專利名稱：多功能矩陣式選址對講報警裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種功能矩陣式對講報警裝置，特別適用于含數(shù)百個房間的公用大樓內部的綜合管理。
公用大樓的管理在于建立良好的生活與工作秩序，維護治安，防火防盜，節(jié)約水電等方面，要做好這一工作，僅靠有限的管理人員是困難的，許多企事業(yè)單位尤其是學校希望能提供用于管理宿舍大樓，招待所，辦公樓，實驗樓等公用大樓的多功能裝置。
中國專利CN2048268U提供一種總線式主從互呼對講裝置，它由主控器，選擇器，符合器，用戶送受話器及共用雙絞線組成，其特點是用一根雙絞線連多個用戶，布線較為簡單，但主控與用戶通話采用微機選址，使得成本增加，長期連續(xù)工作故障率高，在復雜使用環(huán)境中選址碼抗干擾能力差，功能比較單一，只能實現(xiàn)主控與用戶互呼，滿足不了公用大樓內各房間用戶限電保護和緊急報警等方面的需要。
本實用新型的目的是提供一種公用大樓綜合管理的多功能矩陣式選址對講報警裝置，它以簡單的電路結構實現(xiàn)下述功能(1)可通過大樓值班室內主機與大樓內任何一個房間單工雙向通話；(2)在任一房間可通過分機向值班室呼叫報警，呼叫房間的號碼準確地顯示在值班室主機上；(3)若分機不予響應回答，則主機只能呼叫分機，而不能對分機所在房間進行竊聽；(4)若分機所在房間用電量超過某一規(guī)定值，例如300瓦(可調)，則自動切斷該房間用電，并將此超量用電房間的號碼顯示在主機控制臺上；(5)可向大樓內全部或部分房間進行廣播講話或放音；(6)與房間對講通話時可進行實況錄音。
本實用新型的目的通過附圖給出的結構及電路來實現(xiàn)

圖1是裝置總體結構示意圖。主機的上半部為樓層選址開關和房號選址開關以及對應的報警指示發(fā)光二極管，下半部為收音錄音和擴音控制部分。各樓層線和房號線交叉處連接用戶分機(用房號表示)。
圖2為裝置的系統(tǒng)原理圖。每個房間的分機由其房間號碼表示，例如3樓02號房間的分機號為302。主機內樓層選址開關為L1L2、L3、…；房號選址開關為F01、F02、F03、…。選通某房間對講時；其對應的樓層選址開關和房號選址開關擲于右觸點；常態(tài)候警和廣播時擲于左觸點。A1是對講放大器，A2是廣播放大器，A3為候警電路。
圖3是對講放大器A1的電路圖。
圖4是對講、報警呼叫和限電的用戶分機。
圖5是候警和限電指示A3的電路圖。
圖6是擴音廣播放大器A2的電路圖。
以下結合附圖1至附圖6說明本實用新型具體實施例的結構與電路工作原理。
一、裝置結構參見圖1，本實用新型由主機、用戶分機(用房間號碼表示)和外線路組成。主機由樓層選址開關(L1，L2，L3，…)，房號選址開關(F01，F(xiàn)02，F(xiàn)03，…)，對講放大器A1，廣播放大器A2，候警電路A3，以及收錄音機部分構成控制臺；用戶分機包含對講報警和限電報警兩部分電路，它們也可以合裝在一個盒內外線路包括每一層樓的橫線與每一房號的縱線，二者交叉形成矩陣式網(wǎng)絡，每一用戶分機就接在其樓層線和房號線交叉的位置。
二、工作原理(1)選址方式 公用大樓房間的特點是高密度大容量，房間上下左右排列對稱整齊，要對一棟樓內數(shù)百個房間中的任一個進行對講與報警，最簡單有效的選址方式就是利用這一結構特點，采用縱橫矩陣式的選址方式，即將每一層樓作為矩陣的一橫行，而每一房號上下對齊的那些房間作為矩陣的一縱列，例如102房間(即1樓02號房間，下同)，202房間，302房間等構成一列，而201房間，202房間，203房間等構成一行，整棟大樓的房間就構成一個大矩陣。若要選通某一房間，則只要選通其對應的樓層橫線和房號即可，參見圖2，其中樓層選址開關接通3樓橫線，房號選址開關接通02縱線，因此選通的是302房間。
