CN1243993A - 一种报警联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全防范报警系统。它由报警控制器、公共电路网和接警中心组成。报警控制器由高速数字信号处理芯片作为主控芯片,可以将由紧急按键、防盗探头产生的紧急报警和延时报警信息,及设备双向检测三种类型的信息自动分流,分别送至紧急接警中心、延时报警中心和巡检中心。本发明具有报警优先,防盗线报警,异地报警确认与指示,现场数字录音,中文语音操作等功能。

Description

一种报警联网系统

本发明涉及一种安全防范报警系统。

在经济发达国家，联网报警系统的应用已有近百年历史，目前已发展到比较成热的阶段，我国报警联网系统的发展历史较短，发展水平与发达国家存在很大差距。为此，国内建成的各类报警系统中大多数采用了国外的产品。由于我国出警、处警机制及管理模式均与国外不同，因此，国外的产品并不能满足国内用户的需要，许多已建成的报警系统陷入困境，无法运行。只有根据国内用户的实际需求设计一套具有快速反应能力、有效及可靠的报警联网系统，才能满足国内用户的需要，达到以防范和处置犯罪活动的目的。目前国际著名安防产品中，如：ADEMCO报警控制器、SECOM报警控制器、C&K报警控制器等，大多存在着无报警优先、防盗线报警、异地报警确认与指示、现场数字录音、中文语音操作等功能。

本发明的目的在于提供一种可对三种类型报警信息自动分流传送，并可对报警现场进行数字录音，报警时异地报警确认指标和报警优先的报警联网系统。

本发明是利用公共电话网完成用户端的报警控制器与接警中心之间的报警信息传递。在网络上采用了信息分流方法，以高速数字信号处理器作为报警控制器的主控芯片，将报警控制器的信息分为三种类型：敏感于紧急按键的紧急报警信息、敏感于防盗探头的延时报警信息、设备故障双向检测信息；通过公共电话网将三种类型信息自动进行信息分流送到对应的接警中心。

本发明所述的联网系统是由报警控制器、公共电话网和接警中心组成，其特征在于：所述报警控制器包括由高速数字信号处理芯片ADSP-2105构成主控芯片的中心控制电路、电话接口电路、输入、输出电路和电源电路；所述报警控制器分别与紧急按键和防盗探头相联接，并产生敏感于紧急按键的紧急报警信息、敏感于防盗探头的延时报警信息；报警控制器将紧急报警、延时报警和设备双向检测三种类型的信息自动进行信息分流，分别送至相应的紧急报警中心、延时报警中心和巡检中心；所述的三个接警中心由主控微机、中心通信控制器、接警卡、电话机和UPS电源组成双机热备份系统。

报警控制器的中心控制电路还包括受主控芯片控制的存储系统运行软件程序的程序存储器、存储报警控制器的设置信息、状态信息和压缩语音信息的EEROM和DRAM两块数据存储器、AD/DA转换及双音多频码的发送与接收转换电路和I/O转换电路；所述高速数字信号处理器的对应数据、地址端与程序存储器和I/O转换电路分别相连接，对应的数据端与数据存储器相连接；所述AD/DA转换电路接收本地话音及线路话音；并传送到至高速数字信号处理器；I/O转换电路中的寄存器与报警控制器的各控制电路相连接；电话接口电路包括防雷干扰电路、线路故障检测电路、线路主叫选择电路和提供中心控制电路与电话外线之间话音信号及控制信号传送的语音网络电路；电话线通过防雷电路与本电话接口的各电路相连接；线路主叫选择电路可选择报警与通话方式，它与I/O转换电路中的寄存器相连接；所述线路故障检测电路与I/O转换电中各的三态门电路相连接；语音网络电路与高速数字处理器的对应数据端相连接；所述输入、输出电路由编程操作输入键盘、监听头、报警输入及指示、报警确认、扬声器、LED显示和无线接口电路组成；所述键盘和报警输入电路与I/O转换电路中的三态门电路连接，监听头、扬声器与AD/DA转换电路相连接，报警指示、确认、LED指示、无线接口与I/O转换电路中的寄存器相连接。

