[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单紧凑、设计合理、实现方便且成本低、适用人群和范围广泛、能够通过警报声播报和发送使用者位置的定位短信进行双重求救、实用性强、使用效果好、便于推广使用的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：包括佩戴在使用者手上的控制手环和携带在使用者身上的报警器，所述控制手环包括手环外壳以及设置在手环外壳内部的无线发射模块和为无线发射模块供电的第一供电电池，所述手环外壳的外表面上设置有用于接通或断开第一供电电池为无线发射模块供电的供电回路的报警按键；所述报警器包括报警器外壳以及设置在报警器外壳内的控制器模块、无线接收模块、第二供电电池、警报声播放电路模块、GPS定位模块和GSM短信发送模块，所述报警器外壳上设置有供无线接收模块接收信号的第一信号接收孔、供GPS定位模块接收信号的第二信号接收孔和供GSM短信发送模块发送信号的信号发送孔，所述无线接收模块与无线发射模块无线连接并用于接收无线发射模块发射的无线信号，所述GSM短信发送模块与控制器模块相接，所述GPS定位模块与控制器模块的输入端连接，所述无线接收模块与第二供电电池的输出端连接，所述无线接收模块的输出端接有用于接通或断开第二供电电池为控制器模块、警报声播放电路模块、GPS定位模块和GSM短信发送模块供电的供电回路的开关电路模块，所述开关电路模块与第二供电电池的输出端连接，所述控制器模块、警报声播放电路模块、GPS定位模块和GSM短信发送模块均与开关电路模块的输出端连接。
[0006] 上述的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：所述无线发射模块包括无线遥控编码芯片PT2262和315M无线发射器TRA，所述报警按键为报警按键S1，所述第一供电电池为纽扣电池BAT1；所述无线遥控编码芯片PT2262的第1引脚、第8引脚、第13引脚和第18引脚均与纽扣电池BAT1的正极输出端连接，所述纽扣电池BAT1的负极输出端通过报警按键S1接地；所述无线遥控编码芯片PT2262的第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚和第7引脚均接地，所述无线遥控编码芯片PT2262的第15引脚与第16引脚之间接有电阻R1，所述无线遥控编码芯片PT2262的第17引脚与所述315M无线发射器TRA的第1引脚连接，所述315M无线发射器TRA的第2引脚与纽扣电池BAT1的正极输出端连接，所述315M无线发射器TRA的第3引脚接地。
[0007] 上述的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：所述无线接收模块包括无线遥控解码芯片PT2272和315M无线接收器REC，所述无线遥控解码芯片PT2272的第1引脚、第8引脚、第13引脚和第18引脚均与第二供电电池的正极输出端5V连接，所述无线遥控解码芯片PT2272的第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚、第7引脚和第9引脚均接地，所述无线遥控解码芯片PT2272的第15引脚与第16引脚之间接有电阻R2，所述无线遥控解码芯片PT2272的第14引脚与所述315M无线接收器REC的第3引脚连接，所述315M无线接收器REC的第1引脚与第二供电电池的正极输出端5V连接，所述315M无线接收器REC的第4引脚接地。
[0008] 上述的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：所述开关电路模块包括双D触发器芯片74HC74、继电器K1和三极管Q1，所述双D触发器芯片74HC74的第10引脚、第13引脚和第14引脚均与第二供电电池的正极输出端5V连接，所述双D触发器芯片
74HC74的第8引脚与第12引脚连接，所述双D触发器芯片74HC74的第7引脚接地，所述双D触发器芯片74HC74的第11引脚与所述无线遥控解码芯片PT2272的第17引脚连接，所述三极管Q1的基极通过电阻R3与所述双D触发器芯片74HC74的第9引脚连接，所述继电器K1的线圈的一端和所述继电器K1的公共触点均与第二供电电池的正极输出端5V连接，所述继电器K1的线圈的另一端与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述继电器K1的常开触点为开关电路模块的输出端VCC。