(2)對講功能原理參照圖3；對講放大器A1由晶體管T1和放大器IC1及其附屬電路組成，這是一個300HZ～3000HZ的語音窄帶放大器，對通頻帶以外的各種干擾信號具有每倍頻程12dB的衰減能力，這對于提高通話清晰度是十分重要的。由晶體管T2構成自動電平控制ALC電路，使放大器A1的輸出信號電壓u0范圍為0.7V＜u0＜2.1V。放大器的輸入端口和輸出端口經(jīng)過一個雙刀雙擲開關K4將機內話筒MC1和揚聲器Y2被選址開關選通的用戶分機進行交替切換，以實現(xiàn)單I雙向通話。
參照圖4，用戶分機對講和廣播時的信號交流通路由揚聲器Y1對講開關K1，兩只二極管D1、D2和電容D18組成。以圖2中的302房間分機為例，當此用戶分機被主機的樓層選址開關L3和房號選址開關F02選通后，由于主機對講放大器的輸出電壓u0大于二極管的導通電壓0.7V，揚聲器Y1發(fā)出主機的聲音，而用戶對揚聲器Y1講話時產(chǎn)生微弱的話音信號卻被D1D2阻斷，因此主機聽不到用戶的講話聲，只有當用戶按下對講開關K1時，D1D2被斷路，主機才可聽到用戶的回答聲，這就是用戶分機具有防主機竊聽的能力。以圖2所示為例，當302房間分機被選通時，可能對其它房間的分機產(chǎn)生主機講話串音的通路之一是3樓層線——303房間分機——203房間分機——202房間分機——02房號列線，這一通路的交流起始導通電壓為2.1伏，因此對講放大器的輸出電壓必須小于2.1伏，這樣當主機與某房間通話時才不會對其它房間產(chǎn)生串音，這就是對講放大器中ALC電路的作用。
(3)用戶報警功能原理圖5為本裝置系統(tǒng)框圖2中候警電路A3及有關部分電路圖。當無對講工作時，樓層開關L1，L2，L3，…和房號開關F01F02，F(xiàn)03，…觸點都位于左側觸點，若主機處于候警狀態(tài)，電源開關K3閉合，穩(wěn)壓器W1提供直流電壓E3通過D9，R21，樓層指示發(fā)光二極管LE5，LE6，…，用戶分機，房號指示發(fā)光二極管LE1，LE2，…，電位器VR2而構成迥路。靜態(tài)時，用戶分機電路圖4中可控硅SCR未被觸發(fā)，處于截止狀態(tài)，迥路中無直流電流通過，圖5中T4和T3截止。當用戶向主機報警呼叫時，按下圖4中用戶分機呼叫開關K2，SCR導通，系統(tǒng)迥路中流過直流電流10mA左右，此時圖5中T3導通，繼電器J2使鈴響，分機內發(fā)光二極管LE8亮表示主機已有響應，主機內該房間分機所對應的樓層指示和房號指示發(fā)光二極管亮，準確指示出呼叫房間的號碼。只要用戶分機的呼叫按鈕開關K2被按動一次并放開后，此導通狀態(tài)由SCR可控硅保持，直到主機值班員聽到鈴響看清房號按下主機上樓層及房號選址開關選通該房間分機對講詢問時，SCR切斷迥路的直流電流，報警呼叫的聲光才停止。這就是當主機處于候警狀態(tài)時，用戶有呼叫報警并自動保持的主動權，這對于當用戶處于某種緊急狀態(tài)時的呼救很有作用。
(4)限電報警功能原理參照圖4與圖5，在上述用戶呼叫報警時系統(tǒng)直流迥路的電流約為10mA，電位器VR2兩端電壓降約4.8伏，調節(jié)VR2讓T3導通，繼電器J2吸合，鈴響，此時由于T4射極接有LE9發(fā)光二極管，T4不導通。參照圖4中右半部分限電器電路，限電器中電阻R40串接于房間220伏交流電源線上，其兩端交流電壓降經(jīng)二極管D3整流和電容C21濾波后觸發(fā)雙向可控硅BCR，而BCR則控制繼電器J1。若房間用電量小于某一功率(例如300瓦)則BCR未被觸發(fā)處于截止狀態(tài)，繼電器J1的兩組觸點J1－1和J1－2位于右側常閉點，房間供電正常。若房間用電超過此功率定值后，R40兩端電壓被D3整流C21濾波后觸發(fā)BCR，J1吸合，觸點開關J1－1和J1－2倒向左側，此時J1－2切斷房間用電并使J1保持吸合，J1－1使AB兩點短路，系統(tǒng)內直流迥路的電流值由候警狀態(tài)時的零值增為16mA左右，VR2壓降為5.6伏，T3和T4同時由截止轉為導通，鈴響且限電指示發(fā)光二極管LE9亮，同時房號與樓層指示發(fā)光二極管亮，準確地指示出超量用電房間的號碼。當該樓層總電源斷開后再重新供電時，繼電器J1釋放，BCR截止，該房間的供電自行恢復。改變電阻R40的阻值可改變限電功率的大小。