所述通信控制器是接警卡和电话线之间的接口，接警内线电话与其相连接；通信控制器是由电话内线供电电源、内外线转换电路和内线振铃电路组成，共有4个外线、4个内线端；两个通信控制器通过四根信号线相互传递联络信号；双机的底层联络通过网络实现；接警卡是底层控制中心，接警卡包括8路A/D转换电路、三态门电路、微处理器和主控微机扩展槽接头，所述通信控制器与接警卡中的三态门电路相连接；作为接警中心主机的微机还包括网卡、声卡和打印机；主控微机可控制接警卡的外线和相应的内线进行单向连接，接警卡将现场送来的声音，经过ADPCM压缩处理后送到计算机硬盘上存储。

接警中心可以通过公共电话网相互联接成一个整体，也可将三个接警中心合为一个。

本发明所具有效果如下：

(一)网络设计方面

网络的建立采用多级多中心结构。采用了信息分流技术，将不同的警情报往不同的中心，各中心责任分明，有利于系统的运行管理。双路由报警设计，预留了无线接口。同时在报警时如果一级接警中心通讯失败，立即转报二级接警中心，大大提高系统的可靠性。

(二)系统技术特点

系统响应时间＜20秒。系统具有应答确认功能，传输可靠性高。系统具有校验、复核和双向确认功能。系统具有自动接警功能。系统具有巡检终端报警设备功能。当电源转换时，系统仍能正常工作。系统中所用的设备抗干扰、安全性和抗电强度等指标符合国家标准。具有防伪中心功能。自动接警与人工接警兼容。

(三)接警中心系统技术特点

双机热备份，大大提高了系统可靠性。现场监听、现场数字录音，有助于判别误报警及现场取证。接警优先。多路并行接警。电话线断线检测。对报警控制器巡检检测及遥控编程。中心自检、巡检插卡式积木结构，便于系统扩容。

(四)报警控制器技术特点

在硬件设计上采用高速信号处理芯片，提高了系统运行的可靠性。还采用了防雷电干扰设计和报警优先(交换机主控方式)技术。采用CELP语音压缩编解码技术，速率达到了4.8Kbps，实现了现场数字录音。电话信令识别技术，提高了报警的可靠性及有效性。防破坏：报警信号线短路、断路及并接负载时报警，报警控制器被非法打开时报警。防破坏：电话线路出现断线、盗线本地声光报警。巡检检测、遥控编程。报警控制器自检及中心联检。中文操作语音提示。带时间标志报警记录。无线接口。

图面说明：

图1是本发明的标准组网方式框图。

图2是本发明的报警控制器框图。

图3是本发明的中心控制电路框图。

图4是本发明的电源电路框图。

图5是本发明的电话接口电路框图。

图6是本发明的输入、输出电路框图。

图7是本发明的报警控制器软件结构框图。

图8是本发明的接警中心双机热备份系统框图。

图9是本发明接警中心软件结构框图。

本发明的具体实施方法如下：

从图1可以看出，报警控制器所发出的报警信息经过信息分流后，报往三个不同的接警中心，每个接警中心之间可以互相转发报警信息。因此每个接警中心的职责分明，紧急报警接警中心可设置在公安部门，负责处理紧急报警和处警，延时报警中心可设置在保安公司，负责处理延时(防盗)报警，设备故障信息报往巡检中心，负责维护设备正常运行。并且每个接警中心之间可以互相转发报警信息，这样就便于网络的正常运行管理。当然，这三个接警中心也可合为一个中心，只需在报警控制器将这三个中心的电话号码设置成为同样即可。

