专利名称：一种报警器、报警系统及报警方法
技术领域：
本发明涉及一种报警器、由该报警器组成的报警系统及其报警方法。
背景技术：
目前，报警的方式多种多样，大多数电子报警器如图1所示，它由报警主机及其配套的感应元件和连接它们的传输媒介构成。
报警主机负责接收报警感应元件发出的报警信号并向外界发出警报，向外界发出警报的方式分为有线和无线。感应元件可以是人体红外感应器、门磁开关、感烟器等，传输媒介可以是信号线缆和无线电波。如要组成报警网络的话，还需要有一个控制中心。
就远程报警而言，分为有线和无线两类。
1、有线报警有线报警系统分成专用线路和电话线路报警。
专用线路需要单独架设传输通信线缆，故此类方式不适合大面积组网，只适宜在一座建筑或一个住宅小区内采用；电话线路报警利用业已敷就的庞大的市话网络，以较低的成本实现远程报警，甚至可以组建远程报警网络。
由于电话线路报警必须依赖于电话网路，因此具有一定的局限性。为弥补其不足，人们在不便于使用有线报警系统的情况下，就使用无线报警方案。
2、无线报警无线报警，由于不受地点、地形地貌的限制，因此得到广泛的重视。但由于受无线电管制所限，大多为近距离小范围的报警。有的报警系统方案设有专门的发射、接收装置，用以组成自己独有的无线报警网络体系，可显然这种系统付出的代价太高，除非是不得已，例如在军事基地、大型贵金属矿区等地，否则根本没有使用的可能。
就像是电话线路报警方式利用电话线减少了组网成本一样，无线报警系统也完全应该利用目前世界上规模最大、通用的无线通信系统一“移动通信网络”。
目前有一种利用移动通信网络发出短信息报警的装置，见图2。
它可以在发生警情时向指定的几个手机发出报警短信息。这种无线短信息报警装置的核心实际上是一块手机模块电路，具有手机的大部分功能，在与有关的报警感应元件配合后就能实现远距离无线报警。但该装置也有如下不足1)价格高，与手机价格一样；2)操作不便，发出短消息就要受到短消息规则的制约，该机与普通手机一样，一次最多只能发出70个中文或160个英文短消息，而且其操作非常不便。由于该装置没有手机上作为输入/输出界面的键盘和显示器，要发送的短消息内容、和短消息接受者的手机号码以及短消息中心号码，要通过RS-232串行口与PC机相连接并在PC机上操作或用其它的手机对它操作才能存入报警装置内。更主要是短消息内容和接受者的手机号码都是机内码表示方式，即数字与英文内容要输入ASCII编码，中文短消息内容要输入的是Unicode编码。再加上全是数码化的应答，非专业人士根本无法完成基本设置，在设备操作日益人性化的今天，显然没有优势可言。
3)不便组网，组网要求有一个中心控制机构，该机构能对网络内所属终端实施有效的控制和管理。由于报警装置只能以发出短消息的方式报警，除非事先对文字内容作严格的规定，否则作为中心控制机构很难对报警文字做近一步的控制，只能是集中转发短消息，这样做无任何意义，只能是增加了通信网络的负担。故此类报警器都是单独使用。
4)报警方式单一该装置利用移动通信网络的短信中心实现了报警信息的短消息发送。由于手机用户的群体日益庞大，而且短消息由于相对费用较低，更多的手机用户选用了短消息方式进行联络通讯。如节日期间人们的相互祝贺、娱乐节目的参与、短信广告等等，造成了传输网络的拥堵甚至可能导致系统瘫痪。在春节拜年期间，发出的短消息可能会几小时后才收到。报警的基本要求是必须要及时方便，报警电话号码的短小正是体现了这一特征。如果一个城市有众多这类移动报警装置，赶上节日期间报警，则很可能出现接到报警消息后，早已“贼”去楼空了。
除速度慢以外，由于短消息的滥用(无用广告、短信诈骗等)，使很多人根本不去查看短消息，再加上短消息的提示方式不宜引起注意，因此短消息报警方式很可能造成漏报。
目前，在人们的社会生活中，还没有一种真正实用有效的报警网络系统，能够影响我们的生活，使我们的环境发生根本的改变。
发明内容本发明的主要目的就是为了解决现有技术中的问题，提供一种报警器、由该报警器组成的报警系统及其报警方法，成本低、报警迅速并且容易组网。
为实现上述目的，本发明提出的一种报警器，包括用于连接报警感应单元的接口和控制单元，所述控制单元响应报警感应单元的报警信号并输出控制信号，还包括用于切断移动台注册信号的屏蔽单元，所述屏蔽单元响应控制单元输出的控制信号，用于将相应移动台向基站的注册登记信号切断。
所述屏蔽单元为手机信号屏蔽器、采用具有屏蔽无线信号功能的材料制成的屏蔽盒和用于切断移动台电源的切换开关中的一种，所述屏蔽盒内有用于放置移动台的空腔，所述屏蔽盒还包括一个活动门，所述活动门响应控制单元发出的控制信号，自动关闭以屏蔽无线通讯信号；所述切换开关的公共端连接移动台工作电源的一极，另一端用于在继电器常闭触点的两端进行切换，用于当切换开关打向通讯状态时使移动台正常供电工作，当切换开关打向报警状态时使移动台工作电源通过继电器常闭触点加上。
为了使在报警时还可以报告是哪种警情，本发明的进一步设计是将不同的移动台注册登记信号中断时间段对应不同的警情。所以本发明的进一步改进是所述控制单元包括单片机和继电器，所述单片机响应报警感应单元的报警信号，用于根据不同的报警信号按照设计输出不同宽度的脉冲控制信号以控制继电器动作，以使继电器控制屏蔽单元将相应移动台向基站的注册登记信号切断一定的时间。切断注册登记信号时间的长短取决于单片机输入端不同的位，不同的警报感应器与单片机不同的输入位相连。
