专利名称：具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统及方法
技术领域：
本发明属于远程监控技术领域，尤其是一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统及方法。
背景技术：
为了防止财产损失，很多家庭、商铺、小企业以及库房等都安装了远程监控系统，对房门等处进行监控，当发生异常时向远程值守端发出报警信息。目前，远程监控系统普遍使用如下两种方法监测目标区域异常情况的发生:一是通过判断目标区域监控图像中的图像变化识别异常；二是通过红外感应器件监控目标区域热辐射变化识别异常。上述两种远程监控系统如果安装在房门外，往往会受到外部环境的干扰发生误报警(如:一只猫进入监控区域)；如果装在房门内，远端值守人员接到报警时异常已在房间内发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术和实现手段的不足，提供一种设计合理、响应速度快且准确率高的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统及方法。本发明解决上述问题是采取以下技术方案实现的:一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统，包括现场值守端和远程值守端，现场值守端通过无线路由器与远程值守端相连接，所述的远程值守端为安装有远程监控软件的智能手机，所述现场值守端包括单片机、电源模块、振动传感器、声音传感器、微型摄像头、微型麦克风、电子门铃、无线通讯模块、存储器和即时回应模块，该电源模块对锂电池进行电压转换后为单片机供电；振动传感器、声音传感器、电子门铃、微型麦克风作为四个异常检测信号的来源连接到单片机的输入端，分别对房门异常振动、异常声音、电子门铃及门外异常声音进行检测；该单片机分别与微型摄像头、微型麦克风相连接实现视频及音频信息的采集和存储功能，该单片机与无线通讯模块相连接并通过无线路由器与远程值守端实现通讯功能；该单片机与存储器相连接用于存储视频、音频数据以及支持单片机运行的系统程序和应用程序；该单片机与即时回应模块相连接并在程序控制下播放声音记录组回应出现的异常。而且，所述的振动传感器安装在房门内侧振动敏感部位以检测房门振动异常；所述的声音传感器固定在房门门板内侧用于声音检测；所述的微型摄像头、微型麦克风、电子门铃组合在一起并镶嵌在房门外侧，同时通过两个固定螺丝与房门内侧的固定用金属片连接在一起，微型摄像头、微型麦克风、电子门铃的信号线及电源线通过房门内预置的工艺孔连接到单片机上。而且，所述的即时声音回应模块由数字声音播放装置和数字声音集两部分组成。而且，所述的无线通讯模块为WIFI无线通讯模块。而且，所述的现场值守端同时设定多个远程值守端的智能手机号码，当检测到房门异常时按照设定的次序向多台远程值守端发送报警信息，直至远程值守端回复已收到报警信号；所述的远程值守端通过切换实现对多台现场值守端的远程监控功能。一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，包括以下步骤:⑴现场值守端对房门进行异常检测；⑵当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，开启微型摄像头和微型麦克风采集并存储视频及音频文件；⑶当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，从符合时间约束条件的声音记录组中随机选择一个声音记录组，在程序控制下播放以回应门外的异常；⑷当现场值守端连续2次检测到房门异常输出标志时，通过无线路由器向远程值守端发送报警信息；(5)远程值守端接到报警信息后，向现场值守端发出接入请求，接入后实现对现场值守端的全部控制功能。而且，所述步骤⑴现场值守端对房门进行异常检测的方法为:使用振动传感器、声音传感器、电子门铃及微型麦克风四个异常检测途径，其检测结果分别在A、B、C、D中，上述结果用于检测首次异常到第四次异常判断:从A、B、C、D中选择若干项，经“或”运算后得到结果E0而且，所述步骤⑶的处理过程为:当首次异常发生后，启用声音记录组中的声音记录I进行播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；在发生了首次异常并且在最长等待时间内异常再次发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录2播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；在发生了第二次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录3播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；在发生了第三次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录4播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常。而且，所述数字声音集根据不同的地域、场景、时间、应用、人物、方言因素制作不同的声音记录组；每个声音记录组由4个声音记录构成，其编排原则是模仿常人处理房门异常声响的一般规律，按照“回应”、“周旋”、“劝离”、“警示”的逻辑递进关系，依次为声音记录I至4赋予特定的作用。而且，所述步骤(5)远程值守端的控制功能包括:实时观看门外视频，监听门外声音，并通过智能手机仿真进行现场值守端门内与门外人员的直接对话。本发明的优点和积极效果是:本发明通过现场值守端能够实时监控房门异常振动、异常声音和现场值守端门铃被按下的信号，在确定异常发生时，除向远程值守端报警外，启动即时声音回应功能，在程序控制下选择播放声音记录与门外异常形成回应，仿真室内有人的场景，让心怀不轨的人不敢轻举妄动，让正常来访者感觉不到太多异样，这种即时声音回应的方式为远程值守端人员远程介入现场处置异常赢得宝贵时间。本发明对于防范盗贼踩点、拧门撬锁等不法行为起到重要作用，可广泛用于家庭、商铺、小企业、库房等的远程无人值守。
