环境监控集中报警装置的制作方法

本实用新型涉及金融及电子领域，尤其涉及一种环境监控集中报警装置。

背景技术：

目前国内各类电信、电力、交通、银行、政府、教育机构、医疗机构、大型企业的计算机机房等都安装了环境监控系统平台，这些环境监控系统平台大都是需要人工查看告警情况，或一种报警设备只有单一的电话、短信、邮件等告警通知功能，这种简单的告警方式要占用很多设备资源，在很多情况使用、维护不便，可靠性不高，影响用户的体验度。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是在于克服上述背景技术的不足，并结合实际，提供了一种环境监控集中报警装置，应用该装置实现多种告警方式结合的方案，提高了系统可靠性、提升了系统智能化程度，提高用户体验度。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种环境监控集中报警装置，所述装置包括外壳，所述装置还包括：设置在外壳前面板的无线接口和SIM卡槽；所述装置还包括：设置在外壳后面板的网络接口、RS485通讯接口、RS232通讯接口、USB调试接口、声光控制接口和电话线接口。

本实用新型的有益效果为以下几个方面：

通讯方式种类多，设备支持网络、RS232、RS485三种连接方式，方便接入集中监控平台。设备使用操作简便，提供开放的接口协议，便于第三方平台使用。告警方式多样，具备短信告警通知、语音告警通知、声光告警通知三种告警输出方式，其中语音告警方式支持固话告警通知和移动手机告警通知两种。可靠性强，多种告警方式通知，可配置多个接警员，可设置等级模式(高等级的通知信息先输出，低等级的告警信息后输出，高等级的告警通知会打断低等级的告警输出)。应用场合广泛，可用于各类银行、政府、教育机构、医疗机构等环境监控集中告警系统。操作简便，设备采用桌面式安装方式，配备DC12V电源适配器供电，通过WEB界面简单配置告警通知相关参数(主要包含接警员电话、固话、告警优先级信息等)，接入监控平台即可使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种环境监控集中报警装置结构框图。

图2为本申请提供的一种环境监控集中报警装置的结构示意图。

图3为第一电源转换电路示意图。

图4为第二电源转换电路示意图。

图5为本申请提供的第三电源转换电路示意图。

图6为本申请提供的第四电源转换电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1、图2，图1为本申请提供的一种环境监控集中报警装置的结构框图；图2为本申请提供的一种环境监控集中报警装置，该装置如图2所示包括：外壳10以及设置在外壳10前面板的无线接口101和SIM卡槽102；该装置还包括：设置在外壳10后面板的网络接口103、RS485通讯接口104、RS232通讯接口105、USB调试接口106、声光控制接口107和电话线接口108。

通过设置对应的接口以及配套的电路，实现了三种告警通知的集中告警设备，提高了用户的体验度。

可选的，上述环境监控集中报警装置具体包括：

中央处理器CPU(型号：AT91SAM9x25)，其中，

CPU的USB引脚连接USB调试接口106，CPU的UART2引脚连接GSM电路，GSM电路连接天线(800/900MHz)；CPU的一个GPIO引脚连接三极管驱动电路的输入端，三极管驱动电路的输出端连接继电器的输入端，继电器的输出端连接声光控制接口107；CPU的UART1引脚连接MAX232，MAX232连接RS232通讯接口105，CPU的UART0引脚连接MAX485，MAX485连接RS485通讯接口104，CPU的RMII接口连接PHY芯片，PHY芯片连接网络接口103。

可选的，上述环境监控集中报警装置还可以包括：电源系统，所述电源系统包括：第一电源转换电路、第二电源转换电路、第三电源转换电路和第四电源转换电路，所述第一电源转换电路将12V电压转换成3.3V电压，第二电源转换电路将12V电压转换成5V电压，第三电源转换电路将12V电压转换成1.8V电压，所述第四电源转换电路将12V电压转换成1V电压。

具体的，如图3所示，为第一电源转换电路的结构示意图，如图4所示，为第二电源转换电路的结构示意图，由于该第一电源转换电路、第二电源转换电路为常规结构，这里对该结构不在赘述。

参阅图5，图5为第三电源转换电路示意图，如图5所示，该第三电源转换电路包括：

芯片U4(型号XC9236A18CMR)，其中，U4的1号引脚连接12V电源VDD IO；第二电容C2的两端分别连接12V电源和地，U4的2号引脚接地，第七电阻R7的两端分别连接12V电源以及U4的3号引脚，U4的5号引脚连接第三电感L3的一端，第三电感L3的另一端连接输出端1.8v，第六电容CT6的两端分别连接输出端以及地，第九电容C9与第六电容CT6并联连接。U4的4号引脚连接输出端1.8v。