所述控制单元包括顺序串联的单片机(MCU)、一个控制与非门和一个反相缓冲器、晶体管和继电器，所述单片机的输入端响应报警感应单元的报警信号，输出端用以输出驱动继电器的控制脉冲信号。所述继电器的控制极一端与晶体管相连，另一端连接电源VJ。所述继电器的触点输出使用分为三种情况1)用于控制手机信号屏蔽器时，要选用常开触点输出端。此时触点两端中的一端接电源VP(手机信号屏蔽器工作电源)，另一端耦合至屏蔽单元。2)用于控制切断移动台工作电源时，应选择使用常闭触点输出端。这时触点两端分别与移动台的切换开关中除公共端外的另外两点相接，用于在报警时切断移动台的工作电源。3)用于控制屏蔽盒时，可根据实际需要选择常开或常闭触点，目的是要实现当继电器动作时，将屏蔽盒关闭。
为实现上述目的，本发明提出的一种采用上述报警器组成的报警系统，包括报警器、控制中心，所述报警器包括用于连接报警感应单元的接口、控制单元和用于切断无线通讯信号的屏蔽单元，所述控制单元响应报警感应单元的报警信号并发出控制信号，所述屏蔽单元响应控制单元发出的控制信号，用于切断相应移动台向基站的注册登记信号，所述控制中心将查询到的相应移动台在未注销的情况下被切断注册登记信号作为发生警情并按照登记注册内容发出报警。
所述屏蔽单元为手机信号屏蔽器、采用具有屏蔽无线信号功能的材料制成的屏蔽盒或用于切断移动台电源的切换开关中的至少一种，所述屏蔽盒内有用于放置移动台的空腔，所述屏蔽盒还包括一个活动门，所述活动门响应控制单元发出的控制信号，自动关闭以屏蔽无线通讯信号；所述切换开关的公共端连接移动台工作电源的一极，另一端用于在继电器常闭触点的两端进行切换，用于当切换开关打向通讯状态时使移动台正常供电工作，当切换开关打向报警状态时使移动台工作电源通过继电器常闭触点加上。
为了使在报警时还可以报告是哪种警情，本发明的进一步设计是将不同的移动台注册登记信号中断时间段对应不同的警情。所以本发明的进一步改进是所述控制单元包括单片机和继电器，所述单片机响应报警感应单元的报警信号，用于根据不同的报警信号按照设计输出不同宽度的脉冲控制信号以控制继电器动作，以使继电器控制屏蔽单元将相应移动台向基站的注册登记信号切断一定的时间；切断注册登记信号时间的长短取决于单片机输入端不同的位，不同的警报感应器与单片机不同的输入位相连。所述控制中心包括计数单元和警报发送单元，所述计数单元用于检测相应移动台在未注销的情况下注册登记信号的中断时间段，以便控制警报发送单元根据不同的注册登记信号的中断时间段所对应的警种发送不同内容的报警信息。
所述控制单元包括顺序串联的单片机、控制与非门、反相缓冲器、晶体管和继电器，所述单片机的输入端响应报警感应单元的报警信号，输出端用以输出驱动继电器的控制脉冲信号，所述继电器的控制极一端与晶体管相连，另一端连接电源VJ。所述继电器的触点输出使用分为三种情况1)用于控制手机信号屏蔽器时，要选用常开触点输出端。此时触点两端一端接电源VP(手机信号屏蔽器工作电源)，另一端耦合至屏蔽单元。2)用于控制切断移动台工作电源时，应选择使用常闭触点输出端。这时触点两端分别与移动台的切换开关中除公共端外的另外两点相接，用于在报警时切断移动台的工作电源。3)用于控制屏蔽盒时，可根据实际需要选择常开或常闭触点，目的是要实现当继电器动作时，将屏蔽盒关闭。
还包括放置在屏蔽单元作用范围内的移动台，所述移动台为手机、PDA或其它可移动通讯终端设备。
为实现上述目的，本发明提出的一种利用上述报警器进行报警的报警方法，包括报警感应步骤感应单元探测到异常情况后发出报警信号；和报警步骤将用于报警的移动台向基站的注册登记信号切断，并将移动台在未注销的情况下向基站的注册登记信号被切断作为发生警情。
进一步地，还包括控制中心查询警情和发出警报的步骤所述控制中心在每一个移动台所对应的报警时间段内不断在移动通信网络的相关数据库中查询该移动台的状态，当查询到所述移动台的注册登记信号中断时，作为发生警情处理，并将警报按照在控制中心登记注册的内容发出。
在将所述移动台的注册登记信号切断前还包括以下步骤控制单元响应报警感应单元的报警信号并输出控制信号；报警器的屏蔽单元响应控制单元输出的控制信号，将放置在屏蔽单元作用范围内的移动台的注册登记信号切断。
用户可随时向控制中心重新注册或修改注册内容，所以本发明还包括向控制中心注册(包括重新注册和修改注册内容)的步骤，所述注册内容至少包括用于报警的移动台号码和报警时间段。
所述在控制中心注册内容还包括报警信息发送方式、报警信息发送手段、报警信息发送内容和报警信息发送目的地。
为了使在报警时还可以报告是哪种警情，本发明的进一步设计是将不同的移动台注册登记信号中断时间段对应不同的警情，所以本发明的一个改进方案是所述控制单元输出的控制信号为根据不同的报警信号按照设计具有不同宽度的脉冲控制信号，所述移动台的注册登记信号中断时间根据不同宽度的脉冲控制信号而不同；所述控制中心根据不同的移动台注册登记信号中断时间发出不同警种的警报。
