告警装置和告警器的制作方法

1.本公开涉及告警装置技术领域，具体涉及一种告警装置和告警器。


背景技术：

2.在电力行业中，通常会将高压电线杆或变电站部署于市郊的山野中。人们在爬山时往往会遇到山野中的高压电线杆或变电站。若距离高压电线杆或变电站太近，甚至遇到雷雨天气等情况，非常容易出现安全隐患。因此，相关工作人员常常通过部署告警装置来提醒人们远离高压电线杆或变电站。
3.目前，相关工作人员通常会采用如下几种方式在高压电线杆或变电站附近部署告警装置：一种方式为，将喇叭和/或闪烁灯作为告警装置，使其发出声音警示和/或灯光警示。另一种方式为，由摄像头、图像处理器、喇叭和/或闪烁灯组成告警装置，通过摄像头实时监控高压电线杆或变电站周围的环境，并通过图像处理器比对每帧图像之间的区别，若发现有人员靠近高压电线杆或变电站，则通过喇叭和/或闪烁灯进行告警。然而，上述前一种方式需要喇叭和/或闪烁灯常年告警，非常耗电。而后一种方式也需要摄像头实时摄像，耗电量同样巨大，并且，需要图像处理器对摄像头获取到的每帧图像逐帧比对，数据处理量巨大，导致工作效率低下。
4.因此，如何提供一种省电且工作效率高的告警装置，成为一项亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种告警装置和告警器。
6.第一方面，本公开实施例中提供了一种告警装置。
7.具体地，所述告警装置，包括：低功耗蓝牙模块、分析模块和告警模块；
8.所述低功耗蓝牙模块的第一管脚与天线连接，所述低功耗蓝牙模块的第二管脚与所述分析模块的第一管脚连接，所述低功耗蓝牙模块的第三管脚与所述分析模块的第二管脚连接；所述分析模块的第三管脚与所述告警模块连接；
9.所述低功耗蓝牙模块的第一管脚用于接收无线通信设备的无线射频信号；所述低功耗蓝牙模块的第二管脚用于输出第一指令，所述第一指令用于指示所述分析模块开始接收数据对，所述数据对包括无线通信设备的信号强度和物理地址；所述低功耗蓝牙模块的第三管脚用于发送所述数据对；所述分析模块的第一管脚用于接收所述第一指令；所述分析模块的第二管脚用于接收所述数据对；所述分析模块的第三管脚用于输出高电平信号或低电平信号，所述高电平信号用于控制所述告警模块开始告警，所述低电平信号用控制所述告警模块暂停告警。
10.在本公开的一种实现方式中，所述天线部署于所述告警装置的外壳上。
11.在本公开的一种实现方式中，所述低功耗蓝牙模块包括：第一芯片和第一晶振；
12.所述第一芯片包括所述第一芯片的第一管脚至所述第一芯片的第七管脚，所述第
一芯片的第一管脚与所述天线连接，所述第一芯片的第六管脚与第一供电电源连接，所述第一芯片的第七管脚接地；
13.所述第一晶振的第一晶振管脚与所述第一芯片的第五管脚连接，所述第一晶振的第二晶振管脚与所述第一芯片的第四管脚连接，所述第一晶振的第三晶振管脚和第四晶振管脚接地。
14.在本公开的一种实现方式中，所述分析模块包括：第二芯片和第二晶振；
15.所述第二芯片包括所述第二芯片的第一管脚至所述第二芯片的第七管脚；
16.所述第二芯片的第一管脚与所述第一芯片的第二管脚连接，所述第二芯片的第二管脚与所述第一芯片的第三管脚连接；
17.所述第二芯片的第四管脚接地，所述第二芯片的第五管脚与所述第二晶振的一端连接，所述第二芯片的第六管脚与所述第二晶振的另一端连接，所述第二芯片的第七管脚与第二供电电源连接。
18.在本公开的一种实现方式中，所述第一芯片还包括所述第一芯片的第八管脚，所述第二芯片还包括所述第二芯片的第八管脚，所述第一芯片的第八管脚与所述第二芯片的第八管脚连接，所述第二芯片的第八管脚用于发送第二指令，所述第二指令用于指示所述低功耗蓝牙模块的扫描周期；所述第一芯片的第八管脚用于接收所述第二指令。
19.在本公开的一种实现方式中，所述告警模块包括：第一电阻、第二电阻、第一场效应晶体管、报警器和蜂鸣器；
20.所述第一电阻的一端分别与所述第二芯片的第三管脚、所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与第三供电电源连接；所述第二电阻的一端还与所述第二芯片的第三管脚连接，所述第二电阻的另一端与所述第一场效应晶体管的栅极连接；所述第一场效应晶体管的漏极分别与所述蜂鸣器的一端、所述报警器的一端连接，所述第一场效应晶体管的源极接地；所述蜂鸣器的另一端和所述报警器的另一端分别与第四供电电源连接。
