“一键式”无线应急通信系统

        现实生活中，公园、景区、电梯轿厢、地铁车厢、公交车等公共场所突发事件时有发生，设置“一键式”报警电话十分必要，理由如下：一是老人、小孩子不一定都有手机；二是紧急情况下，报警电话号码不一定人人都知道；三是拨号报警影响救援效率。“一键式”无线应急通信系统釆用GSM无线通信技术，内存四组电话号码，具有紧急通话、语音安抚、自动转接、循环拨打、发送短信等功能，突破了受害/困群众进行紧急呼叫的“最后一公里”技术瓶颈，保障了人民群众安全，见图4.5。

图4.5   “一键式”无线应急通信主机

       “一键式”无线应急通信系统主机由GSM模块、信号检测与控制单元、语音电路单元、开关电源电路单元和线性电源单元等组成，见图4.6。

图4.6   “一键式”无线应急通信系统主机原理框图

 

1）GSM模块

       GSM是当前应用最为广泛的移动电话标准。GSM较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的。使用GSM的不同客户可以定制他们的设备配置，因此GSM作为开放标准提供了更容易的互操作性。在设计中，利用己有的无线网络平台，能快捷有效地建立起受害/困人员和相关管理人员的通信，以便及时地采取救援措施。模块正常工作后就开始按照系统设计好的电话号码进行循环有序的拨号，当一个电话在一定的时间内无人接听时，系统会自动跳到下一个电话号码进行拨号，直到有人接到电话，这样就增加了通信的可靠性。

2）信号检测与控制单元

       在整个单元里面，微型单片机是核心部分，该芯片具有体积小、成本低、集成度高等优势。在这个单元电路中预留了单片机的程序烧写接口，方便进行程序的烧写和后续的升级。当受害/困人员按下呼救按钮时，单片机就可以检测到I/O口电平信号的变化，然后作出控制判断，并且通过另一个1/0口发送电平信号来激活GSM通信模块，控制其进行拨号和通信。为了确保通信的有效性，在设计时要求呼叫按钮按住的时间必须满足设定的时间才能进行有效呼叫。

3）语音电路单元

       本单元涉及声音的放大、消除噪声、消除侧音等技术。从话筒的MIC输入音频信号，经过放大，再通过变压器进行阻抗匹配，从而得到纯净的声音信号，最后输入无线通信单元电路中。

4）开关电源电路单元

       系统电源部分采用开关电源电路，在开关电源电路中，由于晶体管在激励信号的激励下，交替地工作在导通一截止和截止一导通的开关状态，转换速度很快，频率高，所以功耗小，效率高。电路中釆用一个高频开关变压器从而实现了输入与输出的电气隔离。利用这个电路可以将直流电源转换成无线通信GSM模块所需要的直流电源。

5）线性电源单元

      本单元主要是实现电压转换，用来给单片机供电。线性电源技术很成熟，制作成本较低，可以达到很高的稳定度，纹波也很小。

“一键式”无线应急通信系统软件流程见图4.7。

图4.7  “一键式”无线应急通信系统软件流程图