具备指纹识别的无线对讲机智能控制广播系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有指纹识别功能的无线对讲机智能控制广播系统，该系统包括一个发射装置和接收装置，通过本发明专利技术，用户不需要更换现有的广播机房设备，只需要将该无线对讲机应急启动接收装置接在广播机房电源、前置放大器和音箱上就可以在进行指纹识别认证具备使用权限后通过人机界面直接控制广播机房的启停并将语音信号传输给预设的广播分区。本系统能够识别用户指纹，辨别持有人真伪，保密性高，实现起来经济简单，响应时间小于3s，无需专人值守，在突发安全事故中起到及时可靠通信、有效指挥及高效处置的作用。

【技术实现步骤摘要】
具备指纹识别的无线对讲机智能控制广播系统
本专利技术涉及指纹识别技术、无线电技术及微机控制技术，适用于学校、码头及中小型企业等基层现场应急情况下需快速启动广播并播放事故消息通知人群疏散的场合。
技术介绍
近年来，我国自然灾害、公共卫生、安全生产事故等频频发生，如2010年的吉林市11·5商业大厦火灾事故就造成了19人死亡，31人受伤，直接经济损失5000余万元。因此，紧急与灾害事件的快速反应和及时发布越来越重要。在社会公共安全体系中，应急指挥通信系统是突发事件应急管理体系的重要环节和基础保障，是反映人防部门参与城市危机管理水平的重要标志。应急指挥通信车凭借其移动灵活、部署快捷的优势，在突发事件的应对中扮演了关键的角色。应急通信车上的指挥员或应急现场的工作人员可以通过应急指挥通信车对各个不同应急通信网内的用户实现个别呼叫(单呼)、组(群)呼、全呼(同播)以及多方同时通话；呼叫有优先等级，可根据应急需要和系统内用户情况分成若干级。在现场用摄像机拍摄的图像以及语音、数据，通过应急指挥车上的远程发射接收系统传送到远程指挥中心，因此要求应急指挥通信车与远程指挥中心的可靠的通信连接，并且应急指挥车可以远程接入各种公共网和专用网，如PSTN、Intenet、Intranet等。但是，传统应急指挥车不能第一时间有效组织人员快速撤离、自救，使用成本高并需要专人维护，因此，人们迫切的希望能找到一种广备而又有用的设备快速组建成一套应急系统，能够及时将紧急事故消息播放出去，减少给人身安全带来造成的危害。无线对讲机具有一对多的通信模式及经济实用、组呼通播等特点，在进行调度指挥中成为不可替代的集群通信终端设备和专业无线通信工具。现有的无线对讲机从模拟转换为数字，具备了语音传输和数据传输功能，在此基础之上对讲机相互之间可进行短消息的收发，如果利用无线对讲机开启广播进行紧急事故的及时播放，使得正常情况下二者各司其职，紧急情况下又能够进行资源重组，这将会大大节约经济成本并提高了抢险工作效率，具有明显的公益性。由于指纹信息的独一无二性，目前指纹识别技术已经广泛应用到考勤、门禁、指纹锁、Windows登录和计算机信息安全及密码银行等民用领域。而现有对讲机保密性差，任何持有者只需按下PTT按键即可实现对讲，即便是具备设定密码功能的对讲机也无法保全持有人具备使用权限。因此，容易出现对讲机使用混乱的局面。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具备指纹识别功能的无线对讲机智能控制广播系统，克服传统方案需要人工值守维护费用高的缺点，使工作人员能够在事故现场利用手中的对讲机迅速开启现有广播机房设备并及时播放紧急事故消息，并避免非法持有人无故开启广播系统造成人群混乱的局面。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案：一种具备指纹识别的无线对讲机智能控制广播系统，其特征在于包括无线对讲机接收装置和具备指纹识别的无线对讲机发射装置。所述无线对讲机发射装置，其特征在于该装置包括指纹识别模块、微控制器、无线对讲模块、MAX232电路、功放电路、蜂鸣器报警电路、按键及液晶显示电路并自带3.3V及5V锂电池。所述MAX232电路为方便程序的下载和调试，同时通过PC机发送指令录入所有工作人员的指纹信息至flash库中。所述指纹识别模块用于采集对讲机持有人的指纹，搜索flash库中与事先已录入的所有具备对讲机使用权限的工作人员的指纹信息进行比对核实，最终通过串行接口向微控制器返回包含指纹特征值和指纹模板的数据。所述按键及液晶显示电路用于给用户提供可视化界面显示用户指纹ID号、自行选择播放紧急消息的广播分区，以免造成不必要的恐慌，用户按键设定好后，即可通过液晶观察当前的广播机房设备处于“开”或“关”的状态。所述微控制器用于识别串行口2接收的指纹数据认证持有人的使用权限，若具备使用权限时，驱动继电器给无线对讲模块上电，否则控制蜂鸣器报警。同时，发送控制指令及设置语音音量，通过串口3发送端将与用户设定的信息对应的控制指令、指纹ID号传递给无线对讲模块的异步串行接口接收端。所述蜂鸣器报警电路用于在微控制器判别对讲机持有人不具备使用权限时，接收微控制器的低电平信号进行报警。所述无线对讲模块用于将指纹ID号、麦克风输入的紧急语音信号、控制指令以无线信号的形式通过天线发送出去，同时，将接收方反馈应答信号通过异步串行接口发送端传输给微控制器。