所述控制中心发出警报包括以下步骤A)控制中心监测到相应移动台注册登记信号被切断时作为警情提示，开始计时；B)控制中心监测到相应移动台注册登记信号恢复时停止计时，计算移动台的注册登记信号中断的时间段；C)将移动台的注册登记信号中断的时间段与设定的最长时间段比较，如果移动台的注册登记信号中断的时间段大于设定的最长时间段，认为报警器故障，如果移动台的注册登记信号中断的时间段小于或等于设定的最长时间段，则进行步骤D；D)根据事先定义的中断时间段与警种对应关系，确定该警报的警种，并按照注册登记内容发送警报。
所述将移动台的注册信号切断是通过频率干扰的方式、采用具有屏蔽无线通讯信号功能的材料制成屏蔽器的方式或切断移动台的电源的方式。
所述移动台为手机、PDA或其它可移动通讯设备。
本发明的控制中心由基于网络服务器的一个专门处理报警事物的数据库组成，而报警网络的其它部分则完全借助移动通信网络系统。图3是该网络的组成示意图。该示意图中的移动通信网以“中国移动”采用的GSM网络为例，如借助其升级换代系统GPRS网或者“中国联通”的CDMA网络其原理都是一样的。
GSM通信网络主要由网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、操作维护中心(OMC)和大量的移动台(MS)四部分组成。其中NSS是GSM的核心，它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间的通信起着交换连接和管理的作用。NSS包括移动交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)数据库、归属位置寄存器(HLR)数据库及鉴权中心(AUC)等。其中HLR是移动通信系统的中央数据库，存放签约用户的所有数据信息，包括鉴权数据、位置数据等。鉴权中心AUC是为了防止非法用户接入GSM系统而设置的安全措施。
移动报警网络系统则由GSM加上报警处理服务器(WS)这五部分组成。WS记录了登记注册的报警用户的全部数据，包含报警时段、报警目的码表格等。我们可以逻辑地认为存在两个移动通信网络，一个是由NSS、BSS、OMC和MS组成的全球通系统GSM，它为我们提供众所周知的移动通信服务；另一个则是由NSS、BSS、OMC、MS加上WS组成的移动报警网络系统，负责前一个网络用户的报警服务。只是这两个网络中的绝大部分是公用的，而这个公用部分已经由移动通信的运营商投资建设完成，并投入使用了。
因此，在这个移动报警网络中起着信息传递、交换和管理控制功能的GSM部分，其技术、使用效果是久经考验和不容质疑的。作为一个无线报警网络系统，它的信息传递交换系统我们基本上是免费获得的。
移动通信系统一般由移动台(简称为MS即手机、PDA或其它可移动通信设备，其它可移动通信设备指由移动终端加用户识别卡SIM/UIM构成的任意移动台)、基地站(BS)、移动业务交换中心(MSC)及用于与公共电话网相连接的中继线等组成。每个基地站有自己的覆盖区域，在基站覆盖区内可实现有保障的通信服务。基站覆盖区的面积，主要由发射功率和基站的天线高度决定。移动业务交换中心主要是处理信息的交换和整个通信系统的控制管理。
整个移动通信网络覆盖面的大小取决于每个基站的覆盖区面积和基站的数量，大容量的移动电话系统可由多个基地站构成一个移动通信网。通过基地站和移动业务交换中心就可实现在整个服务区内任意两个移动用户之间的相互通信，经过中继线与市话的连接，实现了移动用户和市话用户间的通信，最终构成一个有线与无线相结合的移动通信系统。
在系统中，所有的移动台在接通电源后都会按一定的规则不断地向其所在地附近的基地站注册本机信息，该信息在整个网内都可以通过有关信令查找到。
正是有了实时注册本机信息，才使得随机产生的通信得以正常进行。人们在拨打移动电话时，常常会遇到“已经关机”的回答，这是因为手机在关机时已经给系统发出了注销信息，因此系统给欲与已经关机的手机通话的一方作出如此回答；在开机的情况下如果手机位置超出网络覆盖范围或者进入信号屏蔽区域，系统无法与其建立联系时，由于系统没有查到该机的注销信息，所以给欲与其通话的另一方的回答是“不在服务区”。
通信时，在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波连接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。
本发明的构思是所谓报警，是对报警所使用部件所呈现的物理状态，事先加以定义，定义什么状态为正常状态、何状态应为报警状态，发出警报的方式是怎样的。本发明是按照如下定义来反映报警过程的○正常—不发出报警信息，移动台发出注册登记(联络)信号；
○异常—产生警情(发生火灾、非法入侵、门窗开启)；○报警—发出信号，移动台中断注册登记(联络)信号。
本发明之所以采用这种方法，是因为在此方案中，报警控制中心能以很小的代价获得移动报警器发出的报警信号，就象挡住某人的视线不让其看见指定物品要比设法让其看见指定物品更容易实现一样。报警状态定义方法的不同，丝毫不影响警报发出的准确性。也就如同A先生卧室黑灯表示正常休息，亮灯表示有警情产生；而B女士喜欢开灯休息，将黑灯表示为警情产生一样准确无误。它也不会出现像短消息报警器那种网路阻塞的现象，符合廉价高效的原则。更为主要的原因是，移动报警器的一个重要部件的工作，是由被人们广泛使用的手机等移动台来担当的。
