Связной интерфейс телефонной линии
Изобретение относится к технике телефонной связи и может использоваться в аварийных системах обеспечения безопасности. Технический результат состоит в обеспечении возможности функционирования на длинных телефонных линиях. Для этого модуль связного интерфейса телефонной линии (СИТЛ) осуществляет сопряжение панели обеспечения безопасности с телефонной линией телефонной сети и содержит приемную оптопару, передающую оптопару и оптопару контролирования подключения линии, которые принимают сигнал от телефонной сети и сообщают сигнал на панель обеспечения безопасности для передачи в обратную сторону. Оптопара контролирования подключения линии имеет входную и выходную стороны подключения линии. Входная сторона подключения линии принимает сигнал подключения линии от панели обеспечения безопасности. Выходная сторона подключения линии имеет входную и выходную линии подключения линии. Выходная линия подключения линии приводит в действие переключатель подключения линии так, чтобы сообщать сигнал подключения линии на телефонную линию телефонной сети. Выходная сторона подключения линии подсоединена последовательно с приемной входной стороной приемной оптопары. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
Заявка относится и притязает на приоритет предварительной заявки на патент с порядковым номером 60/717,299 под названием "Связной интерфейс телефонной линии", зарегистрированной 15 сентября 2005 г., которая полностью включена сюда путем ссылки. Заявка также относится к заявке на патент с порядковым номером 11/321,262 под названием "Устройство размещения прямого доступа", зарегистрированной 29 декабря 2005 г., которая полностью включена сюда путем ссылки.
Уровень техники
Данное изобретение относится, в общем, к аварийным системам, более конкретно к связному интерфейсу между аварийной системой и телефонной сетью.
Аварийные системы обеспечения безопасности используются в ряде применений и в жилых, и в коммерческих окружающих обстановках. Аварийные устройства обеспечения безопасности контролируют один или больше удаленных компонентов и, основываясь на обратной связи от удаленных компонентов, выполняют различные функции, связанные с обеспечением безопасности и аварийными ситуациями. Аварийные системы обеспечения безопасности обычно осуществляют связь с одним или больше удаленными терминалами, такими как в главной вычислительной машине или центральном операционном терминале, через обычные телефонные линии, поддерживаемые в пределах этой телефонной сети.
Аварийные системы обеспечения безопасности, в общем, включают в себя панель обеспечения безопасности, подсоединенную к модему, который обеспечивает двунаправленную связь через телефонную сеть. Модем передает данные, связанные с обеспечением безопасности и аварийной ситуацией, на различных скоростях соединений (например, 2400 битов в секунду) между телефонной сетью и панелью обеспечения безопасности.
Связной интерфейс телефонной линии может быть размещен между модемом и/или панелью обеспечения безопасности и входящей телефонной линией (линиями). Связной интерфейс работает для передачи управляющего воздействия от квартирного телефона на панель обеспечения безопасности, когда панель обеспечения безопасности запрашивает передачу данных на станцию текущего контроля через телефонную сеть. Каждая телефонная сеть функционирует со стандартизированной совокупностью параметров, таких как уровни входного и выходного сигнала линии, затухание сигнала, полное входное сопротивление линии и т.п. Одним примером средней совокупности параметров линии США является полное входное сопротивление линии, равное 600 Ом, уровень выходного сигнала линии, составляющий приблизительно -23,5 dBm (логарифмическая единица измерения мощности сигнала по отношению к 1 милливатту), уровень входного сигнала линии, составляющий -10 dBm, и затухание сигнала в лини, составляющее 13,5 dBm. Связной интерфейс обеспечивает сопряжение с телефонной сетью посредством согласования уровней входного полного сопротивления, уровней вызова абонента и т.п. Разные страны и географические регионы имеют различные технические требования к линиям, которые в прошлом обычно требовали много различных конфигураций компоновок связного интерфейса, что увеличивало его стоимость.
Телефонная линия обычно имеет два провода, сопряженных со связным интерфейсом, которые упоминаются в данном описании как штырь и кольцо. Когда аварийная система делает запрос о состоянии линии при снятии телефонной трубки, она запрашивает уровень напряжения между штырем и кольцом. Напряжение между штырем и кольцом может изменяться на основании длины телефонной линии, где более длинная телефонная линия приводит к более низкому напряжению между штырем и кольцом, поскольку более длинная телефонная линия вносит более высокое сопротивление в телефонном проводе. Как правило, связные интерфейсы используют передающую оптопару и приемную оптопару, соединенные последовательно друг с другом. В состоянии линии при снятии телефонной трубки (состояние "линия подключена") для оптопар требуется минимальная величина напряжения, чтобы функционировать надлежащим образом, таким образом ограничивая работоспособную длину телефонной линии.
Поэтому остается необходимость в связном интерфейсе, который удовлетворяет техническим требованиям различных стран с минимальным количеством конфигураций компоновок и который требует меньшей величины напряжения между штырем и кольцом в состоянии "линия подключена", чтобы обеспечить возможность функционирования при более длинных телефонных линиях.
Раскрытие изобретения
В одном варианте осуществления модуль связного интерфейса телефонной линии (СИТЛ) сконфигурирован таким образом, чтобы осуществлять сопряжение панели обеспечения безопасности с телефонной линией телефонной сети, и содержит приемную оптопару, передающую оптопару и оптопару контролирования подключения линии. Приемная оптопара имеет приемную входную сторону и приемную выходную сторону. Приемная входная сторона включает в себя приемную входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал на телефонной линии от телефонной сети, а приемная выходная сторона включает в себя приемную выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать сигнал на панель обеспечения безопасности. Передающая оптопара имеет передающую входную сторону и передающую выходную сторону. Передающая входная сторона имеет передающую входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать передаваемые сигналы от панели обеспечения безопасности, а передающая выходная сторона имеет передающую выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать передаваемый сигнал на телефонную линию телефонной сети. Передающая выходная сторона подсоединена параллельно с приемной входной стороной приемной оптопары. Оптопара контролирования подключения линии имеет входную сторону подключения линии и выходную сторону подключения линии. Входная сторона подключения линии имеет линию контролирования подключения линии, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал подключения линии от панели обеспечения безопасности. Выходная сторона подключения линии имеет входную линию подключения линии и выходную линию подключения линии. Выходная линия подключения линии активизирует переключатель подключения линии так, чтобы сообщать сигнал подключения линии на телефонную линию телефонной сети. Выходная сторона подключения линии подсоединена последовательно с приемной входной стороной приемной оптопары.
