一种安全防护报警系统及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种安全防护报警系统及控制方法，主要包括：MCU、气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、GSM模块、遥控设备、电源模块、铁电存储模块、备用电源模块和充电模块，可以克服现有技术中偶然因素交流电断电，使有限电话拨号在关键时刻失灵，以太网同样面临着线路被切断的隐患，且不易普及，集群系统功耗很大，网络架设和维护费用很高，而且需要购买固定的频点，克服由于不能查看以往的报警记录，因而不能进一步对布防作出严密的安排。
【专利说明】一种安全防护报警系统及控制方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及安全防护报警技术领域，具体地，涉及一种安全防护报警系统及控制方法。
【背景技术】
[0003]随着电子技术的飞速发展，报警系统已从原来的简单化、局部化向智能化、集成化发展。而各种火报警系统之间的主要区别是在于如何让分机与主机、分机与用户之间进行通讯。目前市场上常见的防火报警系统的通信方式有固定电话拨号、以太网、集群系统等等。但它们有各自的缺点:
固定电话拨号容易被盗贼在入室抢劫前切断电话线或恶意占线，使其在关键时刻失灵。
[0004]以太网同样面临着线路被切断的隐患，且不易普及。
[0005]集群系统功耗很大，网络架设和维护费用很高，而且需要购买固定的频点。
[0006]另外由于偶然因素可能导致供电交流电源切断，从而导致有限电话占线，从而不能实现相应的防护报警，同时当防护系统进行报警后，用户往往不能查看以往的报警记录，因而不能进一步对布防作出严密的安排。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种安全防护系统及控制方法，以实现不依赖有线电话执行报警，而借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短消息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到手机屏幕上，让防盗更及时、使用更方便的优点。
[0008]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种安全防护系统及控制方法，主要包括:MCU、气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、GSM模块、遥控设备、电源模块、铁电存储模块、备用电源模块和充电模块，所述气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、遥控设备、GSM模块均与MCU连接，所述电源模块分别对MCU、GSM模块、遥控设备、气体泄漏传感模块、红外传感模块和烟雾传感模块供电，所述备用电源模块与充电模块连接，所述备用电源模块还分别与MCU、GSM模块、遥控设备、气体泄漏传感模块、红外传感模块和烟雾传感模块连接，所述铁电存储器为FM24C16，存储预设电话号码的存储和对报警信息的记录。
[0009]进一步地，所述GSM模块为HRH GSM Modem，所述GSM模块使用12V/500mA电源供电，与MCU通过串口通信的波特率为9600bps。
[0010]进一步地，还包括键盘显示模块，所述键盘显示模块与M⑶连接，所述键盘显示模块为 HD7279。
[0011]进一步地，所述烟雾传感器为离子式烟雾传感器。
[0012]进一步地，所述气体泄漏传感模块包括电化学型气体传感器。
[0013]
进一步地，基于安全防护报警系统的控制方法，包括以下步骤:
a.安全防护报警系统初始化；
b.读取时钟是否等于设定的定时时间，如果达到定时时间，则通过GSM短信模块发送系统正常运行的信息后执行步骤c，否则直接执行步骤c;
c.若按键为布防状态则读取烟雾传感模块状态信息、红外传感模块和气体泄漏传感模块的状态信息，如果状态信息有变化，则执行步骤d，否则继续执行步骤b，若烟雾传感模块、红外传感模块和气体泄漏传感模块的状态信息无变化，则继续执行步骤b;
d.通过GSM模块发送有人盗窃、有火灾警情或有气体泄漏的信息到目标号码；
e.若按键为撤防状态信息，则继续执行步骤b;
f.重读步骤b_e。
本发明各实施例，由于主要包括:MCU、气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、GSM模块、遥控设备、电源模块、铁电存储模块、备用电源模块和充电模块，所述气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、遥控设备、GSM模块均与MCU连接，所述电源模块分别对MCU、GSM模块、遥控设备、气体泄漏传感模块、红外传感模块和烟雾传感模块供电，所述备用电源模块与充电模块连接，所述备用电源模块还分别与MCU、GSM模块、遥控设备、气体泄漏传感模块、红外传感模块和烟雾传感模块连接;实现了防盗、防火和防气体泄漏的三大防护，从而可以克服现有技术中偶然因素交流电断电，使有限电话拨号在关键时刻失灵，以太网同样面临着线路被切断的隐患，且不易普及，集群系统功耗很大，网络架设和维护费用很高，而且需要购买固定的频点，克服由于不能查看以往的报警记录，因而不能进一步对布防作出严密的安排。避免安全隐患，不依赖有线电话执行报警，而借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短消息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到手机屏幕上，让防盗更及时、使用更方便。
