CN103166726B - 基于无线通信的一体化广播预警设备、***及主机 - Google Patents

Abstract

基于无线通信的一体化广播预警设备、***及主机，所述一体化广播预警设备包括至少一扬声器、无线通信预警主机、无线通信手持装置、电池供电装置、户外装置安装箱和支撑装置。所述户外装置安装箱和扬声器都安装在支撑装置上。所述无线通信预警主机和电池供电装置都安装在所述户外装置安装箱内。借助主机无线收发单元和手持无线收发单元，所述无线通信预警主机与无线通信手持装置建立无线通信连接，服务器，以及无线通信终端建立无线通信连接。本发明建立了一套信息化的自然灾害预警***，真正做到以人为本的减灾预警预报、决策、抢险及调度指挥，尽最大可能减少人们的生命财产损失，保障我们的美丽家园。

Description

基于无线通信的一体化广播预警设备、***及主机

技术领域

本发明涉及无线通信***，特别是涉及适用于户外广播、预警的无线通信***。

背景技术

自然灾害自古以来都威胁着人们的生命及财产安全，现有技术使用广播预警设备力图在自然灾害来临前，甚至在自然灾害来临之际及时向广大人民群众提供预警信息，指挥组织人民群众迅速应对灾害。所述广播预警设备包括架设在户外的高频扬声器，安装在县、乡、村办公场所的广播预警主机。当发生险情时，或者在险情来临之际，由县、乡、村主要负责人在各自办公场所开启广播预警主机，借助话筒，由所述高频扬声器发布险情预警，或者指挥、组织应对险情。现有技术广播预警设备存在以下缺陷和不足之处：

1. 现有技术广播预警设备采用分体设计，广播预警主机、扬声器、电源***分别安装在不同的地方，安装不便，连接导线敷设繁杂，造成人为故障因素多；广播预警主机多数以民用机器标准设计，插孔、调整钮较多，线路安装复杂、故障率高，使用不便；例如太阳能输电线或扬声器连接导线要经过农户家中，或者建立专用电箱，造成线路人为损坏或自然损坏严重，成本高，无法做到独立专线安装及无人值守；

2. 现有技术广播预警主机无防潮、防雨水、防震设计；潮湿、雨水和震动是经常出现的户外环境情况，也是伴随灾情出现的环境状况；而广播预警主机被要求在长期的户外使用情况下，尤其是灾情发生情况下能够正常工作；但是广播预警主机最容易受潮湿及雨水环境限制的电子器件一旦遭遇潮湿严重情况，线路将漏电打火，导致器件损坏、故障多发；另外广播预警主机无防震设计，在农村地区，很容易在运输过程中产生接头及焊点松动，从而造成广播预警主机故障；

3. 现有技术广播预警设备防雷功能难以实现，故障率大增；如前文所述，现有技术广播预警设备因采用分体设计，喇叭线及太阳能输电线较长且安装在高处，一旦在雷雨天气使用，很容易引入雷电波，此时对机器及人员都很容易造成损伤；

4. 目前大部分地区为防治泥石流、水位上涨，单独建立监测站点上传信息，各监测站点之间组网环境复杂、可靠性低，成本高；

5、现有技术广播预警设备之间互相没有数据交互联系，没有自动巡检功能，不能实现无人值守。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出基于无线通信的一体化广播预警设备，由该设备构成的基于无线通信的广播预警***，用于所述一体化广播预警设备的无线通信预警主机，以及该主机防潮、防低温环境、扬声器巡检的方法，提高一体化广播预警设备的可靠性，稳定性，令一体化广播预警设备具备有效应对险情的能力。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、制造一种基于无线通信的一体化广播预警设备，包括至少一扬声器。尤其是，还包括无线通信预警主机、无线通信手持装置、电池供电装置、户外装置安装箱和支撑装置。所述户外装置安装箱和扬声器都安装在支撑装置上。所述无线通信预警主机和电池供电装置都安装在所述户外装置安装箱内。所述无线通信预警主机包括中央处理器单元，电连接该中央处理器单元的主机无线收发单元和功率放大单元，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元。所述电源管理单元电连接所述电池供电装置。所述功放单元电连接所述扬声器。所述无线通信手持装置包括微型控制器Micro Controller Unit单元，电连接该微型控制器MCU单元的手持无线收发单元、拾音单元和接口单元，以及为各用电单元提供电能的电源单元。借助主机无线收发单元和手持无线收发单元，所述无线通信预警主机与无线通信手持装置建立无线通信连接。借助主机无线收发单元，所述无线通信预警主机还能够与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器和/或无线通信终端建立无线通信连接。所述无线通信预警主机的功率放大单元能够将来自无线通信手持装置的音频信号发大后输出至扬声器。所述无线通信终端是指独立于所述一体化广播预警设备之外的、具有无线通信单元的终端设备。

为了在户外环境提高电源***的可靠性，所述一体化广播预警设备还包括太阳能供电装置。所述太阳能供电装置包括太阳能采集板，以及用于将太阳能转换为电能的能量转换单元。所述太阳能采集板安装在所述支撑装置上。所述能量转换单元安装在所述户外装置安装箱内，并电连接所述无线通信预警主机的电源管理单元。借助该电源管理单元，所述太阳能供电装置向电池供电装置充电，或者该太阳能供电装置直接向无线通信预警主机内各用电单元提供电能。

为更进一步提高电源***可靠性，所述无线通信预警主机的电源管理单元还接收由所述一体化广播预警设备外部的交流供电***输出的电能，借助所述电源管理单元，交流供电***向电池供电装置的充电，或者该交流供电***向无线通信预警主机内各用电单元提供电能。

具体而言，所述无线通信预警主机的电源管理单元包括电池反接保护电路模块、直流升压电路模块、交/直流变换电路模块、太阳能/交流电能充电转换电路模块、交流供电/电池供电转换电路模块、充电管理电路模块和***电源模块。所述电池供电装置通过电池反接保护电路模块输出电能至直流升压电路模块。该直流升压电路模块将输入的电能分别升压处理成第一电压等级的电能和第二电压等级的电能，并将第一电压等级的电能输出至交流供电/电池供电转换电路模块，将第二电压等级的电能输出至功率放大单元。所述太阳能供电装置的能量转换单元输出电能至太阳能/交流电能充电转换电路模块。所述交/直流变换电路模块将来自所述交流供电***的交流电能转换为直流电能后分别输出至太阳能/交流电能充电转换电路模块和交流供电/电池供电转换电路模块。所述太阳能/交流电能充电转换电路模块在来自能量转换单元的电能和来自交/直流变换电路模块的电能中，选择其中一种电能分别输出至充电管理电路模块和***电源模块。所述充电管理电路模块将电能通过电池反接保护电路模块输出至电池供电装置，从而实现向该电池供电装置充电，并且所述充电管理电路模块还向中央处理器单元反馈工作状态数据。交流供电/电池供电转换电路模块在来自直流升压电路模块的第一电压等级的电能和来自交/直流变换电路模块的电能中，选择其中一种电能输出至***电源模块。所述***电源模块根据无线通信预警主机的各用电单元的需求，将输入的电能转换为分别适用各用电单元的电能并相应输出至各用电单元。

为了提高上述无线通信预警主机的防雷击能力，所述无线通信预警主机还包括至少一防雷保护单元，所述防雷保护单元分别电连接在所述太阳能供电装置的能量转换单元与太阳能/交流电能充电转换电路模块之间，所述交流供电***与交/直流变换电路模块之间，以及所述扬声器与功率放大单元之间。所述防雷保护单元包括放电管防雷保护模块和金属氧化物压敏电阻Metal Oxide Varistor防雷保护模块，从而对太阳能/交流电能充电转换电路模块、交/直流变换电路模块和功率放大单元实施双重防雷保护。

关于无线通信预警主机适用的无线通信种类，无线通信预警主机的主机无线收发单元包括用于接收移动通信网络无线信号和无线通信终端信号的远距无线通信天线，电连接该远距无线通信天线的天线合路器模块，电连接所述天线合路器模块的移动通信网络信号处理模块和数传/对讲无线通信信号集成处理模块，用于接收近距离无线通信信号的近距无线通信天线，以及电连接该近距无线通信天线的近距无线通信信号处理模块。所述移动通信网络信号处理模块电连接中央处理器单元，用于与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器进行数据交互。所述数传/对讲无线通信信号集成处理模块电连接中央处理器单元，用于与无线通信终端进行数据交互。所述近距无线通信信号处理模块电连接中央处理器单元，用于与无线通信手持装置的手持无线收发单元进行数据交互。

另外，所述远距无线通信天线还可以接收北斗卫星无线通信信号，那么所述主机无线收发单元还包括北斗卫星无线通信信号处理模块。该北斗卫星无线通信信号处理模块电连接在天线合路器模块与中央处理器单元之间，用于与北斗卫星进行数据交互。

