CN103177519A - 具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***及方法，其技术特点是：值守现场发现异常后，除发送报警信息外，根据不同的环境及时间条件，即时播放声音记录组回应出现的异常。该***包括现场值守端、无线路由器和远程值守端，所述现场值守端包括单片机、电源模块、振动传感器、声音传感器、***头、微型麦克风、电子门铃、无线通讯模块、存储器和即时回应模块。该方法包括：现场值守端对房门进行异常检测；远程值守端对现场值守端的控制功能；在异常发生后，本发明启动即时声音回应功能与异常形成回应，为远程值守端远程介入现场处置异常赢得宝贵时间，可广泛用于家庭、商铺、小企业、库房等需要远程无人值守的场所。

Description

具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***及方法

技术领域

本发明属于远程监控技术领域，尤其是一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***及方法。

背景技术

为了防止财产损失，很多家庭、商铺、小企业以及库房等都安装了远程监控***，对房门等处进行监控，当发生异常时向远程值守端发出报警信息。目前，远程监控***普遍使用如下两种方法监测目标区域异常情况的发生：一是通过判断目标区域监控图像中的图像变化识别异常；二是通过红外感应器件监控目标区域热辐射变化识别异常。上述两种远程监控***如果安装在房门外，往往会受到外部环境的干扰发生误报警（如:一只猫进入监控区域）；如果装在房门内，远端值守人员接到报警时异常已在房间内发生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术和实现手段的不足，提供一种设计合理、响应速度快且准确率高的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***及方法。

本发明解决上述问题是采取以下技术方案实现的：

一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***，包括现场值守端和远程值守端，现场值守端通过无线路由器与远程值守端相连接，所述的远程值守端为安装有远程监控软件的智能手机，所述现场值守端包括单片机、电源模块、振动传感器、声音传感器、***头、微型麦克风、电子门铃、无线通讯模块、存储器和即时回应模块，该电源模块对锂电池进行电压转换后为单片机供电；振动传感器、声音传感器、电子门铃、微型麦克风作为四个异常检测信号的来源连接到单片机的输入端，分别对房门异常振动、异常声音、电子门铃及门外异常声音进行检测；该单片机分别与***头、微型麦克风相连接实现视频及音频信息的采集和存储功能，该单片机与无线通讯模块相连接并通过无线路由器与远程值守端实现通讯功能；该单片机与存储器相连接用于存储视频、音频数据以及支持单片机运行的***程序和应用程序；该单片机与即时回应模块相连接并在程序控制下播放声音记录组回应出现的异常。

而且，所述的振动传感器安装在房门内侧振动敏感部位以检测房门振动异常；所述的声音传感器固定在房门门板内侧用于声音检测；所述的***头、微型麦克风、电子门铃组合在一起并镶嵌在房门外侧，同时通过两个固定螺丝与房门内侧的固定用金属片连接在一起，***头、微型麦克风、电子门铃的信号线及电源线通过房门内预置的工艺孔连接到单片机上。

而且，所述的即时声音回应模块由数字声音播放装置和数字声音集两部分组成。

而且，所述的无线通讯模块为WIFI无线通讯模块。

而且，所述的现场值守端同时设定多个远程值守端的智能手机号码，当检测到房门异常时按照设定的次序向多台远程值守端发送报警信息，直至远程值守端回复已收到报警信号；所述的远程值守端通过切换实现对多台现场值守端的远程监控功能。

一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，包括以下步骤：

⑴现场值守端对房门进行异常检测；

⑵当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，开启***头和微型麦克风采集并存储视频及音频文件；

⑶当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，从符合时间约束条件的声音记录组中随机选择一个声音记录组，在程序控制下播放以回应门外的异常；

⑷当现场值守端连续2次检测到房门异常输出标志时，通过无线路由器向远程值守端发送报警信息；

⑸远程值守端接到报警信息后，向现场值守端发出接入请求，接入后实现对现场值守端的全部控制功能。

而且，所述步骤⑴现场值守端对房门进行异常检测的方法为：使用振动传感器、声音传感器、电子门铃及微型麦克风四个异常检测途径，其检测结果分别在A、B、C、D中，上述结果用于检测首次异常到第四次异常判断：从A、B、C、D中选择若干项，经“或”运算后得到结果E。

而且，所述步骤⑶的处理过程为：

当首次异常发生后，启用声音记录组中的声音记录1进行播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；

在发生了首次异常并且在最长等待时间内异常再次发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录2播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；

在发生了第二次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录3播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；