[0014]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
[0015]下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【具体实施方式】
[0016]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]具体地，一种安全防护系统及控制方法，主要包括:M⑶、气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、GSM模块、遥控设备、电源模块、铁电存储模块、备用电源模块和充电模块，所述气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、遥控设备、GSM模块均与MCU连接，所述电源模块分别对MCU、GSM模块、遥控设备、气体泄漏传感模块、红外传感模块和烟雾传感模块供电，所述备用电源模块与充电模块连接，所述备用电源模块还分别与MCU、GSM模块、遥控设备、气体泄漏传感模块、红外传感模块和烟雾传感模块连接。
[0018]所述GSM模块为HRH GSM Modem，所述GSM模块使用12V/500mA电源供电，与MCU通过串口通信的波特率为9600bps。
[0019]还包括键盘显示模块，所述键盘显示模块与MCU连接，所述键盘显示模块为HD7279。
[0020]所述烟雾传感器为离子式烟雾传感器。
[0021 ]所述气体泄漏传感模块包括电化学型气体传感器。
[0022]
基于安全防护报警系统的控制方法，包括以下步骤:
a.安全防护报警系统初始化；
b.读取时钟是否等于设定的定时时间，如果达到定时时间，则通过GSM短信模块发送系统正常运行的信息后执行步骤c，否则直接执行步骤c;
c.若按键为布防状态则读取烟雾传感模块状态信息、红外传感模块和气体泄漏传感模块的状态信息，如果状态信息有变化，则执行步骤d，否则继续执行步骤b，若烟雾传感模块、红外传感模块和气体泄漏传感模块的状态信息无变化，则继续执行步骤b;
d.通过GSM模块发送有人盗窃、有火灾警情或有气体泄漏的信息到目标号码；
e.若按键为撤防状态信息，则继续执行步骤b;
f.重读步骤b_e。
[0023]由于HRHGSM Modem 内嵌高可靠性的GSM 引擎(GSM Cellular Engine)和51 单片机系统(MCS51)，标准串行接口和精简的软件接口协议将用户从繁杂的GSM通信标准解析和调试中解脱出来，使用方便，而且公网的数据传输具有通信范围广(GSM网络基本覆盖全国)，传输稳定、可靠等特点。因此本设计选用HRH GSM Modem来进行通信。其主要功能为
a.收发短信；b.借助短信实现远程小批量数据传输；c.语音通话(GSM电话)d.数传模式实现无线实时数据通信；e.无线上网(自动应答型)。模块要求12V/500mA供电，与计算机或单片机通过串口通信，波特率9600bps，通过SIM卡座来安装SIM卡。
[0024]对于防盗传感器，本系统采用主动式红外对射传感器，它相对于传统的被动式热释红外传感器有以下优点:
1.主动式对射红外传感器安装于门窗及一切需要设防的位置，采用多光束综合判断，当有一定体积的障碍物遮挡时，才被触发，极大的降低了传感器的误报；
2.由于其安装在门窗等位置，使夜间主人的正常活动不受限制，这给用户提供了极大的夜间布防的可能。
[0025]为了实现系统发生警情时能够向指定的号码发送短信息的功能，则必须有键盘和LED显示，来对防盗报警系统进行电话号码的预设，本设计选用HD7279作为键盘显示驱动。
[0026]为了实现发生警情时，对发生警情的时间进行记录，且为了保证系统的可靠运行，要求系统进行自检并定时上报系统运行状态，因此需要系统具有实时时钟功能。本设计选用DS12887实时时钟芯片。
[0027]为了实现用户在进入防区前或离开防区后能对系统的布、撤防状态进行改变，本设计选用了 315M调幅遥控器，该遥控器具有以下优点:
1.工作在业余频段，不用花钱购买频点；
2.有效距离远，一般可达2001000米；
3.有丰富的地址码供用户选择，由于遥控器和遥控器接收板上应用的 PT2262/PT2272编解码芯片对都提供8位三态的编解码状态，也就是说有3的8次方地址码可供用户选择，足以满足小区内所有用户的防盗报警布、撤防应用。