由于报警器要与移动台配合使用，而移动台(主要指手机)又是平时使用非常频繁的设备，在正常使用过程中也会出现本发明所定义的报警状态，所以本发明中规定了一个报警时间段。在时间段内做报警处理，否则不予理睬。这就像普通报警器在非报警期内关掉报警一样，只是普通报警器的关闭是在报警器上实施的，而本网络系统是在控制中心实施的。
所以本发明的移动报警系统的工作原理是报警器无警报产生时其所对应的移动台正常工作(向基站发出注册登记信号)，当报警器警报发出时将移动台向基站发出的注册登记信号切断。报警器产生警报后，它并不是象传统报警器那样发出警报(拨打报警电话等)，它切断了向基站发出的注册登记信号只是通知控制中心有警报发生，而要由控制中心对外发出警报(拨打电话、发出短信息、播放录音等)。系统(而不是报警器)是否对外发出警报，还要看该移动台此刻是否处于报警时间段。
本发明报警系统的警报发出是分为两次完成的，见时序示意图4。时序1是继电器动作期，也就是说单片机根据不同输入位输入的报警开关信号，输出不同宽度的控制脉冲，控制继电器在此期间动作，即时序1的A点至C点；时序2为控制中心查询移动台注册状态的周期信号，T＝查询周期；时序3为注册登记信号中断时间，时序3是从B点开始有效的，而点A到点B是继电器动作使屏蔽单元开始工作到系统检查到屏蔽生效的延迟时间。在注册登记信号中断的B点到C点期间是计数器计数期。在此期间控制中心为每一个报警移动台设置的一个m位字长的二进制计数器，以T为周期进行统计计数。显然，单片机不同输入位的报警信号其计数值是不一样的，亦即B点至C点是可变的；时序4是计数器可计的最大数值以及各不同警种数值在计数器中的示意；时序5显示了计数器不同的计数值所对应的不同警种，如计数器内容为0～a对应一种警情(如火警)、a+1～b时又对应另一种警情(如紧急呼救)、…、g+1～h时某种警情(如非法入侵)。数值h是系统设定的最大计数值，该数值一定要小于计数器的最大容量(2的m次方减1)。
例如A点到B点的时间为6秒钟；查询周期T＝0.5秒钟；警种分为8类；计数器长度为16位，最大计数值为65535。可以设定a＝8、b＝16，c＝24，…，h＝64(a、b、c等为计数值，当然也可以设成其它值)，这时单片机的输出脉冲可以按上述时间来设定持续宽度警种1 10秒(6秒延迟+4秒计数)警种2 14秒(6秒延迟+8秒计数)警种3 18秒(6秒延迟+12秒计数)警种8 36秒(6秒延迟+32秒计数)。即使考虑计数可能产生的误差，也可以很容易设计出对比警种的方法以及精确产生驱动继电器工作的脉冲来。
因此，警报的分类和产生是这样进行的1)在B点发出第一次提示警报(如“有情况”)，系统开始进行计数，到C点时计数结束。2)计数结束后控制中心根据计数值去判定属于哪一种警报，然后控制中心按照注册登记的内容发出第二次警种警报(如“火警”)。3)如到达我们所预先设定的最大警种计数值h以后，计数依旧继续进行，即计数器数值在h+1至计数器最大容量之间。这显然是报警器的控制单元或屏蔽单元出现了故障，导致手机屏蔽信号不停的发出。这种情况就发出报警器部分故障的信息。
由此看出，本发明的报警系统不仅可以分门别类地报警，对报警器自身还有故障检检验和报警功能。
与传统的报警方式相比，本发明的报警系统和报警方法有如下效果1)组网成本低成本有两方面的含义。首先从基础建设、设备购置方面讲，不用像其它专用无线通讯系统那样，去构建自己的发射塔站、通讯设备等，也不用像有线报警系统那样去开沟、挖槽敷设通信线缆。这套系统的通信基站、交换控制设备是移动通信运营商已经具备了的，报警器中的主要部分—移动台(手机等)是用户已有的，网络组建者只需购置报警处理服务器等少量设备和与移动通信运营商签定相关协议(获得该移动运营商(如中国联通)所属用户及该移动通信网内部与报警相关信息的许可，该移动运营商为报警网络组建者提供有关应用程序接口(API)及带来相应的移动收入的利润分成协议)即可。作为用户方面的投资，除了移动台(手机等)外，只需购买一个价格远远低于传统报警器的移动报警器就可以实现报警。
从运营成本上讲，像短消息报警器那样的报警方式往往会造成网路阻塞甚至瘫痪，虽然使得短信收入增加，但因此造成的报警延误及线路通信质量下降，最终反而使用户减少导致收入下降。我们这个报警系统中，报警信号是在移动通信网络内部提取的，其费用非常低廉、速度快捷，在对用户收取同样服务费用的情况下，服务供应商的成本要低的多。
2)网络扩展方便与不同的移动通信运营商进行连接，就可以将该移动通信运营系统内的所有移动用户纳入报警网络内。如移动报警网络原来与“中国移动”签定的协议，使得报警网络只是为“中国移动”用户提供报警服务。经过与“中国联通”签定协议并进行信息连接后，也可以让“中国联通”的用户加入到移动报警网络系统中来。像楼宇、小区类的集中控制式报警系统，对报警终端的数量都有一定的数量限制，否则要更换集中控制器。在整个移动报警网络系统中，对报警用户的数量没有任何限制，所有的合法移动用户都可以申请加入。