在发生了第三次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录4播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常。

而且，所述数字声音集根据不同的地域、场景、时间、应用、人物、方言因素制作不同的声音记录组；每个声音记录组由4个声音记录构成，其编排原则是模仿常人处理房门异常声响的一般规律，按照“回应”、“周旋”、“劝离”、“警示”的逻辑递进关系，依次为声音记录1至4赋予特定的作用。

而且，所述步骤⑸远程值守端的控制功能包括：实时观看门外视频，监听门外声音，并通过智能手机仿真进行现场值守端门内与门外人员的直接对话。

本发明的优点和积极效果是：

本发明通过现场值守端能够实时监控房门异常振动、异常声音和现场值守端门铃被按下的信号，在确定异常发生时，除向远程值守端报警外，启动即时声音回应功能，在程序控制下选择播放声音记录与门外异常形成回应，仿真室内有人的场景，让心怀不轨的人不敢轻举妄动，让正常来访者感觉不到太多异样，这种即时声音回应的方式为远程值守端人员远程介入现场处置异常赢得宝贵时间。本发明对于防范盗贼踩点、拧门撬锁等不法行为起到重要作用，可广泛用于家庭、商铺、小企业、库房等的远程无人值守。

附图说明

图1是本***的连接示意图；

图2是本***的现场值守端的电路框图；

图3是本***的现场值守端的安装示意图；

图4是本方法的处理流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详述。

一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***，如图1所示，包括现场值守端、无线路由器和远程值守端，所述的远程值守端为安装有远程监控软件的监控终端，该监控终端可以为智能手机，也可以为其他智能通信终端，在本实施例中，采用智能手机作为远程值守终端；所述的现场值守端为安装在值守现场房门上的具备房门异常判断、即时声音回应、向远程值守端报警、门外音频及视频录制功能的装置；该现场值守端通过无线路由器与远程值守端相连接实现远程监控功能。一台现场值守端可以同时设定多个报警用智能手机号码，按照设定的次序向多台远程值守端发送报警信息，直至远程值守端监控软件回复已收到报警信号；同时，一台远程值守端也可以实现与多台现场值守端通讯功能，实现一台远程值守端监控多台现场值守端的功能。

如图2所示，现场值守端包括单片机、电源模块、振动传感器、声音传感器、***头、微型麦克风、电子门铃、无线通讯模块、存储器和即时回应模块，现场值守端通过锂电池供电，所述的电源模块对锂电池进行电压转换后为单片机供电，单片机通过I/O接口与振动传感器、声音传感器、电子门铃相连接分别进行振动、声音及电子门铃进行检测，单片机分别通过I/O接口与***头、微型麦克风相连接实现视频及音频信息的采集和存储功能，单片机通过I/O接口或串行接口与无线通讯模块相连接，该无线通信模块通过无线路由器与远程值守端实现通讯功能，在本实施例中，无线通讯模块采用WIFI通讯模块。单片机通过I/O接口与存储器相连接用于存储视频、音频数据以及各种语音集；单片机通过I/O接口与即时回应模块相连接用于播放回应声音。

如图3所示，现场值守端可以安装在被监控现场房门的内侧，房门可以是非透明或非透视房门，例如：木制房门、复合板房门或金属房门等。下面对现场值守端的各个组成部分分别进行说明：

振动传感器A安装在房门内侧振动敏感部位（如：门把手）以检测房门振动异常，根据应用环境的实际情况,通过远程值守端对现场值守端振动传感器的数字放大电路增益进行调整和设定，判断异常发生时输出信号A=1；声音传感器B紧贴现场值守端的背面，安装时现场值守端固定在房门门板内侧，其背面紧贴房门门板，以监测房门的异常声音，根据应用环境的实际情况,通过远程值守端对现场值守端声音传感器的数字放大电路增益进行调整和设定，判断异常发生时输出信号B=1；电子门铃接通输出信号C=1；微型麦克风D对门外异常声音进行检测，根据应用环境的实际情况,通过远程值守端对现场值守端微型麦克风的数字放大电路增益进行调整和设定，判断异常发生时输出信号D=1；上述四个信号源作为所述单片机的输入，在程序控制下对房门异常振动、异常声音、电子门铃及门外异常声音进行检测；通过远程值守端事先人为分别设定现场值守端从检测首次异常到第四次异常判断的方法，即从A、B、C、D中选择若干项，经“或”运算后得到结果E。

