一种多功能GSM侦察监视系统的制作方法

一种多功能gsm侦察监视系统
技术领域
1.本发明属于短信侦察监视应用技术领域，尤其涉及一种多功能、多工作模式的gsm侦察监视系统。


背景技术：

2.短信侦察监视系统也即gsm侦察监视系统广泛应用于家居安防、工业现场和公共场所。它能通过gsm短信的方式将现场的工作状态及相关侦察监视信息通过短信的方式发送至已绑定的手机或用户接收端上，是一种使用方便、快捷的侦察监视发送系统。
3.传统的gsm侦察监视系统分为两大类，一种是广泛用于家居安防的，另一种是用于工业现场的。分别介绍如下：1、用于家居安防的gsm侦察监视系统。其主要是采集室内温度信号、门禁信号和其它安防信号，然后发出相应的侦察监视信息至用户。其布置和使用方便，一般适用于所有的安防场合。但是，其接收信号的种类单一，侦察监视模式单一且无网络通信功能，仅局限于短信侦察监视。
4.2、用于工业现场的gsm侦察监视系统。其主要是能够采集现场的物理信号（温度信号、流量信号、液位信号等）并进行简单的判断处理以判断其是否超过预定值。同时，其具有一定的控制能力，主要表现在能够在侦察监视触发后输出相应的干节点信号，以驱动外界执行部件，从而达到侦察监视和控制的目的。部分工业现场使用的gsm侦察监视系统具备网络通讯功能，可以和某些控制平台进行通信（如以太网、rs485等）。但是，其输入端口的信号往往比较固定，且不可配置，这样就大大限制了其使用的范围。
5.综上，以上测量方法的缺点限制了其使用范围。