具体而言，所述移动通信网络信号包括基于全球移动通信***Global System for Mobile communications的移动通信网络无线通信信号，以及基于码分多址Code Division Multiple Access技术的移动通信网络无线通信信号，那么所述移动通信网络信号处理模块就是基于全球移动通信***GSM/码分多址CDMA技术的移动通信网络信号处理模块；所述近距离无线通信信号是基于蓝牙Bluetooth技术的近距离无线通信信号，那么所述近距无线通信天线是基于蓝牙技术的天线，所述近距无线通信信号处理模块是基于蓝牙技术的近距无线通信信号处理模块，所述无线通信手持装置的手持无线收发单元包括基于蓝牙技术的手持近距无线通信信号处理模块。

为了确保扬声器在常待机工况下能够正常工作，所述无线通信预警主机还包括超声发声电路单元和扬声器自检电路单元。所述超声发声电路单元电连接在中央处理器单元与功率放大单元之间。所述扬声器自检电路单元电连接在所述功率放大单元与扬声器之间。当需要对扬声器进行自检时，所述超声发声电路单元被中央处理器单元启动。所述功率放大单元将由超声发声电路单元输入的2万赫兹以上的超声音频信号放大处理后输出至扬声器自检电路单元。该扬声器自检电路单元借助超声音频信号检测各扬声器反馈的电参数，以判断各扬声器是否能够正常工作，并将各扬声器的工作状态反馈至中央处理单元。

为了确保无线通信预警主机内各单元工作环境的温度和湿度适宜，所述无线通信预警主机还包括超声发声电路单元和温度/湿度检测单元。所述超声发声电路单元电连接在中央处理器单元与功率放大单元之间。所述温度/湿度检测单元电连接所述中央处理器单元。当温度/湿度检测单元检测到温度或者湿度超出了设置的阈值范围时，中央处理器单元启动超声发声电路单元。所述功率放大单元将由超声发声电路单元输入的2万赫兹以上的超声音频信号放大处理后输出至扬声器。借助所述功率放大单元的发热器件改变无线通信预警主机内的温度和/或湿度，进而令该温度和湿度调整在设置的阈值范围内。

为了确保无线通信预警主机低功耗运行，所述无线通信预警主机还包括电连接在中央处理器单元与功率放大单元之间的开关电路模块。该开关电路模块受中央处理器控制，在需要启动所述功率放大单元时，才开启开关电路模块，启动功率放大单元，在不需要启动所述功率放大单元时，关闭开关电路模块，令功率放大单元退出工作状态。

为了防止断电故障影像无线通信预警主机运行，所述无线通信预警主机还包括电连接中央处理器单元的黑匣子单元。该黑匣子单元包括应急电源模块。当中央处理器单元借助电源管理单元检测到失去电能供给时，启动所述黑匣子单元。该黑匣子单元向中央处理器单元和主机无线收发单元提供电能，以令主机无线收发单元在中央处理器单元控制下发出主机断电的警示信息数据。

为了实时观察现场情况，所述无线通信预警主机还包括电连接所述中央处理器单元的视频采集以太网电路单元，该视频采集以太网电路单元为外置摄像装置提供接口并能够处理外置摄像装置采集的视频信息数据，并且为链接有线以太网提供接口。

为了给无线通信预警主机能够以有线传输数据作为备用数据传输方式，所述无线通信预警主机还包括电连接所述中央处理器单元的采集数据变换电路。该采集数据变换电路为数据以有线方式输入至无线通信预警主机提供至少一个电连接端口，并能够选择切换各电连接端口。

为了提高整个一体化广播预警设备的防雷击能力，所述一体化广播预警设备还包括安装在所述支撑装置顶部的避雷针，以及安装在所述支撑装置上的避雷接地装置，所述避雷针81与避雷接地装置电连接，从而对安装在支撑装置上的各装置实施防雷保护。

另外，所述无线通信预警主机还包括至少一防雷保护单元，该防雷保护单元包括放电管防雷保护模块和金属氧化物压敏电阻MOV防雷保护模块；所述各防雷保护单元分别电连接在由户外安装箱外以有线方式电连接无线通信预警主机的装置与该无线通信预警主机内被电连接的单元之间。

具体而言，所述无线通信预警主机包括用铸铝材料制成的盒状机壳，用铸铝材料制成的、罩盖在该机壳盒口的机盖，以及至少一印刷电路板。所述无线通信预警主机的各单元分别设置在各印刷电路板上。所述印刷电路板上加工有至少一个固定通孔。所述机壳内设置有至少一个轴线垂直于机壳内面的柱状定位立柱。该定位立柱***所述印刷电路板的固定通孔，并借助用弹性材料制成的、紧配合地套在定位立柱与固定通孔之间的垫圈，将所述印刷电路板弹性地固定在定位立柱上。

更具体地，所述定位立柱上能够层叠的固定安装两个以上的印刷电路板。

为了提高无线通信预警主机防水能力，所述机壳盒口顶部边缘设置有防水立壁，所述机盖底部边缘设置有防水胶圈。借助套在所述防水立壁外防水胶圈，所述机盖防水地封闭所述机壳。

为了提高无线通信预警主机的散热能力，所述功率放大单元的发热器件被固定设置在所述机壳内面上，令发热器件产生的热量能够传导至机壳上，从而借助机壳实现为所述发热器件散热。

为了便于掌握无线通信预警主机的工作状态，所述无线通信预警主机还设置有至少一个状态指示灯。所述户外装置安装箱的底部用透明材料制成；在该户外装置安装箱内的所有装置中，所述无线通信预警主机安装在最下方，从而令所述无线通信预警主机的状态指示灯能够从户外装置安装箱的底部被观察到。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、组建一种基于无线通信的广播预警***，包括至少一套上述基于无线通信的一体化广播预警设备，至少一台基于无线通信网络的服务器。从而以各一体化广播预警设备为网络节点与各服务器构成一无线通信网络***。所述一体化广播预警设备包括无线通信预警主机，无线通信手持装置，电池供电装置，至少一扬声器，户外装置安装箱以及支撑装置。所述户外装置安装箱和扬声器都安装在支撑装置上。所述无线通信预警主机和电池供电装置都安装在所述户外装置安装箱内。所述无线通信预警主机包括中央处理器单元，电连接该中央处理器单元的主机无线收发单元和功率放大单元，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元。所述电源管理单元电连接所述电池供电装置。所述功放单元电连接所述扬声器。所述无线通信手持装置包括微型控制器MCU单元，电连接该微型控制器MCU单元的手持无线收发单元、拾音单元和接口单元，以及为各用电单元提供电能的电源单元。借助主机无线收发单元和手持无线收发单元，所述无线通信预警主机与无线通信手持装置建立无线通信连接。借助主机无线收发单元，所述无线通信预警主机与所述服务器和/或无线通信终端建立无线通信连接。所述无线通信预警主机的功率放大单元能够将来自无线通信手持装置的音频信号发大后输出至扬声器。所述无线通信终端是指独立于所述一体化广播预警设备之外的、具有无线通信单元的终端设备。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、制造一种无线通信预警主机，用于上述基于无线通信的一体化广播预警设备，所述一体化广播预警设备还包括无线通信手持装置，电池供电装置，至少一扬声器，户外装置安装箱，以及支撑装置。所述户外装置安装箱和扬声器都安装在支撑装置上。所述无线通信预警主机和电池供电装置都安装在所述户外装置安装箱内。所述无线通信预警主机包括中央处理器单元，电连接该中央处理器单元的主机无线收发单元和功率放大单元，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元。所述电源管理单元电连接所述电池供电装置。所述功放单元电连接所述扬声器。所述无线通信手持装置包括微型控制器MCU单元，电连接该微型控制器MCU单元的手持无线收发单元、拾音单元和接口单元，以及为各用电单元提供电能的电源单元。借助主机无线收发单元和手持无线收发单元，所述无线通信预警主机与无线通信手持装置建立无线通信连接。借助主机无线收发单元，所述无线通信预警主机还能够与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器和/或无线通信终端建立无线通信连接。所述无线通信预警主机的功率放大单元能够将来自无线通信手持装置的音频信号发大后输出至扬声器。所述无线通信终端是指独立于所述一体化广播预警设备之外的、具有无线通信单元的终端设备。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

实施一种用于所述无线通信预警主机的扬声器自检方法，所述无线通信预警主机还包括超声发声电路单元和扬声器自检电路单元。所述超声发声电路单元电连接在中央处理器单元与功率放大单元之间。所述扬声器自检电路单元电连接在所述功率放大单元与扬声器之间。所述扬声器自检方法包括如下步骤，

