专利名称：基于公用移动通信网的无线水情报警系统的制作方法
技术领域：
本发明属于移动通信和自动控制领域，具体来说，本终端利用现在覆盖范围最广的公用数字移动通信网络，实现了运营费用低、高可靠性的多功能无线水情报警系统。
背景技术：
中国国土辽阔，自然地理条件复杂，降水在时空分布上极不均匀，因此洪涝灾害的发生十分频繁，带来的人民生命和财产损失也极为巨大。而如果能够及时准确的报告水灾报警信息，就可以大幅度的减少洪涝灾害带来的损失。
为了实现水情报警信息的无线传送，原有的类似系统通常利用专门的微波信道来进行水利灾害报警信息的传送，要建设这样的系统，必须建设专门的微波中继站以实现微波信号的有效覆盖，因此前期的基础建设投入大，而且必须对这些微波中继站进行维护，因此运营费用也较高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述存在的问题和不足，提供一种基于公用移动通信网的无线水情报警系统。本系统不需要建设专用的微波中继站，而是利用已有的公用移动通信网，省去了前期的大量投入，而且运营费用较低，并具有可靠性高的特点。
一种基于公用移动通信网的无线水情报警系统，包括报警监控中心、公用移动通信网络、报警监控终端，其特征在于报警监控中心和报警终端通过公用移动通信网络相连，报警监控中心将一个地区的水情报警信息和相应的告警内容填入时间、流量、降雨量、水位变化量组成报警控制帧，通过公用移动通信网络的无线传输方式发送给各报警终端，报警终端在接收到信息时，先对来信号码进行鉴权处理，若是合法的号码，报警终端将对信息内容进行分析判断，然后提取报警控制帧中的相关内容，并经语音处理模块进行合成，然后播放语音紧急告警，同时将告警的内容送液晶显示屏显示，并驱动警灯和警笛。
报警终端在收到报警控制帧后如果提取到终端要求回复的信息后，将以无线通信的方式回复接收成功信息，在报警监控中心将会显示终端接收成功；如果报警监控中心未收到报警终端的回复信息，报警监控中心可以进行重发，以确保每个终端都能够及时可靠的收到报警信息。
报警监控中心可以通过拨打报警终端号码进行直接语音通话报警或现场指挥。
在水情报警系统中，还设置了呼叫号码的鉴权功能，在报警监控中心可以通过短信方式向报警终端传输呼叫号码鉴权设置帧来远程设置报警终端允许呼入和呼出的号码，在终端接收到呼入和终端呼出时，将根据预先设定的号码检测，只有在设定号码内的，报警终端才允许呼入和呼出。通过呼叫号码的鉴权，可以防止报警终端被误拨，而且如果报警终端遇有非常紧急的情况需要向报警监控中心汇报时，可以在终端上拨打允许呼出的几个号码。
所述报警监控中心由计算机连接无线调制解调器MODEM再配合相应的报警监控中心软件构成，无线MODEM内包含了用户身份认证模块SIM卡。
所述报警终端主要包括单片机1、程序存储器2、数据存储器3、看门狗4、液晶显示模块5、按键6、无线传输模块7、身份认证模块SIM卡8、语音处理模块9、继电器10，程序存储器2、数据存储器3、看门狗4、液晶显示模块5、按键6分别与单片机1相连，无线传输模块7负责话音和数据的无线传输，由单片机1通过串口对其进行控制；无线传输模块7中的身份认证模块SIM卡8用来唯一的确定终端号码；语音处理模块9采用集成的语音处理芯片，在需要播放报警内容时，由单片机1对其进行控制播放；继电器10控制终端的音频输出在无线传输模块7的话音输出和语音处理模块9的预存语音输出间切换；继电器11在终端收到报警信息后可以自动接通警灯和警笛；麦克风12通过音频放大13作为无线传输模块7的话音输入，使得终端也可以进行直接的语音通话。终端通过音频放大14输出语音报警给扩音机和内置喇叭15，整个报警终端由不间断电源供电。
本发明的报警监控终端通过警灯警笛以及外接的大功率功放和喇叭，可以保证在周围较大范围内的人员均可听到报警信息，报警终端无需人值守。
