防盗报警系统中话线断线呼救无线网的研究与应用

摘要：针对借助固定电话通信的防盗报警器在话线遭到破坏情况下，无法将警情送达接警中心或用户手机的现象，提出一种电路简单、通信可靠、占用信道时间短、成本低廉的话线断线无线呼救系统。给出完整的硬件电路，其中包括话线断线与摘机检测电路，ASK调制的无线发射电路，以及断线呼救与应答信息的构成、通信协议，并详细描述呼救信息发送、接收处理流程。实验证明，该无线呼救系统极大地提高借助固定电话通信的防盗报警器的可靠性，使其误报率降低了50％，漏报率降低了30％。
关键词：单片机；防盗报警；无线通信；编码；解码

在社会治安形势尚未彻底好转前，入屋盗窃、抢劫案件不时发生。常见的防盗网、防盗门、防盗锁等被动防盗设施效果有限，并没有给住户带来真正的安全，反而影响了市容、埋下了消防隐患。在这种情况下，各类防盗报警设备销量猛增，但多数防盗报警主机只能通过固话线路向外发送警情信息。据报道，在多数恶性入屋犯罪事件中，犯罪分子一般先提前破坏大门外布线规范、一眼就能找到固话线路，后才择机撬门或开锁入屋。在这种情况下，报警主机除了借助警号阻吓外，无法将警情送出。为避免固话断线发送不了警情的弊端，个别品牌防盗报警器内置GSM模块，借助移动网络通信。然而这类主机价格昂贵。日常维护费用大，普及率不高。因此，如何在防盗报警器中增加成本低廉、通信可靠的话线断线呼救系统成了一种必然趋势。

1 系统硬件电路
话线断线无线呼救系统硬件电路由话线断线检测电路、本地话机摘机检测电路、无线发射电路(调制方式、载波频率与报警主机内的无线接收模块相同)等部分组成，如图1所示。

外线经极性变换电路后送话线断线检测电路，其输出信号接MCU的I／O引脚；本地话机摘机检测电路输出信号接MCU的另一I／0引脚。当有效时，表示本地话机摘机，忽略话线断线检测电路输出信号。话线断线检测与本地电话摘机检测具体电路如图2所示。

本地电话摘机检测电路由电阻R4、R5，以及U2、U3组成。用户摘机时，话机电流流经R4，只要话机电流不小于15 mA，则R4上的压降必定大于1．23 V，PC817光耦内发光二极管可靠导通。R4取值范围在82～100 Ω之间，过大则话机电压偏小，影响话机通话；反之，太小则可能造成其上压降小于1．2 V，PC817不能可靠导通。R5为发光二极管限流电阻，阻值在5l～100Ω之间。由于无法确定外线极性，需要由U2、U3的发光二极管反向并联构成双极性检测，这样无论L1为正极还是L2为正极均可保证在摘机状态下U2、U3总有一个处于导通状态。
外线经二极管VD1～VD4构成的极性变换电路后得到极性固定的馈电电压，加到U1光耦的1、2引脚。在挂机状态下，15 V稳压二极管VDZ击穿，光耦内发光二极管电流约0．4 mA(交换机馈电约为48 V)，光敏三极管饱和导通，输出高电平，表示话线正常；反之，如果断线或挂接在外线上的其他话机被摘机等原因，则极性变换电路输出电压必定小于12 V，稳压二极管截止，光耦内光敏三极管也截止，输出低电平。