***头、微型麦克风、电子门铃镶嵌在房门外侧，将电子门铃与***头和麦克风组合在一起，用明显的大按钮淡化***头和麦克风的存在,***头、微型麦克风、电子门铃的背面通过两个固定螺丝与房门内侧的固定用金属片连接在一起，***头、微型麦克风、电子门铃的信号线及电源线通过房门内预置的工艺孔连接到房门内侧的现场值守端电路。当单片机检测到异常，通过***头和微型麦克风采集到的视频信息和音频信息并附带上日期和时间存储至存储器中；远程值守端可以随时调取查看记录，转储至远程值守端，也可以在远程值守端软件运行的环境下，人为操作删除现场值守端的记录。另外，不论现场值守端是否启动，门铃都能正常工作。

WIFI通讯模块安装在现场值守端的机壳内并与单片机相连接，其自带的外接天线固定在现场值守端外壳上，通过室内的无线路由器与远程值守端进行通讯。

即时声音回应模块安装在现场值守端的机壳内，由数字声音播放装置和数字声音集两部分组成。数字声音播放装置包括扬声器和支持电路等硬件，该装置对于所属技术领域的技术人员能够实现，在此不再描述。

现场值守端还具备音频及视频采集和存储功能，对于所属技术领域的技术人员能够实现，在此不再描述。

每个数字声音集带有适用范围属性（如：天津市区内的家庭值守），由多个声音记录组构成，数字声音集可以在远程值守端进行录制和编辑，通过远程值守端传送并存储至现场值守端。

每个声音记录组带有其适用时间段的属性（如：7:30-18:00），计量单位为小时和分钟，精确到分钟。在录制和编辑完成后人为设定。随机选择声音记录组时，先用这一属性作为条件限定选择范围，然后再随机选取。

每个声音记录组带附加信息，包括其被播放后最长等待时间的属性（计量单位为秒，用于判定下一次异常是否为连续发生的异常）以及所隶属的声音记录组。

所述的数字声音集的格式为：

每个声音记录组由4个声音记录构成。其编排原则是模仿常人处理房门异常声响的一般规律，按照“回应”、“周旋”、“劝离”、“警示”的逻辑递进关系，依次为声音记录1至4赋予特定的作用。

数字声音集根据不同的地域、场景、应用、人物、方言等因素，会有不同的制作方案。

数字声音集、声音记录组及声音记录都具有各自的附加属性。其中：

数字声音集的附加信息包括其适用范围的信息，如：家庭、商铺、仓库、天津静海县、天津市区等，其格式为：

数字声音集	地域	适用的场景
			6位数字	地名	文字注释如：某仓库

声音记录组的附加信息包括全天24小时中适用的起止时间段（精确到分）信息以及隶属于哪个数字声音集的信息，其具体格式为：

数字声音集	分组号	适用的时间段（0-24小时）
			5位数字	3位数字	hh：mm-hh：mm

声音记录的附加信息包括其被播放后最长等待时间的属性（计量单位为秒，用于判定下一次异常是否为连续发生的异常），包括所隶属的声音记录组分组号。

分组号	播放后的最长等待时间
		3位数字	SS

现场值守端内的单片机预置有控制程序，实现房门异常判断、即时声音回应、向远程值守端报警、门外音频及视频录制等功能。当控制程序判断异常发生时，从符合时间约束条件的声音记录组中随机选择一个声音记录组用于回应异常。在程序控制下，播放相应的声音记录与门外异常形成互动，以回应连续出现的异常，并实现启停音频视频监控模块、启停声音传感器等操作，并按照预先设定的次序向多个远程值守端报警，直至远程值守端监控软件回复已收到报警信号。

远程值守端内部安装有远程监控软件，其具有的功能包括：

监听现场值守端异常报告功能：后台监听来自现场值守端的异常报警，收到报警后向现场值守端回复已收到报警的信息，如果智能手机处于待机状态,启动“手机振动+特定铃声+显示屏闪烁”的方式向机主报警；如果智能手机处于通话状态,启动“手机振动+特定提示音”的方式向机主报警。

现场值守端的添加功能：在智能手机控制软件运行的环境下，添加一个新的现场值守端，远程值守端可以同时对多个现场值守端进行监控。

不同现场值守端的切换功能：在有多个现场值守端的状态下，在智能手机控制软件运行的环境下，切换至某个已添加的现场值守端。

远程控制现场值守端的启动和停用功能：在智能手机控制软件运行的环境下，控制某个已添加的现场值守端的启动和停用。

监控指定现场值守端实时音频视频功能：在智能手机控制软件运行的环境下，切换至某个已添加的现场值守端后，实时查看现场值守端***头采集的视频信号，实时监听现场值守端微型麦克风采集的音频信号。

