网关控制模块21,网关控制模块21通过移动通讯模块23将报警信息发送至相应的智能终端,由于大功率的无线发送模块12发出的无线信号穿透性强,处于山谷等复杂地形的河流旁的报警装置1可以有效的将无线信号发送至处在山顶等开阔位置的智能网关2,而智能网关2处于开阔位置,移动信号较强,可以稳定的对设置的智能终端进行通讯,保证了报警信息传递的准确性,其中,所述智能终端包括工作人员的手机和系统平台的管理终端3服务器,确保可以及时发现汛情,进行处理。
本实施例中,由于设置在偏僻地区,移动通讯模块23可以选用4G通讯芯片,报警装置1和智能网关2均可以采用电池供电,报警装置1中可设置与报警控制模块11连接的电池电量监测电路,以便在电量不足时对工作人员的手机发出更换电池的信息,智能网关2还可包括与网关控制模块21连接的定位芯片,以方便定位,网关控制模块21可采用型号为MSP430F5132IDA的单片机芯片,报警控制模块11可以采用型号为DRA712的控制芯片。
在本发明的一个实施例中,所述检测模块13包括超声波测距电路和雷达测距电路,所述超声波测距电路与所述报警控制模块11连接,用于将河面的超声波测距信息传递给报警控制模块11,所述雷达测距电路与所述报警控制模块11连接,用于将河面的雷达测距信息传递给报警控制模块11。
需要说明的是,超声波测距电路和雷达测距电路可以分别发出超声波和雷达波,并接收反射波,报警控制模块11通过超声波测距电路和雷达测距电路分别发送的反射波信息,可以判断报警装置1与河面的距离,进而确定河面的水位信息,采用2种方式配合,检测结果更准确。
在本发明的一个实施例中,所述无线发送模块12包括电源控制电路、无线芯片和增益输出电路,所述电源控制电路的输入端与所述报警装置1的电源连接,受控端与所述报警控制模块11连接,输出端分别与所述无线芯片和增益输出电路连接,所述无线芯片的输入端与所述报警控制模块11连接,输出端与所述增益输出电路连接。
需要说明的是,增益输出电路可以对无线芯片发送的无线信号进行放大、增益,保证传输距离和无线信号的强度,以满足在复杂地形的使用需求,由于报警装置1一般设置在偏僻地区,需要采用电池供电,而大功率的无线发送模块12功率较大,必须减少电能消耗,以保证报警装置1的有效工作时长,电源控制电路用于控制对无线芯片和增益输出电路的供电,本实施例中,在正常状态下,无线芯片和增益输出电路不工作,以节约电能,当河流水位超出报警阈值时,报警控制模块11对电源控制电路发出控制信号,对无线芯片和增益输出电路提供电源,实现报警信息的发送。
在本发明的一个实施例中,所述电源控制电路包括第一三极管和第一MOS管,所述第一三极管的基极与所述报警控制模块11连接,发射极接地,集电极与所述第一MOS管的栅极连接,所述第一MOS管的源极与所述报警装置1的电源连接,漏极分别与所述无线芯片和增益输出电路连接。
需要说明的是,如图3所示,第一MOS管Q608作为对无线芯片和增益输出电路的供电开关,当报警控制模块11判断河流水位超出报警阈值时,报警控制模块11对第一三极管Q5的基极发出激活信号,第一三极管Q5导通,进而第一MOS管Q608导通,无线芯片和增益输出电路通过第一MOS管Q608连接电源,开始工作,当不需要发送报警信息时,报警控制模块11不会对第一三极管Q5发出信号,第一三极管Q5截止,第一MOS管Q608处于关闭状态,无线芯片和增益输出电路不工作,以节约电能。
在本发明的一个实施例中,所述增益输出电路包括第一放大电路121、耦合滤波电路122、第二放大电路123、天线开关124、天线耦合电路125、第一天线126、第二天线127、第一天线126检测电路和第二天线127检测电路,所述第一放大电路121的输入端与所述无线芯片的发送端连接,输出端经所述耦合滤波电路122与第二放大电路123的输入端连接,所述天线开关124的输入端与所述第二放大电路123的输出端连接,受控端与所述报警控制模块11连接,输出端经所述天线耦合电路125分别与所述第一天线126和第二天线127连接,所述第一天线126检测电路和第一天线126检测电路的输入端分别与所述第一天线126和第二天线127连接,输出端分别与所述报警控制模块11连接。