参阅图6，图6为第四电源转换电路示意图，如图6所示，该第四电源转换电路包括：

芯片U3(型号XC9236A10CMR)，其中，U3的1号引脚连接12V电源VDD IO；第一电容C1的两端分别连接12V电源和地，U3的2号引脚接地，第六电阻R6的两端分别连接12V电源以及U3的3号引脚，U3的5号引脚连接第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端连接输出端1.0v，第五电容CT5的两端分别连接输出端以及第，第八电容C8与第五电容CT5并联连接。U3的4号引脚连接输出端。

GDM03集中报警器(可简称GDM03)的整个系统分为四个主要模块，整个系统架构见图1：

主控制模块，包含处理器、存储器、看门狗、USB调试口，状态指示，主要负责整个系统运行、数据存储、通讯控制、系统调试部分；

通讯接口部分，包含网络接口、RS485接口、RS232接口，主要处理对外接口协议电气转换，实现集成到第三方系统时的接口匹配；

告警通知部分，包含短信告警(采用GSM模块+SIM卡)、语音(GSM模块+SIM卡和固话)、声光告警、邮件告警(软件实现)，主要负责对外告警通知处理。

电源部分，包含DC12V转5V，转3.3V，提供整个系统电源。

工作原理：集中报警器接收到监控平台下发的数据后(通过网络、RS485或RS232接收)，处理器对数据进行解析，找出告警信息、告警方式、接警人员、优先级等部分，之后按照各种类型分别输出到告警处理部分(短信、语音、声光、邮件，还是多种组合方式)，实现告警通知。短信告警采用GSM模块+SIM卡方式实现；语音告警有两种，分别为GSM模块+SIM卡拨号告警输出方式，另一种采用固定电话拨号告警输出实现；声光告警采用继电器控制DC12V输出，控制外接的声光告警器实现；邮件方式采用处理器内软件实现邮件下发实现。

各模块详细说明如下：

主控制部分

本实用新型主控制部分采用ARM9处理器(AT91SAM9x25，32位处理器)、128M内存DDR RAM(K4T1G164QQ-HC(L)E7，采用总线接口与CPU通讯)、256M程序存储NAND Flash(K9F2G08U0M，采用总线接口与CPU通讯)、系统主频12M外部晶振(内部倍频到400MHz)、32.768kHz时钟源及外部看门狗(通过IO给SP706SE喂狗信号，当出现死机IO停止喂狗超过1.6S，则会触发一个复位信号NRST重启CPU)实现，主控部分提供丰富的通用IO接口及外设资源：

(1)1个高速USB接口；

(2)2路10M/100M网络MAC接口；

(3)2路SD卡接口；

(4)6路串行接口；

(5)1个12通道10位AD输入接口；

网络部分

本实用新型由CPU AT91SAM9x25自带的MAC层、PHY芯片(型号：KSZ8041TLI)与网络变压器实现TCP/IP网络通讯功能，MAC与PHY采用RMII接口，数据稳定。TCP/IP是一种通用的网络协议，兼容性好，使用广泛。网络接口主要用于PC机或智能上网设备，通过以太网访问嵌入式WEB界面，进行配置调测，也对外提供开放的控制协议，供我方上位机软件或第三方集中管理软件开发使用。

工作原理：CPU自带MAC层，通过RMII接口与外部PHY芯片(型号：KSZ8041TLI)连接，PHY的TX、RX通过网络隔离变压器HST0041SR及RJ45接口接入以太网络。当外部信号经过RJ45的RX到PHY芯片自动接收，同时PHY发出中断触发CPU的MAC读取数据并传输到应用层，发送数据时，CPU将数据写到MAC层，MAC通过MII接口发送给PHY芯片通过TX发送出去。

RS485/RS232通讯部分

本实用新型中具有对上RS485/RS232接口，用于接入监控系统平台实现集中管理。监控系统平台可通过RS485接口连接设备，发送查询命令和控制命令实现远程集中管理功能。本功能可以对外提供开放的控制协议，供我方上位机软件或第三方管理软件开发使用。提供1路RS232调试串口。

RS485/RS232工作原理：RS485接口部分使用CPU自带的UART0接口，通过接口器件MAX485将CPU的TTL电平TX0及发送使能En信号转换为A+、B-差分信号从RJ45的7、8脚发送出去；同样在使能接收情况下，从7、8脚接收到的差分信号A+、B-经MAX485转换为TTL电平RX0到CPU接收数据，CPU负责数据处理解析。

RS232接口部分使用CPU自带的UART1或DUART接口，通过接口器件MAX232将CPU的TTL电平TX信号转换为RS232信号从DB9的2脚(参考5脚)发送出去；同样，从DB9的3脚接收到的RS232电平信号经MAX232转换为TTL电平RX到CPU接收数据，CPU负责数据处理解析。其中，MAX232以及MAX485可以采用现有技术的电路结构。

USB调试接口

本实用新型中提供1路USB调试接口，用于系统调测，实现原理：采用CPU自带的高速USB接口实现，外部采用D口USB座。

声光告警部分

本实用新型中提供1路声光告警输出，实现原理：采用GPIO控制继电器闭合或断开，控制一路DC12V输出，从而控制外接的DC12V声光告警器工作或不工作，实现声光告警通知功能。