一、报警控制器

(一)硬件结构及实现

中心控制电路是报警控制器的控制单元，其各组成部分作用如下：主控芯片：美国AD公司的高速数字信号处理芯片ADSP2105，它控制整个系统的运行，所有的软件算法都由它实现。程序存储器：EPROM用来存储系统运行的软件程序。数据存储器：数据存储器有两块组成，其一为EEROM，用来存储报警控制器的设置信息和状态信息；其二为DRAM，用来存储压缩的语音信息。AD/DA转换：完成语音信号的AD/DA变换，双音多频码的发送和接收也通过它完成。I/O转换电路：I/O转换电路将输入信号转换为TTL电平接收；同时输出TTL控制信号。

2.电源电路

交流供电：输入220V交流电，通过电源变换器转换为13.4V～13.8V的直流电压给整个系统供电，同时对后备电池充电。后备电池：后备电池为7AH，12VDC密封铅酸电池，在交流断电后给系统提供供电，能够维持系统正常工作24小时以上。过压、欠压保护电路：当电源电压高于AC220V的115％时，过压保护电路工作，调整电源电压，维持系统正常工作；当电源电压或备用电池电压小于额定值的80％时，产生欠压报警，同时能够保证系统正常工作两小时左右，当后备电池电压低于9.6V时，欠压保护电路启动，切断系统电源，使电池不至于因深度放电而损坏。电源转换电路：电源转换电路将12V电源转换为正、负5V电源供中心控制电路使用。

3.电话接口电路

防雷电路：由气体放电管、压敏电阻两级防雷电路组成，能够防止非暴露环境下的雷电冲击。电话线路断线、盗线检测电路：通过对电话线环路电流和电压的检测，能够实时判断电话线路是否断线或被盗用。线路选择电路：正常情况下，线路选择电路允许用户电话机正常使用，一旦触发报警，则立即切断用户电话机使用，由报警器占用电话线路。话音网络电路：提供中心控制电路与电话外线之间话音信号及控制信号的传输。

4.输入、输出电路

键盘：系统的编程操作通过键盘输入。监听头：监听头提供报警后对现场的声音输入。报警输入：接收各防区的报警信号输入。采用取样比较电路，对信号线的断路、短路及并接负载均能够发出报警信息。报警指示、报警确认：提供报警指示、报警确认两种状态信息输出。扬声器、LED：扬声器提供语音输出，LED指示报警器工作状态及各防区报警状态。无线接口：提供无线接口输出。

(二)软件结构及实现

报警控制器软件结构框图如图6所示：

从以上结构框图可以看出，报警控制器的软件主要有以下几部分组成：

主控模块：主控模块控制报警控制器的整个软件流程，所有软件功能模块的入口均在主控程序中。键盘编程：接收键盘编程指令输入，并作相应处理。中断处理：中断处理模块主要功能为：定时器(时间、日期计数)，动态存储器刷新，键盘扫描，LED指示等扫描。存储器管理：存储器管理模块主要是控制动态存储器DRAM及EEROM的读、写操作。I/O端口控制处理：I/O端口控制处理模块主要处理输入的状态信号和输出的控制信号。报警输入处理：报警输入处理模块将从I/O端口控制模块获得的报警输入信息根据不同情况进行处理，将结果传送给主控模块。主叫控制方式下报警优先：主叫控制方式下报警优先是根据交换机信令标准及功能，由报警控制器产生相应的时序要求来实现。带时间标志报警记录：每次报警的开始时间、结束时间及报警成功/失败记录均存储在EEROM中，不可删除，只是循环覆盖，可以存储十条报警记录。报警记录可在控制器上通过键盘操作用语音播放或在巡检中心通过巡检提取。语音压缩编解码：语音压缩编解码模块处理语音的压缩及恢复。电话信令检测：电话信令检测模块用于判断线路上传送的是语音、忙音、回铃音、拨号音、故障音及静音。DTMF码发送、接收：DTMF码发送、接收模块用于处理拨号及与接警中心的通讯。报警过程处理：报警过程处理模块根据不同的报警性质作相应的处理。设备故障信息处理：设备故障信息处理模块根据不同的设备故障信息作相应处理。巡检检测和遥控编程：巡检检测和遥控编程模块接收由接警(巡检)中心发布的巡检检测及遥控编程指令，作相应的处理。