[0009] 上述的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：所述警报声播放电路模块包括定时器芯片NE555和音乐芯片CK9561，所述定时器芯片NE555的第1引脚和第2引脚均接地，所述定时器芯片NE555的第3引脚与所述音乐芯片CK9561的第5引脚相接，且通过非极性电容C1接地；所述定时器芯片NE555的第4引脚和第8引脚均与开关电路模块的输出端连接，且通过电阻R5接地；所述定时器芯片NE555的第5引脚通过非极性电容C2接地；所述定时器芯片NE555的第6引脚和第7引脚均与极性电容C3的正极连接，且通过电阻R4与开关电路模块的输出端连接，所述极性电容C3的负极接地；所述音乐芯片CK9561的第3引脚与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与扬声器LS的负极连接，所述扬声器LS的正极与所述音乐芯片CK9561的第5引脚连接，所述音乐芯片CK9561的第6引脚与第7引脚之间接有电阻R6。
[0010] 上述的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：所述控制器模块包括单片机STC12C5A60S2、晶振电路和复位电路，所述单片机STC12C5A60S2的第38引脚与开关电路模块的输出端连接，所述单片机STC12C5A60S2的第16引脚接地；所述晶振电路包括晶振Y1、非极性电容C5和非极性电容C6，所述晶振Y1的一端和非极性电容C5的一端均与所述单片机STC12C5A60S2的第15引脚连接，所述晶振Y1的另一端和非极性电容C6的一端均与所述单片机STC12C5A60S2的第14引脚连接，所述非极性电容C5的另一端和非极性电容C6的另一端均接地；所述复位电路包括复位按键S2、极性电容C4和电阻R7，所述复位按键S2的一端和极性电容C4的正极均与开关电路模块的输出端连接，所述复位按键S2的另一端和极性电容C4的负极均与所述单片机STC12C5A60S2的第4引脚连接，且通过电阻R7接地。
[0011] 上述的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：所述GPS定位模块包括GPS模块NEO-6M、低噪声放大器MAX2659、存储器芯片24C32、纽扣电池BAT2、发光二极管LED1和稳压二极管D1，所述GPS模块NEO-6M的第2引脚与发光二极管LED1的阴极相接，所述发光二极管LED1的阳极通过电阻R9与开关电路模块的输出端连接，所述GPS模块NEO-6M的第7引脚与开关电路模块的输出端连接，所述GPS模块NEO-6M的第8引脚和第9引脚通过串联的电阻R8和电感L2与所述GPS模块NEO-6M的第11引脚连接，所述GPS模块NEO-6M的第10引脚、第12引脚、第13引脚和第24引脚均接地，所述GPS模块NEO-6M的第20引脚通过电阻R11与所述单片机STC12C5A60S2的第5引脚连接，所述GPS模块NEO-6M的第20引脚通过电阻R11与所述单片机STC12C5A60S2的第5引脚连接，所述GPS模块NEO-6M的第21引脚通过电阻R10与所述单片机STC12C5A60S2的第7引脚连接，所述GPS模块NEO-6M的第22引脚和稳压二极管D1的阴极均与纽扣电池BAT2的正极输出端相接，所述纽扣电池BAT2的负极输出端接地，所述稳压二极管D1的阳极与开关电路模块的输出端连接，所述GPS模块NEO-6M的第23引脚与开关电路模块的输出端连接，且通过非极性电容C10接地；所述低噪声放大器MAX2659的第1引脚和第2引脚均接地，所述低噪声放大器MAX2659的第3引脚通过串联的电感L1和非极性电容C8接有天线ANT，所述低噪声放大器MAX2659的第4引脚和第5引脚均与开关电路模块的输出端连接，且通过非极性电容C7接地，所述低噪声放大器MAX2659的第6引脚通过非极性电容C9与GPS模块NEO-6M的第11引脚连接；所述存储器芯片24C32的第1引脚、第2引脚、第3引脚和第4引脚均接地，所述存储器芯片24C32的第5引脚与所述GPS模块NEO-6M的第19引脚连接，所述存储器芯片24C32的第6引脚与所述GPS模块NEO-6M的第18引脚连接，所述存储器芯片24C32的第7引脚通过非极性电容C11与开关电路模块的输出端连接，所述存储器芯片
24C32的第8引脚与开关电路模块的输出端连接。