21.第二方面，本公开实施例中提供了一种告警器。
22.具体地，所述告警器，包括上述第一方面任一种实现方式中的告警装置。
23.本公开实施例提供的技术效果可以包括以下有益效果：
24.上述技术方案通过提供包括低功耗蓝牙模块、分析模块和告警模块的告警装置，且低功耗蓝牙模块的第一管脚与天线连接，低功耗蓝牙模块的第二管脚与分析模块的第一管脚连接，低功耗蓝牙模块的第三管脚与分析模块的第二管脚连接，以及分析模块的第三管脚与告警模块连接。由于采用了低功耗蓝牙模块，降低了告警装置的耗电量，以及，采用分析模块对信号强度和物理地址两种简单数据进行低数据量的分析，输出高/低电平信号来控制告警模块告警与否，从而提高了告警装置的工作效率。
25.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
26.结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
27.图1示出根据本公开一实施方式的告警装置的示意图。
28.图2示出根据本公开一实施方式的告警装置的另一示意图。
具体实施方式
29.下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。
30.在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
31.另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
32.上文提及，目前在电力行业中，通常会采用如下几种方式在高压电线杆或变电站附近部署告警装置：一种方式为，将喇叭和/或闪烁灯作为告警装置，使其发出声音警示和/或灯光警示。另一种方式为，由摄像头、图像处理器、喇叭和/或闪烁灯组成告警装置，通过摄像头实时监控高压电线杆或变电站周围的环境，并通过图像处理器比对每帧图像之间的区别，若发现有人员靠近高压电线杆或变电站，则通过喇叭和/或闪烁灯进行告警。然而，上述前一种方式需要喇叭和/或闪烁灯常年告警，非常耗电。而后一种方式也需要摄像头实时摄像，耗电量同样巨大，并且，需要图像处理器对摄像头获取到的每帧图像逐帧比对，数据处理量巨大，导致工作效率低下。
33.考虑到上述缺陷，本公开实施例提供了一种告警装置，该告警装置包括低功耗蓝牙模块、分析模块和告警模块，低功耗蓝牙模块的第一管脚与天线连接，低功耗蓝牙模块的第二管脚与分析模块的第一管脚连接，低功耗蓝牙模块的第三管脚与分析模块的第二管脚连接，以及分析模块的第三管脚与告警模块连接，其中，低功耗蓝牙模块的第一管脚用于接收无线通信设备的无线射频信号，低功耗蓝牙模块的第二管脚用于向分析模块的第一管脚发送指示分析模块开始接收无线通信设备的信号强度和物理地址的第一指令，低功耗蓝牙模块的第三管脚用于向分析模块的第二管脚发送无线通信设备的信号强度和物理地址，分析模块的第三管脚用于向告警模块输出电平信号，以控制告警模块开始告警或暂停告警。由于本公开所提供的告警装置采用了低功耗蓝牙模块，保证了告警装置的低耗电量，以及，通过分析模块对信号强度和物理地址两种简单数据进行低数据量的分析，输出高/低电平信号来控制告警模块告警与否，从而提高了告警装置的工作效率。
34.图1示出根据本公开一实施方式的告警装置的示意图。
35.如图1所示，该告警装置包括：低功耗蓝牙模块、分析模块和告警模块。
36.在本公开一实施方式中，该告警装置还包括天线。
37.具体地，低功耗蓝牙模块的第一管脚a1与天线连接，低功耗蓝牙模块的第二管脚a2与分析模块的第一管脚b1连接，低功耗蓝牙模块的第三管脚a3与分析模块的第二管脚b2连接；分析模块的第三管脚b3与告警模块连接。
38.其中，低功耗蓝牙模块的第一管脚a1用于接收无线通信设备的无线射频信号，低功耗蓝牙模块的第二管脚a2用于输出第一指令，该第一指令用于指示分析模块开始接收数据对，该数据对包括无线通信设备的信号强度和物理地址；低功耗蓝牙模块的第三管脚a3
用于发送数据对。相应地，分析模块的第一管脚b1用于接收该第一指令；分析模块的第二管脚b2用于接收该数据对。
39.分析模块的第三管脚b3用于输出高电平信号或低电平信号，该高电平信号用于控制告警模块进行告警，该低电平信号用控制告警模块暂停告警。