A. 在中央处理器单元设置的启动扬声器自检时刻，启动所述超声发声电路单元和扬声器自检电路单元；

B. 所述超声发声电路单元向功率放大单元输出2万赫兹以上的超声音频信号；所述功率放大单元对该超声音频信号放大处理后，通过扬声器自检电路单元输出至各扬声器；

C. 所述扬声器自检电路单元根据扬声器反馈的电参数判断各扬声器是否处于正常工作状态，如果判断扬声器处于正常工作状态，执行步骤E；如果判断扬声器没有处于正常工作状态，向中央处理器单元反馈扬声器警示信息数据，执行步骤D；

D. 中央处理器单元控制主机无线收发单元发出所述扬声器警示信息数据，执行步骤E；

E. 关闭超声发声电路单元和扬声器自检电路单元，返回步骤A。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

实施一种用于所述无线通信预警主机的自动调节主机内温度/湿度的方法，所述无线通信预警主机还包括超声发声电路单元和温度/湿度检测单元。所述超声发声电路单元电连接在中央处理器单元与功率放大单元之间。所述温度/湿度检测单元电连接所述中央处理器单元。所述自动调节主机内温度/湿度的方法包括如下步骤，

A. 当温度/湿度检测单元检测到无线通信预警主机内的温度或者湿度超出了设置的阈值范围时，启动超声发声电路单元和功率放大单元；

B. 所述超声发声电路单元向功率放大单元输出2万赫兹以上的超声音频信号；所述功率放大单元对该超声音频信号放大处理后输出至各扬声器，令功率放大单元的发热器件产生热量，加热无线通信预警主机内的空气；

C. 中央处理器单元经过设定的加热时间，根据温度/湿度检测单元输入的数据判断无线通信预警主机内的温度或者湿度是否超出了设置的阈值范围；如果所述温度或者湿度超出了设置的阈值范围，返回步骤B；如果所述温度和湿度都没有超出了设置的阈值范围，执行步骤D；

D. 关闭超声发声电路单元和功率放大单元，返回步骤A。

同现有技术相比较，本发明“基于无线通信的一体化广播预警设备、***及主机”的技术效果在于：

1. 本发明令广播预警设备具备高可靠性，高稳定性，克服了在户外各种工作环境下可能遇到的绝大多数问题；所述广播预警***建立了一套信息化的自然灾害预警***，可以快速给管理者提供完整的现场资讯、数据、状态，同时结合水利、气象、国土等部门历史资料及图形分析，为会商提供准确信息，真正做到以人为本的减灾预警预报、决策、抢险及调度指挥，尽最大可能减少人们的生命财产损失，保障我们的美丽家园；

2. 本发明将各装置集中安装在支撑装置上，一体化的设计简化了安装过程，提高了安装可靠性，降低了设备出现人为故障的可能性，大大减低设备故障率；

3. 本发明无线通信预警主机采用防潮、防雨水、防震设计，提高了无线通信预警主机的可靠性和运行稳定性；

4. 本发明采用多层次、多重手段防雷击设计，进一步提高了一体化广播预警设备的可靠性；

5. 本发明一体化广播预警设备可以接入无线通信网络构成广播预警***，利用所述无线通信网络还可以把周边三至五公里范围内的泥石流、水位、雨量监测站点统一用超短波或近距离2.4G分别传至一体化广播预警设备的无线通信预警主机，并一起上传至无线通信网络的服务器，组网简单、可靠、成本低，便于管理；

6. 本发明无线通信预警主机对主机内温度、湿度，以及扬声器都采用自动巡检方式，一旦检测到故障，及时上报；另外，组建的广播预警***也可以通过网络巡检最快收集各一体化广播预警设备的实时上传数据，从而令本发明一体化广播预警设备基本实现无人值守。

附图说明

图1本发明“基于无线通信的一体化广播预警设备、***及主机”优选实施例一体化广播预警设备硬件构成示意图；

图2是所述优选实施例户外装置安装箱5内正投影主视示意图；

图3是所述优选实施例无线通信手持装置2的电原理示意图；

图4是所述优选实施例无线通信预警主机1的电原理示意图；

图5是所述优选实施例无线通信预警主机1的机壳131的轴测投影示意图；

图6是所述优选实施例无线通信预警主机1的机盖132的正投影后视示意图；

图7是所述优选实施例无线通信预警主机1的正投影仰视示意图；

图8是所述优选实施例无线通信预警主机1的机壳131内的正投影主视示意图；

图9是所述优选实施例无线通信预警主机1的机壳131内的正投影仰视示意图；

图10是所述优选实施例基于无线通信的广播预警***的组网示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例作进一步详述。

本发明提出一种基于无线通信的一体化广播预警设备，如图1至图9所示，包括包括无线通信预警主机1，无线通信手持装置2，电池供电装置3，至少一扬声器4，户外装置安装箱5和支撑装置7。本发明优选实施例，如图1所示，采用四套各自额定功率是25W的号角喇叭用作扬声器4。所述户外装置安装箱5和扬声器4都安装在支撑装置7上，所述四套扬声器4分别朝向四个方向设置。如图2所示，所述无线通信预警主机1和电池供电装置3都安装在所述户外装置安装箱5内。如图4所示，所述无线通信预警主机1包括中央处理器单元11，电连接该中央处理器单元11的主机无线收发单元12和功率放大单元14，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元15。所述电源管理单元15电连接所述电池供电装置3。所述功放单元14电连接所述扬声器4。如图3所示，所述无线通信手持装置2包括微型控制器Micro Controller Unit单元21，电连接该微型控制器MCU单元21的手持无线收发单元22，用于采集环境声音及人声的拾音单元23和接口单元25，以及为各用电单元提供电能的电源单元26。借助主机无线收发单元12和手持无线收发单元22，所述无线通信预警主机1与无线通信手持装置2建立无线通信连接。如图9所示，借助主机无线收发单元12，所述无线通信预警主机1还能够与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器91建立无线通信连接，从而以一体化广播预警设备为网络节点与所述服务器91构建后文所述基于无线通信的广播预警***。另外，借助主机无线收发单元12，所述无线通信预警主机1还能够与所述一体化广播预警设备外的无线通信终端92建立无线通信连接。所述无线通信终端92是指独立于所述一体化广播预警设备之外的、具有无线通信单元的终端设备，例如无线对讲机，以及安装有无线收发通信单元的泥石流监测装置、水位监测装置、雨量监测装置等。所述无线通信预警主机1的功率放大单元14能够将来自无线通信手持装置2的音频信号发大后输出至扬声器4，从而令操作人员运用无线通信手持装置2实现喊话、播放电台广播、播放通过接口单元25输入的音频信息的功能。所述无线通信手持装置2在实际应用中配备给县、乡、村相关负责人，以便实施信息发布、现场指挥等。由于无线通信手持装置2与无线通信预警主机1之间通过无线通信完成信息传输，省去了现有技术预警主机上的接口和调节旋钮和控制开关，相比现有技术，本发明降低了无线通信预警主机1的成本，提高了操作灵活性。显然，无线通信预警主机1内的功率方法单元14也能够将来自一体化广播预警设备外的服务器91和无线通信终端的音频信号，以及通过有线方式输入至无线通信预警主机1的音频信号放大后输出至扬声器4。

本发明优选实施例考虑到在户外环境提高电源***的可靠性，如果仅采用电池供电装置3，需要定期更换电池供电装置3。为了确保一体化广播预警设备长期保持工作状态，省去定期更换电池供电装置3的程序，充分利用户外环境资源，所述一体化广播预警设备还包括太阳能供电装置6。如图1、图2和图4所示，所述太阳能供电装置6包括太阳能采集板61，以及用于将太阳能转换为电能的能量转换单元62。所述太阳能采集板61安装在所述支撑装置7上。所述能量转换单元62安装在所述户外装置安装箱5内，并电连接所述无线通信预警主机1的电源管理单元15。借助所述电源管理单元15，所述太阳能供电装置6向电池供电装置3充电，或者该太阳能供电装置6直接向无线通信预警主机1内各用电单元提供电能，从而所述太阳能供电装置6既能用于为电池供电装置3充电，也能作为电池供电装置3的后备电源，直接向无线通信预警主机1提供电能，从而确保一体化广播预警设备的电源***运行可靠性。

本发明优选实施例为更进一步提高电源***可靠性，如图4所示，所述无线通信预警主机1的电源管理单元15还接收由所述一体化广播预警设备外部的交流供电***9010输出的电能，借助所述电源管理单元15，交流供电***向电池供电装置3的充电，或者该交流供电***9010向无线通信预警主机1内各用电单元提供电能。在所述太阳能供电装置6和电池供电装置3基础上，再增设一套作为备用的电源***，所述交流供电***9010可以采用220V交流市电，也可以采用380V交流工业用电，为电池供电装置3提供备用充电能源，为无线通信预警主机1提供备用电能输入源。