В другом варианте осуществления система обеспечения безопасности содержит панель обеспечения безопасности для выполнения управляющих действий, связанных по меньшей мере с одной из функций обеспечения безопасности и аварийной ситуации. Модуль СИТЛ сконфигурирован таким образом, чтобы осуществлять сопряжение панели обеспечения безопасности с телефонной сетью, и содержит приемную оптопару, передающую оптопару и оптопару контролирования подключения линии. Приемная оптопара имеет приемную входную сторону и приемную выходную сторону. Приемная входная сторона включает в себя приемную входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал на телефонной линии от телефонной сети, а приемная выходная сторона включает в себя приемную выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать сигнал на панель обеспечения безопасности. Передающая оптопара имеет передающую входную сторону и передающую выходную сторону. Передающая входная сторона имеет передающую входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать передаваемые сигналы от панели обеспечения безопасности, а передающая выходная сторона имеет передающую выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать передаваемый сигнал на телефонную линию телефонной сети. Передающая выходная сторона подсоединена параллельно с приемной входной стороной приемной оптопары. Оптопара контролирования подключения линии имеет входную сторону подключения линии и выходную сторону подключения линии. Входная сторона подключения линии имеет линию контролирования подключения линии, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал подключения линии от панели обеспечения безопасности. Выходная сторона подключения линии имеет входную линию подключения линии и выходную линию подключения линии. Выходная линия подключения линии активизирует переключатель подключения линии, сообщающий сигнал подключения линии на телефонную линию телефонной сети. Выходная сторона подключения линии подсоединена последовательно с приемной входной стороной приемной оптопары.
В другом варианте осуществления модуль СИТЛ сконфигурирован таким образом, чтобы осуществлять сопряжение панели с телефонной сетью, и содержит приемную оптопару, передающую оптопару и оптопару контролирования подключения линии, а также средство для согласования полного сопротивления телефонной линии телефонной сети. Полное сопротивление телефонной линии представляет собой по меньшей мере одно из набора предварительно определенных значений сопротивления и емкости, и по меньшей мере один диапазон значений сопротивления и емкости соответствует по меньшей мере одному предварительно определенному диапазону частот. Приемная оптопара имеет приемную входную сторону и приемную выходную сторону. Приемная входная сторона включает в себя приемную входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал на телефонной линии от телефонной сети, а приемная выходная сторона включает в себя приемную выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать сигнал на панель обеспечения безопасности. Передающая оптопара имеет передающую входную сторону и передающую выходную сторону. Передающая входная сторона имеет передающую входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать передаваемые сигналы от панели обеспечения безопасности, а передающая выходная сторона имеет передающую выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать передаваемый сигнал на телефонную линию телефонной сети. Передающая выходная сторона подсоединена параллельно с приемной входной стороной приемной оптопары. Оптопара контролирования подключения линии имеет входную сторону подключения линии и выходную сторону подключения линии. Входная сторона подключения линии имеет линию контролирования подключения линии, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал подключения линии от панели обеспечения безопасности. Выходная сторона подключения линии имеет входную линию подключения линии и выходную линию подключения линии. Выходная линия подключения линии сконфигурирована так, чтобы сообщать сигнал подключения линии на телефонную линию телефонной сети.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует блок-схему аварийной системы обеспечения безопасности, которая сформирована в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 иллюстрирует блок-схему участка модуля СИТЛ, сформированного в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 иллюстрирует блок-схему модуля СИТЛ, взаимосвязанного с внутренними телефонными линиями, внешними телефонными линиями и панелью обеспечения безопасности, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 иллюстрирует принципиальную схему модуля СИТЛ в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 иллюстрирует таблицу стран/регионов, соответствующего входного полного сопротивления в телефонной линии, технических требований к допускам и технических требований к потерям на отражение по связанному частотному диапазону, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 иллюстрирует таблицу вариантов выбора компоновок, связанных стран/регионов и примеров номиналов компонентов, которые могут использоваться для сети согласования полных сопротивлений, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Вышеизложенная сущность изобретения, так же как последующее подробное описание некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения, будет лучше понятна при чтении в связи с прилагаемыми чертежами. В тех пределах, в которых чертежи иллюстрируют схемы функциональных блоков различных вариантов осуществления, функциональные блоки необязательно являются показательными для разделения между схемами аппаратного обеспечения. Таким образом, например, один или больше из функциональных блоков (например, процессоры или запоминающие устройства) могут быть реализованы в единственной части аппаратного обеспечения (например, в процессоре для обработки сигналов общего назначения, или блоке, или оперативном запоминающем устройстве, или жестком диске, или в подобном устройстве). Точно так же программы могут быть автономными программами, могут быть встроены в виде подпрограмм в операционной системе, могут быть функциями в установленном пакете программ и т.п. Должно быть понятно, что различные варианты осуществления не ограничены размещениями и средствами, показанными на чертежах.