[0028]为了防止由于偶然因素交流电源断电，系统必须能够在交流电源被切断后继续正常运行一段时间，本系统采用12V/7AH的铅酸蓄电池作为后备电源，这就给系统设计提出了一个继续解决的问题:就是蓄电池的充电电源管理问题。由于铅酸蓄电池在过充情况下电解液会发生气化现象，导致蓄电池的寿命降低，蓄电池在充满电时，蓄电池的电压大概在13.6V左右，在欠压时电压大概在10.9V左右，根据这个特点，本人发现此充放电特性符合滞回比较器的传输特性，即将滞回比较器的上限阈值设为13.6V，下限阈值设定为10.9V，当充满电后，使滞回比较器控制继电器将充电限流电阻切换到较大的限流电阻上；当放电到10.9V时，滞回比较器控制继电器将限流电阻切换到较小的限流电阻上，并且保障系统正常工作电流要小于快充充电电路的电流，而大于慢充充电电路的电流。这样就能保证滞回比较器始终工作在10.9V—13.6V的滞回带内，即保证蓄电池既不欠压又不过充。
[0029]为了实现对预设电话号码的存储和对报警信息的记录，本系统采用了能够保证掉电数据不丢失的铁电存储器，该类存储器相对于传统的E E P R O M有许多优点:1.传统的EEPROM写入次数有限，一般为10万次，而铁电存储器有着近乎无限次擦写的特性;2传统的EEPROM写入速度较慢，一般需要CPU延时几个NOP的时间来等待写入，而铁电存储器有着和RAM相同的操作速度；3.EEPROM需要较大的能量来完成一次擦写，而铁电存储器在写入时属于微功耗。本设计选用了 FM24C16来作为非易失性数据存储器，其特点如下:1.FM24C16A是一种串行非易失存储器，它的结构容量为512*8位，接口方式为工业标准二线制造串行接口，与串行EEPROM的功能操作相似，与EEPROM具有相同的引脚排列，不同之处在于FM24C16A具有非常出色的写操作性能；2.FRAM内部采用读恢复机制操作。所以读写次数与每一次读写都有关系FRAM结构是基于行与列阵列排布，行由AS- A2定义。每次访问都会使一行减少一次读写寿命。铁电的擦写次数几乎可以说是无限次。即使每秒访问3000次，连续使用十年，使用寿命仍未终止。
[0030]至少可以达到以下有益效果:克服现有技术中偶然因素交流电断电，使有限电话拨号在关键时刻失灵，以太网同样面临着线路被切断的隐患，且不易普及，集群系统功耗很大，网络架设和维护费用很高，而且需要购买固定的频点，克服由于不能查看以往的报警记录，因而不能进一步对布防作出严密的安排。避免安全隐患，不依赖有线电话执行报警，而借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短消息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到手机屏幕上，让防盗更及时、使用更方便。
[0031]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种安全防护报警系统，其特征在于，包括MCU、气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、GSM模块、遥控设备、电源模块、铁电存储模块、备用电源模块和充电模块，所述气体泄漏传感模块、红外传感模块、烟雾传感模块、遥控设备、GSM模块均与MCU连接，所述电源模块分别对MCU、GSM模块、遥控设备、气体泄漏传感模块、红外传感模块和烟雾传感模块供电，所述备用电源模块与充电模块连接，所述备用电源模块还分别与MCU、GSM模块、遥控设备、气体泄漏传感模块、红外传感模块和烟雾传感模块连接，所述备用电源为12V/7AH的铅酸蓄电池，并将滞回比较器的上限阈值设置为13.6V，将滞回比较器的下限阈值设置为10.9V,所述铁电存储器为FM24C16，存储预设电话号码的存储和对报警信息的记录。2.根据权利要求1所述的安全防护报警系统，其特征在于，所述GSM模块为HRHGSMModem，所述GSM模块使用12V/500mA电源供电，与MCU通过串口通信的波特率为9600bps。3.根据权利要求2所述的安全防护报警系统，其特征在于，还包括键盘显示模块，所述键盘显示模块与MCU连接，所述键盘显示模块为HD7279。4.根据权利要求3所述的安全防护报警系统及控制方法，其特征在于，所述烟雾传感器为离子式烟雾传感器。5.根据权利要求4所述的安全防护报警系统，其特征在于，所述气体泄漏传感模块包括电化学型气体传感器。6.—种基于权利要求5所述的安全防护报警系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: a.安全防护报警系统初始化； b.读取时钟是否等于设定的定时时间，如果达到定时时间，则通过GSM短信模块发送系统正常运行的信息后执行步骤c，否则直接执行步骤c; c.若按键为布防状态则读取烟雾传感模块状态信息、红外传感模块和气体泄漏传感模块的状态信息，如果状态信息有变化，则执行步骤d，否则继续执行步骤b，若烟雾传感模块、红外传感模块和气体泄漏传感模块的状态信息无变化，则继续执行步骤b; d.通过GSM模块发送有人盗窃、有火灾警情或有气体泄漏的信息到目标号码； e.若按键为撤防状态信息，则继续执行步骤b; f.重读步骤b_e。
【文档编号】G08B19/00GK105976557SQ201610558258
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】卢业松
【申请人】柳州国淘科技有限公司