40.下面结合图2对图1中各模块的结构进行具体介绍。
41.图2示出根据本公开一实施方式的告警装置的另一示意图。
42.如图2所示，低功耗蓝牙模块包括：第一芯片a和第一晶振x。
43.具体地，第一芯片a包括第一芯片的第一管脚a1至第一芯片的第七管脚a7。其中，第一芯片的第一管脚a1与天线连接，第一芯片的第六管脚a6与第一供电电源vcc1连接，第一芯片的第七管脚a7接地；
44.第一晶振x的第一晶振管脚x1与第一芯片的第五管脚a5连接，第一晶振x的第二晶振管脚x2与第一芯片的第四管脚a4连接，第一晶振x的第三晶振管脚x3和第四晶振管脚x4均接地。
45.需要说明的是，第一芯片的第二管脚a2和第一芯片的第三管脚a3与分析模块的具体连接方式可见对分析模块介绍中的相关说明，暂不介绍。
46.在本公开一实施方式中，第一电容c1的容量可以为1微法，第二电容c2的容量可以为2.2微法，第三电容c3的容量可以为10纳法，第四电容c4的容量可以为1微法，第五电容c5的容量可以为0.1微法，第六电容c6的容量可以为4.7微法，第七电容c7的容量可以为0.1微法。
47.在本公开一实施方式中，第一电感l1的电感量可以为10微亨。
48.在本公开一实施方式中，第一芯片可以为phy6222芯片。
49.可选地，在第一芯片为phy6222芯片时，上述第一芯片的第一管脚a1可以为phy6222芯片的rf管脚，第一芯片的第二管脚a2可以为phy6222芯片的p20管脚，第一芯片的第三管脚a3可以为phy6222芯片的p18管脚。
50.如图2所示，分析模块包括：第二芯片b和第二晶振y。
51.具体地，第二芯片b包括第二芯片的第一管脚b1至第二芯片的第七管脚b7；
52.第二芯片的第一管脚b1与第一芯片的第二管脚a2连接，第二芯片的第二管脚b2与第一芯片的第三管脚a3连接；
53.第二芯片的第四管脚b4接地，第二芯片的第五管脚b5与第二晶振y的一端连接，第二芯片的第六管脚b6与第二晶振y的另一端连接，第二芯片的第七管脚b7与第二供电电源vcc2连接。
54.需要说明的是，第二芯片的第三管脚b3与告警模块的具体连接方式可见对告警模块介绍中的相关说明，暂不介绍。
55.在本公开一实施方式中，第一芯片a还包括第一芯片的第八管脚a8，第二芯片y还包括第二芯片的第八管脚b8，第一芯片的第八管脚a8与第二芯片的第八管脚b8连接。其中，第二芯片的第八管脚b8用于发送第二指令，该第二指令用于指示低功耗蓝牙模块的扫描周期；第一芯片的第八管脚a8用于接收该第二指令。
56.可选地，在第一芯片为phy6222芯片时，第一芯片的第八管脚a8可以为phy6222芯片的p17管脚。
57.如图2所示，告警模块包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第一场效应晶体管g、报警器c1和蜂鸣器c2。
58.具体地，第一电阻r1的一端分别与第二芯片的第三管脚b3、第二电阻r2的一端连接，第一电阻r1的另一端与第三供电电源vcc3连接；第二电阻r2的一端还与第二芯片的第三管脚b3连接，第二电阻r2的另一端与第一场效应晶体管g的栅极连接；第一场效应晶体管g的漏极分别与蜂鸣器c2的一端、报警器c1的一端连接，第一场效应晶体管g的源极接地；蜂鸣器c2的另一端和报警器c1的另一端分别与第四供电电源vcc4连接。
59.在本公开一实施方式中，蜂鸣器c2还可以以喇叭替代。
60.在本公开一实施方式中，第一电阻r1的阻值可以为4.7千欧姆，第二电阻r2的阻值可以为2千欧姆。
61.在本公开一实施方式中，第三供电电源vcc3和第四供电电源vcc4的供电电压可以为3.3伏。
62.在本公开一实施方式中，图1或图2中的天线可以部署于告警装置的外壳上。
63.在本公开一实施方式中，图1或图2所示的告警装置还可以包括白名单录入控件，该白名单录入控件与分析模块连接。
64.以上介绍了告警装置的结构，下面对告警装置的工作原理进行简单介绍。
65.告警装置外壳上的天线可以预设的扫描周期扫描该告警装置周围的无线射频信号。在任意一个扫描周期中，若天线扫描到了至少一个无线射频信号，则将该至少一个无线射频信号通过低功耗蓝牙模块的第一管脚a1发送给低功耗蓝牙模块。