需要说明的是,如图4所示,无线芯片可以采用型号为CC1310F128RGZ的芯片U38,在需要发出报警信息时,无线芯片的发送端发出无线信号,如图5所示。第一放大电路121的输入端接收到无线信号,无线信号经第一放大电路121、第二放大电路123进行两级放大,可以有效提高无线信号强度和传输距离,以满足大功率传输需求,耦合滤波电路122设置在第一放大电路121和第二放大电路123之间,用于提高无线信号的稳定性,本实施例具有两组天线,同时每组天线处均设置检测电感,构成天线检测电路,报警控制模块11通过天线检测电路可发现天线接触是否良好,例如,第一天线126作为常用天线,需要发出报警信号时,增益输出电路上电,第一天线126检测电路检测第一天线126状态,若发现第一天线126出现问题,则报警控制模块11对天线开关124发出控制信号,天线开关124进行切换,使无线信号通过第二天线127发送,同时第一天线126的故障信息也会随之发送至智能网关2,以对工作人员做出提醒,通过双天线的检测、切换,可有效保证报警信息及时发送至工作人员的手机和系统平台的管理终端3服务器。
在本发明的一个实施例中,所述智能网关2还包括太阳能充电模块,所述太阳能充电模块包括太阳能板241检测电路、充电驱动电路243、切断开关电路245、充电电流检测电路246、电池电压检测电路247和防反接电路244,所述太阳能板241检测电路的输入端与所述太阳能板241的正输出端口连接,输出端与所述网关控制模块21连接,所述充电驱动电路243的输入端与所述太阳能板241的正输出端口连接,受控端与所述网关控制模块21连接,输出端与网关电池连接,所述切断开关电路245的受控端与所述网关控制模块21连接,输入端与所述网关电池的负极连接,输出端经检测电阻接地,所述充电电流检测电路246与所述检测电阻连接,所述电池电压检测电路247与所述网关电池的正极连接,所述防反接电路244的受控端与所述网关电池的正极连接,输入端与所述太阳能板241的负输出端口连接,输出端接地。
需要说明的是,由于智能网关2适于设置在山顶等开阔位置,且智能网关2的无线接收模块22需一直开启,以便及时接收报警信息,持续消耗电能,因此,智能网关2采用太阳能电池242供电,并设置有太阳能板241,智能网关2通过太阳能充电模块控制太阳能板241对太阳能电池242的充电,保证智能网关2的持续工作。
如图5、6所示,太阳能板241检测电路可检测太阳能板241的输出情况,并传递给网关控制模块21,为网关控制模块21调整充电驱动电路243的输出提供依据;充电驱动电路243用于控制太阳能板241对太阳能电池242的充电电压,保证对太阳能电池242的稳定充电,充电电流检测电路246用于检测太阳能电池242的充电电流,并将充电电流信息传递给网关控制模块21,电池电压检测电路247与所述网关电池的正极连接,在太阳能电池242充电时,网关控制模块21通过电池电压检测电路247可检测对太阳能电池242的充电电压,网关控制模块21结合充电电压和电流信息,改变对充电驱动电路243的驱动信号,调整太阳能板241对太阳能电池242的输出电压,以对太阳能电池242稳定充电;在太阳能电池242不充电时,网关控制模块21通过电池电压检测电路247可检测太阳能电池242的端电压,当端电压小于设定值时,网关控制模块21控制充电驱动电路243开启,对太阳能电池242充电;切断开关电路245可快速切断充电过程,用于充电过程出现问题,如充电电流异常时的紧急切断,以保护太阳能电池242;防反接电路244可在太阳能电池242反向时,使充电回路不会导通,保护太阳能电池242。
在本发明的一个实施例中,所述充电驱动电路243包括MOS管驱动芯片、第二MOS管、第三MOS管和第一电感,所述MOS管驱动芯片的受控端与所述网关控制模块21的PWM信号输出端连接,所述第二MOS管和第三MOS管的受控端分别与所述MOS管驱动芯片的相对的两个电平输出端口连接,所述第二MOS管的输入端与所述太阳能板241的正输出端口连接,输出端与所述第一电感的第一端连接,所述第一电感的第二端与所述网关电池的正极连接,所述第三MOS管的输入端与所述第一电感的第一端连接,输出端接地。