技术实现要素：

6.发明目的：本发明的目的在于提供一种使用灵活方便、适应性强且安装调试方便的多功能gsm侦察监视系统。
7.技术方案：本发明的多功能gsm侦察监视系统，该系统包括：信号隔离模块、信号接入模块、信号处理模块、语音模块、gsm模块、通讯模块和执行单元；各模块单元均布置在系统箱内，系统箱留有标准的输入输出端口和通信端口以及信号收发天线；其工作过程如下：外界侦察监视信号经过信号隔离模块隔离后传输至信号接入模块中，信号接入模块把侦察监视信号转换成系统能够识别的侦察监视信号后传输至信号处理模块，信号处理模块对侦察监视信号进行分析处理后，触发gsm模块发出短信或语音侦察监视信息，并触发语音模块发出高分贝侦察监视信息。
8.所述的gsm侦察监视系统可以工作在三种工作模式，可以进行选择。具体介绍如下：1.定时侦察监视模式。该模式下，可以使系统周期性的自动发出侦察监视信息，该侦察监视信息会把侦察监视时刻的监视状态发送出去。周期时间可以设定为1min～
3600min中的任意时刻。该种模式可以满足需要周期性监视环境状况的使用要求，并非在环境出现异常才发出侦察监视信息。
9.2.触发侦察监视模式。系统默认在该模式下工作。外界侦察监视信号经过隔离模块进行隔离后，使侦察监视信号转换成可以被系统识别的信号。该信号传至信号接入模块，可由其灵活配置信号间逻辑关系，如：信号1和信号2经过与门后输出至信号处理模块，信号3和信号4经过或门后输出至信号处理模块。该逻辑处理是通过硬件配置实现而不是通过软件实现，可以有效的提高系统的执行速度和可靠性。侦察监视信号经过处理后发出相应的侦察监视信息和配置相应的控制输出。该模式下，可以满足测控系统多数的侦察监视要求，在无侦察监视信号触发情况下，系统不发送任何信息，一旦出现侦察监视信息后才实时发出侦察监视信息，减少了信息量。
10.3.远程监控侦察监视模式。系统在该模式下，可以利用计算机实现远程监控该侦察监视系统，设置侦察监视参数和侦察监视信息。该模式下，便于用户通过上位机软件控制本系统，操作更加直观和方便。
11.进一步地，所述信号接入模块适应不同的输入信号，其中，模拟信号：-10vac～ 10vac，数字信号：0～50vdc，开关信号：干节点信号。
12.进一步地，所述信号接入模块由用户自定义配置信号输入的类型。
13.进一步地，所述输出的侦察监视信息能工作在多种模式下并能设置，工作模式包括：定时侦察监视、触发侦察监视和远程监控侦察监视。
14.进一步地，所述定时侦察监视设置1min～3600min任意时间定时到侦察监视，这可以使系统处于巡检状态，定期向相关人员发出信号的运行状态。
15.进一步地，所述触发侦察监视是由外界侦察监视信号输入时触发系统侦察监视，这样可以让系统在无故障时处于无侦察监视状态，减少侦察监视信息量。
16.进一步地，所述远程监控侦察监视是由远程监控人员在远端控制系统发出相应的侦察监视且具备最高的侦察监视优先级，便于监控人员对侦察监视系统的控制，提高人为侦察监视的优先权。以上模式可以使系统使用灵活性和可靠性大大增强，同时也可以简化系统侦察监视信息量。
17.进一步地，所述短信或语音侦察监视信息通过通讯模块和语音模块进行设置，系统同时控制执行单元输出相应的控制信号以便驱动外界侦察监视应急系统，所有的侦察监视及相关信息通过通讯模块上传至计算机系统记录和分析。
18.信号接入模块可以由用户输入信号的类型和个数要求进行配置，使用方便，便于调节。
19.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：1.本发明系统可以适应不同的信号输入，包括：模拟信号：-10vac～ 10vac，数字信号：0～50vdc，开关信号：干节点信号。这样扩大了系统的通用性，使系统可以更广泛的应用于多个场合。同时系统可以利用硬件实现各端口的逻辑组合，并可以通过上位机软件进行配置，这样提高了系统的可靠性。
20.2.本发明系统可以工作在不同模式，包括：定时侦察监视、触发侦察监视和远程监控侦察监视。三种工作模式可以适应不同的应用场合，有利于满足现场的侦察监视需求，提高了系统的使用灵活性和通用性。
附图说明
21.图1为是本发明多功能gsm侦察监视系统构成框图；图2为本发明gsm收发接口图；图3为本发明sim卡槽接口图；图4为本发明话筒接口电路图；图5为本发明指示电路图；图6为本发明串口通讯电路图；图7为本发明gsm自启动电路图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
23.图1表示多功能gsm侦察监视系统构成框图。其主要包括：信号隔离模块1、信号接入模块2、信号处理模块3、语音模块4、gsm模块5、通讯模块6和执行单元7。各模块单元均布置在系统箱内，系统箱留有标准的输入输出端口和通信端口，为了防止gsm收发信息的可靠性，系统箱留有信号收发天线，以增强信号的可靠性。
