基于电话网络的自动报警系统

以上介绍了基于电话网络的自动报警系统的软、硬件设 计。本系统利用已有的电话网络简易的建网，极大的降低了 成本。本系统样机已制作完成，且易于安装维护。经过对样 机的实验室调试运行表明，本自动报警系统实现了成本低、 报警速度快、可靠性高、误报警率低的设计要求，达到了预 期效果，非常适合应用于住宅小区、中小企业的防火、防盗 报警、缺少照料的老弱病残的急救报警等，也可应用到企业 管理、智能大厦管理、酒店等本需建立专用网络的环境中， 值得推广。
万方数据
汪慧荚，王玉，谢春：基于电话网络的自动报警系统
２００９，３０（２１） ５０２３
触发嚣被艟发
控制器ＭＣＵ上电复位
读取控制器状态
擅机
微机或单片wk.baidu.com 服务嚣
图ｌ 自动报警服务系统
班人员报警。适用于较小网络，成本较低。微机解决方案中， 识别码在解调后被送往计算机，由相应数据库管理系统查询 得到警报发送者的详尽资料及其就近援助单位信息，在无人 职守的情况下，自动拨通就近援助单位号码并播放语音信息。 适用于较大范围的急救网络。
’等待拨号音一
二］［二
拨服务中心号码
季磊磊；葛ｂ墨堡兰
发送报警器信息码及校验码
《收到螽校磊验验成成功磊信号蓓＝夸≥，、＿＞二丝翟竺：塞：堕＝＝
挂帆，释放控制权
清除触发器状态，关机断电
图３ 自动报警信，ｇ－发送器工作流程
２．２自动报警信息接收器 自动报警信息接收服务器由安装于计算机中的自动报警
信息接收卡和计算机构成，自动报警信息接收卡由自动摘机 电路、拨号收号电路、ＩＳＡ总线接口电路、用户电话的连接电 路等部分组成。可实现对报警呼叫振铃的自动摘机、摘机后 的握手联络和信息译码、校验。配合监控软件可从用户数据 库中得到报警用户的身份、地址等详细信息，并通报就近的救 援单位。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆａｕｔｏ－ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｔｈｅ ａｕｔｏ－ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｍｉｔｓ ｔｈｅ ａｌａｒｍ ｓｉｇｎａｌ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｌｉｎｅ，ｓｅｎｄｓ ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｅｓ ｔｈｅ ａｌａｒｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｙ ｄｏｕｂｌｅ ｔｏｎｅ ｍｕｌｔｉ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ （ＤＴＭＦ）ｄｉａｌｉｎｇ．Ｔｈｉｓ ａｕｔｏ—ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｏｒ ｆｉｒｅｐｒｏｏｆｉｎｇ，ｇｕａｒｄｉｎｇ ｔｈｅｔｈｅｆｔ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｆｉｒｓｔ ａｉｄ ｆｏｒｔｈｅ ａｌｏｎｅ ｅｉｄｅｒ ａｎｄ ｈａｎｄｉ－ ｃａｐｐｅｄ ｉｎ ｕｐｔｏｗｎ．Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｏｆｆｉｃｅｓ ａｎｄ Ｈｏｔｅｌｓ Ｃａｌｌ ａｌｓｏ ｌｌｓｅ ｔｈｉｓ ａｕｔｏ－ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｓｐｅｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ；ａｕｔｏ－ａｌａｒｍ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｎｄｅｒ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒｅｃｅｉｖｅｒ；，ｄｏｕｂｌｅ ｔｏｎｅ ｍｕｌｔｉ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
万方数据
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计算机工程与设计Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ
个用户的信息，缩小查找范围。
４结束语
图４监控软件主控界面
本监控软件主要实现以下功能：监测控制报警信号接收 器工作状态；在收到报警呼叫后迅速得到报警者的身份识别 码和报警类型信息；迅速从用户信息数据库中得到报警者相 关信息并显示；同时发出报警声提请值班员注意：并将报警发 生时间、报警者、处理情况等信息计入历史记录中供查询。
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２００９，３０（２ １）
计算机工程与设计Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ
·开发与应用·
基于电话网络的自动报警系统
． 汪慧英， 王 玉， 谢春 （同济大学中德工程学院，上海２０００９２）
摘 要：介绍了一种基于电话网络的自动报警系统的软硬件设计。本系统在充分利用现有的程控电话网络或内部小型交换 机网络的基础上，以电话线为载体实现报警信号的传输，通过拨号实现报警信息的发送与接收，易于安装维护．本自动报警 系统可应用于住宅小区．中小企业的防火、防盗报警、缺少照料的老弱病残的急救报警等，也可应用到企业管理、智能大厦 管理、酒店等本需建立专用网络的环境中，利用已有的内部电话网络，极大程度上降低报警系统成本． 关键词：电话网络；自动报警；信息发送器；信息接收器；双音多频 中图法分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－７０２４（２００９）２１．５０２２．０３
Ａｕｔｏ—ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ
ＷＡＮＧ Ｈｕｉ－ｙｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｙｕ，ＸＩＥ Ｃｈｕｎ
（Ｃｈｉｎｅｓｅ．Ｇｅｒｍａｎ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔｏ喇ｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）
接收服务器视服务范围的大小有基于单片机和微机两种 解决方案：单片机方案实现自动摘机并与发送器实现握手联 络，得到识别码和类型码进行译码、通过ＬＥＤ显示信息并向值
收稿日期：２００８．１１．２０：修订日期：２００９．０１．０６。 作者简介：汪慧英（１９７９－－），女，博士研究生，研究方向为智能自动化； 王玉（１９６３一）。男，教授，研究方向为控制理论与工程；谢春（１９６３一）， 女，副教授，研究方向为制造技术及自动化。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕｉｙｉｎｇ．ｗａｎｇ＠ｔｏｎ＃．ｅｄｕ．ｅ１２
２系统硬件构成
２．１自动报警信息发送器 自动报警信息发送器由触发器、拨号电路、系统电源、
ＭＣＵ控制器、与用户电话线的连接电路等部分组成。图２为 报警发送器原理框图。
如图２所示，系统在无报警触发时处于掉电状态，只有功 耗极低的触发器电路由电源电池供电处于工作状态，其工作 电流小于１００ ｕＡ。电源电池为可充电电池，在系统掉电工作 状态下由用户电话线提供涓流充电，充电电流小于２００ｕＡ，不 对电话的正常使用构成影响。当有上升沿的触发信号发生并 维持高电平时，触发器导通触发开关，控制器ＭＣＵ上电复位， 从触发器读取状态，通过拨号发送于接收电路发送报警信息， 成功后清除触发器报警状态，这时触发开关关闭，控制器掉电。
本软件还有自动拨号、自动值班日志登录等功能。 ３．２信息传输
（１）握手联络信号：发送器拨号完成后等待接收器摘机，如 果超过１ ｓ不摘机则挂断重拨，如果摘机后两秒内收不到应答 信号，认为线路中断，挂断重拨。接收器的摘机响应时间不大 于ｌｓ，摘机后立即发送应答信号，并等待来自发送器的数据， 如果在２ ｓ内收不到完整的４位数据则发出重拨请求，如果仍 无回音，挂断电话等待再次呼叫。
ｌ系统简介
基于电话网络的自动报警系统由一台或多台自动报警信 息接收服务器和若干用户自动报警信息发送器构成，通过拨
号实现火警、匪警、急救等有区分的报警信息发送和接收，配 合监控软件迅速得到报警者的身份、地址等详细资料，可提 请值班人员迅速通报就近的救援单位。自动报警信息发送 器的信息输入使用上升沿触发方式，即可简单的以按钮方式 触发，也可方便的与现有的各种防火、防盗报警器接口。服 务器可自动摘机并接收来自报警信息发送器的信息，通过查 询已有数据资料，迅速得到处理方案并通报系统管理员采取 相应措施。配合监控软件，可实现低成本、高可靠性的报警 网络解决方案。