需要说明的是,由于太阳能板241根据天气等状况的影响,其产生电能的效率不同,其输出电压也会随之波动,为了提供稳定充电,需要充电驱动电路243调整太阳能板241对太阳能电池242的充电电压,保证对太阳能电池242的稳定充电,,如图5所示,MOS管驱动芯片用于接收网关控制模块21的PWM信号,输出两路电平相反的电平输出信号,并根据PWM信号的大小,调整两路电平输出信号的切换时间,图5中芯片U1为MOS管驱动芯片,MOS管驱动芯片的型号可以采用LM25101C,由于第二MOS管Q4和第三MOS管Q10的受控端分别与MOS管驱动芯片的相对的两个电平输出端口连接,当MOS管驱动芯片对第二MOS管Q4发出高电平,对第三MOS管Q10发出低电平时,第二MOS管Q4导通,第三MOS管Q10截止,此时,太阳能板241通过第二MOS管Q4对第一电感L6充电,第一电感L6进行储能,当MOS管驱动芯片对第二MOS管Q4发出低电平,对第三MOS管Q10发出高电平时,第二MOS管Q4截止,第三MOS管Q10导通,此时,第一电感L6通过第三MOS管Q10放电,实现对太阳能电池242充电,第一电感L6的储能电压即太阳能电池242的充电电压,当网关控制模块21改变PWM信号的占空比大小,MOS管驱动芯片改变输出切换时间,使对第二MOS管Q4发出高电平,对第三MOS管Q10发出低电平的时长增加,第一电感L6储能时间增加,储能电压增大,就会提升对太阳能电池242的充电电压,反之减少对太阳能电池242的充电电压,通过这种方式,可以准确的调节太阳能板241对太阳能电池242的充电电压;
在开始充电时,网关控制模块21通过太阳能板241检测电路检测太阳能板241的输出情况,根据此时太阳能板241的输出电压大小,对MOS管驱动芯片发出相应占空比的PWM信号,使MOS管驱动芯片对第二MOS管Q4和第三MOS管Q10发出切换时长、频率不同的相对的电平信号,以控制第一电感L6的储能时长,进而为太阳能电池242提供稳定的充电电压,例如,当太阳能板241此时输出电压较低时,使第一电感L6的储能时长增加,太阳能板241此时输出电压较高时,使第一电感L6的储能时长减少,以使对太阳能电池242的充电电压稳定在设定范围,同时,电池电压检测电路247检测太阳能电池242的充电电压,并反馈至网关控制模块21,网关控制模块21根据反馈和设定值,若不满足设定,对发出的PWM信号进行调整,对充电驱动电路243进行再次调节,直至对太阳能电池242的充电电压稳定在设定范围。
在本发明的一个实施例中,所述充电电流检测电路246包括第一电压比较器,所述第一电压比较器的两个输入端分别与所述检测电阻的两端连接,输出端与所述网关控制模块21连接。
需要说明的是,如图6所示,切断开关电路245通过MOS管VT6可切断太阳能电池242负极与地的连接,进而切断充电过程,太阳能电池242负极经MOS管VT6和检测电阻R42接地,进行充电,第一电压比较器D6的两个输入端分别采集检测电阻R42两端电压,并作差值运算后输出给网关控制模块21,网关控制模块21根据检测电阻R42两端电压差和检测电阻R42的阻值大小,即可获取通过检测电阻R42的电流,实现网关控制模块21对太阳能电池242充电电流的准确采集。
在本发明的一个实施例中,所述电池电压检测电路247包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四MOS管,所述第一电阻的第一端与所述网关电池的正极连接,第二端与所述网关控制模块21连接,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,第二端接地,所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,第二端与所述第四MOS管的源极连接,所述第四MOS管的漏极接地,栅极与所述网关控制模块21连接。
需要说明的是,如图7所示,第四MOS管VT3关闭时,第一电阻R18为上分压电阻,第二电阻R21为下分压电阻,上、下分压电阻构成分压采集电路,上分压电阻的输入端与太阳能电池242正极连接,网关控制模块21根据下分压电阻的端电压和上下分压电阻的阻值比,即可准确采集太阳能电池242的电压,打开第四MOS管VT3,第二电阻R21和第三电阻R22并联,构成下分压电阻,此时,扩展了网关控制模块21可采集的电压范围;太阳能板241检测电路的电路结构可参照电池电压检测电路247,其上分压电阻的输入端与太阳能板241的正输出端连接,以实现对太阳能板241输出的准确采集。
在本发明的一个实施例中,所述防反接电路244包括第二三极管、第三三极管和第五MOS管,所述第二三极管的基极与所述网关控制模块21连接,发射极接地,集电极接所述第三三极管的基极,所述三三极管的发射极接所述网关电池的正极,集电极接所述第五MOS管的栅极,所述第五MOS管的源极接地,漏极与所述太阳能板241的负输出端口连接。