本发明优选实施例结合上述方案提出一种具体的电源管理单元15的实现方案，如图4所示，所述无线通信预警主机1的电源管理单元15包括电池反接保护电路模块151、直流升压电路模块152、交/直流变换电路模块153、太阳能/交流电能充电转换电路模块154、交流供电/电池供电转换电路模块155、充电管理电路模块156和***电源模块157。本发明优选实施例要保证4×25W号角喇叭扬声器4的功率要求，长时间待机要求，以及正常工作要求，电池组要有30Ah至65Ah的能量输出。所述电池反接保护电路模块151当出现电池供电装置3的电池正负极反接情况时，电池反接保护电路模块151不工作，状态指示灯196不亮，反电压不会送到下一级直流升压电路模块152升压，避免造成元器件烧坏，保证施工安装时设备的可靠性。所述电池供电装置3通过电池反接保护电路模块151输出电能至直流升压电路模块152。要保证向号角喇叭扬声器4输出4×25W，共100W功率，直流升压电路模块152保证有120W的功率输出，本电路设计采用36V，3.5A的输出参数，且本电路模块还设计具有远程关闭控制功能，效率在80%以上。在本发明优选实施例中，所述直流升压电路模块152将输入的电能分别升压处理成14V的第一电压等级的电能和34V的第二电压等级的电能，并将14V的第一电压等级的电能输出至交流供电/电池供电转换电路模块155，将34V的第二电压等级的电能输出至功率放大单元14。所述太阳能供电装置6的能量转换单元62输出18V电能至太阳能/交流电能充电转换电路模块154。太阳能/交流电能充电转换电路模块154还能够反馈太阳能发电能量的控制信号到中央处理器单元11，以便由中央处理器单元11上传至服务器91或者无线发送给责任人，完成太阳能板故障上报功能，以确保设备供电线路正常。例如：长时间没有足够太阳光照射或阴天时间超过设计阈值，则中央处理器单元11会自动向责任人和设置服务器91的远程控制中心发求救信号，来确保设备电源***工作正常。所述交/直流变换电路模块153设计输出功率140W，将来自所述交流供电***9010的交流电能转换为16V的直流电能后分别输出至太阳能/交流电能充电转换电路模块154和交流供电/电池供电转换电路模块155。所述太阳能/交流电能充电转换电路模块154在来自能量转换单元62的18V电能和来自交/直流变换电路模块153的16V电能中，选择其中一种电能分别输出至充电管理电路模块156和***电源模块157。所述充电管理电路模块156将14.6V的电能通过电池反接保护电路模块151输出至电池供电装置3，从而实现向该电池供电装置3充电，并且所述充电管理电路模块156还向中央处理器单元11反馈工作状态数据。所述无线通信预警主机1长时间待机及工作主要由电池供电装置3供电，而电池供电装置3的能量主要靠太阳能发电供应，所述充电管理电路模块156负担着电池供电装置3的使用寿命及足够的能量转换，所以充电管理电路模块156的性能至关重要。同时充电管理电路模块156还要向控制中心电路提供各电源电压报告、充电报告、电池供电装置故障报告，每天定时多次向中央处理器单元11反馈信息，以确保太阳能发电，220V交流供电，以及电池供电装置故障等及时反馈给设置服务器91的远程控制中心或相关责任人，一旦发现故障立刻上报，达到设备无人值守功能。如上报电池供电装置故障、太阳能发电板故障等信息内容，此时设置服务器91的远程控制中心地图上该基站位置报警灯将会闪亮，同时负责人会收到该预警设备编号短信报警，直到故障解除。交流供电/电池供电转换电路模块155在来自直流升压电路模块152的14V的第一电压等级的电能和来自交/直流变换电路模块153的16V的电能中，选择其中一种电能输出至***电源模块157。交流供电/电池供电转换电路模块155以电池组供电优先，以简单可靠地方法来完成自动切换。用两组电源能量通过隔离二极管完成，即将交流供电***9010电能转换为直流16V通过该二极管输出。来自直流升压电路模块152的直流14V直接供负载，当电池组供电时，二极管不导通。所述***电源模块157根据无线通信预警主机1的各用电单元的需求，将输入的电能转换为分别适用各用电单元的电能并相应输出至各用电单元。本发明优选实施例，所述***电源模块157分别输出3.3V、5V和12V的电能至各适用的用电单元。

为了提高上述无线通信预警主机1的防雷击能力，所述无线通信预警主机1还包括至少一防雷保护单元16，所述防雷保护单元分别电连接在所述太阳能供电装置6的能量转换单元62与太阳能/交流电能充电转换电路模块154之间，所述交流供电***与交/直流变换电路模块153之间，以及所述扬声器4与功率放大单元14之间。所述防雷保护单元16包括放电管防雷保护模块和金属氧化物压敏电阻Metal Oxide Varistor防雷保护模块，从而对太阳能/交流电能充电转换电路模块154、交/直流变换电路模块153和功率放大单元14实施双重防雷保护。

本发明优选实施例，如图4所示，无线通信预警主机1适用多种无线通信方式，无线通信预警主机1的主机无线收发单元12包括用于接收移动通信网络无线信号和无线通信终端信号的远距无线通信天线121，电连接该远距无线通信天线121的天线合路器模块122，电连接所述天线合路器模块122的移动通信网络信号处理模块123和数传/对讲无线通信信号集成处理模块124，用于接收近距离无线通信信号的近距无线通信天线126，以及电连接该近距无线通信天线126的近距无线通信信号处理模块127。所述天线合路器模块122共用一条远距无线通信天线121，接收移动通信网络无线信号和无线通信终端信号，达到简单安装互不干扰，通过匹配调试传送各路信号，达到最佳灵敏度。所述数传/对讲无线通信信号集成处理模块124采用小型对讲机模块，灵敏度达到-124db，功率0.5uW，频率在400-470MHZ范围内可调，具有音频功能，可与中央处理器单元11通过串口通信，可守候在两个以上频点工作；工作电压标准值5V。一体化广播预警设备应用中，村、组责任人可单独用作为无线通信终端92的手持对讲机与无线通信预警主机1喊话，通信距离达2-5公里；同时，乡镇级部门通过车载电台，例如25W发射功率的电台可以30公里范围内喊话；并且具备群呼功能，例如，乡水利要通知喊话，各村、组一体化广播预警设备都可以工作播报。所述数传/对讲无线通信信号集成处理模块124的数据功能用于采集外部数据，例如在距离一体化广播预警设备2-5公里范围内，如果要采集河道水位，周边雨量等数据，可以由具有无线通信单元的水位采集无线终端装置92和雨量采集无线终端装置92将采集数据传送到数传/对讲无线通信信号集成处理模块124，通过串口传输至中央处理器单元11，由中央处理器单元11控制打开作为移动通信网络信号处理模块123的后文所述的基于全球移动通信***GSM/码分多址CDMA技术的移动通信网络信号处理模块上传至设置有服务器91的远程控制中心，实时更新水文地图。所述移动通信网络信号处理模块123电连接中央处理器单元11，用于与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器91进行数据交互。所述数传/对讲无线通信信号集成处理模块124电连接中央处理器单元11，用于与无线通信终端92进行数据交互。所述近距无线通信信号处理模块127电连接中央处理器单元11，用于与无线通信手持装置2的手持无线收发单元22进行数据交互。

本发明优选实施例，所述远距无线通信天线121还可以接收北斗卫星无线通信信号，那么所述主机无线收发单元12还包括北斗卫星无线通信信号处理模块125。该北斗卫星无线通信信号处理模块125电连接在天线合路器模块122与中央处理器单元11之间，用于与北斗卫星进行数据交互。