短信、语音告警部分

本实用新型中的短信告警采用GSM模块(M35)+SIM卡方式实现，具体实现过程：CPU通过UART2口与GSM模块通讯，SIM卡座连接到GSM模块，应用时，根据SIM卡类型及归属地配置好短信中心号码。当告警系统需要短信告警时，会将告警信息采用短信编码方式通过UART2口发送给GSM模块，GSM接收到CPU信息后，将数据解析并发送到指定的告警接警员手机中，同时给CPU回复是否发送成功信息，确保告警信息准确送达。

本实用新型中的语音告警提供两种告警方式：固话语音告警通知和GSM(移动)告警通知。具体实现过程：

语音部分由语音合成芯片XFS3031CN及功放器件LM386实现，CPU通过UART3与语音芯片通讯，需要语音告警时，CPU将告警文字信息(ASCII编码)发送到语音合成芯片中，语音芯片会将文字信息转换成音频信号输出，音频信号再经过放大发送出去。

固话拨号语音告警实现：由DTMF(双音多频)生成器件MT8880CS及控制继电器接通电话线实现，CPU与MT8880CS通过4位总线方式及中断使能信号通讯，当需要采用固话语音告警输出时，CPU先控制继电器接通电话线，再通过控制MT8880CS将需要拨打的电话号码转换成DTMF信号经过功率放大，传输到电话线上，之后就经过电话交换机及运营商拨通指定电话号码，拨通电话后，CPU控制语音芯片将告警信息传输到指定接警员，报警信息播放完成后，CPU控制挂机。

GSM拨号语音告警实现：由GSM模块(M35)+SIM卡方式实现，CPU通过UART2口与GSM模块通讯，当需要采用固话语音告警输出时，CPU先控制GSM接通电话，再控制语音芯片将告警信息传输到指定接警员，报警信息播放完成后，CPU控制挂机。

语音拨号过程按键检测，系统语音告警通知支持告警信息接听选择、重复接听、被动挂机功能，通过按键检测实现语音告警过程信息交互，按键检测采用MT8880CS检测外部输入的DTMF信号，并将信号转换为对应的按键值(如：1～9键、*、#键等)，按键值发送给CPU后，CPU会根据不同的按键值做出相应的回应操作，例如：按键1重复接听，*键挂机。

系统电源部分

本实用新型中的电源系统包括三部分，主控制部分电源，接口部分电源，GSM部分电源。

主控制电源采用3.3V、1.8V和1V组成，3.3V由外部输入DC12V通过RT7237转换实现，1.8V和1V分别通过XC9236A18CMR和XC9236A10CMR芯片转换实现；主要给CPU、RAM、FLASH及网络PHY芯片供电。

接口部分电源采用5V，由外部输入DC12V通过RT7237转换实现，主要给网络、RS485、RS232及拨号、语音部分电路供电。

GSM部分电源采用线性大功率电源芯片MIC29302A有DC12V转换为4.9V实现。

本申请提供的环境监控集中报警装置(GDM03)解决环境集中告警及告警方式多样性问题：

第一，GDM03集中报警器可配备到任何环境监控平台中使用，提供开放的接口协议，支持网络、RS485或RS232接入系统，当环境监控平台系统发生告警事件时，能通过该告警器通过多种方式发出告警通知，不需要人工监测或手动发送告警通知信息。

第二，GDM03集中报警器支持短信告警通知、(手机或固话)语音告警通知、声光告警三种告警通知功能，可根据告警信息的重要性，分别配置告警通知方式，既可以使用一种方式，也可以多种告警方式同时使用。

该装置解决了现有的告警器方式单一，使用不够灵活等问题。

本申请提供的GDM03集中报警器是一种集成了短信告警通知、语音告警通知、声光告警三种告警通知的集中告警设备，该设备具有以下几大特点：具备逻辑控制功能，用户可配置逻辑参数，实现告警的重复通知、电话拨号控制、异常断开告警、通知器的调度。

通讯方式种类多，设备支持网络、RS232、RS485三种连接方式，方便接入集中监控平台。设备使用操作简便，提供开放的接口协议，便于第三方平台使用。告警方式多样，具备短信告警通知、语音告警通知、声光告警通知三种告警输出方式，其中语音告警方式支持固话告警通知和移动手机告警通知两种。可靠性强，多种告警方式通知，可配置多个接警员，可设置等级模式(高等级的通知信息先输出，低等级的告警信息后输出，高等级的告警通知会打断低等级的告警输出)。应用场合广泛，可用于各类银行、政府、教育机构、医疗机构等环境监控集中告警系统。操作简便，设备采用桌面式安装方式，配备DC12V电源适配器供电，通过WEB界面简单配置告警通知相关参数(主要包含接警员电话、固话、告警优先级信息等)，接入监控平台即可使用。

以上对本实用新型实施例所提供的内容下载方法及相关设备、系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。