除移动用户外，原来任意一种型号的电话自动报警器，都可以通过拨打移动通信网络的一个事先指定的特服号码，加入本发明的移动报警网络系统。
3)报警的可移动性由于报警系统是基于移动通信运行的，那么整个移动通信的覆盖区全都可以纳入报警范围，移动通信所具有的国内、国际漫游功能，对报警系统仍然有效，也就是说报警系统具有异地报警功能。如，某深圳注册登记的“中国移动”用户，在前往北京时携带了报警器，并临时更改了新的报警时段和报警信息发送目的地等数据。这样，当在北京其安装报警器的地方发生警情时，其在北京临时驻地就可以收到报警信息。
因为有了漫游功能，使得报警范围可扩展到全国甚至全世界任何一个与我们签有漫游协议的国家。移动报警用户可以在任何可以正常使用手机的地点，享受到移动报警服务。
4)布防范围广电话报警器一定要安装在有电话线路的地方，因此在很多情况下，电话报警器就显得无能为力。如临时建筑内的防护，空旷地带的贵重物品、移动物体(如汽车)的护卫等。这种情况下，移动报警的优势就更加显现出来，移动报警不受地点位置、地形、地貌的限制，可以非常方便的安装使用。既可以在院门、卧室也可以在乡村别墅等偏僻地点，在移动通信网络覆盖区域内已经没有任何报警盲区。
5)安装简单使用方便传统的电话和无线短信息报警器的安装很复杂，多数报警数据如目的电话号码、短信息内容要进行现场输入设置，这对于缺乏操作训练和无专门知识的用户而言，并非易事。而对移动报警用户来说，上述信息均在登记注册时已经确立，即使需要临时更改，也像电话信息服务那样，是在系统语音的提示下修改完成的。该报警器的用户使用操作非常简单。安放好报警感应元件和报警器后，将开机后处于待机状态的手机等移动台放在报警器(主机)专门的位置上即可。
因为对安装使用方面没有特殊要求，故可以很方便地移动使用，如用户在一个城市里有两处住宅，A宅为工作期间居住，B宅周末渡假使用，则他可将报警器星期一～五安装在B宅，当渡假时在A宅安装使用。报警功能的启动十分简单，定好报警时段后，到时间后系统会自动启动。
6)报警方式多，精度高与传统的报警方式比，移动报警的报警信息发出的方式更多，以适应用户的不同要求。在确定警报位置方面，更是电话报警无法比拟的，电话报警只能用电话登记住址的方式确定，如遇有电话迁移未及时变更地址的话，则会造成报警点无法确定。
移动报警利用移动通信网络自身具有的定位功能，可实现报警位置的快速确定，为及时准确出警奠定了基础。目前有的移动运营商(如中国联通的CDMA 1X网)，采用辅助全球定位系统A-GPS后，可以实现精度在15米左右的三维定位。也就是说，能将警报发出地的建筑物准确定位，高层建筑的大致楼层也可以确定。如果再配合地理信息系统GIS的话，则可描绘出报警地的地形、地貌、高度、街道及标志物等。这样，不管将移动报警器放在何处使用，它都可以准确无误地将警报发出位置确定，为有关部门的警务处理提供了可靠的保障。
我们这套方案是为了适应业已大量存在的移动台(手机等)，方案使得手机用户在不影响手机原有一切功能的前提下，只需很少的投入就可实现移动报警功能。而整个移动报警系统组成的低成本、高速度、高精度、方便、简单和多功能等综合优势，是传统报警方式所无法相比的。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
图1表示现有技术中电子报警器示意图；图2表示现有技术中利用移动通信网络发出短信息报警的报警系统示意图；图3表示本发明的利用移动通信网络进行报警的报警系统示意图；图4表示本发明的改进方案的工作时序示意图；图4-1表示本发明的报警系统的方框图；图5表示本发明的报警器的第一实施例的电路结构图；图6表示手机信号屏蔽器原理图；图7表示本发明的报警器的第一实施例的报警流程图；图8表示本发明的报警器的第二实施例的屏蔽盒示意图；图9表示本发明的报警器的第三实施例的电路结构图。
具体实施方式如图4-1所示，本发明的报警系统包括用于连接报警感应单元的接口、控制单元、屏蔽单元、控制中心，用于连接报警感应单元的接口、控制单元和屏蔽单元组成报警主机或报警器，报警感应单元可以是人体红外感应器、门磁开关、感烟器等感应元件和紧急呼救按钮，当它感应到异常情况(或按动按钮)时，发出一个开关信号至控制单元，控制单元进行相应处理后输出脉冲控制信号(驱动继电器动作)，控制屏蔽单元动作将放置在其作用范围内的移动台向基站发出的注册登记信号切断，控制中心在移动通信网络的相关数据库中查询到所述移动台的联络(登记注册)信号中断时认为发生警情，将警报按照登记注册的内容发出。控制单元可以主要由单片机和继电器组成，也可以主要由其它组合逻辑电路和继电器组成。对无线通讯信号进行屏蔽的方法有使用手机信号屏蔽器和断开电源移动台工作电源或无线电屏蔽盒。移动台通常采用手机。