Подробное описание изобретения
Фиг.1 иллюстрирует блок-схему аварийной системы 10 обеспечения безопасности, которая сформирована в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 10 включает в себя панель 12 обеспечения безопасности, сконфигурированную так, чтобы выполнять различные функции, связанные с обеспечением безопасности и аварийными ситуациями. Панель 12 обеспечения безопасности может включать в себя, помимо всего прочего, модуль 14 процессора, запоминающее устройство 16 и модем 42. Модуль 44 связного интерфейса телефонной линии (СИТЛ) может осуществлять сопряжение с модемом 42 и/или с панелью 12 обеспечения безопасности и может быть выполнен за одно целое с панелью 12 обеспечения безопасности или отдельно от нее. Модуль 44 СИТЛ связан с внешними телефонными линиями 46 (телефонами) центральной станции (ЦС) 48 телефонной сети, так же как с внутренней телефонной линией (линиями) 28, подсоединенной к квартирному телефону (телефонам) 34. Панель 12 обеспечения безопасности может подключать и принимать средства связи от станции 30 текущего контроля через модуль 44 СИТЛ, телефонные линии 46 и ЦС 48 телефонной сети. Речевой сигнал и данные передаются через модем 42, модуль 44 СИТЛ и телефонные линии 46 двунаправленным образом.
Телефонные линии 46 имеют входное полное сопротивление 47 линии, которое определяется страной, или географической областью, или регионом. Существуют различные входные полные сопротивления 47 линии, и модуль 44 СИТЛ имеет схему 78 согласования полных сопротивлений, имеющую компоненты, выбираемые таким образом, чтобы приспособиться ко множеству стран и областей. Поэтому вместо требования каждой страной отличающейся компоновки модуля 44 СИТЛ может обеспечиваться минимальное количество вариантов выбора компоновок, такое как один, два или три варианта выбора компоновок. Следовательно, каждый вариант выбора компоновки конфигурируется так, чтобы отвечать техническим требованиям множества стран или областей.
Панель 12 обеспечения безопасности осуществляет связь через единственную, общую шину 18 с различными компонентами, такими как клавиатура 20, внешняя звуковоспроизводящая станция 22, внутренняя звуковоспроизводящая станция 24, коммуникатор 26 сотовой связи ГСМС (Глобальной системы мобильной связи), модуль 32 верификации видеоинформации, видеокамеры 36 и т.п. Как показано на фиг.1, модем 42 представляет собой отдельный компонент от модуля 14 процессора. Факультативно модем 42 может быть частью модуля 14 процессора. В качестве дополнительного варианта выбора модем 42 может осуществлять связь с модулем 14 процессора через шину 18 или через отдельную специализированную шину (не показана). Панель 12 обеспечения безопасности также может быть подсоединена к беспроводным чувствительным элементам 38 через беспроводную линию 40 связи. Беспроводная линия 40 связи может представлять собой РЧ (радиочастотную)-линию связи, линию связи ИК (инфракрасной области спектра) и т.п. Количество видеокамер 36, клавиатур 20, внешних звуковоспроизводящих станций 22, внутренних звуковоспроизводящих станций 24, коммуникаторов 26 сотовой связи ГСМС, модулей 32 верификации видеоинформации, модемов 42 и беспроводных чувствительных элементов 38 может изменяться. Панель 12 обеспечения безопасности дает объединенные признаки звуковой и видеоинформации через использование шины 18 связи, которая переносит данные управления, типа события и конфигурации, так же как звуковую и видеоинформацию. Примеры признаков звуковой и видеоинформации включают в себя систему звуковой внутренней связи, видеонаблюдение, видеосигнал для системы внутренней связи, верификацию звуковых сигналов аварийных событий, верификацию видеоинформации аварийных событий и дистанционный доступ к звуковой и видеоинформации. Должно быть понятно, что все или только часть из признаков звуковой и видеоинформации и компонентов, иллюстрируемых на фиг.1, можно обеспечивать и/или подсоединять через шину 18.
Фиг.2 иллюстрирует блок-схему участка модуля 44 СИТЛ. В его пределах сформированы модуль 50 оптопар (ОП), сеть 52 согласования полных сопротивлений переменного тока и нагрузка 54 постоянного тока высокого полного сопротивления. Модуль 50 ОП содержит приемную оптопару 56, подсоединенную параллельно с передающей оптопарой 58. Благодаря размещению приемной и передающей оптопар 56 и 58 параллельно динамический диапазон, в котором может функционировать модуль 44 СИТЛ, увеличен. Рабочая характеристика может быть улучшена приблизительно на 40% по сравнению с конфигурациями, имеющими приемную и передающую оптопары, соединенные последовательно. Поэтому модуль 44 СИТЛ может функционировать на более длинных телефонных линиях 46, которые имеют более низкие напряжения между штырем и кольцом. Другими словами, модуль 44 СИТЛ может работать при более низких напряжениях, чем предыдущие конфигурации, имеющие приемную и передающую оптопары 56 и 58, соединенные друг с другом последовательно, и таким образом, может поддерживать использование более длинных телефонных линий 46.
Оптопара 60 контролирования подключения линии подсоединена последовательно с приемной оптопарой 56. Оптопара 60 контролирования подключения линии используется для включения переключателя 70 подключения линии (фиг.3) для контролирования состояния линии при снятии телефонной трубки и импульса набора номера. Приемная оптопара 56 и оптопара 60 контролирования подключения линии формируют цепь смещения приемного контура.
Сеть 52 согласования полных сопротивлений переменного тока содержит компоненты, имеющие значения, которые могут быть изменены в случае необходимости, чтобы обеспечивать характеристики сигнала, необходимые для функционирования в различных странах и областях. Благодаря тщательному выбору этих значений может быть установлено минимальное количество конфигураций компоновок, чтобы отвечать техническим требованиям каждой страны и области, как обсуждалось выше, что снижает до минимума стоимость, связанную с созданием множества конфигураций компоновок. За исключением сети 52 согласования полных сопротивлений переменного тока, модуль 44 СИТЛ может оставаться неизменяемым от одной компоновки к следующей. Факультативно компоненты в нагрузке 54 постоянного тока высокого полного сопротивления также могут изменяться для изменения токовых характеристик и/или технических требований каждой страны и области. Хотя это иллюстрируется отдельно на фиг.2 и 3, сеть 52 согласования полных сопротивлений переменного тока и нагрузка 54 постоянного тока высокого полного сопротивления могут содержать подмножество общих компонентов.
