技术领域
[0001] 本
发明涉及有线网络上所使用的信号成份和这种网络上所使用的
电子装置，以及涉及相关的操作方法。它特别地但不排他地适用于具有通过公用网络
电缆(例如防火电缆)链接到控制面板的发声器和检测器(或组合的发声器/检测器)的火警警报系统。
背景技术
[0002] 在已知的火警警报系统中，火警检测器分布于整个
建筑物中，这些火警检测器通过网络连接在一起并由中央
控制器监控。监控这些火警检测器包括传送一系列的轮询信号(polling signal)至每个检测器，以及接收指示该检测器的状态的信号。如果检测到存在火灾，则中央控制器可传送信号至位于建筑物附近的各个点处的警报发声器。这样的系统在我们的GB-A-2178878中得到公开，其通过引用被并入本文。
[0003] 发声器发出表示需要撤离建筑物的声响警告，诸如高的
音调或警笛。还可产生更具体的声响警告，诸如撤离建筑物或建筑物的一部分的口头命令。可将多个语音消息预录并存储在发声器的
存储器中，该发声器可由来自中央控制器的信号所触发。缺点是难以定制该系统来适合特定的环境，因为语音消息被预编程并且只能从发声器的
接口来进行存取。
[0004] 期望在建筑物中包括用于消防队员互相通信或与建筑物内的其它居住者通信的语音通信能
力。在建筑物中提供用于此目的的公共广播系统是已知的。然而，现有的公共广播和对讲机系统是独立于任意火警警报系统的离散音频产品。因此，公共广播系统与火警警报系统需要单独地安装与操作。
[0005] 在火警检测器和发声器从通常的网络获取功率的情况中，功率守恒是重要的考虑，特别是在警报状态期间当许多装置同时从该网络获取功率时。
[0006] 向火警警报系统或其它装置中引入额外功能的进一步考虑是
后向兼容性。期望允许识别现有传输协议的现有设备能够在无需替换的情况下运行。
发明内容
[0007] 本发明提供一种用于在使电子装置互连的有线网络上使用的信号，该信号包括：
[0009] 用于在电子装置之间传送的、承载编码信息的脉冲电压信号；
[0010] 以及迭加在所述脉冲电压信号的已
选定部分上的
数字信号，其中该数字信号包括用于在电子装置之间传送的、由数据信号进行调制的载波信号。
[0011] 这允许通过现有的脉冲电压信号协议可靠地更快速地传送信息，诸如在火警警报网络中。所述数字信号的
频率实质上比所述脉冲电压信号的频率更高。此外，如以下所说明，还可迭加一
电流信号，产生迭加的脉冲电压信号，从而在双向网络中以与所述信号相反的方向行进。
[0012] 本发明还提供一种存储
计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序当被载入到电子装置中时致使该电子装置产生或处理根据以上所定义的发明的信号，该信号自该电子装置被传送或被该电子装置接收。
[0013] 本发明还提供了一种使电子装置互连的有线网络，其中，这些电子装置被配置为传送和/或接收根据本发明的信号。
[0014] 本发明还提供了一种被配置为经由如上所定义的网络来与其它电子装置进行通信的电子装置，该电子装置包括用于产生和/或用于处理如上所定义的信号的装置，以及用于从那个信号获取操作功率的装置。
[0015] 这样的装置可以是发声器或扬声器装置，或接口装置(例如，诸如火警电话、EVC分局或报警点(call point)这样的语音通信终端)，检测器装置或网络控制装置。
[0016] 本发明还提供了一种火警检测器设备，该火警检测器设备包括：
[0017] 用于检测在至少一个外部条件中的变化的检测器装置，用于产生可听声的
传感器装置，用于监控由该传感器装置所产生的外部声音
水平的扩音器，以及用于根据由该扩音器所感测的外部声音水平来调整该传感器装置的声音水平的控制装置。
[0018] 这节省了功耗，并且在当该装置自网络上的信号获取功率时是特别有利的。
[0019] 本发明还提供了一种操作根据本发明的发声器或扬声器装置的方法，其中，数据信号包括音频，该方法包括接收来自网络的信号，该信号包括组合在一起的控制数据和多媒体数据，将控制数据与多媒体数据分离，将多媒体数据存储于存储器中，以及输出来自该存储器的该多媒体数据至传感器。
[0020] 本发明还提供一种上传来自根据本发明的网络控制装置的音频语音文件至多个联网的装置的方法，多个联网的装置中的每个联网的装置都根据本发明实现，该方法包括：
[0021] 将音频语音文件输入到网络控制装置中；
[0022] 将音频语音文件存储于网络控制装置的存储器中；
[0023] 从所述存储器获取所述音频文件；
[0024] 将该音频语音文件与控制数据相组合；
[0025] 在所述信号中传送音频语音文件和控制数据至这些联网的装置中的至少一个联网的装置，