24.其具体的实施过程为以下几点：一、外界侦察监视信号经电缆线传输至信号隔离模块1的外接端口上，外接端口共有32路，布置在系统的一侧，并配有相应的标识，各端口中心间距为3.81mm，兼容多数的工业直插头。对于数字信号、模拟信号和干节点信号均配有相应的端口以供接入。信号进入隔离模块后，经过1：1光耦合器后输入至信号接入模块，主要是防止外界高电压信号损害系统电子元器件。
25.二、经过光耦隔离后的信号传输至信号接入模块2后，会根据传输信号类型的不同分别进行不同的处理。具体为：数字信号可以利用拨码开关选择其兼容电平的类型（ttl或cmos），这样信号接入模块便可以将其与相应的电压比较器进行比较，从而得到其是否为侦察监视信号或达到侦察监视阈值并输出ttl电平侦察监视信号；模拟信号可以利用电位器调整其输入幅值，从而使其与相应的电压比较器进行比较以判断输入信号是否达到侦察监视信号的阈值，若达到侦察监视阈值则输出ttl电平侦察监视信号；干节点信号经过光耦隔离后，直接输出ttl电平作为侦察监视信号。以上信号经过相应的转换后转化为标准的ttl电平信号，该信号高电平表示侦察监视信号，低电平表示无侦察监视，并将ttl侦察监视信号接入已配置的多路模拟开关，由信号处理模块3经用户需求配置，配置后的信号经过逻辑门电路进行逻辑组合后输入至sn74lvc16245a进行电平转换后，最终将信号输入至信号处理模块3的i/o引脚。
26.三、信号处理模块3接收已处理过的侦察监视信号后，做出相应的处理和判断。具体是：不同i/o引脚对应已配置的侦察监视信息（短信和语音），并可以通过上位机软件控制相应的输出。相应的实施过程为：信号处理模块3采用ti公司tms2812 dsp芯片为核心，并辅以时钟电路、存储电路和隔离转换电路，以实现信号的接收和对输入输出的处理，三种工作模式分别利用dsp芯片的定时器实现定时工作模式，利用外部中断实现触发侦察监视，利用实时通讯完成远程监控侦察监视；语音模块4可以将侦察监视语音信息录入到系统中，同时可以播报该语音信息，为了存储语音信息，系统配有128m的flash，可以存储长达1小时的语
音信息，语音模块采用wtv模块；gsm模块5采用西门子公司tc35模块，可以实现短信信息的输出功能；通讯模块6采用rs485接口模块和以太网模块，可以实现远程计算机与信号处理模块3间的通信，其中rs485可以连接多个侦察监视系统，以协同工作，利用通信模块可以实现远程计算机监控侦察监视系统，可以配置本发明系统的工作模式、侦察监视信号逻辑组合、侦察监视信息设定、控制输出和监视本系统运行状态等；信号处理模块3可以按照用户要求发送控制指令至执行单元7控制外部执行部件，执行单元7由光电隔离器和固态继点器组成，其中光电隔离器主要驱动0.5a以下的小电流系统，而固态继电器可以驱动5a以下的执行部件。
27.四、需要进一步说明的是，为了使该侦察监视系统在不需要计算机进行配置的情况下可以使用，本发明系统设置了默认工作模式为触发侦察监视模式，通过系统上的拨码开关实现工作模式的选择（也可以通过计算机上位机软件设置），定时模式的定时时长默认为60min，各信号比较器的默认基准电压为ttl和cmos均兼容的3.6vdc。
28.图2~图7表示gsm模块原理图。gsm模块主要包括：gsm收发芯片tc35、sim卡槽接口电路、话筒接口电路、指示电路、串口通讯电路和gsm自启动电路。各电路均按功能分块布置在电路板上。
29.其具体的实施过程为以下几点：一、gsm模块通过max232芯片电平转换后与dsp2812主控制芯片通信，为了使max232电平和dsp2812兼容，中间加入电平转换芯片。这样，dsp2812可以实时发送at指令至gsm模块，使gsm模块向sim卡已绑定的用户发送相应短信信息，而sim卡可以插入sim卡槽接口电路中的卡槽。其中，at指令在dsp2812中以功能块出现，在程序编制中在主函数或中断函数中直接调用具有at指令发送函数的功能子函数。
30.二、话筒接口电路将用户需发送的侦察监视语音录入本发明系统，同时可以将部分语音直接录入gsm模块，以实现gsm语音拨号功能。需要指出的是，本发明系统以向外发送短信侦察监视为主。
31.三、为了使gsm模块更好的工作，本发明系统加入了指示电路和gsm自启动电路。指示电路便于用户观察gsm模块工作情况和调试人员调试，而gsm自启动电路可以使系统上电后，gsm自动启动，从而保证其初始化可靠。
32.本发明系统在目前gsm侦察监视模块的基础上增加了多信号接入和多工作模式功能，并通过硬件实现侦察监视信号的逻辑处理，使该多功能gsm侦察监视系统适用范围更广，使用更加灵活方便，便于现场配置。