66.低功耗蓝牙模块接收到至少一个无线射频信号后，对每个无线射频信号分别进行预处理(例如，滤波、分析等)，得到至少一个无线蓝牙信号。并且，低功耗蓝牙模块基于每个无线蓝牙信号，确定出每个无线蓝牙信号对应的无线通信设备的数据对(即，每个无线蓝牙信号对应的无线通信设备的信号强度和物理地址)。之后，低功耗蓝牙模块可通过低功耗蓝牙模块的第二管脚a2输出用于指示分析模块开始接收数据对的第一指令，相应地，分析模块的第一管脚b1接收到该第一指令时，分析模块就做好接收数据对的准备。同时，低功耗蓝牙模块通过低功耗蓝牙模块的第三管脚a3发送确定出的至少一个数据对。
67.分析模块通过分析模块的第二管脚b2接收到至少一个数据对，对于每个数据对，判断每个数据对携带的信号强度是否大于或等于预设的信号强度阈值，若数据对携带的信号强度大于或等于预设的信号强度阈值，则说明该数据对对应的无线通信设备距离告警装置较近(例如，无线通信设备进入到了预设范围的危险区域中)，则分析模块将该数据对携带的无线通信设备的物理地址存储至本地的信号源地址列表中。如此，分析模块可将该扫描周期中，进入危险区域的所有无线通信设备的物理地址均存储至信号源地址列表。之后，分析模块将信号源地址列表中的物理地址与本地预设的白名单中的物理地址比对，若判断出信号源地址列表中的物理地址与白名单中的物理地址存在至少一个不同，则分析模块通过分析模块的第三管脚b3输出高电平信号；若判断出信号源地址列表中的物理地址与白名单中的物理地址均相同，则分析模块通过分析模块的第三管脚b3输出低电平信号。其中，白名单用于存储工作人员和背景噪声的通信设备的物理地址，信号源地址列表用于存储扫描出的进入危险区域的无线通信设备的物理地址。
68.若告警模块接收到了高电平信号，则说明有非工作人员，或非背景噪声的通信设
备(例如，普通市民携带无线通讯设备)进入了危险区域，告警模块可发出告警，以警示立即离开；若告警模块接收到了低电平信号，则说明进入危险区域为工作人员，或告警装置周围的背景噪声，则告警模块暂停告警。
69.在本公开一实施方式中，相关工作人员可通过触发白名单录入控件，将天线当前扫描到的所有工作人员的无线通信设备的物理地址，以及告警装置所部署的周围环境能够产生背景噪声的通讯设备的物理地址录入分析模块的本地白名单之中。
70.在本公开一实施方式中，分析模块可通过第二芯片的第八管脚b8向低功耗蓝牙模块的第一芯片的第八管脚a8发送天线的扫描周期(例如，扫描持续时长和扫描间隔时长)，以使得天线依据该扫描周期扫描周围的无线射频信号。
71.在本公开一实施方式中，分析模块每接收到一次第一指令，就将信号源地址列表中的物理地址清空一次。
72.在本公开一实施方式中，告警模块可基于告警装置部署的环境发出相应的告警。例如，若告警模块部署于山野中的电线杆上，且该山野容易降雨，则告警模块可发出较强的声音告警；若告警模块部署于山野中的变电站中，且该变电站周围比较嘈杂，则告警模块可发出较强的声光告警。
73.在本公开中，无线通信设备可以为智能手机、平板、蓝牙耳机、蓝牙音响、手环等一系列支持蓝牙交互的电子产品。
74.在上述实施方式中，通过本公开所提供的告警装置中的低功耗蓝牙模块，保证了告警装置的低耗电量，以及，通过分析模块对信号强度和物理地址两种简单数据进行低数据量的分析，输出高/低电平信号来控制告警模块告警与否，提高了告警装置的工作效率。并且，由于本公开所提供的告警装置不依赖于摄像头工作，告警装置是否受到外界物体的遮挡(例如，树木的遮挡)并不影响告警装置的正常工作，相较于依赖摄像头工作的告警装置(摄像头容易被遮挡)，保证了较高的识别准确率。
75.需要说明的是，本公开所提供的告警装置的应用行业广泛，可不局限于电力行业。例如，也可应用于安保领域。在安保领域中，目前通常在安全性要求较高的区域会部署信号感应设备，只有当个人的id信息工卡靠近信号感应设备时，通过人员身份识别，才会决定是否授权人员进入该区域。即，只有人员携带特定的id信息工卡，才能正常进入该区域。然而，对于未携带id信息工卡、或携带了假冒的id信息工卡的潜在危险人员，在靠近信号感应设备时，信号感应设备无法响应，无法对人员的身份进行监测，安全性较低。而采用本公开所提供的告警装置，由于人员几乎均会随身携带无线通讯设备，因此，无需携带特定的id信息工卡，告警装置就可实现人员的身份监测，保证了区域的安全性。
76.作为另一方面，本公开还提供了一种告警器，该告警器包括图1或图2所示的告警装置。
