报警定位系统

报警定位系统（精选九篇）

报警定位系统 篇1

管道运输作为与铁路、公路、航空、水运并行的五大运输手段之一, 是城市公用基础设施的重要组成部分, 在国民经济中的地位越来越重要[1]。但由于管道老化腐蚀以及人为损坏等原因, 管道泄漏事故渐渐频发。与此同时, GIS作为一种新的计算机管理系统应运而生, 它具有空间关系与实物对应明确的特点, 而Web GIS是将地理信息系统和互联网技术相结合, 对管网信息进行共享。于是, 徐湃[2]将Web GIS与管网的泄漏定位相结合, 能够在有危险情况发生时, 准确定位泄漏点的位置, 为采取有效措施应对突发事件提供了可靠的参考信息。在此系统中应用了许多国内学者的先进研究理论。

1 定位和报警系统的研究

从管道中气体运动的基本规律出发, 建立管道动态仿真模型, 并利用准确度较高、稳定性较好的特征线方法对瞬态模型进行计算机数值求解[3]。根据特征线方法, 段卓平等[4]以C#为开发工具, 编制管道动态仿真模拟软件, 对真实天然气管道进行动态仿真模拟, 验证了动态仿真软件的准确性。其次, 可以形成一种管道泄漏报警及定位理论, 采用管段两端双向同时仿真进行检漏与定位的方法。

在理论分析的基础上, 设计了室内管道泄漏定位及报警实验装置, 模拟实际应用管道输送气体正常运行以及发生泄漏时的情况, 对整套实验系统的结构设计及软硬件的设计与开发进行了详细的研究[5]。并利用该实验监测系统进行了多次泄漏定位实验及数据分析, 为管道泄漏检测的实际应用提供了实验基础。

以下是对管道泄漏定位和报警系统研究的三个具体方面:

第一部分:燃气管道泄漏定位与报警的理论研究

曾小燕等[6]从流体流动的基本定律入手, 详细讨论了管道动态仿真模型的建立, 并以一定条件为基础对模型进行简化。根据所建立的数学模型, 利用特征线方法对模型进行数值求解, 并采用计算机编程语言C#编制管道动态仿真程序。在动态仿真程序的基础上, 提出了管段两端双向同时仿真的泄漏定位理论及三色泄漏报警理论。通过在管段首末两端设置压力与流量传感器监测管段两端流体运行参数值, 对管段进行双向同时动态仿真以此确定管段泄漏点位置。三色报警理论通过三级报警同时排除误报从而解决目前众多泄漏检测理论都存在的误报问题。

第二部分:燃气管道泄漏定位动态仿真实验研究

为验证理论模型的正确性, 曲志刚[7]建立了一套管道泄漏定位与报警的综合实验系统。根据验证实验的要求设计实验系统的结构, 根据需要确定与泄漏检测定位有关的管道内流体的运行参数, 建立管道泄漏检测所需数据的采集系统。王大庆等[8]对模型所需边界条件物理量进行采集, 在管道首末两端安装相应的测控仪器, 通过对压力流量等信号的采集分析, 比较准确的判断管道是否存在泄漏点以及定位管道泄漏点的位置。详细介绍了实验系统软硬件的开发及实现。通过对实验管段的多次实际模拟分析, 将理论应用于实践, 来验证管道泄漏定位理论的可靠性和理论的正确性。

第三部分:基于Web GIS的燃气管网状态监控系统开发

根据长距离输气管道的特点, 张甫仁[9]分析了管道管理需求信息, 结合Web GIS的优势, 以重庆市长寿区天然气管网为例, 构建管网管理的基于Web GIS的燃气管道状态监控系统。基于Web GIS的监控系统可以实现信息共享, 除具备普通GIS应有的一切功能外, 当管段某一处发生泄漏时, 通过管道泄漏定位及报警理论迅速确定泄漏点后, 在监控系统中即可及时查询、显示。因此, 该系统为管理部门提供了良好平台, 对于管网运行状况进行及时的查询, 基于突发情况的防范与解决具有良好的参考意义。

2 总结

综上所述, 国内学者所研究的天然气管道泄漏定位与报警系统能够及时发现泄漏并报警, 确定泄漏点的位置, 为采取及时、有效的救援措施提供参考依据。学者们为验证理论研究的正确性, 建立了一整套燃气管网泄漏定位实验系统, 将实验结果与理论分析结果进行对比, 一方面证明理论的正确性, 另一方面也可检验利用理论指导实验的实际可行性。但大部分的研究是在一定的假设条件下进行的, 与实际状况也有一定差距。国内学者们的研究为了解和控制燃气管网系统运行状态提供更为直观可靠的数据, 保证了管网系统处于最优运行状态。同时, 也为我国燃气管网软件的商业化奠定基础。

摘要：管道运输是一种十分重要的运输方式, 管道泄漏事故的频发, 会造成资源的严重浪费和大气环境的污染, 给人民的生命财产带来了严重的威胁。因此, 建立一套有效的管道泄漏检测及定位报警系统, 具有极其重要的意义。本文综合评价了目前燃气管道泄漏定位和报警系统的最新研究进展。

关键词：燃气管道,泄漏定位,动态仿真,模型实验,模拟软件,GIS

参考文献

[1]朱学谦.天然气在我国能源结构中的战略意义[J].战略与决策研究, 2009, 24 (1) :22-27.

[2]徐湃.燃气管道泄漏与报警系统研究[D].重庆交通大学, 2011:4-14.

[3]王惠民.流体力学基础[M].清华大学出版社, 2005:10-15.

[4]段卓平, 吕武轩.易燃易爆 (有毒) 重大危险源 (灌区) 泄漏物扩散模型及数值模拟[J].中国安全科学学报, 1998, 9 (4) .

[5]张渭滨.数学物理方程[M].2007.

[6]张甫仁, 徐湃, 曾小燕.燃气管网系统仿真的理论分析与应用[J].哈尔滨工业大学学报, 2009, 41 (7) :193-198 (EI源刊) .

[7]曲志刚.分布式光纤油气长输管道泄漏检测及预警技术研究[D].天津大学, 2007.

[8]王大庆, 霍春勇, 高惠临.长输管线气体泄露率简化计算方法[J].天然气工业, 2008, 28 (1) :116-118.

公安局报警定位系统方案 篇2

功能介绍

技术方案

2013年5月20日GIS功能介绍

第一章 系统建设目标和建设原则

1.1.方案特点

1． 技术先进性 2． 系统安全性

3． 系统可靠性 4． 可扩充、可维护性

5． 系统可升级性

1.2.建设原则

本次指挥中心接处警系统的升级改造，并不是单单建设了一个接处警系统，而是建设了一个智能指挥调度平台，该平台可以集成接处警系统、视频监控系统、大屏幕显示系统和GPS车辆定位系统等技术子系统，可以有效的整合各类资源，建立起初步的智能联动控制模式，可以更广泛有效地为指挥中心、基层业务单位和社会提供服务。

1.3.技术功能

1.3.1.基于GIS平台的技术实现功能

1.数字排队调度系统

系统主要由数字排队调度机和相关的远程复用设备组成，可以接收全市所有110、119、122报警电话，同时发起60路调度语音。系统按照全市日均3000起报警电话的规模设计，最多支持120人同时报警。

2.接处警系统

采用全市统一的接处警系统，可对所有类型的报警进行分类受理，采用与公安部、省公安厅数据规范完全相同的数据结构，能够将接处警数据实时上报到市局、省公安厅数据库或者共享给各类警用信息系统。

3.数字录音录时系统

系统将所有与指挥中心相关的语音通话进行实时的数字化录音，包括接警电话、处警电话话等。

4.有无线合一调度系统(视现场情况而定)

GIS功能介绍

2.2.业务流程分析

接处警系统具体流程从整体上可概括为以下八个步骤：报警分流接警处警执行与反馈监控与记录报表与统计业务优化。

报警呼入报警接收110/122报警集中汇接自动分流主叫号码识别电话库警情辨识119报警110/122/119报警数字录音消防接处警系统110/122警情分类警情分析方案生成决策支持指令下达警力单位和联动单位信息反馈信息库：结束起点：终点：状态：注视： 接处警工作流程

