CN2253504Y - 住宅智能安全防范控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种住宅智能安全防范控制器。除具有电源电路、报警输入、报警输出、键盘、显示、通讯系统、微处理器系统外，还设有探头信号线路监测系统。在探头信号线路发生故障时，报警主机和管理中心计算机能立即显示出故障线路代码，并能区分出探头动作报警、线路故障报警、情况正常等不同信息通报，该控制器具有容易操作、便于管理、处理信息准确及时、安全防范效率高等特点，适用于住宅小区和企事业单位。

Description

住宅智能安全防范控制器

本实用新型涉及一种住宅智能安全防范控制器。

随着电子技术的迅速发展，计算机应用领域也不断扩大，用电子计算机控制安全防范方面的产品越来越多。如闭路电视监控器、防火报警器、防盗报警器、电话信号报警器等。这些产品主要用于银行、宾馆、公安、公共场所及工矿企业，用于居民住宅的安全报警控制装置却不多。目前的报警控制器一般以微处理器为核心，外接红外、烟雾、玻璃破碎等探头，构成简单的防灾、防盗报警，也有少数带有通讯功能的报警控制器，仅能通过设置的电话线路拨打预留的电话号码报警，无法将异情传递到管理中心集中监控，同时也缺少对探头信号的监测功能。当探头线路出现故障或人为破坏时，容易出现漏报、误报情况，降低了报警控制器的安全系数。

本实用新型的目的是为了克服传统安全防范控制器的上述缺点，设计一种具有探头信号线路监测系统的住宅智能安全防范控制器，在探头信号线路发生故障或人为破坏时，发出故障线路代码，并能分辩出探头动作报警、线路故障报警、情况正常等不同信息。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案；

一种住宅智能安全防范控制器，该控制器包括；

电源电路，该电路为微处理器系统提供+5V电源，为探头提供+12V电源，具有电源监控，电源发生故障时，保证备用电池自动切换；

报警输入，该报警输入可接防盗、防火、防毒气探头，八路输入；

键盘、显示，该键盘采用4×4键，供用户输入、解除密码，设置报警状态、时间，所述显示采用低功耗LCD，正常时显示日历时间，异常时显示报警通路代码；

报警输出，该报警输出采用声、光报警；

通讯系统，该系统采用RS-422/485硬件接口，软件协议类似载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD；

微处理器系统，该系统采用高性能89C51单片微处理器及外围芯片组成；

其改进部分包括：

探头信号线路监测系统，该系统包括探头常开开关、探头常闭开关、保护电阻，八选一芯片和由第一、二电压比较器，第一、二与非门，电阻组成的窗口比较器，其具体接线是：

+5V电源串入电阻R₁，电阻R₁的另一端与八选一芯片的输出端X相联接，八选一芯片的输入端X。并接探头常开开关和保护电阻R_No，探头常开开关的另一端与保护电阻R_No的另一端并接后接地；

八选一芯片的输入端X₇串接保护电阻R_NC，保护电阻R_NC的另一端串接探头常闭开关，探头常闭开关另一端接地；

所述八选一芯片的输出端X利用保护电阻的分压接入第一电压比较器的输入信号负端V_6-，该端同时与第二电压比较器的输入信号正端V₇₊和微处理器系统的输入端V₅相联接；

+5V电源串入电阻R₂、R₃，电阻R₃的另一端接地；

利用所述电阻R₃上的分压接入第一电压比较器的输入信号正端V₆₊；

+5V电源串入电阻R₄、R₅，电阻R₅的另一端接地；

利用所述电阻R₅上的分压接入第二电压比较器的输入信号负端V_7-；

第一、二电压比较器的供电电源分别与+5V电源端和地相联接；

+5V电源串入电阻R₆后与第一与非门一输入端相联接；同时，所述第一电压比较器的输出端V₆也与所述第一与非门该输入端相联接；

+5V电源串入电阻R₇后与第一与非门另一输入端相联接，同时，所述第二电压比较器的输出端V₇也与所述第一与非门该输入端相联接；

第一与非门输出端V₈与第二与非门的两个输入端相联接，第二与非门输出端V₉与微处理器系统的另一输入端相联接；

微处理器系统P₁口的输出端与八选一芯片的地址通道A、B、C相联接。

保护电阻R_No、R_NC应与R₁相等。

由于本实用新型采用了上述技术方案，具有探头信号线路监测的功能，当探头信号线路发生故障或人为破坏时，报警主机和管理中心计算机能立即显示出故障线路代码，并能分辩出探头动作报警、线路故障报警、情况正常等不同信息，便于有关人员及时处理；同时本实用新型还具有容易操作、便于管理、处理信息准确及时的特点。可广泛应用于城市居民住宅防盗、防火、防毒气的监控，为居民财产和人身安全提供可靠的保证。