本发明优选实施例，所述移动通信网络信号包括基于全球移动通信***Global System for Mobile communications的移动通信网络无线通信信号，以及基于码分多址Code Division Multiple Access技术的移动通信网络无线通信信号，那么所述移动通信网络信号处理模块123就是基于全球移动通信***GSM/码分多址CDMA技术的移动通信网络信号处理模块。本发明优选实施例移动通信网络信号处理模块123选用基于GSM技术的移动通信网络信号处理模块模块，成本低，信号覆盖范围广，可以满足基本应用。移动通信网络信号处理模块123是本机的核心单元之一，它是与远程控制中心沟通、遥控的主要通道。例如：预警短信接收、电话通道、图片上传、接收控制中心指令等。移动通信网络信号处理模块123与中央处理器单元11做实时沟通，同时也是无线通信预警主机1权限设置、故障上报、软件升级等信号通道，所以无线通信预警主机1中央处理器单元11实时看守着它的工作状况，发现异常时，马上复位启动。所述近距离无线通信信号是基于蓝牙Bluetooth技术的近距离无线通信信号，那么所述近距无线通信天线126是基于蓝牙技术的天线，所述近距无线通信信号处理模块127是基于蓝牙技术的近距无线通信信号处理模块。为配合所述近距无线通信信号处理模块，如图3所示，所述无线通信手持装置2的手持无线收发单元22包括电连接所述微型控制器MCU单元21的手持近距无线通信信号处理模块222，进而为配合所述基于蓝牙技术的近距无线通信信号处理模块，所述手持近距无线通信信号处理模块222就是基于蓝牙技术的手持近距无线通信信号处理模块，所述无线通信手持装置2的手持无线收发单元22还包括电连接所述手持近距无线通信信号处理模块222的手持近距无线通信天线221，进而该手持近距无线通信天线221在本发明优选实施例中是基于蓝牙技术的手持近距无线通信天线221。所述基于蓝牙技术的近距无线通信天线126、近距无线通信信号处理模块127、手持近距无线通信天线221和手持近距无线通信信号处理模块222虽然通信距离近，但能够高质量的无线传输音频数据信号，从而能够利用无线通信手持装置2的接口单元25播放各种媒体音频数据信息。另外，所述无线通信手持装置2的手持无线收发单元22还包括电连接所述微型控制器MCU单元21的手持远距无线通信信号处理模块224，以及电连接该手持远距无线通信信号处理模块224的手持远距无线通信天线223。所述手持远距无线通信天线223和手持远距无线通信信号处理模块224用于配合完成接收广播音频数据信息。所述无线通信手持装置2的接口单元25可采用使用大部分媒体播放器的USB接口。

本发明优选实施例中央处理器单元11是无线通信预警主机1的核心电路，采用工业级ARM9处理器完成，它实时守候在工作岗位，监测、查询、分析、判断，发布指令密切与各电路、模块保持沟通，发现问题及时上报。中央处理器单元11与移动通信网络信号处理模块123配合，控制短信播报及播报次数，处理GPRS以及以太网的远程升级信息，控制移动通信网络信号处理模块123电话信号、对讲信号、蓝牙接收、喊话等信息的优先等级，支持远程音量大小功能、支持远程5公里内数传雨量及水位信息上传，支持上传图片及视频，巡检太阳能、220V交流输入、12V电池组等工况上传，扬声器回路故障上传，远程中心遥测控制应答等等。

为了确保扬声器4在常待机工况下能够正常工作，所述无线通信预警主机1还包括超声发声电路单元17和扬声器自检电路单元191。所述超声发声电路单元17电连接在中央处理器单元11与功率放大单元14之间。所述扬声器自检电路单元191电连接在所述功率放大单元14与扬声器4之间。当需要对扬声器4进行自检时，所述超声发声电路单元17被中央处理器单元11启动。所述功率放大单元14将由超声发声电路单元17输入的2万赫兹以上的超声音频信号放大处理后输出至扬声器自检电路单元191。该扬声器自检电路单元191借助超声音频信号检测各扬声器4反馈的电参数，以判断各扬声器4是否能够正常工作，并将各扬声器4的工作状态反馈至中央处理单元11。

进一步地，本发明还提出一种用于所述无线通信预警主机的扬声器自检方法，所述无线通信预警主机1还包括超声发声电路单元17和扬声器自检电路单元191。所述超声发声电路单元17电连接在中央处理器单元11与功率放大单元14之间。所述扬声器自检电路单元191电连接在所述功率放大单元14与扬声器4之间。所述扬声器自检方法包括如下步骤，

A. 在中央处理器单元11设置的启动扬声器自检时刻，启动所述超声发声电路单元17和扬声器自检电路单元191；

B. 所述超声发声电路单元17向功率放大单元14输出2万赫兹以上的超声音频信号；所述功率放大单元14对该超声音频信号放大处理后，通过扬声器自检电路单元17输出至各扬声器4；

C. 所述扬声器自检电路单元17根据扬声器4反馈的电参数判断各扬声器4是否处于正常工作状态，如果判断扬声器4处于正常工作状态，执行步骤E；如果判断扬声器4没有处于正常工作状态，向中央处理器单元11反馈扬声器警示信息数据，执行步骤D；

D. 中央处理器单元11控制主机无线收发单元12发出所述扬声器警示信息数据，执行步骤E；

E. 关闭超声发声电路单元17和扬声器自检电路单元191，返回步骤A。

所述超声发声电路单元17输出的2万赫兹以上的超声音频信号超出了人类听力范围，因而上述方法实施过程中不影响一体化广播预警设备周边的居住和生活环境。由于一体化广播预警设备长期处于待机工作状态，扬声器4又长期处在户外的复杂环境中，现有技术虽然会定期检查扬声器4是否能够正常工作，但还是不能确保扬声器4在真正需要的时候能够正常工作。通过上述方法可以在一天之内对扬声器4多次测试，基本避免在需要扬声器4的时候，扬声器4出现故障的情况，提高了一体化广播预警设备的可靠性和稳定性。

为了防潮、防水，确保无线通信预警主机1内各单元工作环境的温度和湿度适宜，所述无线通信预警主机1还包括超声发声电路单元17和温度/湿度检测单元192。所述超声发声电路单元17电连接在中央处理器单元11与功率放大单元14之间。所述温度/湿度检测单元192电连接所述中央处理器单元11。当温度/湿度检测单元192检测到温度或者湿度超出了设置的阈值范围时，中央处理器单元11启动超声发声电路单元17。所述功率放大单元14将由超声发声电路单元17输入的2万赫兹以上的超声音频信号放大处理后输出至扬声器4。借助所述功率放大单元14的发热器件改变无线通信预警主机1内的温度和/或湿度，进而令该温度和湿度调整在设置的阈值范围内。

进一步地，本发明提出一种用于所述无线通信预警主机的自动调节主机内温度/湿度的方法，所述无线通信预警主机1还包括超声发声电路单元17和温度/湿度检测单元192。所述超声发声电路单元17电连接在中央处理器单元11与功率放大单元14之间。所述温度/湿度检测单元192电连接所述中央处理器单元11。所述自动调节主机内温度/湿度的方法包括如下步骤，

A. 当温度/湿度检测单元192检测到无线通信预警主机1内的温度或者湿度超出了设置的阈值范围时，启动超声发声电路单元17和功率放大单元14；

B. 所述超声发声电路单元17向功率放大单元14输出2万赫兹以上的超声音频信号；所述功率放大单元14对该超声音频信号放大处理后输出至各扬声器4，令功率放大单元14的发热器件产生热量，加热无线通信预警主机1内的空气；

C. 中央处理器单元11经过设定的加热时间，根据温度/湿度检测单元192输入的数据判断无线通信预警主机1内的温度或者湿度是否超出了设置的阈值范围；如果所述温度或者湿度超出了设置的阈值范围，返回步骤B；如果所述温度和湿度都没有超出了设置的阈值范围，执行步骤D；

D. 关闭超声发声电路单元17和功率放大单元14，返回步骤A。

功率放大单元14工作时，该功率放大单元14发热器件产生的热量既可用于调整无线通信预警主机1内的湿度，也可以用于调整无线通信预警主机1内的温度，所以上述方法同时针对温度和湿度调整，显然，将该方法也适用于单独调整温度，或者单独调整湿度。通过实施上述方法，可以确保一体化广播预警设备在潮湿环境、极热环境和极冷环境中都能够正常运行，提高了一体化广播预警设备的可靠性和稳定性。

本发明优选实施例，如图4所示，为了确保无线通信预警主机1低功耗运行，所述无线通信预警主机1还包括电连接在中央处理器单元11与功率放大单元14之间的开关电路模块195。该开关电路模块195受中央处理器11控制，在需要启动所述功率放大单元14时，才开启开关电路模块195，启动功率放大单元14，在不需要启动所述功率放大单元14时，关闭开关电路模块195，令功率放大单元14退出工作状态。在无线通信预警主机1内，最耗电单元应当是功率放大单元14，通过上述开关电路模块195能够有效控制功率放大单元14在必要时候才投入运行，闲时避免功率放大单元14无谓消耗电能，提高无线通信预警主机1的电源使用效率。

为了防止断电故障影像无线通信预警主机1运行，如图4所示，所述无线通信预警主机1还包括电连接中央处理器单元11的黑匣子单元18。该黑匣子单元18包括应急电源模块。当中央处理器单元11借助电源管理单元15检测到失去电能供给时，启动所述黑匣子单元18。该黑匣子单元18向中央处理器单元11和主机无线收发单元12提供电能，以令主机无线收发单元12在中央处理器单元11控制下发出主机断电的警示信息数据。本发明优选实施例中，所述应急电源模块可以从充电管理电路模块156获取充电电能。