第三章 有线通讯接入排队调度平台

3.1.通讯子系统结构

系统通信网络设计主要是指以IP数字程控交换机为核心构建的连接电信公网、公安行政电话、公安专网、消防系统交换机、无线集群、自动传真、数字录

音、接处警话机等的语音网络。包含报警电话受理、短信报警、计算机网络、系统安全等子系统。

通信网络示意图

3.2.语音导航子系统

语音导航子系统也称IVR子系统。

3.3.全程数字录音子系统

公用电话网接处警排队机录音服务器接处警席位接警电话接处警席位接警电话接处警席位接警电话

电话录音系统结构示意图

1．录音系统将话音采集后，存储在硬盘上硬盘存储。间达到约定空间时将按先进先出的策略将旧数据删除。

录音系统采用T型连接可以直接从数字分机线上获得话音信号和呼叫信息，例如：主叫号码（交换机需支持），通话时间，方向等。

第四章 报警电话受理子系统

报警电话受理子系统即接处警软件子系统。

报警电话受理子系统主要包括：接警模块、警情受理模块、警情记录模块、警情派发模块、警情督办模块、台位信息模块、派发信息受理模块、警情反馈模块、接处警业务流程监督管理模块、坐席接警量监督模块、坐席工作状态监督管理模块、交通事故专业处警模块、现场作战指挥模块、指挥模拟训练模块、消防数据库管理模块、警力资源管理模块等组成。

1． 警情定位

手机定位

在移动电话运营商开放目标地理坐标的情况下，在电话呼入时，解析通讯协议，取到报警手机的经纬度坐标，然后通过算法转化为电子地图的坐标在电子地图上进行地位，详见7.2。

手机报警定位示意图

固定电话定位

报警电话拨打特服号后，系统搜寻电话资料库获得三字段信息包括电话号码、地址等。将该地址信息发送到地理编码匹配服务，如果定位成功返回地理坐标，并定位到地图上。

固定点报警定位示意图

固定电话自动定位功能：当固定电话报警进入时，系统能根据主叫用户的装机地址信息，根据地址匹配服务功能，在地图上自动定位报警地点，系统记录报警定位信息和案事件类型等信息。（需要详细的地理信息和标准的装机地址信息）

手动地址定位功能：当电话报警后，系统无法根据装机地址等信息自动定位时，则需要接警员接报警后，直接进行手工定位。

第五章 计算机辅助调度子系统

计算机辅助调度子系统也称有无线通讯调度子系统，支持无线调度台与排队调度机功能相衔接，能与外线电话、公安内线电话、350M无线对讲机互连。整个操作接警员只需一个头戴话机和鼠标点击即可；本系统与数字录音子系统相衔接，实现语音调度全过程录音。并且调度台具有强大的管理功能。

5.1.语音合成（TTS）模块

在系统中，为了让中心工作人员能够及时了报警电话的信息，我们融入了语音

合成系统，通过此系统可以把文字信息转换成语音信息通过广播系统播放出来，使中心或各处警单位工作人员在很短的时间内获知报警的信息。

语音合成技术的原理示意如下：

5.2.指挥调度模块

计算机辅助调度的目标是实现报警事件的快速定位、处警警力资源的快速调用和处置执行。计算机辅助调度的具体调度功能由接处警GIS子系统、有无线调度语音调度、短信调度以及计算机网络调度实现。

1、快速定位案、事件发生地点。当发生重大案事件时，系统可以通过标注、通过地点位置信息等方式快速在地图上标绘出案事件地点。当前地图可以打印和保存为文件，通过信息调度、数字化传真、自动化办公系统等方式迅速下达到相关部门。

2、如果发生地点附近有摄像机，可以通过设定范围，系统自动和通过人工点击地图上的摄像机图标，显示相关视频信息，通过视频控制系统，实时对现场情况进行监控。

3、根据案事件地点和属性数据库快速查询发生地附近地警情、警力、社保、安防信息以及交通、建筑分布状况等信息，并以多种组合方式显示，各种查询统计结构可以打印或保存为文件输出。

4、快速定位与案事件发生地距离最近的警力，通过最佳路径分析将车辆信息、GPS信息、动态交通信息结合在一起，借助模拟分析，可以确定最佳路径，指挥

警力以最快速度到达指定地点。

5、当需要完成重大警务勤务任务时，通过在地图上标绘警务勤务路线、警力部署位置、警力调配方案等，直观显示警力部署预案，并能够通过预案模拟，分析可能的错误，加以改正，辅助完成重大警务勤务的预案制定。结果可以打印或保存为文件输出。

6、当需要完成堵截任务时，空间分析可以通过模拟嫌疑车辆的逃逸，帮助确定可能的堵截范围，辅助确定堵截地点，并将结果打印或保存为文件输出。

7、当需要电话调度时，在地图上点击相应电话图标，启动电话调度模块，实现下达警力调度命令。

8、随着事件的发展，通过GIS可以随时监视警力的调动情况，各种动态信息的变化等信息，辅助指挥者确定进一步的任务。

9、对事件处理过程中的发布的指令，得到的反馈信息，保存的图表文件等进行自动和人工方式记录，通过事后分析，可以为今后工作的改进提供依据。

10、当需要对预案进行查询和管理时，可以通过点击地图上的预案库图标，启动系统预案子系统，通对预案库进行管理，包括查询、浏览、修改等。

11、当需要查询相关的综合信息时，例如公安组织机构人员、值班动态信息、车辆信息、逃逸嫌疑车辆查处信息、社会服务部门信息等，可以通过点击地图上的相关图标，启动综合信息系统，查询并显示所需信息。

指挥调度按功能分为：

（1）语音调度：处警台通过电话，利用CTI系统呼叫公安专线、外线，在调度过程中由CTI系统中的录音服务器自动进行录音。语音调度中还能够利用350M无线集群手台直接呼叫相应的战斗小组或警员，350M的手台在处警台上通过RS232串行通讯直接与处警台计算机相连，可以实现计算机控制的350M手台的自动化呼出控制。

（2）短信调度：此次方案通过电信短信平台，对警员手机提供非机密的工作安排与调度。

（3）有线调度功能：通过接入公网、IP电话、专网及党政电话，对各种电话进行。其主要功能有：

·单呼/组呼/轮询/强拆/强入/多方通话/短信发送/有无线转接（4）计算机网络调度功能：

是指利用计算机网络由指挥中心将指挥调度信息以文字形式发送到相关的科所队，相应的科所队在接收到此文字信息后进行部署，并通过计算机网络对事件处理方案及结果反馈回指挥中心。

（5）其它方式调度功能：

·可通过点击地图模块上显示的相应图标，就可直接接通调度方的语音。（6）调度台软件功能：

·调度台界面可以灵活设置，可设置调度键的数量、内容（如点呼键、组呼键、会议键等）。

5.3.有无线联合通讯

 硬件系统逻辑构成

1、逻辑构成

根据以上技术实现思路，有线无线调度系统的逻辑构成如下图所示：

2、逻辑构成描述

我公司的有无线一体化调度设备有两个接口（232数据接口与普通电话接口），232接口接入通讯服务器，普通电话接口与交换机的模拟用户板相联，当一个接警席发起呼叫时，在屏幕上点击要呼叫的电台号码，软件的呼叫消息发到通讯服务器，通讯服务器的呼叫命令以232的方式传给我方的无线调度设备，调度设备呼出成功后，通过电话语音接口再回呼给发起呼叫的接警席，以形成通路，当接警席说话时点击软件的PTT按钮可实现单双工的通话。