77.以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种告警装置，其特征在于，所述告警装置包括：低功耗蓝牙模块、分析模块和告警模块；所述低功耗蓝牙模块的第一管脚与天线连接，所述低功耗蓝牙模块的第二管脚与所述分析模块的第一管脚连接，所述低功耗蓝牙模块的第三管脚与所述分析模块的第二管脚连接；所述分析模块的第三管脚与所述告警模块连接；所述低功耗蓝牙模块的第一管脚用于接收无线通信设备的无线射频信号；所述低功耗蓝牙模块的第二管脚用于输出第一指令，所述第一指令用于指示所述分析模块开始接收数据对，所述数据对包括无线通信设备的信号强度和物理地址；所述低功耗蓝牙模块的第三管脚用于发送所述数据对；所述分析模块的第一管脚用于接收所述第一指令；所述分析模块的第二管脚用于接收所述数据对；所述分析模块的第三管脚用于输出高电平信号或低电平信号，所述高电平信号用于控制所述告警模块开始告警，所述低电平信号用控制所述告警模块暂停告警。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述天线部署于所述告警装置的外壳上。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述低功耗蓝牙模块包括：第一芯片和第一晶振；所述第一芯片包括所述第一芯片的第一管脚至所述第一芯片的第七管脚，所述第一芯片的第一管脚与所述天线连接，所述第一芯片的第六管脚与第一供电电源连接，所述第一芯片的第七管脚接地；所述第一晶振的第一晶振管脚与所述第一芯片的第五管脚连接，所述第一晶振的第二晶振管脚与所述第一芯片的第四管脚连接，所述第一晶振的第三晶振管脚和第四晶振管脚接地。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述分析模块包括：第二芯片和第二晶振；所述第二芯片包括所述第二芯片的第一管脚至所述第二芯片的第七管脚；所述第二芯片的第一管脚与所述第一芯片的第二管脚连接，所述第二芯片的第二管脚与所述第一芯片的第三管脚连接；所述第二芯片的第四管脚接地，所述第二芯片的第五管脚与所述第二晶振的一端连接，所述第二芯片的第六管脚与所述第二晶振的另一端连接，所述第二芯片的第七管脚与第二供电电源连接。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一芯片还包括所述第一芯片的第八管脚，所述第二芯片还包括所述第二芯片的第八管脚，所述第一芯片的第八管脚与所述第二芯片的第八管脚连接，所述第二芯片的第八管脚用于发送第二指令，所述第二指令用于指示所述低功耗蓝牙模块的扫描周期；所述第一芯片的第八管脚用于接收所述第二指令。6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述告警模块包括：第一电阻、第二电阻、第一场效应晶体管、报警器和蜂鸣器；所述第一电阻的一端分别与所述第二芯片的第三管脚、所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与第三供电电源连接；所述第二电阻的一端还与所述第二芯片的第三管脚连接，所述第二电阻的另一端与所述第一场效应晶体管的栅极连接；所述第一场效应晶体管的漏极分别与所述蜂鸣器的一端、所述报警器的一端连接，所述第一场效应晶体管的源极接地；所述蜂鸣器的另一端和所述报警器的另一端分别与第四供电电源连接。
7.一种告警器，其特征在于，所述告警器包括如权利要求1至6中任一项所述的告警装置。

技术总结
本公开实施例公开了一种告警装置和告警器，该告警装置包括：低功耗蓝牙模块、分析模块和告警模块，低功耗蓝牙模块的第一管脚与天线连接，低功耗蓝牙模块的第二管脚与分析模块的第一管脚连接，低功耗蓝牙模块的第三管脚与分析模块的第二管脚连接，分析模块的第三管脚与告警模块连接。通过低功耗蓝牙模块，降低了耗电量，以及，通过分析模块对信号强度和物理地址两种数据的低数据量分析，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。


技术研发人员：宋志刚 甘杰 赵旭 危炜 黄添俊
受保护的技术使用者：北京智芯微电子科技有限公司
技术研发日：2023.01.19
技术公布日：2023/7/5