CN209447298U - 太阳能4g/北斗灾害预警及监测系统 - Google Patents

Abstract

一种太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，包括设在杆体上的控制箱、扬声器、太阳能电池板及北斗接收终端，在控制箱内设有电瓶、功放和控制板，电瓶输入端与太阳能电池板连接，功放与扬声器连接；控制板包括设在线路板上的MCU、北斗通信接口、4G模块、GSM/GPRS天线座、SIM卡座、TTS语音转换模块、电源模块和报警通信接口；北斗接收终端与北斗通信接口连接，并通过北斗通信接口与MCU通信连接；TTS语音转换模块与MCU和报警通信接口连接，并通过报警通信接口与功放连接。该系统不仅能够实现接收通过GSM/GPRS网络发送的预警信息，而且通过北斗接收终端能够接收通过北斗发送终端发送的预警信息，能够确保灾害预警信息及时稳定传输和播报，监测设备丢失并及时报警。

Description

太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种报警系统，特别涉及一种太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统。

背景技术

现有的水利国土气象等领域灾害预警接收，大部分采用的是无线GSM/GPRS传输方式，无线GSM/GPRS主要依靠移动网络及SIM卡传输，如果在野外山区没有移动信号就收不到预警信息，而且采用太阳能供电设备容易丢失。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够确保灾害预警信息及时稳定安全传输和播报，并可有效监测设备丢失并及时报警的太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，包括设在杆体上的控制箱、扬声器和太阳能电池板，其特征是：在杆体上还设有北斗接收终端，在控制箱内设有电瓶、功放和控制板，电瓶输入端通过充电控制器与太阳能电池板连接，功放的信号输出端与扬声器通过导线连接；所述控制板包括线路板，在线路板上设有MCU、北斗通信接口、4G模块、GSM/GPRS天线座、SIM卡座、TTS语音转换模块、电源模块和报警通信接口；

所述北斗接收终端与北斗通信接口通过导线连接，并通过北斗通信接口与MCU的第一I/O接口通过线路板上内置的线路通信连接，用于接收通过北斗发送终端发送的预警信息；

所述SIM卡座用于插装SIM卡，并通过4G模块与MCU的第二I/O接口通过线路板上内置的线路通信连接，用于识别该系统的用户身份；

所述GSM/GPRS天线座上安装有天线，用于接收通过GSM/GPRS网络发送的预警信息；

所述TTS语音转换模块的输入端通过设在线路板上的板载插口与MCU的第三I/O接口数据连接，用于将接收到的数据转为语音信号；所述TTS语音转换模块的输出端通过线路板上内置的线路与报警通信接口连接，并通过报警通信接口与功放连接，用于输出报警信息；

所述电源模块的输入端与设在线路板上的电源接口连接，电源模块的输出端分别与MCU、北斗通信接口和4G模块电联接，用于为MCU、北斗接收终端和4G模块提供工作电源。

作为进一步优选，所述MCU采用STM32F103RET6。

作为进一步优选，所述电源模块为三个且分别为24V电源模块、4.2V电源模块和3.3V电源模块，4.2V电源模块与4G模块的电源输入端电联接，3.3V电源模块与MCU的电源输入端电联接；24V电源模块与北斗通信接口电联接。

作为进一步优选，所述4G模块采用EC20-CE。

作为进一步优选，所述北斗接收终端采用GNB2A12型北斗数传一体机。

作为进一步优选，在线路板上还设有报警芯片，报警芯片的控制输入端与MCU通过线路板上内置的线路连接，报警芯片的输出端通过报警通信接口与功放连接，用于发出报警声音。

作为进一步优选，该系统还设有开合式电流互感器，该电流互感器套设在功放与扬声器之间的导线上，电流互感器的信号输出端与MCU的信号输入端连接，用于检测扬声器或线路故障并通过MCU控制实现自动报警。

作为进一步优选，在线路板上还设有报警接线端子，报警接线端子通过线路板上内置的线路与MCU的信号输入端连接，报警接线端子上连接有至少二组接线，其中一组接线与设在控制箱的箱门上的门磁开关连接，用于实现控制箱的非法开箱报警；另一组接线相互短接并沿着太阳能电池板的电源线布置，用于实现太阳能电池板的丢失报警。