具体实施例一、如图5所示，控制单元包括顺序串联的单片机1、与非门11、缓冲反相器12、晶体管2和继电器3，所述单片机1的输入端与报警感应单元4相连，输出信号在控制端的控制下通过与非门11、反相器12与晶体管2的基极相连，晶体管2的发射极接地，集电极通过继电器线圈连接电源VJ，继电器线圈两端反向跨接一个二极管，所述继电器3的常开触点中一端接电源VP，另一端耦合至屏蔽单元。当报警感应单元4中任意一个探测到异常情况时，输出高电平信号至单片机1输入口，单片机1输出信号在控制端信号的控制下(控制报警是否发出)使晶体管2导通，当晶体管2导通后，晶体管2的集电极的电位为低，电源VJ通过继电器3与晶体管2的集电极、发射极构成回路。继电器3通电后使常开触点吸合，使屏蔽单元接通电源VP。
屏蔽单元为手机信号屏蔽器，手机信号屏蔽器(也有的称作隔离器、阻断器等)，其原理如图6所示，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接。手机表现为搜索网络无信号、无服务系等现象，如与其电话联络，会的到不在服务区的回答。手机信号屏蔽器多在加油站、剧场、教堂等不宜使用手机的场合使用，其可以形成半径为几十米的信号屏蔽区，由于目前采用的移动通信技术标准较多，所以手机信号屏蔽器也要针对这些技术标准，因此就较为复杂。我们报警器中所使用的信号屏蔽装置，只需屏蔽装入到其内部或放置在其附近的报警移动台，与其它正在使用的移动台无关。因此其发射功率非常小，形成的屏蔽半径只要有一二十厘米就能满足要求，也不需同时对各种技术标准的移动台进行屏蔽，只需根据被屏蔽对象的技术标准进行选择即可。所以此信号屏蔽器非常简单，它由一组开关控制选择被屏蔽对象所使用的技术标准，如是“联通”CDMA网络、“中国移动”GSM网络还是“中国电信”的“小灵通”等。屏蔽器的工作电源，由继电器的常开触点控制供给，继电器由报警器的报警输出部分控制。无报警信号输出时，继电器没有吸合，手机信号屏蔽器工作电源不能加上，故无屏蔽信号产生；当报警元件感应到警情发生时，输出的开关信号将继电器吸合，信号屏蔽器供电工作，按照选择开关的指向，不断产生出该网络标准的屏蔽信号。
本实施例还可加以改进，使不同的移动台注册登记信号中断时间段对应不同的警种。单片机的输入端连接各种报警感应元件，按照事先规定，探测不同的警种的感应元件连接在单片机不同的输入位置，单片机的输出端用以输出驱动继电器的控制脉冲信号。单片机根据感应开关信号连接位置的不同进行相应处理后发出宽度不等的脉冲控制信号(驱动继电器动作)，控制屏蔽单元动作将放置在其作用范围内的移动台向基站发出的注册登记信号切断。在控制中心增加计数单元、中断时间段和警种的对应表，计数单元可以用软计数器实现。控制中心在移动通信网络的相关数据库中查询到所述移动台的联络(登记注册)信号中断时认为发生警情，并根据警种计数器的数据确定警种，然后将分类警报按照登记注册的内容发出。计数器还可设定一个最长时间，如果移动台注册登记信号中断时间段超出最长时间，则认为报警器故障。
本实施例的报警流程如图7所示1)用户在控制中心登记注册，注册内容包括用户个人资料、报警时间段(报警的启始、结束时间)、访问密码(用户以后更改设定报警的启始、结束时间时所需)、报警信息发送手段(移动电话、市话和互联网)、报警信息发送方式(短消息、录音、电子邮件等)、报警信息发送内容(短消息文字内容和录音内容)、分类报警信息发送目的地(电话号码、E-mail)、转移电话号码(有访问处在报警时段的移动台时，转移到的其他电话)等；2)报警感应单元探测到异常情况，输出开关信号至单片机；3)单片机输出信号在控制端信号控制下输出一定宽度的脉冲信号至晶体管基极，使晶体管导通；4)继电器通电使继电器开关吸合；5)手机屏蔽器通电，发出干扰信号；6)移动台的注册登记信号被切断；7)控制中心不断查询移动台的注册信号是否中断，当查询到移动台的注册信号在未注销的情况下被切断时，作为警情提示，开始计时；8)控制中心监测到相应移动台注册登记信号恢复时停止计时，计算移动台的注册登记信号中断的时间段；
9)将移动台的注册登记信号中断的时间段与设定的最长时间段比较，如果移动台的注册登记信号中断的时间段大于设定的最长时间段，认为报警器故障，如果移动台的注册登记信号中断的时间段小于或等于设定的最长时间段，则进行步骤D；10)根据事先定义的中断时间段与警种对应关系，确定该警报的警种，并按照注册登记内容发送警报。
如深圳某“中国移动”用户手机号码为138XXXX5678，该用户在为其手机登记移动报警服务时注册内容为报警时间段22:00～7:00；报警信息发送方式 报警信息发送手段短消息； 移动电话；报警信息发送目的地 报警信息内容火警138XXXX1234；着火；匪警XXXXXXXX； 打劫；非法入侵XXXXXXXXXXX；有情况；燃气泄露XXXXXXXXXXX；XXXXXX；有人越墙XXXXXXXX； XXXX；等等。
这样该用户在报警时间段以外的时间内携带手机外出，遇到隧道等无法使用手机地点时，报警不会发生。当其晚间在家时将手机安放在报警器上，如遇有火警产生，号码为138XXXX1234的手机将会收到“着火”的短消息。
具体实施例二、与实施例一相比不同的是屏蔽单元为采用具有屏蔽无线电信号性能的材料制成的屏蔽盒，所述屏蔽盒内有用于放置手机的空腔6，所述屏蔽盒还包括一个活动门7，所述活动门响应控制单元发出的控制信号，设计一个机关，在有继电器吸合动作时将屏蔽盒关闭以屏蔽无线通讯信号，如图8所示，左边的图表示活动门打开的状态，右边的图表示活动门闭合的状态。