图1是本系统的连接示意图；图2是本系统的现场值守端的电路框图；图3是本系统的现场值守端的安装示意图；图4是本方法的处理流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明做进一步详述。一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统，如图1所示，包括现场值守端、无线路由器和远程值守端，所述的远程值守端为安装有远程监控软件的监控终端，该监控终端可以为智能手机，也可以为其他智能通信终端，在本实施例中，采用智能手机作为远程值守终端；所述的现场值守端为安装在值守现场房门上的具备房门异常判断、即时声音回应、向远程值守端报警、门外音频及视频录制功能的装置；该现场值守端通过无线路由器与远程值守端相连接实现远程监控功能。一台现场值守端可以同时设定多个报警用智能手机号码，按照设定的次序向多台远程值守端发送报警信息，直至远程值守端监控软件回复已收到报警信号；同时，一台远程值守端也可以实现与多台现场值守端通讯功能，实现一台远程值守端监控多台现场值守端的功能。如图2所示，现场值守端包括单片机、电源模块、振动传感器、声音传感器、微型摄像头、微型麦克风、电子门铃、无线通讯模块、存储器和即时回应模块，现场值守端通过锂电池供电，所述的电源模块对锂电池进行电压转换后为单片机供电，单片机通过I/o接口与振动传感器、声音传感器、电子门铃相连接分别进行振动、声音及电子门铃进行检测，单片机分别通过I/o接口与微型摄像头、微型麦克风相连接实现视频及音频信息的采集和存储功能，单片机通过I/o接口或串行接口与无线通讯模块相连接，该无线通信模块通过无线路由器与远程值守端实现通讯功能，在本实施例中，无线通讯模块采用WIFI通讯模块。单片机通过I/O接口与存储器相连接用于存储视频、音频数据以及各种语音集；单片机通过
I/0接口与即时回应模块相连接用于播放回应声音。如图3所示，现场值守端可以安装在被监控现场房门的内侧，房门可以是非透明或非透视房门，例如:木制房门、复合板房门或金属房门等。下面对现场值守端的各个组成部分分别进行说明:振动传感器A安装在房门内侧振动敏感部位(如:门把手)以检测房门振动异常，根据应用环境的实际情况，通过远程值守端对现场值守端振动传感器的数字放大电路增益进行调整和设定，判断异常发生时输出信号A=I ;声音传感器B紧贴现场值守端的背面，安装时现场值守端固定在房门门板内侧，其背面紧贴房门门板，以监测房门的异常声音，根据应用环境的实际情况，通过远程值守端对现场值守端声音传感器的数字放大电路增益进行调整和设定，判断异常发生时输出信号B=I ;电子门铃接通输出信号C=I ;微型麦克风D对门外异常声音进行检测，根据应用环境的实际情况，通过远程值守端对现场值守端微型麦克风的数字放大电路增益进行调整和设定，判断异常发生时输出信号D=I ;上述四个信号源作为所述单片机的输入，在程序控制下对房门异常振动、异常声音、电子门铃及门外异常声音进行检测；通过远程值守端事先人为分别设定现场值守端从检测首次异常到第四次异常判断的方法，即从A、B、C、D中选择若干项，经“或”运算后得到结果E。微型摄像头、微型麦克风、电子门铃镶嵌在房门外侧，将电子门铃与微型摄像头和麦克风组合在一起，用明显的大按钮淡化微型摄像头和麦克风的存在，微型摄像头、微型麦克风、电子门铃的背面通过两个固定螺丝与房门内侧的固定用金属片连接在一起，微型摄像头、微型麦克风、电子门铃的信号线及电源线通过房门内预置的工艺孔连接到房门内侧的现场值守端电路。当单片机检测到异常，通过微型摄像头和微型麦克风采集到的视频信息和音频信息并附带上日期和时间存储至存储器中；远程值守端可以随时调取查看记录，转储至远程值守端，也可以在远程值守端软件运行的环境下，人为操作删除现场值守端的记录。另外，不论现场值守端是否启动，门铃都能正常工作。WIFI通讯模块安装在现场值守端的机壳内并与单片机相连接,其自带的外接天线固定在现场值守端外壳上，通过室内的无线路由器与远程值守端进行通讯。即时声音回应模块安装在现场值守端的机壳内，由数字声音播放装置和数字声音集两部分组成。数字声音播放装置包括扬声器和支持电路等硬件，该装置对于所属技术领域的技术人员能够实现，在此不再描述。现场值守端还具备音频及视频采集和存储功能，对于所属技术领域的技术人员能够实现，在此不再描述。每个数字声音集带有适用范围属性(如:天津市区内的家庭值守)，由多个声音记录组构成，数字声音集可以在远程值守端进行录制和编辑，通过远程值守端传送并存储至现场值守端。每个声音记录组带有其适用时间段的属性(如:7:30-18:00)，计量单位为小时和分钟，精确到分钟。在录制和编辑完成后人为设定。随机选择声音记录组时，先用这一属性作为条件限定选择范围，然后再随机选取。每个声音记录组带附加信息，包括其被播放后最长等待时间的属性(计量单位为秒，用于判定下一次异常是否为连续发生的异常)以及所隶属的声音记录组。所述的数字声音集的格式为:
权利要求
1.一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统，其特征在于:包括现场值守端和远程值守端，现场值守端通过无线路由器与远程值守端相连接，所述的远程值守端为安装有远程监控软件的智能手机，所述现场值守端包括单片机、电源模块、振动传感器、声音传感器、微型摄像头、微型麦克风、电子门铃、无线通讯模块、存储器和即时回应模块，该电源模块对锂电池进行电压转换后为单片机供电；振动传感器、声音传感器、电子门铃、微型麦克风作为四个异常检测信号的来源连接到单片机的输入端，分别对房门异常振动、异常声音、电子门铃及门外异常声音进行检测；该单片机分别与微型摄像头、微型麦克风相连接实现视频及音频信息的采集和存储功能，该单片机与无线通讯模块相连接并通过无线路由器与远程值守端实现通讯功能；该单片机与存储器相连接用于存储视频、音频数据以及支持单片机运行的系统程序和应用程序；该单片机与即时回应模块相连接并在程序控制下播放声音记录组回应出现的异常。