查找、调取、观看、转储历史音视频记录功能：在智能手机控制软件运行的环境下，切换至某个已添加的现场值守端后，按照时间顺序查找、调取、观看、历史音视频记录转储至智能手机。

远程仿真现场值守端门内与门外直接对话功能：在智能手机控制软件运行的环境下，切换至某个已添加的现场值守端后，可以实时观看门外视频，监听门外声音，并通过智能手机仿真进行现场值守端门内与门外人员的直接对话。

远程选播指定声音记录的功能：在智能手机控制软件运行的环境下，切换至某个已添加的现场值守端后，远程选播数字声音集内的声音记录。

将预置的声音集传送到指定现场值守端存储器的功能：在智能手机控制软件运行的环境下，切换至某个已添加的现场值守端后，将预置的数字声音集传送到指定现场值守端的外部存储器。

录制和编辑声音集的功能：在智能手机控制软件运行的环境下，进行新增声音的录制、回放、删除操作，完成后存储至指定数字声音集的指定声音记录组的指定声音记录中，并设定声音记录组适用的时间段以及每个声音记录播放后的最长等待时间。最长等待时间软件***有预置的缺省值，可以采用或更改。

现场值守端参数设定功能：在智能手机控制软件运行的环境下，分别对现场值守端振动传感器数字放大电路的增益、声音传感器数字放大电路的增益、微型麦克风数字放大电路的增益进行设置，以适应不同的应用环境。

现场值守端异常检测方法设定功能：从远程值守端分别设定现场值守端从检测首次异常到第四次异常判断的方法，即从A、B、C、D中选择若干项，经“或”运算后得到结果E，并将4个判断方法存入现场值守端。

一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，如图4所示，图中，S为数组，用来存放选定的声音记录组中4个声音记录各自在播放后的最长等待时间，该最长等待时间用于判定本次与下一次异常是否为连续发生，当超出最长等待时间意味着异常已经消失，时间参数精确到秒。T为时间计时器，用于记录两次异常之间的时间间隔，精确到秒。N为异常计数器，初始值为1，需要提高处理等级时，异常计数器加1，由于N也是声音记录的指针，因此，最大值为4。E为房门异常输出标志，E=1作为房门异常采集模块的异常输出标志，无异常时输出标志E=0。该方法包括以下步骤：

步骤1：现场值守端对房门进行异常检测；当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，开启***头和微型麦克风开始录制视频及音频文件并存储，同时，按照限定的时间条件从数字声音集中选择适宜的声音记录组在程序控制下进行播放以回应异常；

步骤2：现场值守端按照以下过程回应异常：

当首次异常时，启用声音记录1（简明的声响，如：脚步声、咳嗽声加上问话声）进行回应，表明室内有人，并监控在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常。

在发生了首次异常并且在最长等待时间内异常再次发生的情况下，启用声音记录2（声音记录2的用意是用声音告诉门外室内有2人以上，采用室内2人或多人之间的对话声和其它声响）回应门外的异常；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常。

在发生了第二次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录3（声音记录3的用意是告诉门外目前不方便开门，有事改日再来）进行回应；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常。

在发生了第三次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录4（声音记录4的用意是再次强调不方便开门并告诫门外立即离开，否则要找保安或报警了）进行回应；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常。

步骤3：当现场值守端连续2次检测到房门异常输出标志时，通过无线路由器向远程值守端发送报警信息；

步骤4：远程值守端接到报警信息后，向现场值守端发出接入请求，实现对现场值守端的控制功能，包括实时观看门外视频，监听门外声音，并通过智能手机仿真进行现场值守端门内与门外人员的直接对话。

这里给出一个适用于白天家庭值守的声音记录组范例：

声音记录1：{小孩的跑步声由弱到强}+（童声）“谁呀！”+{停顿1～2秒}+“爷爷，来人了。”+{小孩的跑步声由强到弱}+（老者声）哦！

声音记录2：（童声）“爷爷，有人来了！”+{小孩的跑步声}+（老者声）“等会啊，我这正洗脚呢。”+{小孩的跑步声由弱到强}+（童声）“我爷爷洗脚呢，等会儿啊！”