具有接警、处警、呼叫、监听、插话、录音及联网工作等功能。

第六章 报警电话主叫查询定位系统

报警电话主叫查询定位系统主要包括固定电话定位、移动电话定位和辅助灯杆报警三部分，其中固定电话定位又分为114电话库拷贝、“一打一送”、“一打一查”等几种方式。

6.1.固定电话报警定位

根据公安局实际情况，系统设计报警电话三字段信息一打一查系统。需要业主和当地电信部门协调线路、使用维护等问题。

如无条件实现一打一查，可以采用定期从电信部门拷贝电话三字段信息库的方式。系统实现定期的维护。

如果未更新的电话号码拨入指挥中心，接警员可以将三字段的数据录入接警单并保存到本地的114库中，即获得了三字段信息。

6.2.移动电话报警定位

随着移动通信技术的发展，无线蜂窝网的覆盖面越来越广，移动电话普及率也越来越高，移动电话发起的紧急呼叫数量在全部紧急呼叫中所占的比例也随之上升。而现有的蜂窝网能为移动用户提供的辅助决策信息非常少，调查表明，约有25％的移动用户在发起紧急呼叫时不知道自己所处的确切位置，这对及时合理地处警带来很多限制，因此，手机定位服务正是在这一发展机遇下，作为移动通信网提供的一种增值业务而兴起的。

手机定位服务又叫做移动位置服务(LBS一一Locat ion Based Service)，它是通过电信移动运营商的网络(如GSM网、CDMA网)获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标)，在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。目前，它在紧急救援、汽车导航、智能交通、蜂窝系统优化设计等方面发挥着重要作用。

据统计，目前市局110指挥中心每天接收的电话报警中，大约有60％以上的是手机报警。由于手机的移动特性，使报警人的定位信息无法准确获取，从而延迟了群众报警和求助的应对和救援。因此，手机定位子系统的建设将解决移动电话报警的定位问题，是非常必要的。

目前，国内的移动运营商包括了中国移动、中国联通和中国电信三家运营公司，涉及到了GSM网、CDMA网、PHS网。因此，在对手机定位子系统进行规划和设计时，需要统筹考虑多个运营商和多套移动通信网络的定位实现。

系统应在接收到报警人用手机拨打的报警电话后，将主叫号码发送到移动运营商的定位网关，获取报警人的位置信息，从而实现对报警手机的快速定位，提高接处警效率和救助的成功率。

此外，手机定位子系统还可以服务于1 1 0指挥中心对警力资源的监控和管理，通过定位方式了解警力的分布情况，方便1 1 0指挥中心了解资源的状态和分布。促进指挥业务的正规化、科学化管理。

手机定位子系统应当满足以下的功能和指标要求：  支持对不同运营商的用户的手机报警快速定位  支持对不同运营商的用户的短信报警快速定位  支持对当值警力资源的快速定位

 可在接处警过程中对报警手机实现跟踪定位  符合警用软件接口的规范

 运维管理：定位成功及失败次数的统计、日志管理  定位精度不低于当地电信运营商LBS服务定位精度

 向移动定位网关发出定位请求至移动定位网关返回位置信息时间小于2秒

 系统响应时间小于5秒

6.3.辅助灯杆报警定位

通过报警人提供的路灯杆的编号信息进行定位，与接处警软件相结合实现查询、多次定位功能，并将定位结果在GIS上显示。

系统提供软件模块对全市路灯杆进行粘贴、标点定位及数据录入合校正。

第七章 接警信息管理子系统

情报信息研判管理子系统主要是对接处警信息进行统计查询及展示子系统。

7.1.警情查询

根据警情数据的要素属性如时间、类别、区域等、或者任意和要素的组合对警情

记录进行常规查询、模糊查询。

7.2.警情研判统计

统计分析功能应提供：工作量统计、呼入量统计、分类统计、反馈统计等。对全市接处警各类信息以县、分局、派出所为单位进行实时、定量、定性统计分析，以表格、图表、柱状图、线型图、饼状图、三维图等多种方式显示输出，以宏观掌握各地治安动态。包括：报警的呼入记录，接警受理单的项目完整性，报警的案件性质，接警数、案发次数、联动数等指标的横向、纵向比较等。

第八章 预案及辅助决策子系统

指挥中心是信息收集、命令下达汇集场所。对于人员、装备、车辆等调度往往是以某一个事件为起点，指挥人员通过对事件性质、类型的判断下达对人员、装备、车辆、控制系统等指挥调度命令，最终做到以最短的时间、最少的资源解决所突发事件问题。由于指挥中心指挥员各自经验不同，对交通事件的分析、判断以及调度能力各不相同，所以预案系统正是为了帮助指挥人员正确、快速下达指挥命令的辅助决策系统。

辅助决策预案是指挥调度的辅助功能，也是其技术支持的关键。其在指挥调度系统有效发挥集中调度作用，实现各业务间的协调的重要支撑业务。在各类预案库 的基础上，实现对各类事件的警力调度、业务子系统控制、设备调度的辅助决策支持，提高整体工作效率，调整工作模式并最终达到保证工作质量和服务水平的目的。

第九章 系统运行监测报警子系统

9.1.座席工作状态监督

坐席工作状态监督管理模块是为指挥中心管理人员提供的监督管理工具，用于监督指挥中心所有坐席的工作状态。

9.2.接处警业务流程监督

接处警业务流程监督管理模块实现对指挥中心接警员的接处警业务的监督管理。用于班长席位，实现如下功能：

1． 警情状态监督

用户可通过该功能对处警单位在处警时的状态跟踪，如果在处警时超出了设定时间范围，系统进行相关提示，提醒班长或有关人员进行必要的处理。

2． 警员接警状态监督

用户可通过该功能对接警员的案件记录状态进行跟踪，包括状态有：记录，空闲等。

9.3.座席接警量监督

坐席接警量模块用于实现接警对指挥中心接警员的接警量、接警信息等进行

监督管理。用于班长席位，实现如下功能：

3． 接警员接警量比较

监督当天接警员接警信息，显示方式为柱状图或饼状图。4． 接警信息小时变化图

监督当天每个小时接警情况（110报警、119报警、122报警、无效报警），显示方式为线状图和柱状图。

5． 当日接警信息汇总

显示当天接警信息的总数（包括110报警、122报警、119报警、无效报警）。显示方式为数字列表。

第十章 GPS卫星定位系统

公安部门的警车、刑车、指挥车、消防车等，长期以来迫切需要一种高性能的，能随时确定其瞬间位置并保证其执行任务期间安全的监测手段，以便实施有效的管理、调遣和援救。另外一方面，目前几乎所有的安全防范报警系统仅能为固定目标提供服务，而对移动用户，例如押款车、出租车等在进行中被劫时，就显得无能为力了。

因此建立一套能够对移动目标进行实时监控调度，统一管理的系统显得尤为必要。技术的发展使得建立这样的系统变成可能。

GPS定位跟踪管理系统是采用GPS 全球卫星定位系统、GSM 蜂窝网通讯技术/GPRS无线数据通信/CDMA1X无线数据通信、GIS 地理信息系统和计算机网络通信与数据处理技术开发出的跟踪管理系统。通过该系统，可以远程跟踪、管理所有在GSM 网络覆盖范围内的特定移动目标。

公安系统对GPS监控调度系统的需求特点是： 要求能够同时监控大量目标 对报警信息要求快速反应 要求支持多种报警方式 能够对敏感区域进行重点监控

第十一章 非语音报警系统

11.1.技防报警子系统

11.1.1.固定点报警功能

可受理银行、储蓄所、电信收费点、加油站、油库、化工厂等重点单位的紧急按钮和各种感应探头自动报警。接到报警后，系统自动语音提示，该报警点的信息、报警类型、主叫号码等有关信息在计算机的屏幕上显示出来，还可监听现场的声音。并打印相关信息。

11.1.2.数字录音功能

固定点报警、现场监听均自动同时进行数字录音。录音文件自动存放在计算机的硬磁盘中。录音文件可查询、回放，查询快速、播放清晰，播放时可以显示放音进度和原来的时间。详细技术实现，参见本章“全过程数字录音”。

11.1.3.报警点显示功能

可将报警点照片、图片等保存在系统中，有报警时自动显示报警箱位置及报警单位简图等图片资料。

11.1.4.其他辅助功能

系统所有参数可以自行修改 中心主动撤防、布防 重要信息管理功能 定期、随机巡检功能

11.2.短信/E-Mail（网络）报警子系统

随着现代移动通信技术的发展，手机及网络的日益普及，移动电话用户以及网民已经超过了固定电话用户。利用移动手机收发短信息及上网是很平常的事，建立市公安局短信/Email报警平台可以方便市民在特殊时间和环境下，不方便或不能直接用电话报警求助而增设的公共安全服务项目。