二、接警中心的设计及实现

(一)硬件组成及连接

接警中心硬件由以下设备构成：1)微机：486/66，4M内存，500M硬盘，软驱，28彩显，或以上档次。2)中心通信控制器中心通信控制器是电话线路与专用接警卡的接口，同时双机热备份系统的底层联络也由它完成。3)专用接警卡(四路/八路)。四线卡配置：两路外线、两路内线·八线卡配置：四路外线、四路内线专用接警卡是接警中心系统的底层控制中心，与报警控制器的通讯及数据传送、数字录音及放音、现场监听等功能均通过它实现。4)打印机：要求自带汉字库，2K以上缓冲内存，连续无延迟进纸，目前采用：LQ1600K(I)，LQ1600K(II)，LQ300K用作接警中心系统资料的打印输出。5)电话机：普通电话机。每条接警内线应配备一部按警电话，用于响铃和监听6)声卡：用作现场声音报警。7)不间断电源UPS(可选)：山特500W1hr为接警中心提供后备电源。

接警中心系统的联接如图3所示，其工作原理概述如下：

从图3可以看出，通信控制器是接警卡和电话线之间的接口，双机的底层联络在主机的控制下通过通信控制器完成，双机的上层联络通过网络实现。由此构成双机热备份系统。在主机的控制下，接警卡可实现如下功能：检测振铃和信号音，摘挂机，录放音，收发码，连接内外通道等。

接警卡检测到外线振铃后，立即摘机检测。按照与报警控制器间的通信协议接收报警信息编码。系统按接收到的信息查询数据库，然后把用户和报警资料分别输出到显示器和打印机。同时向内线反馈连续的铃流，内线摘机后，停止振铃，把接警通道连接到相应的内线以便监听。监听的声音同时被录成语音文件存入硬盘。

接警进程接到新报警后，立即向转报流程发出转报的指令和信息。转报进程收到后，自动寻找空闲通道，摘机拨号，与相关接警平台建立连接，然后把报警信息转发过去。

(二)接警中心软件结构及实现

接警中心软件结构框图如图9所示，从图中可以看出，接警中心软件主要由两个进程组成，前台进程和后台进程，前台进程主要包括界面操作和数据库操作；后台进程主要是与专用接警卡相关的模块。这两个进程互不影响，并行运行。

接警中心的设计具有以下技术特点：

1.双机热备份

实际运行的接警中心系统是双机热备份运行的，两套主机可分别被设置成一号主机和二号主机。在正常情况下，一号主机接警，二号主机作为备份机，备份报警信息。一号主机和二号主机之间有两种联络通道，我们称之为底层联络通道和上层联络通道，底层联络通道由专用接警卡控制通过通信控制器按照事先定义的联络规则进行联络，此联络通道是双向的，即一号主机通过两根信号线实时向二号主机传递联络信号，二号主机接收；反之二号主机也同时通过另外两根信号线向一号主机传递联络信号，按照事先定义的联络规则，若一号主机判断二号主机发生故障，则现场声音报警同时在一号主机屏幕上提示二号主机发生故障，此时应将二号主机下电维修。若二号主机判断一号主机发生故障，则二号主机自动启动接警程序，现场声音报警并同时在二号主机屏幕上提示一号主机发生故障，此时应将一号主机下电维修。此联络通道是为了检测接警卡的正常工作而设置的，防止由于接警卡的故障而影响接警。