本实用新型的有益效果是：不仅能够实现通过4G模块接收通过GSM/GPRS网络发送的预警信息，而且通过北斗接收终端能够接收通过北斗发送终端发送的预警信息，通过TTS语音转换模块能够将接收到的无线信号转换为语音信号输出，能够确保灾害预警信息及时稳定安全传输和播报，并可有效监测设备丢失并及时报警，应用范围广，可用来进行气象水利国土应急等无线预警广播、旅游景点广播、商场消防预警广播、村村通广播等。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图中：电流互感器1，扬声器2，功放3，电瓶4，充电控制器5，太阳能电池板6，24V电源模块7，电源接口8，报警芯片9，北斗接收终端10，北斗通信接口11，3.3V电源模块12，4.2V电源模块13，GSM/GPRS天线座14，SIM卡座15，GPS天线接口16，4G模块17，MCU18，TTS语音转换模块19，报警接线端子20，报警通信接口21，门磁开关22，控制箱23，杆体24，控制板25。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型涉及的一种太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，包括由下至上分别安装在空心杆体24上的控制箱23、太阳能电池板6和扬声器2，在杆体24上位于控制箱23上方安装有北斗接收终端10，在控制箱23内安装有电瓶4、功放3和控制板25，电瓶4的充电输入端通过充电控制器5和导线与太阳能电池板6连接，功放3的信号输出端与扬声器2通过导线连接。

所述控制板25包括线路板，在线路板上设有MCU18、北斗通信接口11、4G模块17、GSM/GPRS天线座14、SIM卡座15、TTS语音转换模块19、电源模块和报警通信接口21。所述MCU18采用STM32F103RET6，所述北斗接收终端10采用GNB2A12型北斗数传一体机。北斗接收终端10的信号输出端与北斗通信接口11通过导线连接，并通过北斗通信接口11与MCU18的第一I/O接口通过线路板上内置的线路通信连接，用于接收通过北斗发送终端发送的预警信息。

所述SIM卡座15用于插装SIM卡，并通过4G模块17与MCU18的第二I/O接口通过线路板上内置的线路通信连接，用于识别该系统的用户身份。所述GSM/GPRS天线座14上安装有天线并与4G模块17的信号输入端连接，用于接收通过GSM/GPRS网络发送的预警信息。在线路板上还设有GPS天线接口16并插设有GPS天线，GPS天线通过GPS天线接口16与4G模块17连接，用于定位该系统的具体位置。所述4G模块17采用EC20-CE。

所述TTS语音转换模块19的输入端通过设在线路板上的板载插口与MCU的第三I/O接口数据连接，用于将接收到的数据转为语音信号。所述TTS语音转换模块19的输出端通过线路板上内置的线路与报警通信接口21连接，并通过报警通信接口21与功放3连接，用于输出报警信息。

所述电源模块为三个且分别为24V电源模块7、4.2V电源模块13和3.3V电源模块12，三个电源模块的输入端分别与设在线路板上的电源接口8连接，其中4.2V电源模块13与4G模块17的电源输入端电联接，3.3V电源模块12与MCU18的电源输入端电联接；24V电源模块7与北斗通信接口11电联接；分别用于为MCU18、北斗接收终端10和4G模块17提供工作电源。

在线路板上还设有报警芯片9，该报警芯片9采用DIP四模拟声集成电路芯片，报警芯片9的控制输入端与MCU18通过线路板上内置的线路连接，报警芯片9的输出端通过报警通信接口21与功放3连接，用于发出报警声音。

该系统还设有开合式电流互感器1，该电流互感器1采用XH-SCT-T10并套设在功放3与扬声器2之间的导线上，电流互感器1的信号输出端与MCU18的信号输入端连接，用于检测扬声器2或线路故障并通过MCU18控制报警芯片9实现自动报警。

在线路板上还设有报警接线端子20，报警接线端子20通过线路板上内置的线路与MCU18的信号输入端连接，报警接线端子20上连接有至少二组接线，其中一组接线与设在控制箱23的箱门上的门磁开关22连接，用于实现控制箱23的非法开箱报警。另一组接线相互短接并沿着太阳能电池板6的电源线布置，用于实现太阳能电池板6的丢失报警。