功放模块可对接收方反馈的语音信号进行声控、滤波及功率放大等。功放模块的使能端处于低电平时，才可传输语音信号。所述无线对讲机接收装置，其特征在于，该装置包括微控制器、无线对讲模块、MAX232电路、功放电路、继电器驱动电路及电源电路。所述无线对讲模块用于接收无线信号，并将无线信号转换为语音信号和数据指令，同时，将接收到的语音信号通过语音输出端口传输给功放，而数据指令和指纹ID号通过异步串行接口发送端传输给微控制器。所述微控制器用于识别并提取接收到的数据指令，其异步串口接口接收端和发送端分别与与无线对讲机接收模块的发送端和接收端相连，根据软件制定的串行通信协议，微控制器与无线对讲模块之间数据帧以固定格式传输，微控制器串行中断时判断接收到的数据是否满足协定的格式方可依次接收存储，提取出有效的控制指令并翻译成连接继电器的并行口I/O电平状态。所述MAX232电路为方便程序的下载和调试，无线对讲接收装置就地与上位机通信，能够定时传输接收到的来自发送方发送的包含指纹信息的数据。所述功放电路具备声控启停、语音滤波及功率放大等性能，并将放大后的语音信号输送给广播机房前置放大器的消防强切接口，继而输入至音箱进行外放。所述继电器驱动电路用于连接广播机房设备，主要包括驱动电路、九路信号继电器，其中一路信号继电器通过电源线连接前置放大器的24V消防强切电源，另外八路信号继电器通过音频线连接广播机房分区音箱。所述电源转换电路源转换模块主要包括电压转换芯片7812、7805及AS1117AR-3.3将24V外部消防强切电源转化为3.3V和5V两个电压等级。其中，5V电源供给接收装置上的微控制器及对讲模块使用，3.3V电压供给外围电路使用。若无线对讲机模块处于连续接收模式，其工作功率在1W，无足够强的语音信号输入时，接收模块处于静噪待机省电模式，电源电路主要为微控制器供电。本专利技术的技术构思为：本系统核心部分采用宏晶科技公司的STM32F103CB芯片，控制部分主要包括指纹识别模块、无线对讲机模块和继电器驱动电路。系统运行之前，发送方，3.3V电源通过固态继电器与无线对讲模块相连、指纹识别模块的串行接口与微控制器的串口2相连，无线对讲模块的串行接口与微控制器的串口3相连，所述发送方微控制器外围设有四个按键；接收方，对讲机的语音信号输出通过话筒线输入至前置放大器的消防强切接口，微控制器的I/O口PA11通过一路继电器连接前置放大器的24V消防强切电源，PB0-PB7输出口与继电器驱动电路相连，采用音频线将接收装置端的信号继电器与各路分区音箱连接，并且工作人员应事先录入、保存所有具备使用该无线对讲机的指纹并进行定期更新。系统开始运行时，拨通发射装置电源开关，此时液晶显示初始化界面，按下按键1进入液晶屏主菜单，系统默认为指纹识别模式，光学指纹传感器开始闪亮，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一套具备指纹识别的无线对讲机智能控制广播系统，其特征在于包括一个具备指纹识别功能的无线对讲机发射装置和一个无线对讲机接收装置。在突发安全事故中，用户在通过无线对讲机发射装置的指纹识别模块进行使用权限认证后开启无线对讲机语音及数据通信功能，发送相应的控制指令至无线对讲机接收装置，快速接通消防强切电源及分区音箱，将紧急语音信号传输给广播进行优先播放。应急响应时间小于3s，无需专人值守，确保了人身安全。

【技术特征摘要】
1.一套具备指纹识别的无线对讲机智能控制广播系统，其特征在于包括一个具备指纹识别功能的无线对讲机发射装置和一个无线对讲机接收装置；在突发安全事故中，用户在通过无线对讲机发射装置的指纹识别模块进行使用权限认证后开启无线对讲机语音及数据通信功能，发送相应的控制指令至无线对讲机接收装置，快速接通消防强切电源及分区音箱，将紧急语音信号传输给广播进行优先播放，应急响应时间小于3s，无需专人值守，确保了人身安全；所述无线对讲机接收装置包括微控制器、无线对讲模块、MAX232电路、功放电路、继电器驱动电路及电源电路。2.根据权利要求1所述的具备指纹识别的无线对讲机智能控制广播系统，其特征在于，所述无线对讲机发射装置包括指纹识别模块、微控制器、无线对讲机模块、MAX232电路、功放电路、蜂鸣器报警电路，按键及液晶显示电路并自带3.3V及5V锂电池供电，可当作便携式无线对讲机相互对讲；其中，微控制器用于认证使用者权限、传输控制指令及设定语音信号音量，包含三个串口，其中串口1与MAX232相连，串口2与指纹识别模块的串行口相连，串口3与无线对讲模块的串行口相连，其中一个I/O输出端口连接继电器控制无线对讲发射模块的3.3V供电电源；应急情况下，用户可自行按键切换可视化的液晶屏至远程状态配合继电器快速启动广...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永良，聂媛媛，卢宇晨，李琛，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33