(5)廣播功能的原理參照圖2和圖6，當系統(tǒng)沒有處于對講工作狀態(tài)時，樓層與房號選址開關位于左側觸點，來自話筒M1C2和收錄機的信號經(jīng)擴音廣播放大器A2放大，經(jīng)過隔直流電容器C31加到總線的C和D兩點，由于在房號報警指示與樓層報警指示發(fā)光二極管上都并聯(lián)大容量電解電容器，廣播放大器的交流輸出電壓加到了所有用戶分機上，此電壓幅度大于0.7伏，揚聲器Y1響。
若僅對某幾層樓的房間廣播，則只要將主機上不進行廣播的樓層鍵開關倒向右側觸點(即處于對講選通狀態(tài)，但對講放大器A1電源關閉)，這樣廣播信號就不被送到這些樓層。
圖6是廣播放大器電路圖A2，廣播講話時，晶體管T5將M1C2話筒的信號放大，通過選擇開關K5送到T6～T11組成的準互補輸出功率放大器，K5為廣播講話和放錄音的選擇開關，放送錄音時信號由普通收錄機送到K5。
本實用新型適用于公用大樓的綜合管理，由于采用矩陣式選址方式，使得結構簡單，安裝方便，選址準確，節(jié)省投資，故障率低，通過簡單的電路實現(xiàn)對講、廣播、呼叫和限電極警多種功能。
權利要求1.一種用于公用大樓綜合管理的多功能矩陣式選址對講、報警、廣播裝置，該裝置由主機、用戶分機和外線路組成，主機由房號選址開關(F01，F(xiàn)02，…)，樓層選址開關(L1，L2，…)，對講放大器A1，廣播放大器A2，候警電路A，以及收錄機部分構成，用戶分機包含對講防竊聽，呼叫報警和限電報警部份，其特征在于a.大樓的每一層樓接一橫線，每上下對齊的房間接一縱線，每個房間的用戶分機接于縱線與橫線交叉位置，所需選通的房間由主機接通其對應的橫線與縱線唯一地確定；b.用戶分機的交流通路由二極管D1D2和對講開關K1并聯(lián)，上端接揚聲器Y1，下端接電容器C13，直流通路由單向可控硅SCR與發(fā)光二極管LE，串聯(lián)，SCR陽極接Y1下端，LE3的陰極接C13負極，SCR的觸發(fā)極與陽極間接呼叫報警開關K2，通過短路SCR陽極和LE3陰極而實現(xiàn)報警。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征是主機中的對講放大器設有自動電平控制電路ALC，使其輸出電壓小于2.1伏和大于0.7伏。
3.根據(jù)權利要求1所述裝置，其特征在于所有房號指示發(fā)光二極管LE1、LE2、…和樓層指示發(fā)光二極管LE6、LE7、…兩端都并聯(lián)電解電容，直流電壓E3通過二極管D1和R21接于候警與廣播信號匯集點D點，廣播信號通過C31接于D點。
專利摘要一種用于公用大樓管理的多功能矩陣式選址對講報警廣播裝置，由主機，用戶分機和外線路組成。主機內含對講、廣播、報警電路和選址開關，分機內含對講、報警與限電電路。特征是每一層樓接一橫線，每上下對齊的房間接一縱線，各房間分機接于縱橫線交叉位置，所需選通的房間由主機接通其對應的橫線與縱線唯一地確定。以最低成本的電路實現(xiàn)主機與每個分機間的單工雙向通話，呼叫報警，限電，廣播放音功能，適用于公用大樓內部的綜合管理。
文檔編號G08B25/08GK2106398SQ9121952
公開日1992年6月3日 申請日期1991年7月30日 優(yōu)先權日1991年7月30日
發(fā)明者賀師德, 任善恂 申請人:云南大學