Фиг.5 иллюстрирует таблицу 130 стран/регионов 132, соответствующего эталонного входного полного сопротивления 134 телефонной линии и технических требований 136 к потерям на отражение по связанному частотному диапазону. Северная Америка 138, например, имеет техническое требование входного полного сопротивления линии, равного приблизительно 600 Ом. Европа 140 имеет комплексное сопротивление, имеющее диапазон полного сопротивления от приблизительно 466 Ом до приблизительно 889 Ом со связанной емкостью 150 нанофарад. Посредством примера, 466 Ом основаны на 750 Ом плюс 270 Ом параллельно со 150 нФ на частоте 4000 Гц, а 889 Ом основаны на 750 Ом плюс 270 Ом параллельно со 150 нФ на частоте 300 Гц. Поэтому Северная Америка 138 имеет первый диапазон входного полного сопротивления линии, а Европа 140 имеет второй диапазон входного полного сопротивления линии. Посредством тщательного выбора компонентов в схеме 78 согласования полных сопротивлений первый вариант выбора компоновки может отвечать техническим требованиям Северной Америки 138 и Европы 140, так же как других стран, перечисленных в первом разделе 142. Для Южной Африки 144 и Австралии 146 используются второй и третий варианты выбора компоновок.
Фиг.3 иллюстрирует блок-схему модуля 44 СИТЛ, соединенного с внутренними телефонными линиями 28, телефонными линиями 46 и панелью 12 обеспечения безопасности. Модуль 44 СИТЛ факультативно может быть соединен с модемом 42, модулем 14 процессора и/или другим компонентом сопряжения и/или контролирования.
Каждая из приемной оптопары, передающей оптопары и оптопары контролирования подключения линии 56, 58 и 60 включает в себя светоизлучающий диод (СИД), который размещен поблизости от фоточувствительного транзистора. Например, ток подается в СИД в приемной оптопаре 56 через приемную входную линию 90 и выходит через обратную линию 92. Когда ток изменяется, яркость СИД изменяется пропорционально. Транзистор в приемной оптопаре 56 регулирует свою удельную проводимость на основании количества облучающего светового излучения. Когда световое излучение от СИД увеличивается, ток, проходящий через транзистор, линейно увеличивается. Светоизлучающие диоды и транзисторы в передающей оптопаре 58 и оптопаре 60 контролирования подключения линии функционируют аналогичным образом.
Приемная оптопара 56 имеет приемную входную сторону 102 (диодную сторону) и приемную выходную сторону 104 (транзисторную сторону). Приемная входная сторона 102 имеет приемную входную линию 90, которая принимает сигнал от телефонной линии 46, и обратную линию 92. Приемная выходная сторона 104 имеет приемную выходную линию 100, которая передает сигнал на панель 12 обеспечения безопасности. Передающая оптопара 58 имеет передающую входную сторону 106 и передающую выходную сторону 108. Передающая входная сторона 106 имеет передающую входную линию 110, которая принимает сигналы, формируемые панелью 12 обеспечения безопасности, и передающую выходную линию 112, которая передает сигнал на телефонную линию 46. Оптопара 60 контролирования подключения линии имеет входную сторону 114 подключения линии и выходную сторону 116 подключения линии. Входная сторона 114 подключения линии включает в себя линию 68 контролирования подключения линии, которая принимает сигнал подключения линии от панели 12 обеспечения безопасности. Выходная сторона 116 подключения линии имеет входную линию 118 подключения линии и выходную линию 120 подключения линии.
Выходная сторона 116 подключения линии подсоединена последовательно с приемной входной стороной 102 приемной оптопары 56, обеспечивая ее постоянным током, который остается одинаковым независимо от напряжения телефонной линии. Также сигнал переменного тока от телефонной линии 46 со стороны 96 отрицательного напряжения диодного моста 62 проходит через переключатель 70 подключения линии, сеть 52 согласования полных сопротивлений через C91 к приемной входной стороне 102 приемной оптопары 56, затем к стороне 94 положительного напряжения диодного моста 62.
Приемная оптопара 56 и оптопара 60 контролирования подключения линии подсоединены последовательно в точке 122 разветвления через обратную линию 92 и входную линию 118 подключения линии. Передающая выходная сторона 108 передающей оптопары 58 подсоединена параллельно с приемной входной стороной 102 приемной оптопары 56 в точке 124 разветвления через приемную входную линию 90 и передающую входную линию 110, а также у переключателя 70 подключения линии через нагрузку 54 постоянного тока высокого полного сопротивления.
Фиг.4 иллюстрирует принципиальную схему модуля 44 СИТЛ. Принципиальная схема представляет конфигурацию, имеющую по меньшей мере резисторы, диоды, конденсаторы и транзисторы, каждый из которых обозначен меткой R, D, С или Q соответственно, сопровождаемой уникальным номером. Приемная оптопара, передающая оптопара и оптопара контролирования подключения линии 56, 58 и 60 в пределах модуля 50 ОП схематично представлены как дискретные компоненты, которые помечены ссылочными позициями U12, U13 и U14 соответственно. В последующем обсуждении компонентов на фиг.4 будут использоваться некоторые, но не все из этих уникальных меток. Фиг.3 и 4 будут обсуждаться совместно.
В общем, когда панель 12 обеспечения безопасности обнаруживает аварийное состояние, она желает связаться со станцией 30 текущего контроля. Панель 12 обеспечения безопасности использует модуль 44 СИТЛ, чтобы захватить управление телефонной линией 46 и установить состояние "линия подключена". Состояние "линия подключена" заставляет ток течь через штырь 72 и кольцо 74. Нагрузка 54 постоянного тока высокого полного сопротивления, шунтирующая штырь 72 и кольцо 74 телефонной линии 46, вызывает протекание через телефонную линию 46 контурного тока достаточной величины, чтобы указать состояние "линия подключена" для ЦС 48 телефонной сети. ЦС 48 телефонной сети обнаруживает состояние "линия подключена" и посылает тональный вызов на телефонной линии 46. Когда панель 12 обеспечения безопасности обнаруживает тональный вызов, панель 12 обеспечения безопасности может использовать модем 42, чтобы набирать код станции 30 текущего контроля (фиг.1), используя DTMF (двухтональный многочастотный набор), посылку импульсов набора номера и т.п. в зависимости от программирования и технических требований ЦС 48 телефонной сети. Сеть 52 согласования полных сопротивлений переменного тока обеспечивает согласование полного сопротивления между модулем 44 СИТЛ и телефонными линиями 46.