本发明利用已有的公用移动通信网络，可实现超远程、大范围水情实时报警。该系统采用公用移动通信网，避免了原有类似系统建微波站的投入和微波站的后期维护工作。具有建设费用低、维护费用少、安全稳定性好的特点。
本发明提出的解决办法只需要支付短信或数据通信的费用，而无需支付手机的通话费，并且一个报警系统可以包括跨地区的多个报警终端，而当报警监控中心和报警终端不在一个地区时，也不需要支付长话的费用。该系统以很低的运营成本实现报警信息的语音播放、报警内容的显示以及警灯和警笛的控制。采用本发明的这种报警方式，可以在公用移动通信网上实现低成本的语音报警，对于极少数的情况，存在短信中心平台故障可能会延迟报警内容的传送，对于这种情况，本系统还有如下备用手段1.以数据传输方式进行报警；2.监控中心直接以语音通话形式对报警终端报警。
图1为系统整体的网络结构框图。
图2为系统监控中心框图。
图3为报警终端硬件结构框图。
图4为系统主体程序流程图。
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明。
由图1可见，本发明通过一个报警监控中心和多个报警终端构成。报警监控中心和报警终端通过公用移动通信网络相连，报警监控中心负责向报警终端播放水情报警，这些报警终端可以分布在一个很大的范围，通常可以在一个县或地区设一个报警监控中心，在各个村设一个报警终端。
由图2可见本发明的报警监控中心由计算机连接无线调制解调器MODEM再配合相应的报警监控中心软件构成，无线MODEM内包含了用户身份认证模块SIM卡。
由图3可见本发明的报警终端的硬件组成，单片机1是整个终端的控制核心；程序存储器2用来保存单片机的程序和字库文件；数据存储器3用来保存报警监控中心发送的报警信息；看门狗4可以保证终端在受到干扰而死机时能够自动复位从而回复正常工作状态；液晶显示模块5用来显示终端收到的报警信息；按键6采用轻触式按键；无线传输模块7负责话音和数据的无线传输，由单片机1通过串口对其进行控制；作为无线传输模块7必不可少的身份认证模块SIM卡8用来唯一的确定终端号码；语音处理模块9采用集成的语音处理芯片，可以对报警语音进行分段存储，在需要播放报警内容时，由单片机1对其进行控制播放。继电器10控制终端的音频输出在无线传输模块7的话音输出和语音处理模块9的语音输出间切换；继电器11在终端收到报警信息后可以自动接通警灯和警笛；麦克风12通过音频放大13作为无线传输模块7的话音输入，使得终端也可以进行直接的语音通话。终端通过音频放大14输出语音报警给扩音机和内置喇叭15，整个报警终端由不间断电源供电。
由图4可见报警系统在进行预存语音报警时的工作流程图，在报警监控中心，选择相应的告警条目，并根据相应的告警内容填入时间、流量、降雨量、水位等变化量，选择需要发送的报警终端，可以分别发送也可以选择分组进行发送，发送时报警监控中心将填入的内容以固定的格式自动组成报警控制帧，然后通过公用移动通信网络的无线传输方式发送给选取的报警终端。报警终端在接收到报警信息时，首先对来信号码进行鉴权处理，如果是合法的号码，报警终端将对信息内容进行分析判断，然后提取报警控制帧中的相关内容，如告警条目，告警内容中的时间、流量、降雨量、水位，并由语音处理芯片处理播放，同时将告警的内容送液晶显示屏显示，并驱动警灯和警笛。报警终端在收到报警控制帧后如果提取到终端要求回复的信息后，将以无线通信的方式回复接收成功信息，在报警监控中心将会显示终端接收成功，对于极少的情况，如果报警监控中心未收到报警终端的回复信息，报警监控中心将重新发送报警控制帧，以确保每个终端都能够及时收到报警信息。如果还未能收到，报警监控中心可以通过拨打终端号码进行直接语音通话报警。报警终端设有呼叫号码鉴权功能，可以在呼入和呼出时检测号码，对于不在设定范围内的号码，将禁止呼入和呼出。报警终端的呼叫号码鉴权由报警监控中心对其发送呼叫号码鉴权设置帧来进行设置。