需要说明的是,如图5所示,需要充电时,网关控制模块21对第二三极管Q8发出控制信号,第二三极管Q8导通,此时,若第三三极管Q6连接的为太阳能电池242正极,第三三极管Q6的基射极之间产生电压差,第三三极管Q6导通,进而第五MOS管Q3的栅极在太阳能电池242电压作用下导通,太阳能板241的负输出端接地,与太阳能电池242形成充电回路,若第三三极管Q6连接的为太阳能电池242负极,则第三三极管Q6、第五MOS管Q3不会导通,太阳能板241就不会对太阳能电池242充电,实现了对太阳能电池242的反接保护。虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种具有手机通讯功能的智能报警控制系统,其特征在于,包括:报警装置(1)和智能网关(2),所述报警装置(1)适于设置在河流的监控点处,所述智能网关(2)适于设置在山顶位置,所述报警装置(1)包括检测模块(13)、报警控制模块(11)和大功率的无线发送模块(12),所述检测模块(13)与所述报警控制模块(11)连接,用于将检测到的河流水位信息发送至报警控制模块(11),所述无线发送模块(12)与所述报警控制模块(11)连接,用于发送所述报警控制模块(11)发出的报警信息,所述智能网关(2)包括无线接收模块(22)、网关控制模块(21)和移动通讯模块(23),所述无线接收模块(22)与所述网关控制模块(21)连接,以将接收到的报警信息传递给所述网关控制模块(21),所述移动通讯模块(23)与所述网关控制模块(21)连接,以实现所述网关控制模块(21)与智能终端的通讯;
报警装置(1)采用电池供电,报警装置1中可设置与报警控制模块(11)连接的电池电量监测电路,以便在电量不足时对工作人员的手机发出更换电池的信息,智能网关2还可包括与网关控制模块21连接的定位芯片,以方便定位;
所述无线发送模块(12)包括电源控制电路、无线芯片和增益输出电路,所述电源控制电路的输入端与所述报警装置(1)的电源连接,受控端与所述报警控制模块(11)连接,输出端分别与所述无线芯片和增益输出电路连接,所述无线芯片的输入端与所述报警控制模块(11)连接,输出端与所述增益输出电路连接;
在正常状态下,无线芯片和增益输出电路不工作,以节约电能,当河流水位超出报警阈值时,报警控制模块(11)对电源控制电路发出控制信号,对无线芯片和增益输出电路提供电源,实现报警信息的发送;
所述电源控制电路包括第一三极管和第一MOS管,所述第一三极管的基极与所述报警控制模块(11)连接,发射极接地,集电极与所述第一MOS管的栅极连接,所述第一MOS管的源极与所述报警装置(1)的电源连接,漏极分别与所述无线芯片和增益输出电路连接;
第一MOS管Q608作为对无线芯片和增益输出电路的供电开关,当报警控制模块(11)判断河流水位超出报警阈值时,报警控制模块(11)对第一三极管Q5的基极发出激活信号,第一三极管Q5导通,进而第一MOS管Q608导通,无线芯片和增益输出电路通过第一MOS管Q608连接电源,开始工作,当不需要发送报警信息时,报警控制模块(11)不会对第一三极管Q5发出信号,第一三极管Q5截止,第一MOS管Q608处于关闭状态,无线芯片和增益输出电路不工作,以节约电能;
所述增益输出电路包括第一放大电路(121)、耦合滤波电路(122)、第二放大电路(123)、天线开关(124)、天线耦合电路(125)、第一天线(126)、第二天线(127)、第一天线(126)检测电路和第二天线(127)检测电路,所述第一放大电路(121)的输入端与所述无线芯片的发送端连接,输出端经所述耦合滤波电路(122)与第二放大电路(123)的输入端连接,所述天线开关(124)的输入端与所述第二放大电路(123)的输出端连接,受控端与所述报警控制模块(11)连接,输出端经所述天线耦合电路(125)分别与所述第一天线(126)和第二天线(127)连接,所述第一天线(126)检测电路和第一天线(126)检测电路的输入端分别与所述第一天线(126)和第二天线(127)连接,输出端分别与所述报警控制模块(11)连接;
第一放大电路(121)的输入端接收到无线信号,无线信号经第一放大电路(121)、第二放大电路(123)进行两级放大,可以有效提高无线信号强度和传输距离,以满足大功率传输需求,耦合滤波电路(122)设置在第一放大电路(121)和第二放大电路(123)之间,用于提高无线信号的稳定性,本实施例具有两组天线,同时每组天线处均设置检测电感,构成天线检测电路,报警控制模块(11)通过天线检测电路可发现天线接触是否良好,第一天线(126)作为常用天线,需要发出报警信号时,增益输出电路上电,第一天线(126)检测电路检测第一天线(126)状态,若发现第一天线(126)出现问题,则报警控制模块(11)对天线开关(124)发出控制信号,天线开关(124)进行切换,使无线信号通过第二天线(127)发送,同时第一天线(126)的故障信息也会随之发送至智能网关(2),通过双天线的检测、切换,可有效保证报警信息及时发送至工作人员的手机和系统平台的管理终端(3)服务器;