Когда станция 30 текущего контроля принимает вызов на телефонной линии 46, станция 30 текущего контроля передает тональный сигнал квитирования установления связи. Панель 12 обеспечения безопасности обнаруживает тональный сигнал квитирования установления связи через приемный контур, сформированный приемной оптопарой 56 (U12) и оптопарой 60 (U14) контролирования подключения линии, которые подсоединены последовательно. Тогда панель 12 обеспечения безопасности может передавать и принимать данные, используя передающую и принимающую оптопары 58 (U13) и 56 (U12). Станция 30 текущего контроля может передавать один или больше сигналов подтверждения приема с целью подтверждения приема переданных данных, а также передавать другие данные, когда это необходимо. Смещение для передающей оптопары 58 обеспечивается через передающее буферное устройство/усилитель 80. Приемная оптопара 56 смещается через телефонную линию 46 посредством оптопары 60 контролирования подключения линии.
Более конкретно, для усиления контролирования внутренней телефонной линии 28 панель 12 обеспечения безопасности устанавливает захваченное управление 64 линией на высокое, что включает Q41b. Это возбуждает реле 66 (RLY1) захвата линии, которое передает напряжение телефонной линии в телефонных линиях 46 на диодный или регулирующий мост 62 (содержащий D26, D27, D30 и D31). Диодный мост 62 также может упоминаться как приемная цепь. Таким образом, реле 66 (RLY1) захвата линии передает управление телефонной линией 46 от квартирного телефона 34 к панели 12 обеспечения безопасности. Если квартирный телефон 34 используется, с помощью этой передачи он отключается. Это предохраняет кого-либо от риска осуществления связи аварийного события со станцией 30 текущего контроля либо случайно, либо нарочно.
Действия приема и "подключения/отключения линии" контролируются приемной оптопарой 56 (U12) и оптопарой 60 (U14) контролирования подключения линии. Состояние "линия подключена" инициируется установлением линии 68 контролирования подключения линии на низкое или нулевое напряжение. Это заставляет ток течь через диод оптопары 60 контролирования подключения линии. Принимая коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером (КУТ ОЭ) равным 100%, ток через диод оптопары 60 контролирования подключения линии будет передаваться на коллектор (штыревой контакт 4) оптопары 60 контролирования подключения линии. Ток проходит через диод приемной оптопары 56, смещая приемную оптопару 56, а также на базу переключателя 70 подключения линии (Q45). Когда переключатель 70 подключения линии включается, нагрузка 54 постоянного тока высокого полного сопротивления (содержащая Q43, Q44, R213, R214, R216, R219, R221, R223 и C93) шунтирует штырь 72 и кольцо 74 телефонной линии 46, увеличивая величину контурного тока, текущего через телефонную линию 46, чтобы указать состояние "линия подключена" для ЦС 48 телефонной сети. Сигнал переменного тока, посылаемый через контур телефонной линии, принимается диодом в приемной оптопаре 56 (U12), переносится на коллектор (штыревой контакт 4) приемной оптопары 56 (U12) (транзисторная сторона), преобразуется в напряжение, которое затем принимается выходной линией 100, и обнаруживается приемным усилителем/фильтром 76 верхних частот, затем проходит на панель 12 обеспечения безопасности. Тональный сигнал квитирования установления связи от станции 30 текущего контроля модулирует ток в телефонной абонентской линии.
Сеть 52 согласования полных сопротивлений переменного тока для телефонной линии 46 содержит R221, R223 и C93. Как иллюстрируется на фиг.4, компоненты R221, R223 и C93 совместно используются сетью согласования 52 полных сопротивлений переменного тока и нагрузкой 54 постоянного тока высокого полного сопротивления.
Как обсуждалось выше, различные страны и области требуют разное согласование полных сопротивлений для работы с телефонными линиями 72, когда телефонная линия 46 находится в состоянии "линия подключена". Каждая страна или географическая область имеет определенные параметры полного сопротивления или диапазоны, в пределах которых должно функционировать оборудование, как иллюстрируется на фиг.5. Например, входное полное сопротивление телефонной линии в Северной Америке может быть 600 Ом, и таким образом, полное сопротивление сети 52 согласования полных сопротивлений переменного тока составляет 600 Ом, когда телефонная линия 46 находится в состоянии "линия подключена". Напротив, Европа может иметь комплексное сопротивление, в котором значение сопротивления телефонной линии 46 изменяется в зависимости от передаваемой частоты. Частоты по диапазону могут быть коррелированными с фактическими значениями полного сопротивления, например, по кривой. Компоненты в сети 52 согласования полных сопротивлений переменного тока, так же как в нагрузке 54 постоянного тока высокого полного сопротивления, выбирают так, чтобы они удовлетворяли фактическому полному сопротивлению.
Фиг.6 иллюстрирует таблицу 150 вариантов 152 выбора компоновок, связанных стран/регионов 154 и примеров значений компонентов, которые могут использоваться для сети 156 согласования полных сопротивлений. В примерах сети 156 согласования полных сопротивлений каждая страна/регион имеет два соответствующих значения резистора, обозначенные для R221 и R223 сети 52 согласования полных сопротивлений (фиг.4), и одно значение конденсатора, обозначенное для C93. Например, и Северная Америка, и Европа могут использовать значения резисторов 510 Ом и 390 Ом со значением конденсатора 100 нФ. Каждая страна/регион 154 в пределах первого раздела 142 может использовать одни и те же значения резисторов и конденсаторов даже при том, что эталонные входные полные сопротивления 134 телефонной линии (фиг.5) не являются одинаковыми. Это значительно снижает общее количество различных необходимых вариантов выбора компоновок. Для Южной Африки 144 и Австралии 146 используются различные значения резисторов и конденсаторов, чтобы удовлетворять их специальным техническим требованиям.