为了实时观察现场情况，所述无线通信预警主机1还包括电连接所述中央处理器单元11的视频采集以太网电路单元193，该视频采集以太网电路单元193为外置摄像装置提供接口并能够处理外置摄像装置采集的视频信息数据，并且为链接有线以太网提供接口。设置有服务器91的控制中心可以通过无线通信网络对外置摄像装置实施控制，在有条件的情况下，借助视频采集以太网电路单元193的以太网接口，能够通过有限以太网向设置有服务器91的控制中心实时传输数据，并对外置摄像装置实施控制。

本发明优选实施例，如图4所示，为了给无线通信预警主机1能够以有线传输数据作为备用数据传输方式，所述无线通信预警主机1还包括电连接所述中央处理器单元11的采集数据变换电路194。该采集数据变换电路194为数据以有线方式输入至无线通信预警主机1提供至少一个电连接端口，并能够选择切换各电连接端口。本发明优选实施例，一路数据由有线手持喊话器通过采集数据变换电路194送入中央处理器单元11，做为现场喊话指挥；另一路数据预留有线方式水位采集、雨量采集输入口通过采集数据变换电路194送入中央处理器单元11，并上传设置有服务器91的控制中心。

为了提高整个一体化广播预警设备的防雷击能力，所述一体化广播预警设备还包括安装在所述支撑装置7顶部的避雷针81，以及安装在所述支撑装置7上的避雷接地装置82，所述避雷针81与避雷接地装置82电连接，从而对安装在支撑装置7上的各装置实施防雷保护。

另外，所述无线通信预警主机1还包括至少一防雷保护单元16，该防雷保护单元16包括放电管防雷保护模块和金属氧化物压敏电阻MOV防雷保护模块；所述各防雷保护单元16分别电连接在以有线方式电连接无线通信预警主机1的装置与该无线通信预警主机1内被电连接的单元之间。所述由户外安装箱5外以有线方式电连接无线通信预警主机1的装置是指任何符合该条件的装置，在本发明优选实施例中，如图2所示，由户外安装箱5外以有线方式电连接无线通信预警主机1的装置包括能量转换单元62、一体化广播预警设备外部的交流供电***9010和扬声器4。所述一体化广播预警设备外部的交流供电***9010借助连接导线9001电连接户外安装箱5内的无线通信预警主机1的交/直流变换电路模块153；所述能量转换单元62借助连接导线9002电连接户外安装箱5外的太阳能采集板61与无线通信预警主机1的太阳能/交流电能充电转换电路模块154之间；所述扬声器4借助连接导线9003电连接户外安装箱5内的无线通信预警主机1的功率放大单元14。那么在一体化广播预警设备外部的交流供电***9010与交/直流变换电路模块153之间，能量转换单元62与太阳能/交流电能充电转换电路模块154之间，扬声器4与功率放大单元14之间都应当设置防雷保护单元16。

本发明优选实施例，如图6至图9所示，所述无线通信预警主机1包括用铸铝材料制成的盒状机壳131，用铸铝材料制成的、罩盖在该机壳盒口的机盖132，以及至少一印刷电路板133。所述无线通信预警主机1的各单元分别设置在各印刷电路板上133。所述印刷电路板上加工有至少一个固定通孔134。所述机壳131内设置有至少一个轴线垂直于机壳131内面的柱状定位立柱135。该定位立柱135***所述印刷电路板133的固定通孔134，并借助用弹性材料制成的、紧配合地套在定位立柱135与固定通孔134之间的垫圈136，将所述印刷电路板133弹性地固定在定位立柱135上。

更具体地，如图9所示，所述定位立柱135上能够层叠的固定安装两个以上的印刷电路板133。

为了提高无线通信预警主机1防水能力，如图5和图6所示，所述机壳131盒口顶部边缘设置有防水立壁137，所述机盖132底部边缘设置有防水胶圈138。借助套在所述防水立壁137外防水胶圈138，所述机盖132防水地封闭所述机壳131。

为了提高无线通信预警主机1的散热能力，所述功率放大单元14的发热器件被固定设置在所述机壳131内面上，令发热器件产生的热量能够传导至机壳131上，从而借助机壳131实现为所述发热器件散热。

为了便于掌握无线通信预警主机1的工作状态，如图7所示，所述无线通信预警主机1还设置有至少一个状态指示灯196。所述户外装置安装箱5的底部用透明材料制成；在该户外装置安装箱5内的所有装置中，所述无线通信预警主机1安装在最下方，从而令所述无线通信预警主机1的状态指示灯196能够从户外装置安装箱5的底部被观察到。所述无线通信预警主机1还设置有一个以上的有线电连接接口9004，为确保连接可靠，该有线电连接接口9004采用航空插头接口。

如图10所示，本发明还提出一种基于无线通信的广播预警***，包括至少一套基于无线通信的一体化广播预警设备93，至少一台基于无线通信网络的服务器91。从而以各一体化广播预警设备93为网络节点与各服务器91构成一无线通信网络***。所述一体化广播预警设备93包括无线通信预警主机1，无线通信手持装置2，电池供电装置3，至少一扬声器4，户外装置安装箱5以及支撑装置7。所述户外装置安装箱5和扬声器4都安装在支撑装置7上。所述无线通信预警主机1和电池供电装置3都安装在所述户外装置安装箱5内。所述无线通信预警主机1包括中央处理器单元11，电连接该中央处理器单元11的主机无线收发单元12和功率放大单元14，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元15。所述电源管理单元15电连接所述电池供电装置3。所述功放单元14电连接所述扬声器4。所述无线通信手持装置2包括微型控制器MCU单元21，电连接该微型控制器MCU单元21的手持无线收发单元22、拾音单元23和接口单元25，以及为各用电单元提供电能的电源单元26。借助主机无线收发单元12和手持无线收发单元22，所述无线通信预警主机1与无线通信手持装置2建立无线通信连接。借助主机无线收发单元12，所述无线通信预警主机1与所述服务器91和/或无线通信终端92建立无线通信连接。所述无线通信预警主机1的功率放大单元14能够将来自无线通信手持装置2的音频信号发大后输出至扬声器4。所述无线通信终端92是指独立于所述一体化广播预警设备93之外的、具有无线通信单元的终端设备。上述提及所有具体实施例方案都适用于所述基于无线通信的广播预警***。本发明优选实施例的各具体实施方案都适用于所述基于无线通信的广播预警***，此处不再赘述。

综上所述，本发明具体提出一种无线通信预警主机1，用于基于无线通信的一体化广播预警设备，所述一体化广播预警设备还包括无线通信手持装置2，电池供电装置3，至少一扬声器4，户外装置安装箱5，以及支撑装置7。所述户外装置安装箱5和扬声器4都安装在支撑装置7上。所述无线通信预警主机1和电池供电装置3都安装在所述户外装置安装箱5内。所述无线通信预警主机1包括中央处理器单元11，电连接该中央处理器单元11的主机无线收发单元12和功率放大单元14，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元15。所述电源管理单元15电连接所述电池供电装置3。所述功放单元14电连接所述扬声器4。所述无线通信手持装置2包括微型控制器MCU单元21，电连接该微型控制器MCU单元21的手持无线收发单元22、拾音单元23和接口单元25，以及为各用电单元提供电能的电源单元26。借助主机无线收发单元12和手持无线收发单元22，所述无线通信预警主机1与无线通信手持装置2建立无线通信连接。借助主机无线收发单元12，所述无线通信预警主机1还能够与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器91和/或无线通信终端92建立无线通信连接。所述无线通信预警主机1的功率放大单元14能够将来自无线通信手持装置2的音频信号发大后输出至扬声器4。所述无线通信终端92是指独立于所述一体化广播预警设备之外的、具有无线通信单元的终端设备。上述提及所有优选实施例方案都适用于所述无线通信预警主机1，此处不再赘述。

Claims (23)

1.一种基于无线通信的一体化广播预警设备，包括至少一扬声器(4)；其特征在于：

还包括无线通信预警主机(1)、无线通信手持装置(2)、电池供电装置(3)、户外装置安装箱(5)和支撑装置(7)；所述户外装置安装箱(5)和扬声器(4)都安装在支撑装置(7)上；所述无线通信预警主机(1)和电池供电装置(3)都安装在所述户外装置安装箱(5)内；

所述无线通信预警主机(1)包括中央处理器单元(11)，电连接该中央处理器单元(11)的主机无线收发单元(12)和功率放大单元(14)，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元(15)；所述电源管理单元(15)电连接所述电池供电装置(3)；所述功放单元(14)电连接所述扬声器(4)；

所述无线通信手持装置(2)包括微型控制器Micro Controller Unit单元(21)，电连接该微型控制器MCU单元(21)的手持无线收发单元(22)、拾音单元(23)和接口单元(25)，以及为各用电单元提供电能的电源单元(26)；