附图说明：

图1是本实用新型组成框图。

图2是探头信号线路监测系统接线原理图。

图3是窗口比较器输入与输出电平关系示意图。

结合附图对本实用新型的实施例描述如下：

所述的一种住宅智能安全防范控制器，包括：

电源电路13，该电路为微处理器系统提供一组+5V电源，为探头提供一组+12V电源，具有电源监控，电源发生故障时，保证备用电池自动切换。

报警输入14，该报警输入可接防盗、防火、防毒气探头，八路输入。

键盘、显示11，该键盘采用4×4键，供用户输入、解除密码，设置报警状态、时间，所述显示采用低功耗LCD，正常情况下，显示日历时间，异常情况下，显示报警通路代码，确定灾害种类和发生地点。

报警输出15，该报警输出采用声、光报警。

通讯系统16，该系统硬件接口采用RS-422/485，软件协议类似载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD，向上级管理中心通报异情。

微处理器系统10，该系统采用高性能89C51单片微处理器及外围芯片组成。

探头信号线路监测系统12，该系统包括探头常开开关1、探头常闭开关3、保护电阻R_No2、保护电阻R_NC4、八选一芯片5和由第一电压比较器6、第二电压比较器7、第一与非门8、第二与非门9、电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇组成的窗口比较器，其具体接线是：

+5V电源串入电阻R₁，电阻R₁的另一端与八选一芯片的输出端X相联接，八选一芯片的输入端X。并接探头常开开关和保护电阻R_No，探头常开开关的另一端与保护电阻R_No的另一端并接后接地。

八选一芯片的输入端X₇串接保护电阻R_NC，保护电阻R_NC的另一端串接探头常闭开关，探头常闭开关另一端接地。

八选一芯片为八路输入，X₀与X₇之间的输入端均可接不同的探头信号输入线路。

所述八选一芯片的输出端X利用保护电阻的分压接入第一电压比较器的输入信号负端V_6-，该端同时与第二电压比较器的输入信号正端V₇₊和微处理器系统的输入端V₅相联接。

+5V电源串入电阻R₂、R₃，电阻R₃的另一端接地。

利用所述电阻R₃上的分压接入第一电压比较器输入信号正端V₆₊。

+5V电源串入电阻R₄、R₅，电阻R₅的另一端接地。

利用所述电阻R₅上的分压接入第二电压比较器输入信号负端V_7-。

第一、二电压比较器的供电电源分别与+5V电源端和地相联接。

+5V电源串入电阻R₆后与第一与非门一输入端相联接，同时，所述第一电压比较器的输出端V₆也与所述第一与非门该输入端相联接。

+5V电源串入电阻R₇后与第一与非门另一输入端相联接，同时，所述第二电压比较器的输出端V₇也与所述第一与非门该输入端相联接。

第一与非门的输出端V₃与第二与非门的两个输入端相联接，第二与非门输出端V₉与微处理器系统的另一输入端相联接。

微处理器系统P₁口的输出端与八选一芯片的地址通道A、B、C相联接。

所述保护电阻与R₁。

R₂＝R₅＝20KΩ，R₃＝R₄＝30KΩ，R₆＝R₇＝10KΩ。

八选一芯片采用市售CD4051元件，第一、二电压比较器采用市售LM393元件，第一、二与非门采用市售74HC132元件。

探头信号输出均为开关量，有常开、常闭两种，可接八路信号输入，八路信号通过八选一芯片，由微处理器系统P₁口接入八选一芯片地址通道A、B、C，输出不同地址码，使八选一芯片输出端X与输入端X₀～X₇₁轮流导通，完成八路探头信号的输入。

电压比较器是比较两个电压的大小，将第一电压比较器一个输入端V₆₊信号电压和第一电压比较器另一输入端V_6-信号电压进行比较，当输入端V₆₊信号电压大于另一输入端V_6-信号电压时，第一电压比较器输出端V₆为低电平。

同理，当第二电压比较器的两个输入端V₇₊和V_7-信号电压进行比较，当输入端V₇₊信号电压大于输入端V_7-信号电压时，第二电压比较器输出端V₇为高电平，反之，当输入端V₇₊信号电压小于输入端V_7-信号电压时，第二电压比较器输出端V₇为低电平。

第一与非门的输入端V₆、V₇与其输出电平V₈的关系见下列与非门真值表：

V6	0	0	1	1
					V7	0	1	0	1
V8	1	1	1	0

由此可分析出八选一芯片输出端电平V5与第二与非门的输出端电平V₉的关系。

第一电压比较器的一个输入信号端电压

第二电压比较器的一个输入信号端电压

当八选一芯片输出端X电压落入大于2V小于3V范围时，正是窗口比较器设定的数值范围之内，此时，第一电压比较器的另一个输入信号端V_6-小于第一电压比较器一个输入信号端电压V₆₊，第一电压比较器的输出端V₆为高电平。

同时，第二电压比较器的另一输入信号端V₇₊大于第二电压比较器一个输入信号端电压V_7-，第二电压比较器的输出端V₇也为高电平。

根据与非门真值表可以看出，第一与非门输出端电平V₈为低电平，第二与非门输出端V₉为高电平，即V₉＝1。

当八选一芯片输出端X电压V₅小于2V或大于3V时，八选一芯片输出端X电压V₅都落入窗口比较器设定的数值范围之外，第二与非门输出端V₉为低电平，即V₉＝0，如图3所示。