Должно быть понятно, что другие страны/регионы, которые здесь не перечислены, могут быть включены в любую из компоновок 152 первого раздела 142, Южной Африки 144 и Австралии 146, если технические требования входного полного сопротивления линии удовлетворяются. Также могут использоваться другие значения резисторов и конденсаторов, так же как больше чем два резистора и/или больше чем один конденсатор, чтобы удовлетворять техническим требованиям входного полного сопротивления линии. Кроме того, в сети 52 согласования полных сопротивлений могут использоваться другие компоненты, чтобы удовлетворять техническим требованиям входного полного сопротивления линии.
Когда панель 12 обеспечения безопасности желает послать данные, панель 12 обеспечения безопасности использует передающее буферное устройство/усилитель 80, чтобы произвести смещение на передающей оптопаре 58 (U13). Захваченное управление 64 линией перемещается на высокое, которое передает напряжение телефонной линии на диодный мост 62 и через него. Активизирование линии 68 подключения линии заставляет ток смещения протекать через приемную оптопару 56, оптопару 60 контролирования подключения линии и переключатель 70 подключения линии. Он включает нагрузку 54 постоянного тока высокого полного сопротивления, которая отбирает достаточно тока, чтобы вызвать обнаруживаемое состояние "линия подключена" на ЦС 48 телефонной сети. Из-за смещения передающей оптопары 58 и коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером ток, который течет через СИД передающей оптопары 58, также течет от стороны 94 положительного напряжения (фиг.3) диодного моста 62 через передающую оптопару 58, R222 (фиг.4), переключатель 70 подключения линии к стороне 96 отрицательного напряжения диодного моста 62 и к кольцу 74, таким образом создавая передающий тракт передачи сигналов или передающий контур для телефонной линии 46. Когда данные передаются через передающую оптопару 58, ток, текущий через диод передающей оптопары 58, модулируется. Эта модуляция проходит к транзисторной стороне, где она модулирует ток в тракте постоянного тока, как описано выше. Эта модуляция тока затем применяется к телефонной линии 46 через диодный мост 62. Данные могут передаваться в пакетах, импульсах в секунду, F-тональных сигналах, или может использоваться другой протокол передачи.
Панель 12 обеспечения безопасности также использует модуль 44 СИТЛ, чтобы обнаруживать входящий вызов или звонок на телефонной линии 46. Схема 82 обнаружения вызова абонента или подсоединения вызова абонента может содержать компоненты C98, C99, R209, R211, TVS25, U12 и D28. Схема 82 подсоединения вызова абонента обозначена на фиг.4 для ссылки, и следует отметить, что для ясности включены не все компоненты. C98 и C99 подсоединены к кольцу 74 и штырю 72 соответственно. Схема 82 подсоединения вызова абонента может быть изменена, чтобы удовлетворять некоторым техническим требованиям компоновки, таким как для Южной Африки. Когда панель 12 обеспечения безопасности находится в состоянии "линия отключена" и между штырем 72 и кольцом 74 возникает сигнал вызова абонента, он подсоединяется к модулю 44 СИТЛ через C98 и C99 схемы 82 подсоединения вызова абонента. Например, сигнал вызова абонента может быть синусоидальным колебанием, таким как обычное 20 Гц синусоидальное колебание, имеющее удвоенную амплитуду сигнала 253 В. Ток вызова абонента ограничен R209 и R211, а уровень чувствительности сигнала вызова абонента устанавливается TVS25. Когда сигнал вызова абонента больше, чем порог пробоя TVS25 (в направлении положительного напряжения), ток вызова абонента течет через СИД приемной оптопары 56. Тогда сигнал вызова абонента подсоединяется к приемной входной стороне 102 приемной оптопары 56, которая управляет Q42 схемы 84 контролирования телефонной линии (КТЛ)/обнаружения вызова абонента (которая может использоваться как сдвигающее устройство уровня). Выходной сигнал схемы 84 КТЛ/обнаружения вызова абонента на линии 98 контролируется панелью 12 обеспечения безопасности с целью определения, возник ли сигнал вызова абонента.
На отрицательном цикле напряжения сигнала вызова абонента TVS25 (схемы 82 подсоединения вызова абонента) и диод 86 обнаружения вызова абонента (D28) получают прямое смещение. Прямое напряжение на диоде 86 обнаружения вызова абонента, который является параллельным с СИД приемной оптопары 56, гарантирует, что СИД приемной оптопары 56 выключен в течение отрицательного цикла напряжения, который тогда отключает приведение в действие схемы 84 КТЛ/обнаружения вызова абонента. Таким образом, частота вызова абонента на штыре 72 и кольце 74 развязана и подсоединена к стороне низкого напряжения, а также для осуществления сопряжения с модулем 14 процессора сдвигается уровень.