（１）自动摘机：通过对振铃信号隔直，整流后对电容充电 至导通光耦的方法实现振铃的自动摘机，门电路７４ＨＣ０８和Ｄ 触发器７４ＨＣ７４实现了计算机控制摘机和锁存状态的清除，使 摘机、挂机完全软件可控。
（２）拨号收号：拨号电路原理与发送器拨号电路原理相同。 （３）ＩＳＡ总线接口：采用拨位开关及比较器７４ＨＣ６８８、译码 器７４ＨＣｌ３８实现地址的调节与选通。基址可在２８０Ｈ－３ＦＯＨ之 间调节。使用７４ＨＣ３７３锁存控制信号，包括摘挂机、ＭＴ８８８０ 的选通等。通过７４ＨＣ２４４实现当前状态的读取。 （４）用户电话的连接：继电器在断开时，触点常闭端接用 户电话、使用户电话可用。当计算机复位后，摘挂机控制信号 ＬｉｎｅＯｎ和Ｌｉｎｅｏｆｆ均为低，使自动摘机电路被禁止，不占有线 路的控制权，打入的电话不会被自动摘机。
３系统软件设计
３．１监控软件 本系统监控软件为使用Ｃ．Ｈ Ｂｕｉｌｄｅｒ４．０编写的纯３２位
Ｗｉｎｄｏｗｓ ９５／９８应用软件，软件采用定时查询方式工作。由于 ＤＴＭＦ拨号为２００ ｍｓ／号，故以１０ Ｉｎｓ为周期定时查询即可很 好的实现对接收器的监控和数据传输。端口操作通过嵌入式 汇编完成，代码效率较高。．其主控界面如图４所示。界面直 观，易于操作。
（２）数据校验：接收器在收到全部４位报警信息码后，立即 发送收到的４位信息码。如果发送器接收成功并核对无误， 返回成功信息并挂机，接收器在收到成功信息后挂机，否则发 送器在返回错误信息后立即重发信息码，重复以上过程直到 正确传送为止。
（３）模糊查找：当出现发送器或线路被破坏等意外情况造 成报警信息数据不全且无法再发送时，系统将通过已收到的 信息提供相关的用户可能性供值班人员参考。例如仅收到用 户识别码的前两位，未收到末位和报警类型码，可提供至多１６
参考文献：
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【２】 刘虎，章慧．基于电话网络的办公楼防火防盗报警系统设计与 实现【Ｊ】．微型电脑应用，２００８，２４（３）：２４－２６．
【３１ 尚建荣．基于电话网络的报警系统【Ｊ】．西安邮电学院学报， ２００７，１２（１）：９８．１０１．
系统由自动报警信息发送器、自动报警信息接收器、计算 机或单片机服务器和监控软件等部分构成，实现通过电话网 络的报警信息传送。
自动报警服务系统结构示意图如图１所示，用户甲、乙为 终端用户，其报警信号发送器以类似接线盒的方式接入电话 网，平时不影响电话的正常使用。当收到火警、匪警、急救报 警信号时（设计为电平触发）报警信号发送器切入网络，自动向 接收服务器拨号，在对方摘机并完成握手联络后，发送识别码 及报警类型信息，得到接收服务器的确认信号后自动挂机，如 遇忙，将自动重拨直到接通为止。
Ｏ引 言
当前的电话报警是基于ｌｌＯ、１１９等人工电话的呼叫系统， 主要存在必须由人工拨打，无法实现全自动报警的缺点，人工 报警求助必须由求助者讲清详细地址，如果在紧急情况下无 法从求助者获得足够的求助信息，虽可自动获得求助者号码， 但由于缺乏详尽的数据管理系统支持，人工查询较慢，同时资 料有可能已过时。而现有的报警系统大多需要专门布网，成 本高，设备昂贵，维护困难，不适合小型用户和家庭报警。本 着充分利用现有普及率很高的电话网的思想，本文研究开发 了一种基于电话网络的自动报警系统。本系统在充分利用现 有的程控电话网络或内部小型交换机网络的基础上，以电话 线为载体实现报警信号的传输，通过拨号实现报警信息的发 送与接收，极大的减低了成本，提高了灵活性，易于安装维护。 本自动报警系统可应用于住宅小区、中小企业的防火、防盗报 警、缺少照料的老弱病残的急救报警等，也可应用到企业管 理、智能大厦管理、酒店等本需建立专用网络的环境中，利用 已有的内部电话网络，极大程度上降低报警系统成本。
麓发信号
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图２ 自动报警信息发送器原理框架
用户自动报警信息发送器工作流程图如图３所示，在接 到报警触发信号后系统上电复位，自动挂断用户电话（如果正 在通话），接管线路控制权。报警过程中（报警时间小于５ ｓ）用 户不能使用电话。信息发送器自动向服务器号码拨号，等待 服务器摘机后实现握手联络、发送自身固定的惟一识别码和 报警类别码（由触发状态决定），在与服务器完成数据校验后挂 机，放弃线路控制权，使用户电话可用。服务器将通过得到的 识别码和报警类别码，在用户数据库中找到报警者的详细信 息提供给值班员采取相应措施。