借助主机无线收发单元(12)和手持无线收发单元(22)，所述无线通信预警主机(1)与无线通信手持装置(2)建立无线通信连接；借助主机无线收发单元(12)，所述无线通信预警主机(1)还能够与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器(91)和/或无线通信终端(92)建立无线通信连接；所述无线通信预警主机(1)的功率放大单元(14)能够将来自无线通信手持装置(2)的音频信号发大后输出至扬声器(4)；所述无线通信终端(92)是指独立于所述一体化广播预警设备之外的、具有无线通信单元的终端设备；

所述无线通信预警主机(1)还包括超声发声电路单元(17)和温度/湿度检测单元(192)；

所述超声发声电路单元(17)电连接在中央处理器单元(11)与功率放大单元(14)之间；所述温度/湿度检测单元(192)电连接所述中央处理器单元(11)；

当温度/湿度检测单元(192)检测到温度或者湿度超出了设置的阈值范围时，中央处理器单元(11)启动超声发声电路单元(17)；所述功率放大单元(14)将由超声发声电路单元(17)输入的2万赫兹以上的超声音频信号放大处理后输出至扬声器(4)；借助所述功率放大单元(14)的发热器件改变无线通信预警主机(1)内的温度和/或湿度，进而令该温度和湿度调整在设置的阈值范围内。

2.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

还包括太阳能供电装置(6)；所述太阳能供电装置(6)包括太阳能采集板(61)，以及用于将太阳能转换为电能的能量转换单元(62)；

所述太阳能采集板(61)安装在所述支撑装置(7)上；所述能量转换单元(62)安装在所述户外装置安装箱(5)内，并电连接所述无线通信预警主机(1)的电源管理单元(15)；借助该电源管理单元(15)，所述太阳能供电装置(6)向电池供电装置(3)充电，或者该太阳能供电装置(6)直接向无线通信预警主机(1)内各用电单元提供电能。

3.根据权利要求2所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)的电源管理单元(15)还接收由所述一体化广播预警设备外部的交流供电***输出的电能，借助所述电源管理单元(15)，交流供电***向电池供电装置(3)的充电，或者该交流供电***向无线通信预警主机(1)内各用电单元提供电能。

4.根据权利要求3所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)的电源管理单元(15)包括电池反接保护电路模块(151)、直流升压电路模块(152)、交/直流变换电路模块(153)、太阳能/交流电能充电转换电路模块(154)、交流供电/电池供电转换电路模块(155)、充电管理电路模块(156)和***电源模块(157)；

所述电池供电装置(3)通过电池反接保护电路模块(151)输出电能至直流升压电路模块(152)；该直流升压电路模块(152)将输入的电能分别升压处理成第一电压等级的电能和第二电压等级的电能，并将第一电压等级的电能输出至交流供电/电池供电转换电路模块(155)，将第二电压等级的电能输出至功率放大单元(14)；

所述太阳能供电装置(6)的能量转换单元(62)输出电能至太阳能/交流电能充电转换电路模块(154)；

所述交/直流变换电路模块(153)将来自所述交流供电***的交流电能转换为直流电能后分别输出至太阳能/交流电能充电转换电路模块(154)和交流供电/电池供电转换电路模块(155)；

所述太阳能/交流电能充电转换电路模块(154)在来自能量转换单元(62)的电能和来自交/直流变换电路模块(153)的电能中，选择其中一种电能分别输出至充电管理电路模块(156)和***电源模块(157)；

所述充电管理电路模块(156)将电能通过电池反接保护电路模块(151)输出至电池供电装置(3)，从而实现向该电池供电装置(3)充电，并且所述充电管理电路模块(156)还向中央处理器单元(11)反馈工作状态数据；

交流供电/电池供电转换电路模块(155)在来自直流升压电路模块(152)的第一电压等级的电能和来自交/直流变换电路模块(153)的电能中，选择其中一种电能输出至***电源模块(157)；

所述***电源模块(157)根据无线通信预警主机(1)的各用电单元的需求，将输入的电能转换为分别适用各用电单元的电能并相应输出至各用电单元。

5.根据权利要求4所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还包括至少一防雷保护单元(16)，所述防雷保护单元分别电连接在所述太阳能供电装置(6)的能量转换单元(62)与太阳能/交流电能充电转换电路模块(154)之间，所述交流供电***与交/直流变换电路模块(153)之间，以及所述扬声器(4)与功率放大单元(14)之间；

所述防雷保护单元(16)包括放电管防雷保护模块和金属氧化物压敏电阻Metal OxideVaristor防雷保护模块，从而对太阳能/交流电能充电转换电路模块(154)、交/直流变换电路模块(153)和功率放大单元(14)实施双重防雷保护。

6.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

无线通信预警主机(1)的主机无线收发单元(12)包括用于接收移动通信网络无线信号和无线通信终端信号的远距无线通信天线(121)，电连接该远距无线通信天线(121)的天线合路器模块(122)，电连接所述天线合路器模块(122)的移动通信网络信号处理模块(123)和数传/对讲无线通信信号集成处理模块(124)，用于接收近距离无线通信信号的近距无线通信天线(126)，以及电连接该近距无线通信天线(126)的近距无线通信信号处理模块(127)；

所述移动通信网络信号处理模块(123)电连接中央处理器单元(11)，用于与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器(91)进行数据交互；所述数传/对讲无线通信信号集成处理模块(124)电连接中央处理器单元(11)，用于与无线通信终端(92)进行数据交互；所述近距无线通信信号处理模块(127)电连接中央处理器单元(11)，用于与无线通信手持装置(2)的手持无线收发单元(22)进行数据交互。

7.根据权利要求6所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述远距无线通信天线(121)还可以接收北斗卫星无线通信信号，那么所述主机无线收发单元(12)还包括北斗卫星无线通信信号处理模块(125)；

该北斗卫星无线通信信号处理模块(125)电连接在天线合路器模块(122)与中央处理器单元(11)之间，用于与北斗卫星进行数据交互。

8.根据权利要求6所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述移动通信网络信号包括基于全球移动通信***Global System for Mobilecommunications的移动通信网络无线通信信号，以及基于码分多址Code Division MultipleAccess技术的移动通信网络无线通信信号，那么所述移动通信网络信号处理模块(123)就是基于全球移动通信***GSM/码分多址CDMA技术的移动通信网络信号处理模块；

所述近距离无线通信信号是基于蓝牙Bluetooth技术的近距离无线通信信号，那么所述近距无线通信天线(126)是基于蓝牙技术的天线，所述近距无线通信信号处理模块(127)是基于蓝牙技术的近距无线通信信号处理模块，所述无线通信手持装置(2)的手持无线收发单元(22)包括基于蓝牙技术的手持近距无线通信信号处理模块(222)。

9.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还包括超声发声电路单元(17)和扬声器自检电路单元(191)；

所述超声发声电路单元(17)电连接在中央处理器单元(11)与功率放大单元(14)之间；所述扬声器自检电路单元(191)电连接在所述功率放大单元(14)与扬声器(4)之间；

当需要对扬声器(4)进行自检时，所述超声发声电路单元(17)被中央处理器单元(11)启动；所述功率放大单元(14)将由超声发声电路单元(17)输入的2万赫兹以上的超声音频信号放大处理后输出至扬声器自检电路单元(191)；该扬声器自检电路单元(191)借助超声音频信号检测各扬声器(4)反馈的电参数，以判断各扬声器(4)是否能够正常工作，并将各扬声器(4)的工作状态反馈至中央处理单元(11)。

10.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还包括电连接在中央处理器单元(11)与功率放大单元(14)之间的开关电路模块(195)；

该开关电路模块(195)受中央处理器(11)控制，在需要启动所述功率放大单元(14)时，才开启开关电路模块(195)，启动功率放大单元(14)，在不需要启动所述功率放大单元(14)时，关闭开关电路模块(195)，令功率放大单元(14)退出工作状态。

11.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还包括电连接中央处理器单元(11)的黑匣子单元(18)；该黑匣子单元(18)包括应急电源模块；

当中央处理器单元(11)借助电源管理单元(15)检测到失去电能供给时，启动所述黑匣子单元(18)；该黑匣子单元(18)向中央处理器单元(11)和主机无线收发单元(12)提供电能，以令主机无线收发单元(12)在中央处理器单元(11)控制下发出主机断电的警示信息数据。

12.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还包括电连接所述中央处理器单元(11)的视频采集以太网电路单元(193)，该视频采集以太网电路单元(193)为外置摄像装置提供接口并能够处理外置摄像装置采集的视频信息数据，并且为链接有线以太网提供接口。