上层联络通道是一号主机和二号主机通过网卡按照事先定义好的联络规则进行联络，通常情况下，一号主机和二号主机之间在Win95下用对等网络联接好，若网络出现中断，则现场声音报警，同时在一号主机和二号主机上显示“网络联接中断”，此时现场人员应及时检查网络联接线路，排除故障。在正常情况下，一号主机接警，同时将报警信息通过网络传送到二号主机，在二号主机上备份。

2.现场声音报警

在主机中装有一块声卡，用作现场声音报警。

3.自动接警

正常情况下，专用接警卡不断检测振铃。若有振铃，立即摘机检测。按照与报警控制器间的协议接收报警信息编码。然后将相应的信息传送给主控程序，主控程序根据接收到的信息查询数据库，保存、显示和打印报警信息。同时向内线反馈连续的铃流并通过声卡播放报警提示音。

4.接警时数据库自动查询显示

在接警中心系统中，有用户数据库和报警信息数据库。在用户数据库中，包含有用户编码、报警地址、单位名称、联系电话、联系人等信息。在报警信息库中包含有用户编码、单位名称、报警地址、报警性质、报警起始时间等信息，接警中心接收到报警信息后，将自动查询用户库并自动将相应的信息在屏幕上显示出来同时在报警信息库中作记录。

5.接警优先

由于接警卡上有DSP芯片控制运行，因此接警卡的控制与计算机软件界面管理操作是两个独立的进程，分为前后台操作，彼此之间互不影响。作为前台进程的菜单操作不影响后台进程。在后台，不同通道独立工作，又形成接警、转报、巡检、双机热备等几个进程。实际上，程序是用顺序查询的方式实现多任务的，依此查询四个外线通道、四个内线通道和键盘输入作相应的处理。每个处理工作都是短延时的(毫秒级)。因此一旦查询到有报警，则中断前台操作，处理报警，从而实现接警优先功能。

6.现场监听

现场监听功能是由上层软件控制专用接警卡，将接警卡的外线和响应的内线进行单向连接，将电话外线的声音单向传送到内线连接着的电话机上，从而实现现场监听功能。

7.报警现场声音记录

在现场监听的同时，专用接警卡将现场传送过来的声音，经过ADPCM压缩处理，传送给主控程序，主控程序接收到接警卡传送过来的经过压缩的语音数据后，将其存储到计算机的硬盘上，以备以后查证。

8.电话断线检测

接警中心通过通信控制器实时检测连接到通信控制器上的电话外线是否出现断线，若出现断线，则现场声音报警，提醒现场人员及时恢复电话外线，以保证接警系统能够正常工作。

9.多路报警接收处理能力

专用接警卡是由DSP控制工作的，DSP具有很强的数据处理能力，因此它可以同时检测四条外线是否有振铃，并能够同时打开四路监听通道，同时对四路外线传来的声音进行现场录音。主机只要随时查询专用接警卡的状态即可作到同时接收四路报警信息。

10.报警转发

系统按操作员的指令，选择空闲通道摘机拨号(电话号码由操作员指定)。与另一平台建立连接后，把报警信息转发过去。转发的协议与报警器向平台报警的协议类似。也可以自动转发，即系统收到报警后，立即自动转发，转发的电话预先设定。

11.对报警控制器远程巡检检测、遥控编程

为了随时了解报警控制器的工作情况，接警中心可以对报警控制器进行远程巡检检测及遥控编程操作，其实现主要分为以下三个步骤；建立连接：接警中心首先应和报警控制器建立连接，具体流程如下：接警中心向报警控制器作两次拨号，利用两次拨号之间的时间差唤醒报警控制器。报警控制器被唤醒后，自动向接警中心拨号，核对用户编码及巡检密码正确后，建立连接成功。巡检检测；建立连接成功后，接警中心可通过上载操作将报警控制器的工作状态上载上来，即可知道报警控制器是否正常工作。遥控编程：建立连接成功后，接警中心可按照与报警控制器预先规定的通讯协议对报警控制器进行遥控编程操作，可将报警控制器中的设置信息上载上来，经过修改后，将其下载回去即可实现对报警控制器的遥控编程操作。