Модуль 44 СИТЛ также обеспечен для функционирования контролирования телефонной линии (КТЛ), которое может быть выполнено модулем 88 контролирования КТЛ (содержащим D26, D27, D30, D31, R215, D29, C92, R224, R227 и R226), устройством 89 ввода КТЛ (содержащим R217 и R220), а также приемной оптопарой 56 и оптопарой 60 контролирования подключения линии. Когда панель 12 обеспечения безопасности находится в состоянии "линия отключена", телефонная линия 46 будет контролироваться. В это время напряжение штыря 72 и кольца 74 подается на устройство 89 ввода КТЛ, обеспечивая небольшое количество тока для зарядки C92. Когда панель 12 обеспечения безопасности желает выполнять функцию КТЛ, такую как определение, присутствует ли телефонная линия 46, линия 68 контролирования подключения линии перемещается на низкое, чтобы включить СИД оптопары контролирования подключения линии, который тогда включает транзистор оптопары 60 контролирования подключения линии, таким образом обеспечивая путь разрядки для C92 через СИД приемной оптопары 56. Разрядка C92 через СИД приемной оптопары 56 заставляет СИД включиться, генерирует импульс на штыревых контактах 3 и 4 приемной оптопары 56 и приводит в действие схему 84 КТЛ/обнаружения вызова абонента (Q42). Эта длительность импульса применяется к панели 12 обеспечения безопасности через линию 98. Если панель 12 обеспечения безопасности обнаруживает импульс, телефонная линия 46 считается действующей. Если в это время никакой импульс не обнаружен, телефонная линия 46, как считают, находится в состоянии неисправности. Функция КТЛ может выполняться периодически, а результаты могут отображаться и/или регистрироваться на панели 12 обеспечения безопасности.
Хотя изобретение было описано в терминах различных конкретных вариантов осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что изобретение может быть осуществлено на практике с модификацией, находящейся в пределах объема и сущности, определенных формулой изобретения.
1. Модуль связного интерфейса телефонной линии (СИТЛ), сконфигурированный так, чтобы осуществлять сопряжение панели обеспечения безопасности с телефонной линией телефонной сети, причем модуль СИТЛ содержит
приемную оптопару, имеющую приемную входную сторону и приемную выходную сторону, при этом приемная входная сторона включает в себя приемную входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал на телефонной линии от телефонной сети, приемная выходная сторона включает в себя приемную выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать сигнал на панель обеспечения безопасности,
передающую оптопару, имеющую передающую входную сторону и передающую выходную сторону, при этом передающая входная сторона имеет передающую входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать передаваемые сигналы от панели обеспечения безопасности, передающая выходная сторона имеет передающую выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать передаваемый сигнал на телефонную линию телефонной сети, причем передающая выходная сторона подсоединена параллельно с приемной входной стороной приемной оптопары, и
оптопару контролирования подключения линии, имеющую входную сторону подключения линии и выходную сторону подключения линии, при этом входная сторона подключения линии имеет линию контролирования подключения линии, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал подключения линии от панели обеспечения безопасности, выходная сторона подключения линии имеет входную линию подключения линии и выходную линию подключения линии, причем выходная линия подключения линии активизирует переключатель подключения линии таким образом, чтобы передавать сигнал подключения линии на телефонную линию телефонной сети, при этом выходная сторона подключения линии соединена последовательно с приемной входной стороной приемной оптопары.
2. Модуль СИТЛ по п.1, содержащий также сеть согласования полных сопротивлений, соединяемую с приемной входной стороной приемной оптопары и передающей выходной стороной передающей оптопары, причем сеть согласования полных сопротивлений сконфигурирована так, чтобы обеспечивать согласование полного сопротивления с телефонной сетью.
3. Модуль СИТЛ по п.1, содержащий также сеть согласования полных сопротивлений, соединяемую с приемной входной стороной приемной оптопары и передающей выходной стороной передающей оптопары, причем сеть согласования полных сопротивлений сконфигурирована так, чтобы обеспечивать полное сопротивление, составляющее приблизительно 600 Ом, для обеспечения согласования полного сопротивления с телефонной сетью.
4. Модуль СИТЛ по п.1, содержащий также сеть согласования полных сопротивлений, содержащую по меньшей мере один резистор и один конденсатор, соединенные друг с другом, причем сеть согласования полных сопротивлений соединяется с приемной входной стороной приемной оптопары и передающей выходной стороной передающей оптопары, при этом сеть согласования полных сопротивлений сконфигурирована так, чтобы обеспечивать согласование полного сопротивления с телефонной сетью.
5. Модуль СИТЛ по п.1, в котором сигнал подключения линии также содержит сигналы, указывающие состояния "линия отключена" и "линия подключена", причем модуль СИТЛ также содержит нагрузку постоянного тока высокого полного сопротивления, соединенную с приемной оптопарой и оптопарой контролирования подключения линии, при этом нагрузка постоянного тока высокого полного сопротивления сконфигурирована так, чтобы отбирать уровень тока, указывающий для телефонной сети, когда сигнал подключения линии находится в состоянии "линия подключена".
6. Модуль СИТЛ по п.1, содержащий также сеть согласования полных сопротивлений, соединяемую с приемной входной стороной и передающей выходной стороной, при этом сеть согласования полных сопротивлений сконфигурирована так, чтобы обеспечивать полное сопротивление, составляющее приблизительно 600 Ом, для обеспечения согласования полного сопротивления с первой телефонной сетью, причем сеть согласования полных сопротивлений дополнительно сконфигурирована так, чтобы обеспечивать согласование комплексного сопротивления со второй телефонной сетью.
7. Модуль СИТЛ по п.1, содержащий также средство для обнаружения сигнала вызова абонента, передаваемого в телефонной сети от местоположения, удаленного от модуля СИТЛ.
8. Система обеспечения безопасности, содержащая
панель обеспечения безопасности для выполнения действий управления, связанных по меньшей мере с одной из функций обеспечения безопасности и аварийной ситуации, и
модуль связного интерфейса телефонной линии (СИТЛ), сконфигурированный так, чтобы осуществлять сопряжение панели обеспечения безопасности с телефонной сетью, причем модуль СИТЛ содержит
приемную оптопару, имеющую приемную входную сторону и приемную выходную сторону, при этом приемная входная сторона включает в себя приемную входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал на телефонной линии от телефонной сети, приемная выходная сторона включает в себя приемную выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать сигнал на панель обеспечения безопасности,
передающую оптопару, имеющую передающую входную сторону и передающую выходную сторону, при этом передающая входная сторона имеет передающую входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать передаваемые сигналы от панели обеспечения безопасности, передающая выходная сторона имеет передающую выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать передаваемый сигнал на телефонную линию телефонной сети, причем передающая выходная сторона подсоединена параллельно с приемной входной стороной, и
оптопару контролирования подключения линии, имеющую входную сторону подключения линии и выходную сторону подключения линии, при этом входная сторона подключения линии имеет линию контролирования подключения линии, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал подключения линии от панели обеспечения безопасности, выходная сторона подключения линии имеет входную линию подключения линии и выходную линию подключения линии, причем выходная линия подключения линии активизирует переключатель подключения линии, сообщающий сигнал подключения линии на телефонную линию телефонной сети, при этом входная сторона подключения линии соединяется последовательно с приемной входной стороной.