西门子数控系统报警的快速定位法 篇3

1.840D、810D系统

以0、1、3开头报警属于系统性报警 (0———NCK报警, 1———MMC报警和信息, 3———611D报警) , 均可通过西门子诊断手册查到相关内容和解决办法, 不再赘述。以5～7开头报警或信息均可由机床制造厂定义和编辑, 且一一对应DB2数据块中某位, 不妨设定为DB2.DBXm.n (表1、表2) , 根据设备实际报警号, 求出m、n值, 确定报警数据位。

(1) 以7开头报警。由表1看出, 这类报警仅仅是后4位变化, 为此可将报警格式设为70ABCD (AB≤24, CD≤63) , 公式如下。

m=180+8×AB+int (CD/8) (1)

n=mod (CD/8) (2)

式中m———字节

n———位

int———取整操作

mod———取余操作

如701134#报警, AB=11, CD=34, 则m=180+8×11+int (34/8) =180+88+4=272, n=mod (34/8) =2, 该报警对应数据位是DB2.DBX272.2。

(2) 以6开头报警。由表2看出, 这类报警使各轴或主轴取消使能、停止运行, 为此可将报警格式设为60ABCD (AB≤18, 轴的逻辑号, CD≤15, 该轴的第n个报警) , 公式如下。

m=142+2×AB+int (CD/8) (3)

n=mod (CD/8) (4)

如600413#报警, AB=04, CD=13, 则m=142+2×4+int (13/8) =142+8+1=151, n=mod (13/8) =5, 该报警对应数据位是DB2.DBX151.5。

(3) 以5开头报警。这类报警相对复杂, 包含内容较多, 有进给禁止类、读入禁止类、NC启动禁止类、进给停止几何轴类等报警, 而且均以不同通道分类 (此处不再给出相应表格, 可从西门子调试手册上查到) 。这类报警特点是后5位变化, 为此可将报警格式设为5KABCD, 根据AB不同取值, 分为3种情况。

如520225#报警, AB=02, 根据公式 (7) 、 (8) , m=18×2+4×2-20+int (25/8) =36+8-20+3=27, n=mod (25/8) =1, 该报警对应数据位是DB2.DBX27.1。

2.802D系统

该系统为经济型系统, 机床制造厂编写的报警信息简单且数量少。这类报警特点是后2位变化, 为此可将报警格式设为7000AB, 报警对应的数据位格式设为1600000m.n, m、n含义同上文。

报警定位系统 篇4

深安集团专业生产110联网报警，它可以分为城市110联网报警系统、商铺110联网报警系统、电话110联网报警系统、家庭110联网报警系统、工厂110联网报警系统、工程110联网报警系统、医院110联网报警系统、小区110联网报警系统等！

110联网报警就是利用电话线（PSTN)，互联网（TCP/IP)，无线网络（GSM)等通讯网络结合现代化电子防盗报警设备为广大用户提供经济便利的与110接警中心（24小时有人值守）联网的报警服务。他解决了传统由用户自身构建报警系统所不能解决的维护与报警后响应的问题。自上世纪90年代初开始在国内逐步普及。其巨大的社会效应逐渐为大家认可。

110联网报警系统原理：

当客户端报警单元（包括红外双鉴等各种探测器和摄像机）发生报警时，迅速将警讯或现场视频图像通过POST/Internet传输到110接警中心的接警主机计算机数据处理终端的电子地图上会自动弹出警情信息，由110接警中心人员排除巡防员或联动110指挥中心出警。如果你开了一家小店，过年回家时无人照看，这时你可以选择安装110联网报警系统。110联网报警是一种通过通讯网络，再加上现代化的电子防盗报警设备与110接警中心联网，为用户提供了经济便利的服务。那么，如何安装110联网报警系统呢？

安装110联网报警系统需要比较高的技术，仅从技术角度考虑，店面或者想安装的地方必须与派出所之间有信号的传递。目前信号的传递主要有四种模式，一种是使用信号线。如果是和派出所的距离比较近，而且派出所同意可以拉一根专线，那么一报警就可以通过这根信号线反映到派出所。第二种110联网报警系统是可以使用网线，这是一种比较好的模式，因为它的费用比较低，而且信息的传输量比较大，但是这种模式在国内还不是很流行，用网线的报警主机也不多。第三种110联网报警系统是可以采用电话线，不管是使用哪个品牌哪个型号的报警主机，只要是使用电话线，那就必须要打电话。报警主机直接连接到派出所接警中心的接警机设备上，报警主机自动拨号，接警机也是自动接听，比较方便。最后一种110联网报警系统是采用无线的模式。无线的最远距离应该是5公里，这已经很不错了，但是有个问题是无线的距离是指探头和主机之间，这样就需要把主机放在派出所附近，而且还要有相关人员专门负责，这个实现起来就比较麻烦了，不过，深安联网报警系统却解决了这样的麻烦，能够实现无线模式！

据深圳专业提供110联网报警服务、安防监控、数字监控、食品将空、防盗报警器等服务和技术的知名企业深安联网报警服务中心介绍，这个综合程度极高的软件平台在联网报警中心运营管理过程中具有重要作用。

第一，它可以围绕接警中心用户，实现联网报警中心的资源共享，各部门通过用户信息就可以达到资源共享，每个部门都能掌握到前端用户的基本信息，从而可以提供更好的服务。第二，这个软件平台可以实现多部门协同工作，促成模块化权限分配管理。各个运营部门在这个软件平台的控制下有自己独特的工作内容，因此可以保证各部门各司其职，协同工作，提升工作效率。

第三，利用这个软件平台，可以实现联网报警中心的电子档案与纸质档案并存，最大限度地保证信息的完整。同时，这种软件平台可以快速地统计处分析报表，包括财务收费统计、维修情况统计、工程加装机等相关信息，有利于日后工作的改进和完善。

通过科技的发展，越来越多的用户不满足于以往的老式联网报警，他们更多的是需要我能够在远方监控求证录像。针对这一情况，逐渐演变出了视频联网报警。

视频联网报警系统的主要功能有：信息采集功能、信息传输功能、权限管理功能、信息存储和备份功能、系统控制功能、自动巡检功能、远程调度与指挥、报警信息处置、远程验收与专家会诊等功能！

视频联网报警系统组成：监控报警管理平台负责用户和设备的接入管理,提供视频访问和控制服务以及录像处理服务等业务。由中心管理服务模块、认证和授权模块两部分组成。

中心管理服务模块，是监控报警管理平台的核心单元，负责实现前端设备、用户端设备的接入、各单元的信令转发控制处理、报警信息的接收与处理以及业务支撑信息管理 认证和授权服务模块负责验证接入设备的合法性，对用户的操作请求进行身份认证和权限分配等。

深安的视频联网报警系统的分级功能强大，能够分出不限数量的子平台，发展百万以上的客户，就说浙江视频联网报警系统的分级管理可分为：杭州视频联网报警系统、嘉兴视频联网报警系统、金华视频联网报警系统、衢州视频联网报警系统、丽水视频联网报警系统、宁波视频联网报警系统、绍兴视频联网报警系统、台州视频联网报警系统、温州视频联网报警系统、舟山视频联网报警系统、湖州视频联网报警系统等，还可以按照县继续分级，就不在特别说明！

联网报警中心职责

联网报警中心所履行的职责是安全保卫服务，作为行业管理的公安机关责无旁贷要加强联网报警行业的规范化管理，加强正确的从业导向，指导联网报警行业正确履行职责，需要有效规范联网报警行业的执业行为，从而帮助行业解决实际困难，确保联网报警行业健康有序地发展。区域报警系统是以各县（市）区为基本单位，由保安公司负责对系统的安装、调试、运行、维护和管理，并与各县（市）区110指挥中心（室）联网，所建立的区域性的电子网络报警系统，在业务上受公安机关的监督和指导，报警信息的处警由保安公司与公安机关的民警共同完成。