具体实施例三、如图9所示，与实施例一、二相比不同的是屏蔽单元为切换开关8，实施例三是一个由手机模块、少量控制电路和SIM卡所构成的无通话功能的小巧的移动台(通信装置)，专用于定位与跟踪。所述切换开关8一端连接移动台的工作电源，另两端通过切换分别用于连接继电器常闭触点的两端，继电器常闭触点的的其中一端还与移动台连接。如图9所示，供电电源5是被切换开关8所控制，开关指向通讯一侧时，移动台接通电源工作，与网络进行正常的联络。系统根据其不断移动的位置信息，为客户提供基于位置的各种服务；当开关指向报警一侧时，移动台的工作电源要通过继电器3的常闭触点开关才能加上。这个继电器3是由单片机及晶体管输出驱动控制的，无报警信号输出时，继电器的常闭触点将电源提供给移动台，产生正常的联络信号。当警情发生时，输出一个开关驱动信号，该开关信号将控制继电器动作使常闭触点断开，从而切断移动台的电源，无法正常工作，不能产生正常的注册登记信号，从而被系统认为产生了警报。
可见，报警器工作任务非常简单，只需设法在报警感应元件有动作时将移动台的信号切断或阻隔，使得移动台不能与基站BS建立联系即可，而不管采用手机信号屏蔽器阻隔移动台信号还是切断移动台工作电源的做法以及用机械的屏蔽方式。
目前市场上销售的报警器感应元件，可以不加任何改动地直接用于本发明的移动报警器。这些感应元件大多是电子开关信号或继电器输出，而该继电器的开关触点输出，还具有常开和常闭两种选择，可以用短接线方便地选用。我们要做的工作只是将电子开关信号或继电器触点与报警器的单片机输入端适当连接，用于报警使用时再配上移动台，就构成了一台可移动的无线报警器，并可组成一张遍布整个通讯区域内的庞大的报警网络体系。
这些报警感应元件的市场零售价只有20～40元人民币左右，因此组成一台移动报警器的价格是非常便宜的，而这只是传统电话报警器价格的十分之一！所以说，移动报警器具有极高的性价比。
安全问题在当前社会非常受重视，除去法制建设的加强以外，安全防范的手段越来越被关注。据报载，国内安防产品的消费每年达100亿人民币，全球的数字是500亿美圆。相关产业发展迅速，仅深圳市2003年的该产业产值为200多亿元人民币，可见产品需求的程度。但多数报警器是在进行着单打独斗，各自独立运行着，而且还远远不能普及。其原因是，迄今还没有一种能够真正组成行之有效的报警网络方案，以及与之相应的价格能被普通人接受的报警器。
移动报警系统网络的出现，必将从根本上扭转长期以来电子报警器被贵族化和边缘化的局面。我国目前拥有超过3亿的位于世界第一的手机用户群体，无论网络覆盖范围还是用户数量已经远远超过市话网络。网络覆盖已经含盖乡镇、山区、草原及远至100公里以内的海域，可以说移动通信已基本没有服务盲区。移动通信已经与人们的日常生活密不可分，在这个基础之上推广移动报警是水到渠成的事。它将会被所有普通的移动台(手机)用户接受和喜爱，传统的电话报警用户也不用去担心被排斥在报警网络之外，这个报警网络系统可以容纳一切。不难想象出，3亿移动用户如果都加入移动报警服务网络中，它所带来的是一种什么样的巨大变化。
移动报警的广泛使用，能够推动电子制造业的进步。如果有移动台生产商配合移动报警网络，生产出有关报警的多功能手机；或提供类似双模手机、一卡双号、一卡多号手机功能那样的一号双卡功能的手机SIM/UIM卡。将使移动报警系统的功能更加强大，报警器的价格更加低廉，使用更加方便、普及。经移动运营商的二次开发后，可以衍生出多种多样的增殖报警业务来，使我们的生活环境更加安全。
移动报警网络系统更加适于报警业务的公共化，它会比传统报警方式为安全机关提供更多的信息，公安部门拥有它将会为联动报警系统的建立打下坚实的基础。
可以这样说，在移动报警网络中，再没有什么神不知鬼不觉的事情了，在它的监视控制下，一切都将是透明的了。而这一切的实施无须敷设一寸电缆，我们眼前看起来都没有改变，但却完全是另外一个世界了！
权利要求
1.一种报警器，包括用于连接报警感应单元的接口和控制单元，所述控制单元响应报警感应单元的报警信号并输出控制信号，其特征在于还包括用于切断移动台注册信号的屏蔽单元，所述屏蔽单元响应控制单元输出的控制信号，用于将相应移动台向基站的注册登记信号切断。
2.如权利要求1所述的报警器，其特征在于所述控制单元包括单片机和继电器，所述单片机响应报警感应单元的报警信号，用于根据不同的报警信号按照设计输出不同宽度的脉冲控制信号以控制继电器动作，以使继电器控制屏蔽单元将相应移动台向基站的注册登记信号切断一定的时间。
3.如权利要求1或2所述的报警器，其特征在于所述屏蔽单元为手机信号屏蔽器、采用具有屏蔽无线信号功能的材料制成的屏蔽盒和用于切断相应移动台电源的切换开关中的一种，所述屏蔽盒内有用于放置相应移动台的空腔，所述屏蔽盒还包括一个活动门，所述活动门响应控制单元发出的控制信号，自动关闭以屏蔽无线通讯信号；所述切换开关的公共端连接移动台工作电源的一极，另一端用于在继电器常闭触点的两端进行切换，以便当切换开关打向通讯状态时使移动台正常供电工作，当切换开关打向报警状态时使移动台工作电源通过继电器常闭触点加上。