9. Система по п.8, в которой модуль СИТЛ также содержит средство для согласования полного сопротивления телефонной сети, причем телефонная сеть содержит по меньшей мере одну из множества телефонных сетей, расположенных по меньшей мере в одной из множества стран и множества географических регионов.
10. Система по п.8, в которой модуль СИТЛ также содержит средство для согласования полного сопротивления телефонной сети, причем полное сопротивление телефонной сети является по меньшей мере одним из предварительно определенного значения сопротивления, и по меньшей мере один диапазон значений сопротивления соответствует по меньшей мере одному предварительно определенному диапазону частот.
11. Система по п.8, в которой сигнал подключения линии также содержит состояния "линия отключена" и "линия подключена", при этом модуль СИТЛ также содержит нагрузку постоянного тока высокого полного сопротивления, соединенную параллельно по меньшей мере с передающей выходной стороной передающей оптопары, причем нагрузка постоянного тока высокого полного сопротивления сконфигурирована так, чтобы отбирать уровень тока для индикации телефонной сети, когда сигнал подключения линии находится в состоянии "линия подключена".
12. Система по п.8, в которой модуль СИТЛ также содержит сеть согласования полных сопротивлений, соединяемую с приемной входной стороной и передающей выходной стороной, причем сеть согласования полных сопротивлений сконфигурирована так, чтобы обеспечивать полное сопротивление, составляющее приблизительно 600 Ом, для обеспечения согласования полного сопротивления с первой телефонной сетью, при этом сеть согласования полных сопротивлений дополнительно сконфигурирован так, чтобы обеспечивать согласование комплексного сопротивления по диапазону, составляющему приблизительно 466-889 Ом, со второй телефонной сетью.
13. Система по п.8, содержащая также внутренние телефонные линии, подключающие телефонную сеть к квартирному телефону, при этом модуль СИТЛ также содержит средство для передачи управления телефонной сетью между панелью обеспечения безопасности и квартирным телефоном на основании управляющего сигнала от панели обеспечения безопасности.
14. Система по п.8, в которой передающая и приемная оптопары сконфигурированы параллельно друг с другом, чтобы снижать уровень рабочего напряжения, требуемого в телефонной сети.
15. Модуль связного интерфейса телефонной линии (СИТЛ), сконфигурированный так, чтобы осуществлять сопряжение панели с телефонной сетью, причем модуль СИТЛ содержит
приемную оптопару, имеющую приемную входную сторону и приемную выходную сторону, при этом приемная входная сторона включает в себя приемную входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал на телефонной линии от телефонной сети, приемная выходная сторона включает в себя приемную выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать сигнал на панель обеспечения безопасности,
передающую оптопару, имеющую передающую входную сторону и передающую выходную сторону, при этом передающая входная сторона имеет передающую входную линию, сконфигурированную так, чтобы принимать передаваемые сигналы от панели обеспечения безопасности, передающая выходная сторона имеет передающую выходную линию, сконфигурированную так, чтобы сообщать передаваемый сигнал на телефонную линию телефонной сети, причем передающая выходная сторона подсоединена параллельно с приемной входной стороной приемной оптопары,
оптопару контролирования подключения линии, имеющую входную сторону подключения линии и выходную сторону подключения линии, при этом входная сторона подключения линии имеет линию контролирования подключения линии, сконфигурированную так, чтобы принимать сигнал подключения линии от панели обеспечения безопасности, выходная сторона подключения линии имеет входную линию подключения линии и выходную линию подключения линии, причем выходная линия подключения линии сконфигурирована так, чтобы передавать сигнал подключения линии на телефонную линию телефонной сети, и
средство для согласования полного сопротивления телефонной линии телефонной сети, при этом полное сопротивление телефонной линии является по меньшей мере одним из набора предварительно определенных значений сопротивления и емкости, и по меньшей мере один диапазон значений сопротивления и емкости соответствует по меньшей мере одному предварительно определенному диапазону частот.
16. Модуль СИТЛ по п.15, в котором передающая и приемная оптопары сконфигурированы параллельно друг с другом, чтобы снижать уровень рабочего напряжения, требуемого в телефонной сети.
17. Модуль СИТЛ по п.15, в котором входная сторона подключения линии подсоединена последовательно с приемной входной стороной приемной оптопары.
18. Модуль СИТЛ по п.15, в котором средство для согласования полного сопротивления взаимно связано с приемной входной стороной и передающей выходной стороной, причем средство для согласования полного сопротивления сконфигурировано так, чтобы обеспечивать полное сопротивление, составляющее приблизительно 600 Ом.
19. Модуль СИТЛ по п.15, в котором сигнал подключения линии дополнительно содержит сигналы, указывающие состояния "линия отключена" и "линия подключена", причем модуль СИТЛ также содержит нагрузку постоянного тока высокого полного сопротивления, соединенную с приемной оптопарой и оптопарой контролирования подключения линии, при этом нагрузка постоянного тока высокого полного сопротивления сконфигурирована так, чтобы отбирать уровень тока, который указывает телефонной сети, когда сигнал подключения линии находится в состоянии "линия подключена".
20. Модуль СИТЛ по п.15, содержащий также внутренние телефонные линии, подключающие телефонную сеть к квартирному телефону, причем модуль СИТЛ также содержит средство для передачи управления телефонной сетью между панелью обеспечения безопасности и квартирным телефоном на основании управляющего сигнала от панели обеспечения безопасности.