经过总结和归纳，以下二十四字原则可推为联网报警运营的模式：“政府规划，行业引导，规模经营，市场运作，专业服务，规避风险。”

联网报警中心系统建设

建立联网报警中心的主要目的是保护用户的人身财产安全。其主要的报警方式是：用户（报警）－报警中心（自行处置）－公安110（报警中心无法处置报公安处置）。系统的构成是在商业店铺、居民小区家庭内、企事业单位财务室等重要的地方，通过安装探测测器判断非法入侵行为、火灾或其他紧急救助事件，然后自动在现场发出警报，并同时自动将警情传送到联网报警中心。联网报警系统是不需要人工参与来报警的，与我们常见的“110报警中心”的语音报警有本质的区别，而且也不同于闭路电视监控（CCTV）、防盗门、对讲门铃等需要人工参与的技防手段，是完全自动的纯技术防范手段。通常，一个完整的区域联网报警系统基本上由用户端探测发出报警和报警中心接警、布警及出警这三大部分组成。

用户端报警

用户端是指在客户的防范区域内，安装报警器和不同功能的报警探测器，如门磁开关、红外探测器、感烟感温探测器、玻璃破碎探测器等。当防范区域内遭到非法入侵时，探测器发送异常信号，报警器即自动发出报警信号。一旦有紧急情况发生，可通过安装的紧急按钮进行受动报警，通过各种接口平台在2秒钟将报警信号自动传送到保安服务公司联网报警中心。

报警中心接警

联网报警中心在接到报警信号后，电子地图上立刻显示出报警客户的精确位置（精确到用户位置平面图具体点位）及报警单位名称、地址、联系人、联系方式及报警种类等相关资料，同时报警声音也会开启予以提示，如果安装了监控及监听复核系统，不仅能监听现场情况，还能从现场监控图像直观地综合判断警情性质进行复核。

布警及处警

联网报警中心通过多种手段复合，确认为实报，需要出警，同时将迅速通报给特勤（处警）机动队指挥中心，电子地图上可以显示处警车轨迹。动态显示报警信息。出警结束，处警人员将处警结果上报保安接处警中心，接处警中心将出警报告填好向主管部门汇报并 同时归档。

深安110视频联网报警平台介绍：

1.警情管理:可以知道发生报警的是什么警情，小偷是通过门进来了，还是通过窗户进来了，还是通过阳台进来了，还是家里面发生火灾或者煤气泄露等。

2.区域管理。可以在平台里面分无数个区域，可以分无数个小区，并且可以把小区的地图导入到平台里面，一旦发生报警，马上会弹出来报警窗口，而且地图上会有一个灯一直在闪，让你清晰知道发生报警的客户在哪个地方。

3.小区住户/用户管理。可以管理小区的用户，可以对用户进行一个ERP管理。可以把用户的接警电话，地址，联系人，住户所属小区的业务等信息登陆进去，一旦发生报警可以及时打电话通知业主。

4.报警设备管理:可以对你所用的安防设备进行统一的管理

5.套餐包管理:可以设置用户使用的时间，提供什么服务啊，服务费用是多少啊等等 6.权限管理:主要设置各用户角色及其所对应使用权限等。7.报警日志管理:发生报警后，可以知道那家发生报警，报警的时间，地点，报警的设备，警情的类型等等会弹出来。

8.用户网上营业厅:用户可以登陆平台的网营厅业厅进行交费，查看自已的报警记录，修改自已的密码，修改自已的报警电话等等

9.语音温新提示用户：可以在发生报警后打电话播放语音提示用户，还可以提示用户预交服务费用，还可以在固定的时间段给用户提供安防知识方面的语音提示，您可以根据您的情况来编辑语音提示的内容。

10.我们的平台还可每隔一段时间巡检一下我们的安防产品是否工作正常，如果一旦被破坏马上就会报警。而且安防产品每次工作的时候都会给平台一个信号，如果平台收不到这个信号马上就会报警。这样是为了防止小偷破坏设备。

11.我们的平台可以接1-160条电话线，也就是说同时打进去160多个用户，和同时呼出去160电话。

12.防盗与视频监控二合一：我们的平台上传报警信息的同时会把现场的视频也上传到平台进行存储。用户可以随时登陆平台来调取报警信息和视频信息。

13.我们的平台可以最大容纳一百万用户，可以同时在几秒钟之内处理上千条警情，我们的大型联网报警中心可以应用于城市联网报警，家庭联网报警，小区联网报警，企事业单位联网报警，大型的超市/银行联网报警等等。目前我们已在跟全国各地的电信/网通/移动/联通，保安公司，110公安系统，小区物业等在合作。

14.远程客户端演示：用户可以登陆到我们的平台查看一下是如何在发生报警看登陆平台查看自已报警信息的。

报警定位系统 篇5

当一个国家或地区60岁以上老年人口占人口总数的10%, 或65岁以上老年人口占人口总数的7%, 即意味着这个国家或地区的人口处于老龄化社会[1]。根据2013年国家统计局的人口普查统计表明我国65岁及以上占总人口数的8.9%, 显然中国已经步入老龄化社会, 老人的安全问题亟待解决。目前, 国际通行的摔倒检测技术主要有用户自主启动报警设备、基于视频图像的摔倒检测系统、基于音频信号分析、基于穿戴式的装置, 这些技术无法实现报警后让摔倒者家属或者医院实时控制场面[2]。将来老人安全监测的发展目标将是既能监测摔倒的发生又能及时通知监护人并报警的双向通信的智能系统, 这会改善老人摔倒没人敢搀扶或是好心人因搀扶老人被讹钱的社会问题。

1 系统总体设计

老人摔倒定位报警腰带系统包括主控模块、远程通信模块、摔倒检测模块、GPS定位模块、语音报警模块和录音模块。监护人与本系统通过移动通信网络相互通信, 系统设计总体框图如图一所示。

当老人正常活动时, 摔倒检测模块中的陀螺仪时刻在进行着老人体位变化的监测, 一旦有超过预警值的情况发生, 摔倒检测模块会产生一个摔倒报警信号送到主控模块, 主控模块立即控制语音报警模块产生报警声音引起老人周围人的注意并控制录音模块开始录制事发现场的声音。同时, GPS定位模块将老人所在地的经纬度定位信息提取出来送到主控模块, 然后通过远程通信模块将摔倒报警信息和经纬度定位信息发送给监护人。监护人可以回复相应的指令控制整个系统按照要求完成相应的动作, 比如关闭报警声音、重新获取定位信息、拨打电话等。这样对老人的实时情况能够及时有效地掌握, 以便及时赶到事发现场去处理事后的有关问题。

2 智能腰带硬件设计与实现

硬件部分主要包括主控模块、远程通信模块、摔倒检测模块、GPS定位模块、语音报警模块和录音模块。主控模块采用STM32F103芯片作为整个系统的控制芯片, 负责摔倒报警信号的判定、提取GPS定位信息、处理监护人的控制指令, 控制远程通信模块的短信收发与语音报警模块中报警声音的开关等功能。老人摔倒定位报警腰带系统电路总图如图二所示。

2.1 主控模块

主控模块是基于移动通信的老人摔倒定位报警腰带系统的核心, 控制着整个系统的运行。主要包括GPS控制单元、陀螺仪控制单元、信息处理单元、远程通信控制单元、语音控制单元。GPS控制单元是控制GPS信号采集的程序, 程序将GPS采集来的信息进行处理提取出需要的定位信息。陀螺仪控制单元程序通过陀螺仪传回的监测值与程序中预警值进行对比, 判断是否有摔倒发生并产生摔倒报警信号。信息处理单元将各个单元的信号进行分析存储以供其他单元使用, 是信息的交汇中心。远程通信控制单元是系统与监护人之间通信的桥梁, 它控制远程通信模块与监护人之间信息交流, 负责把老人摔倒报警信息和经纬度信息发给监护人, 同时接收监护人发来的控制指令信息并根据指令完成相应的动作。语音控制单元负责当有摔倒报警信号时控制语音报警模块产生报警声音, 引起周围人的注意以便能及时帮助老人。