13.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还包括电连接所述中央处理器单元(11)的采集数据变换电路(194)；该采集数据变换电路(194)为数据以有线方式输入至无线通信预警主机(1)提供至少一个电连接端口，并能够选择切换各电连接端口。

14.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

还包括安装在所述支撑装置(7)顶部的避雷针(81)，以及安装在所述支撑装置(7)上的避雷接地装置(82)，所述避雷针(81)与避雷接地装置(82)电连接，从而对安装在支撑装置(7)上的各装置实施防雷保护。

15.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还包括至少一防雷保护单元(16)，该防雷保护单元(16)包括放电管防雷保护模块和金属氧化物压敏电阻MOV防雷保护模块；

所述各防雷保护单元(16)分别电连接在由户外安装箱(5)外以有线方式电连接无线通信预警主机(1)的装置与该无线通信预警主机(1)内被电连接的单元之间。

16.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)包括用铸铝材料制成的盒状机壳(131)，用铸铝材料制成的、罩盖在该机壳盒口的机盖(132)，以及至少一印刷电路板(133)；

所述无线通信预警主机(1)的各单元分别设置在各印刷电路板上(133)；所述印刷电路板上加工有至少一个固定通孔(134)；

所述机壳(131)内设置有至少一个轴线垂直于机壳(131)内面的柱状定位立柱(135)；该定位立柱(135)***所述印刷电路板(133)的固定通孔(134)，并借助用弹性材料制成的、紧配合地套在定位立柱(135)与固定通孔(134)之间的垫圈(136)，将所述印刷电路板(133)弹性地固定在定位立柱(135)上。

17.根据权利要求16所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述定位立柱(135)上能够层叠的固定安装两个以上的印刷电路板(133)。

18.根据权利要求16所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述机壳(131)盒口顶部边缘设置有防水立壁(137)，所述机盖(132)底部边缘设置有防水胶圈(138)；

借助套在所述防水立壁(137)外防水胶圈(138)，所述机盖(132)防水地封闭所述机壳(131)。

19.根据权利要求16所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述功率放大单元(14)的发热器件被固定设置在所述机壳(131)内面上，令发热器件产生的热量能够传导至机壳(131)上，从而借助机壳(131)实现为所述发热器件散热。

20.根据权利要求1所述的基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还设置有至少一个状态指示灯(196)；所述户外装置安装箱(5)的底部用透明材料制成；

在该户外装置安装箱(5)内的所有装置中，所述无线通信预警主机(1)安装在最下方，从而令所述无线通信预警主机(1)的状态指示灯(196)能够从户外装置安装箱(5)的底部被观察到。

21.一种基于无线通信的广播预警***，其特征在于：

包括至少一套基于无线通信的一体化广播预警设备(93)，至少一台基于无线通信网络的服务器(91)；从而以各一体化广播预警设备(93)为网络节点与各服务器(91)构成一无线通信网络***；

所述一体化广播预警设备(93)包括无线通信预警主机(1)，无线通信手持装置(2)，电池供电装置(3)，至少一扬声器(4)，户外装置安装箱(5)以及支撑装置(7)；所述户外装置安装箱(5)和扬声器(4)都安装在支撑装置(7)上；所述无线通信预警主机(1)和电池供电装置(3)都安装在所述户外装置安装箱(5)内；

所述无线通信预警主机(1)包括中央处理器单元(11)，电连接该中央处理器单元(11)的主机无线收发单元(12)和功率放大单元(14)，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元(15)；所述电源管理单元(15)电连接所述电池供电装置(3)；所述功放单元(14)电连接所述扬声器(4)；

所述无线通信手持装置(2)包括微型控制器MCU单元(21)，电连接该微型控制器MCU单元(21)的手持无线收发单元(22)、拾音单元(23)和接口单元(25)，以及为各用电单元提供电能的电源单元(26)；

借助主机无线收发单元(12)和手持无线收发单元(22)，所述无线通信预警主机(1)与无线通信手持装置(2)建立无线通信连接；借助主机无线收发单元(12)，所述无线通信预警主机(1)与所述服务器(91)和/或无线通信终端(92)建立无线通信连接；所述无线通信预警主机(1)的功率放大单元(14)能够将来自无线通信手持装置(2)的音频信号发大后输出至扬声器(4)；所述无线通信终端(92)是指独立于所述一体化广播预警设备(93)之外的、具有无线通信单元的终端设备；

所述无线通信预警主机(1)还包括超声发声电路单元(17)和温度/湿度检测单元(192)；

所述超声发声电路单元(17)电连接在中央处理器单元(11)与功率放大单元(14)之间；所述温度/湿度检测单元(192)电连接所述中央处理器单元(11)；

当温度/湿度检测单元(192)检测到温度或者湿度超出了设置的阈值范围时，中央处理器单元(11)启动超声发声电路单元(17)；所述功率放大单元(14)将由超声发声电路单元(17)输入的2万赫兹以上的超声音频信号放大处理后输出至扬声器(4)；借助所述功率放大单元(14)的发热器件改变无线通信预警主机(1)内的温度和/或湿度，进而令该温度和湿度调整在设置的阈值范围内。

22.一种无线通信预警主机，用于基于无线通信的一体化广播预警设备，其特征在于：

所述一体化广播预警设备还包括无线通信手持装置(2)，电池供电装置(3)，至少一扬声器(4)，户外装置安装箱(5)，以及支撑装置(7)；所述户外装置安装箱(5)和扬声器(4)都安装在支撑装置(7)上；所述无线通信预警主机(1)和电池供电装置(3)都安装在所述户外装置安装箱(5)内；

所述无线通信预警主机(1)包括中央处理器单元(11)，电连接该中央处理器单元(11)的主机无线收发单元(12)和功率放大单元(14)，以及为各用电单元提供电能的电源管理单元(15)；所述电源管理单元(15)电连接所述电池供电装置(3)；所述功放单元(14)电连接所述扬声器(4)；

所述无线通信手持装置(2)包括微型控制器MCU单元(21)，电连接该微型控制器MCU单元(21)的手持无线收发单元(22)、拾音单元(23)和接口单元(25)，以及为各用电单元提供电能的电源单元(26)；

借助主机无线收发单元(12)和手持无线收发单元(22)，所述无线通信预警主机(1)与无线通信手持装置(2)建立无线通信连接；借助主机无线收发单元(12)，所述无线通信预警主机(1)还能够与所述一体化广播预警设备外的无线通信网络的服务器(91)和/或无线通信终端(92)建立无线通信连接；所述无线通信预警主机(1)的功率放大单元(14)能够将来自无线通信手持装置(2)的音频信号发大后输出至扬声器(4)；所述无线通信终端(92)是指独立于所述一体化广播预警设备之外的、具有无线通信单元的终端设备；

所述无线通信预警主机(1)还包括超声发声电路单元(17)和温度/湿度检测单元(192)；

所述超声发声电路单元(17)电连接在中央处理器单元(11)与功率放大单元(14)之间；所述温度/湿度检测单元(192)电连接所述中央处理器单元(11)；

当温度/湿度检测单元(192)检测到温度或者湿度超出了设置的阈值范围时，中央处理器单元(11)启动超声发声电路单元(17)；所述功率放大单元(14)将由超声发声电路单元(17)输入的2万赫兹以上的超声音频信号放大处理后输出至扬声器(4)；借助所述功率放大单元(14)的发热器件改变无线通信预警主机(1)内的温度和/或湿度，进而令该温度和湿度调整在设置的阈值范围内。

23.一种用于权利要求1所述无线通信预警主机的自动调节主机内温度/湿度的方法，其特征在于：

所述无线通信预警主机(1)还包括超声发声电路单元(17)和温度/湿度检测单元(192)；

所述超声发声电路单元(17)电连接在中央处理器单元(11)与功率放大单元(14)之间；所述温度/湿度检测单元(192)电连接所述中央处理器单元(11)；

所述方法包括如下步骤，

A.当温度/湿度检测单元(192)检测到无线通信预警主机(1)内的温度或者湿度超出了设置的阈值范围时，启动超声发声电路单元(17)和功率放大单元(14)；

B.所述超声发声电路单元(17)向功率放大单元(14)输出2万赫兹以上的超声音频信号；所述功率放大单元(14)对该超声音频信号放大处理后输出至各扬声器(4)，令功率放大单元(14)的发热器件产生热量，加热无线通信预警主机(1)内的空气；

C.中央处理器单元(11)经过设定的加热时间，根据温度/湿度检测单元(192)输入的数据判断无线通信预警主机(1)内的温度或者湿度是否超出了设置的阈值范围；如果所述温度或者湿度超出了设置的阈值范围，返回步骤B；如果所述温度和湿度都没有超出了设置的阈值范围，执行步骤D；

D.关闭超声发声电路单元(17)和功率放大单元(14)，返回步骤A。