2.根据权利要求1所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统，其特征在于:所述的振动传感器安装在房门内侧振动敏感部位以检测房门振动异常；所述的声音传感器固定在房门门板内侧用于声音检测；所述的微型摄像头、微型麦克风、电子门铃组合在一起并镶嵌在房门外侧，同时通过两个固定螺丝与房门内侧的固定用金属片连接在一起，微型摄像头、微型麦克风、电子门铃的信号线及电源线通过房门内预置的工艺孔连接到单片机上。
3.根据权利要求1所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统，其特征在于:所述的即时声音回应模块由数字声音播放装置和数字声音集两部分组成。
4.根据权利要求1所述的具有房门报警`和即时声音回应功能的远程监控系统，其特征在于:所述的无线通讯模块为WIFI无线通讯模块。
5.根据权利要求1至4任一项所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统，其特征在于:所述的现场值守端同时设定多个远程值守端的智能手机号码，当检测到房门异常时按照设定的次序向多台远程值守端发送报警信息，直至远程值守端回复已收到报警信号；所述的远程值守端通过切换实现对多台现场值守端的远程监控功能。
6.一种实现权利要求1至5任一项所述系统的方法，其特征在于:包括以下步骤: ⑴现场值守端对房门进行异常检测； ⑵当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，开启微型摄像头和微型麦克风采集并存储视频及首频文件； ⑶当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，从符合时间约束条件的声音记录组中随机选择一个声音记录组，在程序控制下播放以回应门外的异常； ⑷当现场值守端连续2次检测到房门异常输出标志时，通过无线路由器向远程值守端发送报警信息； (5)远程值守端接到报警信息后，向现场值守端发出接入请求，接入后实现对现场值守端的全部控制功能。
7.根据权利要求6所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，其特征在于:所述步骤⑴现场值守端对房门进行异常检测的方法为:使用振动传感器、声音传感器、电子门铃及微型麦克风四个异常检测途径，其检测结果分别在A、B、C、D中，上述结果用于检测首次异常到第四次异常判断:从A、B、C、D中选择若干项，经“或”运算后得到结果E。
8.根据权利要求6所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，其特征在于:所述步骤⑶的处理过程为: 当首次异常发生后，启用声音记录组中的声音记录I进行播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常； 在发生了首次异常并且在最长等待时间内异常再次发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录2播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常； 在发生了第二次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录3播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常； 在发生了第三次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录4播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常。
9.根据权利要求6所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，其特征在于:所述数字声音集根据不同的地域、场景、时间、应用、人物、方言因素制作不同的声音记录组；每个声音记录组由4个声音记录构成，其编排原则是模仿常人处理房门异常声响的一般规律，按照“回应”、“周旋”、“劝离”、“警示”的逻辑递进关系，依次为声音记录I至4赋予特定的作用。
10.根据权利要求6所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，其特征在于:所述步骤(5)远程值守端的控制功能包括:实时观看门外视频，监听门外声音，并通过智能手机仿真进行现场值守端门内与门外人员的直接对话。
全文摘要
本发明涉及一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控系统及方法，其技术特点是值守现场发现异常后，除发送报警信息外，根据不同的环境及时间条件，即时播放声音记录组回应出现的异常。该系统包括现场值守端、无线路由器和远程值守端，所述现场值守端包括单片机、电源模块、振动传感器、声音传感器、微型摄像头、微型麦克风、电子门铃、无线通讯模块、存储器和即时回应模块。该方法包括现场值守端对房门进行异常检测；远程值守端对现场值守端的控制功能；在异常发生后，本发明启动即时声音回应功能与异常形成回应，为远程值守端远程介入现场处置异常赢得宝贵时间，可广泛用于家庭、商铺、小企业、库房等需要远程无人值守的场所。
文档编号G08B13/02GK103177519SQ20131005687
公开日2013年6月26日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者秦方, 秦烨 申请人:秦方