2.2 GPS定位模块

民用GPS可以在1575.42MHz的单一频点上免费接收来自太空24颗GPS卫星的广播信号 (C/A码) 。GPS定位模块外设与主控芯片通过串口US-ART2与主控芯片信息交互, 控制GPS定位模块状态和定位信息采集。GPS定位模块选择U-BLOXNEO-6M, 模块的TXD、RXD端口分别接主控芯片PA3、PA2端口, 保证数据传输高速有效, 其提供的定位信息格式为:$GPRMC, <1>, <2>, <3>, <4>, <5>, <6>, <7>, <8>, <9>, <10>, <11>, <12>*<13><CR><LF>, 其中<1>UTC时间, hhmmss (时分秒) , <3>维度ddmm.mmmm (度分) , <4>维度半球N (北半球) 或S (南半球) , <5>经度dddmm.mmmm (度分) , <6>经度半球E (东经) 或W (西经) 。当使用者发生意外, 主控接到摔倒信号立即对其作出响应控制, 提取位置信息, 控制程序会根据编好的算法从众多信息中把有用的时间和位置信息提取出来存储到指定的存储单元以待使用。

2.3 语音报警模块

语音报警模块由主控控制, 一旦有摔倒报警信号产生便能使定时器中断, 进入中断服务子程序产生不同频率的高低电平来驱动蜂鸣器产生近似警车警报的声音, 以引起周围人群的注意, 及时为老人提供力所能及的帮助。报警声音可通过监护人发送控制命令和系统自带关闭按键关闭。

2.4 摔倒检测模块

摔倒检测模块初始化后陀螺仪会在不同的方向上根据物体移动情况产生不同的参数值, 这个数值传送到主控模块摔倒检测程序中并与预警值进行比对, 如果超出了预警值即判定有摔倒事故发生, 随即产生摔倒报警信号触发语音报警模块、远程通信模块、录音模块功能。该模块使用MPU-6050, 它是来自ADI的数字输出的MEMS3轴加速度计。该器件具有40u A~145u A的超低功耗, 标准的C接口, 32级FIFO存储, 多种内置运动状态检测选项, 以及灵活的中断系统。利用这些功能可以大幅度简化跌倒算法。

2.5 录音控制模块

录音模块由录音芯片和相应外设电路组成。当老人摔倒产生摔倒报警信号后触发录音控制程序驱动录音模块开始录音。目前简单实用的录音芯片是ISD系列的, 其可以录制8或16分钟的音频信号, 通过触发REC从指定地址开始录制音频并保存在芯片内部, 达到录制时间上限后自动关闭录音功能。录音完毕后触发PLAY从指定的开始录音地址开始播放录音, 可以重复播放录制的音频。当新的录音开始便清空前一次录制的音频。

2.6 远程通信模块

远程通信模块采用西门子的GSM TC35模块作为通信的核心。当有摔倒报警信号产生时主控程序控制GSM TC35模块向监护人手机发送摔倒报警信息和经纬度定位信息。监护人接收到报警短消息后回复相应的控制指令短信, GSM TC35模块接收短信息后对其解析, 再把解析得到的控制指令通过串行口回传给主控模块, 主控模块根据接收到的短信息控制指令完成相应的动作。如重新提取经纬度定位信息、关闭报警声音、拨打电话等, 实现双方的信息交互。

3 系统软件设计与实现

系统启动后会进入一个配置阶段, 需对单片机初始化、MCU6050初始化、GPS模块初始化、GSM模块初始化及配置PDU短信模式。当摔倒检测模块检测到摔倒发生时, 向主控系统发出摔倒报警信号, 定时中断打开语音报警模块产生报警声音, 同时启动录音模块录音。随即控制远程通信模块向监护人发送摔倒报警信息和经纬度信息。监护人可根据需要回复相应控制指令对系统进行控制, 当监护人传来外部指令时, 先判断短信是否来自监护人, 若是, 则根据短信指令执行相应的动作, 比如关闭报警声音、提取经纬度、拨打电话等, 执行完毕后回复监护人完成情况, 然后返回等待。老人摔倒定位报警腰带系统主程序流程图如图三所示。系统短信报警示意图如图四所示。

4 结束语

本系统具有很强的移植性、功耗低、应用范围广、没有距离限制、成本低、可靠性高、便携等优点。整个腰带小巧、携带方便, 还能为老人提供一些日常用品的携带功能, 减少老人出行的负担。现在GSM网络的无缝覆盖能让监护人及时了解到老人所在的位置和安全情况。老人摔倒后, 监护人将在最短时间内了解到老人的位置信息, 以便采取及时的救助措施, 同时还能提醒周围群众并提供力所能及的帮助, 将损失降到最低。

摘要：本文利用ARM单片机为核心, 设计了一个基于移动通信网络的老人摔倒定位报警腰带系统。该系统实现了当老人摔倒后立即向监护人远程报警、同时发送定位信息并开启现场录音功能。监护人也可根据需要提取老人定位信息, 控制语音报警系统的开关, 全程录制老人运动轨迹等, 便于对老人日常活动的监护。该系统已成功完成了软硬件联调测试, 能提供摔倒检测、定位、录像、录音、语音报警、远程通信等功能。

关键词：摔倒检测,GPS定位,远程监控报警,移动通信网络

参考文献

[1]国家统计局:中国65岁以上人口占比首超10%[EB/OL].http://www.ce.cn/xwzx/gnsz/gdxw/201502/26/t20150226_4653796.shtml.2015-02-26.

[2]佟丽娜.基于力学量信息获取系统的人体摔倒过程识别方法研究[D].合肥:中国科技大学, 2011.

[3]祁伟.单片机原理与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2014.

[4]谢志英, 王瑞云, 杨艳玲.自动控制原理[M].北京:清华大学出版社, 2014.

[5]赵景波, 张莉, 常江.电路设计与制板:Protel99SE从入门到精通[M].北京:机械工业出版社, 2012.

[6]谢刚.GPS原理与接收机设计[M].北京:电子工业出版社, 2009.

报警定位系统 篇6

随着我国交通运输事业的迅速发展, 研究一套适合我国国情的车载导航和定位系统, 这对我国的国民经济建设有重要的现实意义。

车载GPS定位监控系统是GSM全球数字蜂窝移动通信技术和GIS地理信息技术、GPS全球卫星定位技术以及计算机网络技术相融合研制开发出来的软件技术。它是通过安装在车辆上的GPS接收机 (即车载机) 接收卫星信号, 监控中心的通信控制器从GPS接收机输出的信号中提取所需要的位置、速度和时间信息, 结合车辆身份等信息形成数据报, 然后通过无线信道发往控制中心;控制中心的主站接收子站发送的数据, 处理接收信息通过短消息的方式逐次直接发送给每一台车载机。最后, 将车辆的具体数据和状态在监控中心的电子地图上显示出来。

本文讨论的就是车辆信息在电子地图上的显示过程。

2. 基于MAPX的地图模块的实现

GPS的位置数据要在GIS中表现出来, 可以利用点图元来表示车辆, 点图元在地图中的位置就是GPS定位的经纬度数据, 再根据GPS接收数据的频率来实时刷新该图层, 就达到车辆的实时定位了。

在Map X中, 地图图元用图元对象 (Feature Object) 来表示, 组成地图的不同图层中的每个图层通常具有相同类型的图元。这里将GPS点图元置于单独的一个图层中, 并且利用Map X的动态图层来快速刷新显示GPS定位信息。显示定位信息的点图元所在的图层可以是一个已有的图层, 与其他点图元共同存在, 但是这样在每一次刷新时将要刷新该图层中所有的图元, 速度比较慢, 所以不采用。这里将GPS点图元置于单独的一个图层中, 并且利用Map X的动态图层来快速刷新显示GPS定位信息。

车辆信息在电子地图上的定位显示和更新具体过程如下:

第一步就是创建地图窗口。首先判断INI文件是否存在, 如果不存在则退出过程;反之, 则使用双缓冲, 可以在装载电子地图的时候抖动, 创建执行数据库指令对象, 将数据库指令执行对象跟连接对象关联, 关闭数据操作对象, 创建本地数据集, 打开并初始化数据;然后获取应用程序路径, 判断电子地图文件是否存在, 如果存在就装载电子地图。接下来就是创建初始化图层即电子地图, 先创建样式, 定义样式符号类型、样式位图的名称、样式位图符号大小、样式位图透明显示;创建点和初始样式, 设置字体颜色。同样创建执行数据库指令对象, 将数据库指令执行对象跟连接对象关联, 循环获取经度、纬度、车辆状态, 根据经、纬度设置车辆在电子地图上的位置, 根据点和初始样式创建项目符号, 把项目类型加到图层, 获取数据库的车辆序列号、返回日期、车牌号码、车辆方向等车辆信息, 显示车牌号和车辆方向, 更新初始的数据, 最后添加车辆最后的位置到地图上。至此, 数据初始化和地图初始化完毕。

第二步就是处理接收服务发送过来的车辆信息。根据短信息协议, 判断条件获取车辆序列号、获取车牌号, 然后在对象里面查找是否存在返回的车辆序列号, 如果存在返回的车辆序列号, 则编辑数据集对象即车辆信息列表;如果不存在返回的车辆序列号, 则将其添加到车辆信息列表中去。

第三步是更新图层。将回传信息中的经度、纬度赋给Map的点对象, 按回传信息中的车牌号删除指定的图元即车辆目标, 判断这个经度、纬度 (X, Y) 是否可见, 可见就执行更新操作, 这样做的目的是考虑程序的运行效率问题。使用循环查找获取图层项目, 判断车辆是否是空车, 显示空车的样式和非空车的样式, 最后把车牌号和方向赋给项目的键, 完成图层的更新。

3. 结束语

目前, 车载GPS定位监控系统已经被各运输公司使用在出租车、客车以及大型车队上, 该软件技术很好的实现了对车辆位置、状态的监控和调度管理。

随着GPS应用领域的扩大, 车载GPS导航定位监控软件的系统的功能也将随着导航、通信等需求而不断的增多和完善。为了使车辆定位的信息更加实时和准确的反应在电子地图上, 我们对电子地图的要求也日趋完善, 我们要对地图进行定时修改和升级, 本系统的设计将易于这些升级维护工作的进行。

参考文献

[1]卢选民, 刘咏芳, 史浩山.基于DCOM/ActiveX技术的WebGIS系统开发与实现[J].计算机应用研究, 2002, (11) .

[2]余志文, 申辉军.基于ActiveX的WebGIS实现技术[J].测绘通报, 2003, (2) .

[3]李丽, 题原.GPS在车辆定位系统中的应用[J].高师理科学刊, 2006, 26 (3) :46-49.

火灾报警监测系统设计 篇7

关键词：单片机,火灾报警监测,多传感器

引言

近年来城市规模日益扩大, 高层建筑、公共娱乐场所及大型综合性建筑越来越多, 建筑布局及功能日益复杂, 用火、用电、用气和化学物品的广泛应用大大增加了火灾发生的机率。针对现有火灾报警器存在的不足, 本文设计了一种基于单片机多传感器火灾报警系统, 结合现代消防要求, 对报警系统进行优化设计。本该设计的工作分为硬件设计和软件设计, 硬件设计包括火灾报警系统的个功能模块的设计;系统软件设计包括火灾报警系统主程序设计及各个功能模块的程序设计[1]。

本系统属于分布式多传感器火灾报警系统, 与传统火灾报警系统相比有以下优点:第一, 多判数据处理。由于系统使用多传感器监测, 因此系统对火灾的检测也是基于多判数据处理的, 将系统中的多个传感器采集到的数据送入MCU统一处理, 将多组参数进行组合判断、互为补充, 系统根据同一时刻各传感器返回的信息准确区分火灾险情与干扰源, 拓宽了检测范围, 提高了灵敏度, 同时还能获得较低的误警率。第二, 实时环境数据监测与模糊判断。传感器的输出并非是其对环境信息的连续检测结果, 而是根据其检测周期有间隔地输出, 因此传统火灾报警系统就存在检测的实时性问题, 而基于单片机和多传感器的本系统使用MCU对数据进行处理, 可达到对传感器输出的信号及环境数据进行实时监测的效果[2];与此同时, 本系统并不完全依赖数据阈值的判断, 而是加入了带有持续时间检测的模糊判断, 能够有效区分火灾与干扰源。

1. 设计系统整体设计

1.1 系统主要功能要求

本设计的火灾报警系统具有以下几个功能:1) 火灾检测及分类示警:检测信号经单片机判断为火灾时, 发出报警信号;同时, 单片机根据检测信号传递的特征信息, 判断并显示是何种类型的火灾或气体泄漏;2) 故障检测与告警:单片机在检测传感器工作状态时, 如果发现传感器无响应就发出故障信号, 并显示具体故障消息;3) 火灾应急设备控制:在火灾发生时系统能启动相应外部设备如灭火工具等。

1.2 系统结构与工作流程

图1所示电路中, 传感器安装于检测现场, 传感器检测到的信号送到整形电路后转换为0~5V的弱电平信号, 由A/D转换芯片转换为数字信号送入单片机。单片机将接收到的数据处理后显示数值于液晶屏, 并根据事先制定好的规则判断是否有火灾情况, 如果有火灾情况则将报警, 并在火灾发生时启动相应的应急设备。为了提高系统的可靠性, 系统在硬件设计上采用了一些措施。设计还需考虑干扰源, 所以, 对系统做出如下设计:若检测到单一传感器的数据迅速变化, 则检测其余传感器是否检测到触发火灾相应的数据变化, 同时判断结果是否到达报警阈值, 如果没有检测到相应变化则视为干扰源, 并根据设置的阀值直接报警。

2. 系统硬件设计与传感器选型

2.1 单片机选型

该火灾报警系统在整个设计过程中, 考虑到成本以及制作出的硬件电路大小, 采用AT89C51作为控制核心的系统设计, 简化电路。AT89C51单片机丰富的资源可以满足该系统的需求。

2.2 模数转换电路设计

系统中的各个传感器返回的信号均为模拟量, 无法被单片机直接接收和处理, 所以需要将这些信号进行A/D转换, 又因为各个传感器的参考电压并不完全相同, 因此不能简单使用多通道A/D转换芯片来统一处理, 所以本设计中选择单通道8位A/D转换芯片TLC549CP。

2.3 传感器选型

2.3.1 温度传感器

设计中采用支持“一线总线”接口、抗干扰性强、外部电路简单、精确度高的DS18B20温度传感器对温度的实时测量, 经过放大整形后送入A/D转换, 成为能被单片机识别的温度数据信号。

2.3.2 烟雾传感器

本设计采用HIS-07烟雾传感器, HIS-07是日本专用于烟雾检测的新型传感器, 其输出值正好是5V左右, 因此不需要额外的放大电路, 直接由A/D转换即可得到需要的数字信号。

2.3.3 一氧化碳传感器

ME4-CO传感器属于电化学型传感器, 对电解容纳室作了重新设计, 减少了电解液泄露的风险, 体积小, 大幅度的减低了成本。由于传感器输出电压很小达不到单片机工作的要求, 所以一氧化碳检测电路的设中加入放大电路。

2.4 蜂鸣器报警电路

蜂鸣器工作时电流较大, 因而不能直接由单片机驱动, 故在系统设计时采用ULN2003A作为驱动芯片 (如图2所示) , 蜂鸣器由单片机P1.2脚控制, 当触发报警时, P1.1脚按照音频频率拉低电位, 蜂鸣器便发出对应频率的鸣叫声。P1.1脚对应一个继电器, 用以在需要时驱动外部设备, 使用继电器可以排除器件本身如工作电压范围等不相容因素, 使系统能控制更多外部设备, 同时预留了剩余的5个驱动引脚, 用于驱动、扩展其他外部设备。

3. 系统软件设计

软件总体流程图如图3所示, 本系统的软件分为自检、传感器数据接收、数据分析处理与判断以及驱动显示和报警电路几个主要功能。程序开始运行后, 系统首先对各个传感器进行初始化以便开始系统自检, 随后系统进入自检阶段, 软件将根据各个传感器返回的信息判断传感器功能是都正常, 若发现异常将及时把错误信息显示出来, 同时挂起系统, 避免继续运行对系统可能造成的损害, 若传感器正常, 系统会根据环境温度对照事先写入的环境权重数值表分配变量权值;然后系统开始进入循环检测各个传感器返回数据的监控状态, 每一次遍历传感器返回信息后, 将数据进行分析, 判断是否有异常状况, 数据判断方式根据设计的权重算法进行模糊判断, 确定为异常时进行对应的消息提示或报警提示。

4. 总结

火灾报警系统对现代建筑起着极其重要的安全保障作用。本系统能接收、显示和传递火灾报警信号。利用传感器之间的互补作用来大大减小整个系统的误差;采用蜂鸣器报警, 达到及时告知使用处理现场事故, 疏散人群的目的, 系统设置了自检功能, 能够检测传感器工作状态以及时通知操作人员更换故障传感器。

参考文献

[1]李学海.PIC单片机实践[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2004.