工作时，通过太阳能电池板6将接收的太阳能转化为电能，并通过充电控制器5为电瓶4充电，由电瓶4为该系统提供电源，确保无电地区设备能正常工作。当有预警信息发布的时候，如果是北斗发送终端发送的预警信息，则通过北斗接收终端10接收预警信息并通过北斗通信接口11将信息传给MCU18；如果是软件平台通信网络发布的预警信息，则由4G模块17通过GSM/GPRS天线座14上安装的天线接收预警信息并传给MCU18；然后通过MCU18将信息传给TTS语音转换模块19，由TTS语音转换模块19将接收到的数据转成语音信号，并通过报警通信接口21传给功放3，驱动扬声器2播放预警信息。

当控制箱23的箱门被非法打开时，门磁开关22被断开，此时MCU18收到信号并控制报警芯片9通过功放3和扬声器2实现报警。当太阳能电池板6的电源线被非法剪断时，报警接线端子20的另一组接线同时被剪断，此时MCU18收到信号并控制报警芯片9通过功放3和扬声器2实现报警。当电流互感器1无法检测到功放3与扬声器之间的导线电流时，此时说明扬声器或线路发生故障，MCU18收到信号并控制报警芯片9通过功放和扬声器实现报警。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，包括设在杆体上的控制箱、扬声器和太阳能电池板，其特征是：在杆体上还设有北斗接收终端，在控制箱内设有电瓶、功放和控制板，电瓶输入端通过充电控制器与太阳能电池板连接，功放的信号输出端与扬声器通过导线连接；所述控制板包括线路板，在线路板上设有MCU、北斗通信接口、4G模块、GSM/GPRS天线座、SIM卡座、TTS语音转换模块、电源模块和报警通信接口；

所述北斗接收终端与北斗通信接口通过导线连接，并通过北斗通信接口与MCU的第一I/O接口通过线路板上内置的线路通信连接，用于接收通过北斗发送终端发送的预警信息；

所述SIM卡座用于插装SIM卡，并通过4G模块与MCU的第二I/O接口通过线路板上内置的线路通信连接，用于识别该系统的用户身份；

所述GSM/GPRS天线座上安装有天线，用于接收通过GSM/GPRS网络发送的预警信息；

所述TTS语音转换模块的输入端通过设在线路板上的板载插口与MCU的第三I/O接口数据连接，用于将接收到的数据转为语音信号；所述TTS语音转换模块的输出端通过线路板上内置的线路与报警通信接口连接，并通过报警通信接口与功放连接，用于输出报警信息；

所述电源模块的输入端与设在线路板上的电源接口连接，电源模块的输出端分别与MCU、北斗通信接口和4G模块电联接，用于为MCU、北斗接收终端和4G模块提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，其特征是：所述MCU采用STM32F103RET6。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，其特征是：所述电源模块为三个且分别为24V电源模块、4.2V电源模块和3.3V电源模块，4.2V电源模块与4G模块的电源输入端电联接，3.3V电源模块与MCU的电源输入端电联接；24V电源模块与北斗通信接口电联接。

4.根据权利要求3所述的太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，其特征是：所述4G模块采用EC20-CE。

5.根据权利要求1所述的太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，其特征是：所述北斗接收终端采用GNB2A12型北斗数传一体机。

6.根据权利要求1所述的太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，其特征是：在线路板上还设有报警芯片，报警芯片的控制输入端与MCU通过线路板上内置的线路连接，报警芯片的输出端通过报警通信接口与功放连接，用于发出报警声音。

7.根据权利要求6所述的太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，其特征是：该系统还设有开合式电流互感器，该电流互感器套设在功放与扬声器之间的导线上，电流互感器的信号输出端与MCU的信号输入端连接，用于检测扬声器或线路故障并通过MCU控制实现自动报警。

8.根据权利要求6或7所述的太阳能4G/北斗灾害预警及监测系统，其特征是：在线路板上还设有报警接线端子，报警接线端子通过线路板上内置的线路与MCU的信号输入端连接，报警接线端子上连接有至少二组接线，其中一组接线与设在控制箱的箱门上的门磁开关连接，用于实现控制箱的非法开箱报警；另一组接线相互短接并沿着太阳能电池板的电源线布置，用于实现太阳能电池板的丢失报警。