12.操作记录

系统有一个操作记录库，操作员进行每一步重要操作后，或系统发生重要事件后，系统自动把相应的操作或事件写入操作记录库中。以便于事后进行查询，区分责任。

13.中心自检和巡检

中心可定时自检电话线路、数据及系统运行状态。对于各接警中心，还可把自检结果报告到巡检中心。

巡检中心可随时向各接警中心发出巡检检测指令，接警中心接收到指令后，立即自检并向巡检中心报告系统工作情况。

14.系统可扩展性

由于接警中心系统是插卡式积木结构，因此可以根据不同的需要进行灵活配置，便于以后的系统扩容和维修。

Claims (4)

1.一种报警联网系统，它由报警控制器、公共电话网和接警中心组成，其特征在于：所述报警控制器包括由高速数字信号处理芯片ADSP-2105构成主控芯片的中心控制电路、电话接口电路、输入、输出电路和电源电路；所述报警控制器分别与紧急按键和防盗探头相联接，并产生敏感于紧急按键的紧急报警信息、敏感于防盗探头的延时报警信息；报警控制器将紧急报警、延时报警和设备双向检测三种类型的信息自动进行信息分流，分别送至相应的紧急报警中心、延时报警中心和巡检中心；所述的三个接警中心由主控微机、中心通信控制器、接警卡、电话机和UPS电源组成双机热备份系统。

2.如权利要求1所述的一种报警联网系统，其特征在于：报警控制器的中心控制电路还包括受主控芯片控制的存储系统运行软件程序的程序存储器、存储报警控制器的设置信息、状态信息和压编语音信息的EEROM和DRAM两块数据存储器、AD/DA转换及双音多频码的发送与接收转换电路和I/O转换电路；所述高速数字信号处理器的对应数据、地址端与程序存储器和I/O转换电路分别相连接，对应的数据端与数据存储器相连接；所述AD/DA转换电路接收本地话音及线路话音；并传送到至高速数字信号处理器；I/O转换电路中的寄存器与报警控制器的各控制电路相连接；电话接口电路包括防雷干扰电路、线路故障检测电路、线路主叫选择电路和提供中心控制电路与电话外线之间话音信号及控制信号传送的语音网络电路；电话线通过防雷电路与本电话接口的各电路相连接；线路主叫选择电路可选择报警与通话方式，它与I/O转换电路中的寄存器相连接；所述线路故障检测电路与I/O转换电中各的三态门电路相连接；语音网络电路与高速数字处理器的对应数据端相连接；所述输入、输出电路由编程操作输入键盘、监听头、报警输入及指示、报警确认、扬声器、LED显示和无线接口电路组成；所述键盘和报警输入电路与I/O转换电路中的三态门电路连接，监听头、扬声器与AD/DA转换电路相连接，报警指示、确认、LED指示、无线接口与I/O转换电路中的寄存器相连接。

3.如权利要求1所述的一种报警联网系统，其特征在于：所述通信控制器是接警卡和电话线之间的接口，接警内线电话与其相连接；通信控制器是由电话内线供电电源、内外线转换电路和内线振铃电路组成，共有4个外线、4个内线端；两个通信控制器通过四根信号线相互传递联络信号；双机的底层联络通过网络实现；接警卡是底层控制中心，接警卡包括8路A/D转换电路、三态门电路、微处理器和主控微机扩展槽接头，所述通信控制器与接警卡中的三态门电路相连接；作为接警中心主机的微机还包括网卡、声卡和打印机；主控微机可控制接警卡的外线和相应的内线进行单向连接，接警卡将现场送来的声音，经过ADPCM压缩处理后送到计算机硬盘上存储。

4.如权利要求1所述的一种报警联网系统，其特征在于：接警中心可以通过公共电话网相互联接成一个整体，也可将三个接警中心合为一个。

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