[2]姜志海, 黄玉清, 刘连鑫, 冯占英.单片机原理机应用[M].北京:电子工业出版社, 2009, 1.

[3]张红兰, 李扬.基于多传感器的智能火灾报警器的设计[J].广州:广东工业大学, 2009, 1, 8.

防盗报警系统设计 篇8

近年来, 随着人们生活水平的提高, 生活方式的改变, 人们对于防盗报警有了更高的要求, 以适应如今复杂多变的生活环境。目前市场上的防盗报警系统是走高端路线, 价格相对来说比较贵, 不适用与大众群体。针对这一现状, 我们在性价比方面做了很大的提升。在保证为客户带来巨大受益的前提下提高性价比, 所以一套有价值的防盗系统是必须要解决以上问题。本课题在查阅大量的文献和资料的基础上, 对比各种防盗装置, 把新的技术用到报警产品中去, 做出稳定、易操作、美观廉价的防盗报警系统。

1 系统构成及工作原理

1.1 报警系统的构成

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成。它们之间的构成框图如图1所示。

1.2 工作原理

整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号, 经放大电路、比较电路送至门限开关, 打开门限阀门送出TTL电平至AT89C51单片机。在单片机内, 经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大推动报警蜂鸣器鸣响并经GSM模块发送报警信息及位置短信到手机。

2 系统各模块设计

2.1 以单片机为核心的控制模块

就此设计的核心模块来说, AT89C51单片机就是设计的中心单元, 包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统。该控制模块控制功能方框图如图2所示。它有一个含128个字节的随机存取存储器, 23个I/0口, 2个16位定时器/计数器, 5个中断源等。在本系统中, 两个定时器/计数器中的一个用作定时器, 另外一个用作计数器。两者结合起来共同完成计时功能。AT89C51单片机定时扫描P1.4口。当发现P1.4口由低电平变成高电平时, 单片机先判断现在的时间是否在报警时段内, 如果不在, 不报警;如果在报警时段内, 说明有人非法入侵, 单片机将进行一系列的动作, 它将P1.7拉高, 触发蜂呜器发出声音报警信号同时发送短信到用户实现远程报警。

2.2 热释电红外传感器模块

本设计采用的是主动型红外线传感器, 可用来直接接受目标物体发射的红外线并将其装换为电压信号输出。在传感器中, 自发极化的铁电体靠捕捉大气中的浮游电荷保持平衡状态。当人体靠近受到红外辐射后, 其内部温度会升高, 介质内部的极化状态便随之降低, 它的表面电荷浓度也降低了。这也就相当于“释放”了一部分电荷, 将释放出的电荷通过放大器放大后就成了一种控制信号并传递给单片机。

2.3 GSM模块

GSM模块作为用户手机和控制器之间数据交换的桥梁, 在本系统中起着至关重要的作用。该模块与其他模块连接构成框图, 如图3所示。本系统使用TC35 GSM模块, 具有基本通讯功能-接打电话和收发短信, 并支持GPRS功能。当传感器检测到高电平后, 与单片机进行串口线通信, 同时发送AT指令实现单片机与GSM模块的通信, 这样就可以发送短信到用户, 通知报警信息。

2.4 电源模块

本设计采用的电源模块为USB供电电源。在设计主板上安装micro USB (最常见的USB供电口) 接口, 将系统通过USB接口和适配器与220V的市电相连接, 经过降压、整流、滤波、稳压处理后输出+5V的直流稳定电压, 供给单片机、GSM模块、传感器等所在的系统使用。

3 结束语

基于单片机的防盗报警器在经过反复尝试、不断调试下, 各项功能得以实现。同时报警器实物制作成功, 在红外热释传感器检测到非正常人物活动闯入时, 可以经单片机处理控制后报警并发送短信至用户, 达到预期的设计功能。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活, 且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展, 相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。

参考文献

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[2]田景文, 席桂清, 许秀英.基于单片机的智能家居门禁系统[J].安徽建筑工业学院学报 (自然科学版) , 2004, 4.

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[8]黄天强, 徐洪智.基于GSM短消息的PDU模式编码方法与实现[J].吉首大学学报, 2009, 3.

温度监控报警系统设计 篇9

一、硬件部分

系统由三部分组成：一是采集数据、数据处理、发出报警信号和进行无线传输的主机;二是接收并把数据显示出来的接收端;三是语音播报系统。其原理框图如图1、图2、图3所示。

1. 无线发射电路

无线传输模块采用单片射频收发器NRF905。NRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，不需外加声表滤波器。使用SPI接口与微控制器通信，配置非常方便。在空旷地方传输距离为200m左右。

2. 显示电路

主系统采用SSC12K64中文液显，无线接收系统采用LCD1602，单片机控制LCD的显示，8位数据线分别连接到51单片机的P1口，并且利用I/O口的P3.0～P3.2作为LCD的控制线。LCD显示提供人性化的显示界面，打机后LCD显示“正常”“系统功能”等信息的文字。

3. 单片机控制

采用AT89C52单片机进行控制。本设计需要使用的软件资源比较多，需完成传感器信息处理、键盘输入、显示输出、无线发射等功能。采用AT89C52进行控制比较方便，除实现本系统的的基本要求外，还可扩展其他功能。其电路图如图4所示。

4. 语音播报电路

采用ISD1420语音芯片配以单片机控制。ISD1420录制时间达20s，电路如图5所示。

5. 无线接收电路

采用单片射频收发器NRF905负责接收，接收到数据后送到单片机处理并把温度值显示出来，其电路如图6所示。

作品实物如图7所示。

二、软件部分

1. 系统主程序

该系统的软件程序采用模块结构，由C语言编写完成，程序原代码可在www.ele169.com上下载。主要由初始化程序、读传感器状态、键扫、LCD显示程序、定时器的中断服务程序、外部中断的服务程序、射频模块无线发送等模块组成。程序结构图如图8所示。

2.温度采集电路

DS18B20的工作严格遵守单总线器件的通信协议, 以保证数据的完整性。单总线协议定义了复位脉冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1等几种类型的信号, 所有的单总线命令序列都是由这些基本的信号类型组成。在这些信号中, 除了应答脉冲外, 其他均由主机发出同步信号, 并且发送的所有命令和数据都是字节的低位在前。在本设计中, 总线上只有一个温度传感器, 转换精度为12位。读温度的流程如图9所示。

3. 收发端的程序流程图

单片机串口对无线收发模块收发状态转换的控制，可通过设置控件的属性来实现。图10为发送端程序流程图，图11为接收端程序流程图。

三、功能测试

温度测量范围可以达到0℃～120℃，误差≤0.1℃，可通过键盘设定温度值并在LCD液晶屏上显示设定值。LCD液晶屏显示精确度≤0.1℃。LCD液晶屏能实时显示测量温度值并可以用语音播报测量值。无线传输距离大于200m。

四、小结

本设计以51单片机为核心，利用C语言软件编程，实现温度监控报警，采用双LCD显示，菜单输入，信息存储与显示，人机界面友好。