所述智能网关(2)还包括太阳能充电模块,所述太阳能充电模块包括太阳能板(241)检测电路、充电驱动电路(243)、切断开关电路(245)、充电电流检测电路(246)、电池电压检测电路(247)和防反接电路(244),所述太阳能板(241)检测电路的输入端与所述太阳能板(241)的正输出端口连接,输出端与所述网关控制模块(21)连接,所述充电驱动电路(243)的输入端与所述太阳能板(241)的正输出端口连接,受控端与所述网关控制模块(21)连接,输出端与网关电池连接,所述切断开关电路(245)的受控端与所述网关控制模块(21)连接,输入端与所述网关电池的负极连接,输出端经检测电阻接地,所述充电电流检测电路(246)与所述检测电阻连接,所述电池电压检测电路(247)与所述网关电池的正极连接,所述防反接电路(244)的受控端与所述网关电池的正极连接,输入端与所述太阳能板(241)的负输出端口连接,输出端接地;
所述充电驱动电路(243)包括MOS管驱动芯片、第二MOS管、第三MOS管和第一电感,所述MOS管驱动芯片的受控端与所述网关控制模块(21)的PWM信号输出端连接,所述第二MOS管和第三MOS管的受控端分别与所述MOS管驱动芯片的相对的两个电平输出端口连接,所述第二MOS管的输入端与所述太阳能板(241)的正输出端口连接,输出端与所述第一电感的第一端连接,所述第一电感的第二端与所述网关电池的正极连接,所述第三MOS管的输入端与所述第一电感的第一端连接,输出端接地;
所述MOS管驱动芯片通过对所述第二MOS管和第三MOS管发出PWM信号,控制所述第一电感的储能时间,准确的调节太阳能板(241)对太阳能电池(242)的充电电压;
电池电压检测电路(247)检测太阳能电池(242)的充电电压,并反馈至网关控制模块(21),网关控制模块(21)根据反馈和设定值,若不满足设定,对发出的PWM信号进行调整,对充电驱动电路(243)进行再次调节,直至对太阳能电池(242)的充电电压稳定在设定范围;
所述充电电流检测电路(246)包括第一电压比较器,所述第一电压比较器的两个输入端分别与所述检测电阻的两端连接,输出端与所述网关控制模块(21)连接;
所述电池电压检测电路(247)包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四MOS管,所述第一电阻的第一端与所述网关电池的正极连接,第二端与所述网关控制模块(21)连接,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,第二端接地,所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,第二端与所述第四MOS管的源极连接,所述第四MOS管的漏极接地,栅极与所述网关控制模块(21)连接;
第四MOS管关闭时,第一电阻为上分压电阻,第二电阻为下分压电阻,上、下分压电阻构成分压采集电路,网关控制模块(21)根据下分压电阻的端电压和上下分压电阻的阻值比,采集太阳能电池(242)的电压,第四MOS管打开时,第二电阻和第三电阻并联,构成下分压电阻,扩展了网关控制模块(21)可采集的电压范围;
所述防反接电路(244)包括第二三极管、第三三极管和第五MOS管,所述第二三极管的基极与所述网关控制模块(21)连接,发射极接地,集电极接所述第三三极管的基极,所述三三极管的发射极接所述网关电池的正极,集电极接所述第五MOS管的栅极,所述第五MOS管的源极接地,漏极与所述太阳能板(241)的负输出端口连接。
2.根据权利要求1所述的具有手机通讯功能的智能报警控制系统,其特征在于,所述检测模块(13)包括超声波测距电路和雷达测距电路,所述超声波测距电路与所述报警控制模块(11)连接,用于将河面的超声波测距信息传递给报警控制模块(11),所述雷达测距电路与所述报警控制模块(11)连接,用于将河面的雷达测距信息传递给报警控制模块(11)。
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