权利要求
1.一种基于公用移动通信网的无线水情报警系统，包括报警监控中心、公用移动通信网络、报警监控终端，其特征在于报警监控中心和报警终端通过公用移动通信网络相连，报警监控中心将一个地区的水情报警信息和相应的告警内容填入时间、流量、降雨量、水位变化量组成报警控制帧，通过公用移动通信网络的无线传输方式发送给各报警终端，报警终端在接收到信息时，先对来信号码进行鉴权处理，若是合法的号码，报警终端将对信息内容进行分析判断，然后提取报警控制帧中的相关内容，并经语音处理模块进行合成，然后播放语音紧急告警，同时将告警的内容送液晶显示屏显示，并驱动警灯和警笛。
2.根据权利要求1所述无线水情报警系统，其特征在于报警终端在收到报警控制帧后如果提取到终端要求回复的信息后，将以无线通信的方式回复接收成功信息，在报警监控中心将会显示终端接收成功；如果报警监控中心未收到报警终端的回复信息，报警监控中心可以进行重发，以确保每个终端都能够及时可靠的收到报警信息。
3.根据权利要求1或2所述无线水情报警系统，其特征在于报警监控中心可以通过拨打报警终端号码进行直接语音通话报警或/和现场指挥。
4.根据权利要求1所述无线水情报警系统，其特征在于报警终端设有呼叫号码鉴权功能，可以在呼入和呼出时检测号码，对于不在设定范围内的号码，将禁止呼入和呼出，报警终端的呼叫号码鉴权由报警监控中心对其发送呼叫号码鉴权设置帧来进行设置。
5.根据权利要求1所述无线水情报警系统，其特征在于所述报警监控中心由计算机连接无线调制解调器MODEM再配合相应的报警监控中心软件构成，无线MODEM内包含了用户身份认证模块SIM卡。
6.根据权利要求1所述无线水情报警系统，其特征在于所述报警终端主要包括单片机(1)、程序存储器(2)、数据存储器(3)、看门狗(4)、液晶显示模块(5)、按键(6)、无线传输模块(7)、身份认证模块SIM卡(8)、语音处理模块(9)、继电器(10)，程序存储器(2)、数据存储器(3)、看门狗(4)、液晶显示模块(5)、按键(6)分别与单片机(1)相连，无线传输模块(7)负责话音和数据的无线传输，由单片机(1)通过串口对其进行控制；无线传输模块(7)中的身份认证模块SIM卡(8)用来唯一的确定终端号码；语音处理模块(9)采用集成的语音处理芯片，当接收到报警内容后，由单片机(1)对其进行控制播放；继电器(10)控制终端的音频输出在无线传输模块(7)的话音输出和语音处理模块(9)的预存语音输出间切换；继电器(11)在终端收到报警信息后可以自动接通警灯和警笛；麦克风(12)通过音频放大(13)作为无线传输模块(7)的话音输入，使得终端也可以进行直接的语音通话；终端通过音频放大(14)输出语音报警给扩音机和内置喇叭(15)，整个报警终端由不间断电源供电。
全文摘要
本发明涉及一种基于公用移动通信网的无线水情报警系统，包括报警监控中心、公用移动通信网络、报警监控终端，报警监控中心和报警终端通过公用移动通信网络相连，报警监控中心将水情报警信息组成报警控制帧，通过公用移动通信网的无线传输方式将报警控制帧发送给各报警终端，报警终端的单片机将对报警控制帧进行分析判断，然后播放紧急告警语音，同时将告警的内容送液晶显示屏显示，并驱动警灯和警笛。本发明利用现在覆盖范围最广的公用数字移动通信网络，实现了运营费用低、高可靠性的多功能无线水情报警系统。
文档编号G08B21/00GK1538150SQ20031011126
公开日2004年10月20日 申请日期2003年10月23日 优先权日2003年10月23日
发明者廖德祥, 李华民, 彭钢, 章兵, 刘凯, 周祖望 申请人:武汉虹信通信技术有限责任公司