一種雙模定位手持巡更對講機

袁 梅，汪鵬程，梁向東，黃潔文

（桂林理工大學南寧分校，南寧530001）

0 引言

在現階段的安防系統中，電子巡更系統是一套專為保安人員建立的一套專門用于巡更的簽到系統。巡更系統通過在保安巡邏路線中建立簽到點，記錄保安的巡更次數、線路、時間，能夠提高保安人員的巡查質量，為業主提供安全保障，并且便于管理保安人員[1]。電子巡更系統分為無線電子巡更系統和有線電子巡更系統。相比有線電子巡更，無線電子巡更系統具有節省資源、成本小、方便攜帶以及安裝簡單的特點[2]。保安人員還需要實時對話，攜帶的對講設備與巡更設備分別獨立在兩個不同的子系統，安保人員進行巡更作業時，兩種設備往往均需要攜帶，設備的操作比較繁瑣。大部分對講設備只有語音對講功能，新型的對講機也有加入衛星定位的功能，但對于有建筑物或其他遮擋時的位置確實存在著較大偏差。現階段的巡更設備主要采取讀取并存儲巡更點信息的記錄方式，在巡更完成返回管理主機后，才能上傳巡更數據，實時性較差，無法做到全面、實時無縫管理。

1 對講機的設計目標

針對現階段的對講設備和巡更設備存在的問題，設計了一種具有雙模定位、能進行巡更及報警器身份驗證的巡更對講設備。設備采用衛星定位與空間定位兩種定位方式交叉互補，能夠準確的在各種環境下確定設備位置，實時掌握安保人員的位置信息；加入無線短距離通信模塊，與改造后的報警設備無線通信，有效解除誤觸發報警。

2 對講機的設計原理

2.1 對講機的結構設計

設備外形如圖1 所示，設備內部結構如圖2 所示，系統設計框架如圖3 所示。設備裝置主要由外殼、衛星定位天線、衛星定位模塊、陀螺儀模塊、交互模塊、顯示模塊、控制模塊、無線電天線、編解碼模塊、揚聲器、對講控制開關、拾音麥克風等組成，集成在一PCB 板上，通過外殼實現整體的封裝，與現有的巡更對講設備相同。

圖1 手持巡更對講設備外形圖

圖2 手持巡更對講設備內部結構圖

圖3 系統設計框圖

2.2 對講機的工作原理

衛星定位天線接口1 連接到設備內部的衛星定位模塊7，實現設備的戶外定位，陀螺儀模塊10 進行空間定位，與衛星定位數據相互校正，不管在室內或者戶外，都能實現設備位置的精準確定。

無線電天線接口2 連接到設備內部的無線語音對講與數傳模塊6，通過語音對講開關4，由拾音麥克風16 采集語音信息，控制語音的傳輸，收到的語音信息則經過電路板上的功放電路處理，由音頻喇叭11 播放音頻，實現半雙工語音對講；設備的位置信息經過主電路板9 上的核心MCU 處理后，控制無線語音對講與數傳模塊使用UHF 無線電波發送到管理中心，記錄設備實時位置信息，可以作為對巡更路線的布置和監管依據；管理中心發回的巡邏調度數據也會通過UHF 無線電波發送到該設備并顯示在液晶屏5 上，通過音頻喇叭發出提醒，督促巡邏人員執行任務調度布置。

ZigBee 模塊13 使用PCB 天線，與防區內的報警器進行短距離通信，當報警器觸發報警時，發出身份驗證命令，ZigBee 模塊在接收到該命令以后，自動發送身份信息給報警器通過身份驗證，實現安保人員觸發誤報警的自動身份驗證和解除。

主電路上的4 個功能按鍵8 可以對設備的使用者、設備編號、對講及數傳的頻段、音量大小等進行設置。液晶屏5 用以顯示設備的相關信息。各個電路模塊都嵌入到主電路板9 上并實現各個部分電路的連接，裝配在設備后蓋18 中的鋰電池12 經電池供電結構17 供電給主電路。通過充電與設備調試接口15 連接外部電源進行充電或者連接到計算機進行設備維護調試。

2.3 對講機的優勢

（1）控制模塊通過衛星定位模塊和陀螺儀模塊進行的定位數據綜合得出設備位置信息，相對于僅通過衛星定位模塊進行定位的設備，本設備在大型建筑物內依然可以實現定位，定位精準度高。

（2）控制模塊處理獲得的設備位置信息后，通過編解碼模塊編碼以短波通信的方式發送至管理中心，管理中心的巡更調度數據也通過短波通信的方式發送至設備，通信的實時性好，監控中心可實現對巡更路線的實時精準監測。

（3）編解碼模塊可接收和發送語音信號、位置信息信號，模塊以及頻帶利用率高，設備結構精簡。

3 結束語

雙模定位手持巡更對講機是通過衛星定位模塊與陀螺儀模塊雙定位，提高定位精度；加入無線短距離通信模塊可實時掌握安保人員的位置信息。本對講機的定位精準度高、通信實時性好、設備結構精簡。