微处理器系统正是根据窗口比较器输入端V₅和输出端V₉的电平区分出探头动作报警、线路损坏报警、正常情况三种不同信息进行通报。

对探头常开开关信号线路，在探头常开开关两端并接一保护电阻R_No，并使R_No＝R₁，窗口比较器的输入电平 窗口比较器的输入电平V₅落入窗口比较器设定的数值范围内，第二与非门输出端V₉为高电平，即V₉＝1，表示探头信号线路正常，此时无需查看窗口比较器输入端V₅的电平状态。当探头常开开关触点闭合，窗口比较器输入电压V₅为0V，该电压落入窗口比较器设定的数值范围之外，即V₅＝0V时，第二与非门V₉＝0，是探头动作报警。若探头信号线路损坏断开，窗口比较器输入端V₅电压为5V，也落入窗口比较器设定的数值范围之外，此时，窗口比较器输入端V₅为高电平，V₅＝1。窗口比较器输出端V₉为低电平，V₉＝0，表示探头信号线路异常，报警控制器和管理中心计算机就会立即显示出异常线路代码。

对探头常闭开关信号线路，在其常闭开关串联一保护电阻R_NC，并保持R_NC＝R₁，则窗口比较器的输入 $V_5=\frac{5V}{R_1+R_{\mathrm{NC}}}.R_{\mathrm{NC}}=\frac{5V}{2R_{\mathrm{NC}}}.R_{\mathrm{NC}}=2.5V,$ 该电压落入窗口比较器设定的数值范围内，窗口比较器输出端V₉输出高电平，表示探头信号线路正常，此时无需查看窗口比较器输入端V₅状态。当探头常闭开关触点打开，窗口比较器输入端V₅电压为5V，落入窗口比较器设定的数值范围之外，窗口比较器输入端V₅为高电平，即V₅＝1，窗口比较器输出端V₉为低电平，即V₉＝0，是正常报警。若是探头信号线路被损坏短路，窗口比较器输入电压V₅为0V，也落入窗口比较器设定的数值范围之外，此时，窗口比较器输入端电平V₅和窗口比较器输出端V₉均为低电平0，表示探头信号线路异常，报警控制器和管理中心计算机就会立即显示出异常线路代码。

Claims (2)

1一种住宅智能安全防范控制器，该控制器包括：

电源电路，该电路为微处理器系统提供+5V电源，为探头提供+12V电源，具有电源监控，电源发生故障时，保证备用电池自动切换；

报警输入，该报警输入可接防盗、防火、防毒气探头，八路输入；

键盘、显示，该键盘采用4×4键，供用户输入、解除密码，设置报警状态、时间，所述显示采用低功耗LCD，正常时显示日历时间，异常时显示报警通路代码；

报警输出，该报警输出采用声、光报警；

通讯系统，该系统采用RS-422/485硬件接口，软件协议类似载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD；

微处理器系统，该系统采用高性能89C51单片微处理器及外围芯片组成；

其特征在于：

探头信号线路监测系统，该系统包括探头常开开关、探头常闭开关、保护电阻，八选一芯片和由第一、二电压比较器，第一、二与非门，电阻组成的窗口比较器，其具体接线是：

+5V电源串入电阻R₁，电阻R₁的另一端与八选一芯片的输出端X相联接，八选一芯片的输入端X。并接探头常开开关和保护电阻R_No，探头常开开关的另一端与保护电阻R_No的另一端并接后接地；

八选一芯片的输入端X₇串接保护电阻R_NC，保护电阻R_NC的另一端串接探头常闭开关，探头常闭开关另一端接地；

所述八选一芯片的输出端X利用保护电阻的分压接入第一电压比较器的输入信号负端V_6-，该端同时与第二电压比较器的输入信号正端V₇₊和微处理器系统的输入端V₅相联接；

+5V电源串入电阻R₂、R₃，电阻R₃的另一端接地；

利用所述电阻R₃上的分压接入第一电压比较器的输入信号正端V₆₊；

+5V电源串入电阻R₄、R₅，电阻R₅的另一端接地；

利用所述电阻R₅上的分压接入第二电压比较器的输入信号负端V_7-；

第一、二电压比较器的供电电源分别与+5V电源端和地相联接；

+5V电源串入电阻R₆后与第一与非门一输入端相联接，同时，所述第一电压比较器的输出端V₆也与所述第一与非门该输入端相联接；

+5V电源串入电阻R₇后与第一与非门另一输入端相联接，同时，所述第二电压比较器的输出端V₇也与所述第一与非门该输入端相联接；

第一与非门输出端V₈与第二与非门的两个输入端相联接，第二与非门输出端V₉与微处理器系统的另一输入端相联接；

微处理器系统P₁口的输出端与八选一芯片的地址通道A、B、C相联接。

2权利要求1所述的一种住宅智能安全防范控制器，其特征在于保护电阻与R₁相等。

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