4.一种报警系统，包括报警器、控制中心，所述报警器包括用于连接报警感应单元的接口、控制单元，所述控制单元响应报警感应单元的报警信号并发出控制信号，所述控制中心用于查询到报警信息后按照登记注册内容发出报警，其特征在于所述报警器还包括用于切断无线通讯信号的屏蔽单元，所述屏蔽单元响应控制单元发出的控制信号，用于切断相应移动台向基站的注册登记信号，所述控制中心将查询到的相应移动台在未注销的情况下被切断注册登记信号作为发生警情并按照登记注册内容发出报警。
5.如权利要求4所述的报警系统，其特征在于所述控制单元包括单片机和继电器，所述单片机响应报警感应单元的报警信号，用于根据不同的报警信号按照设计输出不同宽度的脉冲控制信号以控制继电器动作，以使继电器控制屏蔽单元将相应移动台向基站的注册登记信号切断一定的时间；所述控制中心包括计数单元和警报发送单元，所述计数单元用于检测相应移动台在未注销的情况下注册登记信号的中断时间段，以便控制警报发送单元根据不同的注册登记信号的中断时间段所对应的警种发送不同内容的报警信息。
6.如权利要求4或5所述的报警系统，其特征在于所述屏蔽单元为手机信号屏蔽器、采用具有屏蔽无线信号功能的材料制成的屏蔽盒和用于切断相应移动台电源的切换开关中的一种，所述屏蔽盒内有用于放置相应移动台的空腔，所述屏蔽盒还包括一个活动门，所述活动门响应控制单元发出的控制信号，自动关闭以屏蔽无线通讯信号；所述切换开关的公共端连接移动台工作电源的一极，另一端用于在继电器常闭触点的两端进行切换，以便当切换开关打向通讯状态时使移动台正常供电工作，当切换开关打向报警状态时使移动台工作电源通过继电器常闭触点加上。
7.如权利要求5或6所述的报警系统，其特征在于还包括放置在屏蔽单元作用范围内的移动台。
8.一种报警方法，包括报警感应步骤感应单元探测到异常情况后发出报警信号；和报警步骤；其特征在于所述报警步骤包括将用于报警的移动台向基站的注册登记信号切断，并将移动台在未注销的情况下向基站的注册登记信号被切断作为发生警情。
9.如权利要求9所述的报警方法，其特征在于还包括控制中心查询警情和发出警报的步骤所述控制中心在每一个移动台所对应的报警时间段内不断在移动通信网络的相关数据库中查询该移动台的状态，当查询到所述移动台的注册登记信号中断时，作为发生警情处理，并将警报按照在控制中心登记注册的内容发出。
10.如权利要求9所述的报警方法，其特征在于在将所述移动台的注册登记信号切断前还包括以下步骤控制单元响应报警感应单元的报警信号并输出控制信号；报警器的屏蔽单元响应控制单元输出的控制信号，将放置在屏蔽单元作用范围内的移动台的注册登记信号切断。
11.如权利要求9所述的报警方法，其特征在于还包括向控制中心注册的步骤，所述注册内容至少包括用于报警的移动台号码和报警时间段。
12.如权利要求11所述的报警方法，其特征在于所述在控制中心注册内容还包括报警信息发送方式、报警信息发送手段、报警信息发送内容和报警信息发送目的地。
13.如权利要求11所述的报警方法，其特征在于所述控制单元输出的控制信号为根据不同的报警信号按照设计具有不同宽度的脉冲控制信号，所述移动台的注册登记信号中断时间根据不同宽度的脉冲控制信号而不同；所述控制中心根据不同的移动台注册登记信号中断时间发出不同警种的警报。
14.如权利要求13所述的报警方法，其特征在于所述控制中心发出警报包括以下步骤A)控制中心监测到相应移动台注册登记信号被切断时作为警情提示，开始计时；B)控制中心监测到相应移动台注册登记信号恢复时停止计时，计算移动台的注册登记信号中断的时间段；C)将移动台的注册登记信号中断的时间段与设定的最长时间段比较，如果移动台的注册登记信号中断的时间段大于设定的最长时间段，认为报警器故障，如果移动台的注册登记信号中断的时间段小于或等于设定的最长时间段，则进行步骤D；D)根据事先定义的中断时间段与警种对应关系，确定该警报的警种，并按照注册登记内容发送警报。
15.如权利要求8至14中任一项所述的报警方法，其特征在于所述将移动台的注册信号切断是通过频率干扰的方式、采用具有屏蔽无线通讯信号功能的材料制成屏蔽器的方式或切断移动台的电源的方式。
全文摘要
本发明公开了一种报警器、由该报警器组成的报警系统及其报警方法，包括报警器和控制中心，报警器包括控制单元和用于切断无线通讯信号的屏蔽单元，控制单元响应报警感应单元的报警信号控制屏蔽单元切断移动台的注册登记信号，并将切断移动台的注册登记信号作为发生警情，控制中心用于查询到警情后按照登记注册内容发出报警。本发明由使用非常普及的手机、市售报警感应装置、简单的报警器和移动通信网络构成，具有组网成本低、可漫游移动报警、能确定报警发生地点、可在移动通信网络覆盖区域内任意布防、报警点数量不受任何限制、安装简单使用方便、网络扩展方便、报警方式多、精度高的特点。通过设定可分不同警种播报，并有报警器检错功能。
文档编号H04M11/04GK1734513SQ20041004046
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月9日 优先权日2004年8月9日
发明者高金铎, 闫子荣 申请人:高金铎, 闫子荣