[0012] 上述的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：所述GSM短信发送模块包括短信模块SIM800、SIM卡、纽扣电池BAT3、NMOS管Q3、NMOS管Q4和发光二极管LED2，所述短信模块SIM800的第1引脚通过按键开关S3接地，所述短信模块SIM800的第9引脚与第15引脚之间接有电阻R15，所述NMOS管Q3的漏极与所述短信模块SIM800的第9引脚连接，所述NMOS管Q3的栅极与所述短信模块SIM800的第15引脚连接，所述NMOS管Q3的源极与所述单片机STC12C5A60S2的第42引脚连接，且通过电阻R14与开关电路模块的输出端连接；所述短信模块SIM800的第10引脚与第15引脚之间接有电阻R12，所述NMOS管Q4的漏极与所述短信模块SIM800的第10引脚连接，所述NMOS管Q4的栅极与所述短信模块SIM800的第15引脚连接，所述NMOS管Q4的源极与所述单片机STC12C5A60S2的第43引脚连接，且通过电阻R13与开关电路模块的输出端连接；所述短信模块SIM800的第16引脚通过非极性电容C12接地，所述短信模块SIM800的第17引脚、第18引脚、第29引脚、第39引脚、第45引脚和第46引脚均接地；所述短信模块SIM800的第26引脚与所述纽扣电池BAT3的正极输出端相接，所述纽扣电池BAT3的负极输出端接地；所述短信模块SIM800的第52引脚通过电阻R17与发光二极管LED2的阳极相接，所述发光二极管LED2的阴极接地；所述短信模块SIM800的第55引脚、第56引脚和第57引脚均与极性电容C13的正极相接，且通过并联的非极性C14和非极性电容C15接地，所述极性电容C13的正极通过电阻R16与开关电路模块的输出端连接，所述极性电容C13的负极接地；所述短信模块SIM800的第54引脚、第58引脚、第59引脚、第61引脚、第62引脚、第63引脚、第64引脚和第65引脚均接地；所述SIM卡的第1引脚与所述短信模块SIM800的第31引脚连接，所述SIM卡的第3引脚接地，所述SIM卡的第4引脚与所述短信模块SIM800的第32引脚连接，所述SIM卡的第5引脚与所述短信模块SIM800的第33引脚连接，所述SIM卡的第6引脚与所述短信模块SIM800的第30引脚连接，且通过极性电容C16接地。
[0013] 上述的基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置，其特征在于：所述第二供电电池为充电电池，所述报警器外壳上设置有用于为第二供电电池充电的充电接口。
[0014] 本发明还提供了一种方法步骤简单、实现方便、求救的可靠性高、能够避免误操作、实时性和准确性高的基于专家系统的双重求救式无线安全报警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0015] 步骤一、报警信号的发送：当使用者需要发送报警信号时，按下控制手环上的报警按键，无线发射模块发送8位二进制编码数据给报警器；
[0016] 步骤二、报警信号的接收及报警：报警器中的无线接收模块接收到无线发射模块发送的8位二进制编码数据后，输出控制信号给开关电路模块，开关电路模块接通第二供电电池为控制器模块、警报声播放电路模块、GPS定位模块和GSM短信发送模块供电的供电回路，警报声播放电路模块开始播报警报声，GPS定位模块开始获取定位信息；
[0017] 步骤三、定位信息的获取：控制器模块对GPS定位模块获取到的定位信息进行周期性采样，并进行解析，直到获取到完整的定位信息；
[0018] 步骤四、双重求救控制：无线接收模块和控制器模块调用预先设计的专家系统控制模块对警报声播放电路模块和GSM短信发送模块进行控制；其中，预先设计的专家系统控制模块为二维控制器，所述二维控制器的两个输入对应的专家论域分别为报警按键第一次按下与第二次按下之间的间隔时间IT和GPS定位模块的定位信息LI，其中，报警按键第一次按下与第二次按下之间的间隔时间IT的专家论域表示为IT＝{H1、J1}，专家变量H1表示间隔时间IT为10秒，专家变量J1表示间隔时间IT为40秒；GPS定位模块的定位信息LI的专家论域表示为LI＝{H2、J2、K2}，专家变量H2表示经度信息，专家变量J2表示纬度信息，专家变量K2表示海拔高度信息；所述二维控制器的两个输出分别为警报声播放电路模块的播报状态和GSM短信发送模块的发送状态，警报声播放电路模块的播报状态表示为{O1、C1}，O1表示警报声播放电路模块播报警报声，C1表示警报声播放电路模块停止播报警报声；GSM短信发送模块的发送状态表示为{O2、C2}，O2表示GSM短信发送模块发送定位信息，C2表示GSM短信发送模块不发送定位信息；
