一种双模定位手持巡更对讲机

2020-11-27汪鹏程梁向东黄洁文

装备制造技术 2020年6期

袁梅，汪鹏程，梁向东，黄洁文

（桂林理工大学南宁分校，南宁530001）

0 引言

在现阶段的安防系统中，电子巡更系统是一套专为保安人员建立的一套专门用于巡更的签到系统。巡更系统通过在保安巡逻路线中建立签到点，记录保安的巡更次数、线路、时间，能够提高保安人员的巡查质量，为业主提供安全保障，并且便于管理保安人员[1]。电子巡更系统分为无线电子巡更系统和有线电子巡更系统。相比有线电子巡更，无线电子巡更系统具有节省资源、成本小、方便携带以及安装简单的特点[2]。保安人员还需要实时对话，携带的对讲设备与巡更设备分别独立在两个不同的子系统，安保人员进行巡更作业时，两种设备往往均需要携带，设备的操作比较繁琐。大部分对讲设备只有语音对讲功能，新型的对讲机也有加入卫星定位的功能，但对于有建筑物或其他遮挡时的位置确实存在着较大偏差。现阶段的巡更设备主要采取读取并存储巡更点信息的记录方式，在巡更完成返回管理主机后，才能上传巡更数据，实时性较差，无法做到全面、实时无缝管理。

1 对讲机的设计目标

针对现阶段的对讲设备和巡更设备存在的问题，设计了一种具有双模定位、能进行巡更及报警器身份验证的巡更对讲设备。设备采用卫星定位与空间定位两种定位方式交叉互补，能够准确的在各种环境下确定设备位置，实时掌握安保人员的位置信息；加入无线短距离通信模块，与改造后的报警设备无线通信，有效解除误触发报警。

2 对讲机的设计原理

2.1 对讲机的结构设计

设备外形如图1 所示，设备内部结构如图2 所示，系统设计框架如图3 所示。设备装置主要由外壳、卫星定位天线、卫星定位模块、陀螺仪模块、交互模块、显示模块、控制模块、无线电天线、编解码模块、扬声器、对讲控制开关、拾音麦克风等组成，集成在一PCB 板上，通过外壳实现整体的封装，与现有的巡更对讲设备相同。

图1 手持巡更对讲设备外形图

图2 手持巡更对讲设备内部结构图

图3 系统设计框图

2.2 对讲机的工作原理

卫星定位天线接口1 连接到设备内部的卫星定位模块7，实现设备的户外定位，陀螺仪模块10 进行空间定位，与卫星定位数据相互校正，不管在室内或者户外，都能实现设备位置的精准确定。

无线电天线接口2 连接到设备内部的无线语音对讲与数传模块6，通过语音对讲开关4，由拾音麦克风16 采集语音信息，控制语音的传输，收到的语音信息则经过电路板上的功放电路处理，由音频喇叭11 播放音频，实现半双工语音对讲；设备的位置信息经过主电路板9 上的核心MCU 处理后，控制无线语音对讲与数传模块使用UHF 无线电波发送到管理中心，记录设备实时位置信息，可以作为对巡更路线的布置和监管依据；管理中心发回的巡逻调度数据也会通过UHF 无线电波发送到该设备并显示在液晶屏5 上，通过音频喇叭发出提醒，督促巡逻人员执行任务调度布置。

ZigBee 模块13 使用PCB 天线，与防区内的报警器进行短距离通信，当报警器触发报警时，发出身份验证命令，ZigBee 模块在接收到该命令以后，自动发送身份信息给报警器通过身份验证，实现安保人员触发误报警的自动身份验证和解除。

主电路上的4 个功能按键8 可以对设备的使用者、设备编号、对讲及数传的频段、音量大小等进行设置。液晶屏5 用以显示设备的相关信息。各个电路模块都嵌入到主电路板9 上并实现各个部分电路的连接，装配在设备后盖18 中的锂电池12 经电池供电结构17 供电给主电路。通过充电与设备调试接口15 连接外部电源进行充电或者连接到计算机进行设备维护调试。