声音记录3：（童声）“爷爷洗完了吗？”+（老者声）“来了！”+{水盆坠落声}+（老者声）“坏了！水洒了，赶紧拿墩布吧！”+{来回的脚步声等}+（老者声）“水都洒了，这屋里头水漫金山了！有嘛事回头再来吧！”

声音记录4：（老者声）“这会儿顾不过来了！有嘛事一会儿再说吧！我儿子这就回来！”

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***，其特征在于：包括现场值守端和远程值守端，现场值守端通过无线路由器与远程值守端相连接，所述的远程值守端为安装有远程监控软件的智能手机，所述现场值守端包括单片机、电源模块、振动传感器、声音传感器、***头、微型麦克风、电子门铃、无线通讯模块、存储器和即时回应模块，该电源模块对锂电池进行电压转换后为单片机供电；振动传感器、声音传感器、电子门铃、微型麦克风作为四个异常检测信号的来源连接到单片机的输入端，分别对房门异常振动、异常声音、电子门铃及门外异常声音进行检测；该单片机分别与***头、微型麦克风相连接实现视频及音频信息的采集和存储功能，该单片机与无线通讯模块相连接并通过无线路由器与远程值守端实现通讯功能；该单片机与存储器相连接用于存储视频、音频数据以及支持单片机运行的***程序和应用程序；该单片机与即时回应模块相连接并在程序控制下播放声音记录组回应出现的异常。

2.根据权利要求1所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***，其特征在于：所述的振动传感器安装在房门内侧振动敏感部位以检测房门振动异常；所述的声音传感器固定在房门门板内侧用于声音检测；所述的***头、微型麦克风、电子门铃组合在一起并镶嵌在房门外侧，同时通过两个固定螺丝与房门内侧的固定用金属片连接在一起，***头、微型麦克风、电子门铃的信号线及电源线通过房门内预置的工艺孔连接到单片机上。

3.根据权利要求1所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***，其特征在于：所述的即时声音回应模块由数字声音播放装置和数字声音集两部分组成。

4.根据权利要求1所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***，其特征在于：所述的无线通讯模块为WIFI无线通讯模块。

5.根据权利要求1至4任一项所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控***，其特征在于：所述的现场值守端同时设定多个远程值守端的智能手机号码，当检测到房门异常时按照设定的次序向多台远程值守端发送报警信息，直至远程值守端回复已收到报警信号；所述的远程值守端通过切换实现对多台现场值守端的远程监控功能。

6.一种实现权利要求1至5任一项所述***的方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴现场值守端对房门进行异常检测；

⑵当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，开启***头和微型麦克风采集并存储视频及音频文件；

⑶当现场值守端首次检测到房门异常输出标志时，从符合时间约束条件的声音记录组中随机选择一个声音记录组，在程序控制下播放以回应门外的异常；

⑷当现场值守端连续2次检测到房门异常输出标志时，通过无线路由器向远程值守端发送报警信息；

⑸远程值守端接到报警信息后，向现场值守端发出接入请求，接入后实现对现场值守端的全部控制功能。

7.根据权利要求6所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，其特征在于：所述步骤⑴现场值守端对房门进行异常检测的方法为：使用振动传感器、声音传感器、电子门铃及微型麦克风四个异常检测途径，其检测结果分别在A、B、C、D中，上述结果用于检测首次异常到第四次异常判断：从A、B、C、D中选择若干项，经“或”运算后得到结果E。

8.根据权利要求6所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，其特征在于：所述步骤⑶的处理过程为：

当首次异常发生后，启用声音记录组中的声音记录1进行播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；

在发生了首次异常并且在最长等待时间内异常再次发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录2播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；

在发生了第二次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录3播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常；

在发生了第三次异常并且在最长等待时间内异常再发生的情况下，启用声音记录组中的声音记录4播放回应门外的异常，并检测在最长等待时间内异常是否再次发生；超出最长等待时间后再发生的异常仍认定为首次异常。

9.根据权利要求6所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，其特征在于：所述数字声音集根据不同的地域、场景、时间、应用、人物、方言因素制作不同的声音记录组；每个声音记录组由4个声音记录构成，其编排原则是模仿常人处理房门异常声响的一般规律，按照“回应”、“周旋”、“劝离”、“警示”的逻辑递进关系，依次为声音记录1至4赋予特定的作用。

10.根据权利要求6所述的具有房门报警和即时声音回应功能的远程监控方法，其特征在于：所述步骤⑸远程值守端的控制功能包括：实时观看门外视频，监听门外声音，并通过智能手机仿真进行现场值守端门内与门外人员的直接对话。

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