[0019] 具体的控制过程为：
[0020] 控制器模块对报警按键第一次按下后的时间进行记录，当10s内使用者没有第二次按下控制手环上的报警按键时，在10s内，专家系统控制模块的两个输出分别为O1和C2，即警报声播放电路模块播报警报声，GSM短信发送模块不发送定位信息；
[0021] 当10s～40s内使用者没有第二次按下控制手环上的报警按键时，在10s～40s内，专家系统控制模块的两个输出分别为O1和O2，即警报声播放电路模块播报警报声，GSM短信发送模块发送定位信息；
[0022] 当40s后使用者没有第二次按下控制手环上的报警按键时，在40s至使用者第二次按下控制手环上的报警按键的时间段内，控制器模块对GSM短信发送模块第一次发送定位信息后的时间进行记录，每隔30秒，控制器模块都对GPS定位模块获取到的新的定位信息与上一次发送的定位信息进行比对，当经度信息或纬度信息与上一次相比发生的位置距离变化超过10m时，GSM短信发送模块重新发送一次定位信息，专家系统控制模块的两个输出分别为O1和O2，即警报声播放电路模块播报警报声，GSM短信发送模块发送定位信息；否则，当经度信息或纬度信息与上一次相比发生的位置距离变化不超过10m时，专家系统控制模块的两个输出分别为O1和C2，即警报声播放电路模块播报警报声，GSM短信发送模块不发送定位信息；
[0023] 在任意时间下，当使用者需要解除报警信号，第二次按下控制手环上的报警按键时，报警器中的无线接收模块接收到无线发射模块再次发送的8位二进制编码数据，此时，专家系统控制模块的两个输出分别为C1和C2，即警报声播放电路模块停止播报警报声，GSM短信发送模块不发送定位信息；报警器停止工作。
[0024] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0025] 1、本发明的无线安全报警装置由控制手环和报警器两部分组成，报警器的结构简单紧凑，不易被损坏，体积较小，能随身携带；控制手环佩戴在使用者手上，时尚新颖，佩戴方便，能够掩饰其遥控器的本质，尤其是在遇到犯罪分子时，能在犯罪分子不经意的情况下迅速按下控制手环上的报警按键来进行求救，使用操作方便，求救及时。
[0026] 2、本发明无线安全报警装置的使用操作简单，第一次按下报警按键为启动报警器，第二次按下报警按键为关闭报警器，这样能够在使用者人身安全受到威胁时，迅速按下控制手环上的唯一按键，就能通过播报警报声和发送使用者位置的定位短信进行双重求救。
[0027] 3、本发明的基于专家系统的双重求救式无线安全报警方法，方法步骤简单，实现方便，求救的可靠性高。
[0028] 4、本发明的基于专家系统的双重求救式无线安全报警方法，为了防止误操作，在警报声播报10秒后，如果没有第二次按下报警按键，则GSM短信发送模块会将GPS定位模块定位的使用者的定位信息发送给其监护人、警察局等相关部门，进行短信报警求救，既实现了播报警报声求救和短信求救的双重求救功能，又避免了由于误操作带来的麻烦。
[0029] 5、本发明的基于专家系统的双重求救式无线安全报警方法，当在40s内使用者的危险没有解除时，具有每隔30秒循环发送使用者新的定位信息的功能，直到使用者脱离了危险状态，第二次按下报警按键时，报警器才会停止工作，这样提高了使用者位置信息的实时性和准确性。
[0030] 6、本发明不仅能够给老人、小孩等弱势群体使用，还能给旅行者等容易出现危险情况的人使用，可设定发送使用者位置的定位短信发给监护人、亲朋好友、警察局等相关部门，使用灵活方便，适用人群和范围非常广泛。
[0031] 7、本发明还可以应用在刑侦破案中，应用时，使用者必须在警察局进行实名认证和授权方可使用，安全性高；本发明的推广使用，还可以由警察局专门设立的部门负责，这样能进一步提高短信报警求救的及时性。
[0032] 8、本发明的实用性强，实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
[0033] 综上所述，本发明的设计合理，实现方便且成本低，适用人群和范围广泛，能够通过警报声播报和发送使用者位置的定位短信进行双重求救，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0034] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