[0026] 在该或这些联网的装置处接收该音频语音文件和控制数据，并将该音频语音文件存储于该或这些装置的存储器中。
[0027] 本发明还提供一种操作根据本发明的网络的方法，该方法包括进一步的如下步骤：通过多个检测器装置监控至少一个外部条件以便确定火灾的存在，以及如果检测到存在火灾，则在这些发声器或扬声器装置中的至少一个发声器或扬声器装置处产生警报信号。
[0028] 本发明还提供一种操作这种网络的方法，该方法包括在网络控制装置处接收语音输入以产生语音数据信号，在所述信号中传送该语音数据信号至这些发声器和/或扬声器装置，以及输出该语音数据信号至各个装置的传感器。
[0029] 在网络装置具有语音输入装置的情况中，本发明还提供了一种方法，该方法包括将
语音信号输入到那个装置中，在所述信号中传送该语音信号至检测器控制设备，以及在该检测器控制设备处输出该语音信号。
附图说明
[0030] 将参考附图描述本发明的多个实施方式，其中：
[0031] 图1是实施本发明的火警警报系统的图示。
[0032] 图2是用在图1中所示的火警警报系统中的检测器设备的图示。
[0033] 图3是图2中所示的检测器设备的音频单元的图示。
[0034] 图4是用在图1中所示的火警警报系统中的检测器控制设备的图示。
[0035] 图5是图4中所示的检测器控制设备的音频单元的图示。
[0036] 图6是实施本发明的可替换火警警报系统的图示，其具有包括多个环路和单个警报控
制模块的网络。
[0037] 图7是实施本发明的又一可替换火警警报系统的图示，其具有包括多个环路和两个警报
控制模块的网络。
[0038] 图8是说明用于与图1至7中的任一图的火警警报系统一起使用的轮询信号的数据结构的图示。
[0039] 图9是示出了迭加在图8中所示的轮询信号上的载波信号的图示。
[0040] 图10a是示出了根据连续突发模式迭加在图8中所示的轮询信号上的载波信号的图示。
[0041] 图10b是示出了根据初始突发模式迭加在图8中所示的轮询信号上的载波信号的图示。
[0042] 图10c是示出了根据零突发模式迭加在图8中所示的轮询信号上的载波信号的的图示。
[0043] 图11示出了上行链路子
帧的数据结构，该上行链路子帧是如图9中所示的由迭加在轮询信号上的载波信号所携带的数据的一部分。
[0044] 图12示出了图11中所示的上行链路子帧与下行链路子帧(未示出)之间的关系。
具体实施方式
[0045] 图1示出了实施本发明的语音增强型火警警报系统。该系统包括连接到通过防火电缆链接的检测器设备101的
数据总线网络的检测器控制设备102。该电缆包括一对
导线，其允许电力及数据在两个方向上进行流动。该网络包括具有两个支路(leg)103a和103b的主环路结构103。该网络还具有两个分支(spur)104、105。优选实施方式的火警警报系统在2km的电缆网络上支持高达1024个检测器设备。本发明不限于该数目的检测器设备和长度。其它装置以及检测器设备也可存在于网络103上，诸如手动报警点106以及隔离器107。
[0046] 每个检测器设备101位于建筑物周围的不同的控制关键点处，并可设置在房间或走廊的
墙壁或
天花板上。
[0047] 检测器控制设备102用于监控检测器设备101，并且还用于传送语音数据至检测器设备101。该语音数据可以是用于由每个检测器设备101存储的消息或者用于由它们即时广播的消息。
[0048] 图2是说明检测器设备101的布局的示意图。检测器设备101具有检测器单元201，检测器单元201具有暴露在检测器设备101所在的环境的部分。传感器部分可测量环境的变化，诸如与火灾相关联的
温度或一
氧化
碳的增加，或者由于烟的存在引起的红外光或可见光的光透明度的减小。在另一实施方式中，检测器单元201可以能够检测其它条件，例如气体、
辐射或入侵者的存在。
[0049] 检测器单元201连接到控制单元202，该控制单元202自检测器单元201接收表示该检测器设备101所在的环境的目前状态的信号。控制单元202还连接到能够传送信号至网络103以及自网络103接收信号的线路接口203。该线路接口203用于传送接收自控制单元202的信号至网络103，以及传送接收自网络103的信号至控制单元202。由线路接口203所处理的信号包括组合在一起的控制数据和多媒体，其细节将在下文进行描述。控制单元202还连接到用于存储多媒体数据文件的存储器204，并且控制单元202能够读取来自该存储器204的已选定的多媒体数据文件并将数据文件写入该存储器204。多媒体数据文件代表语音消息，并且存储器204能够存储8个语音消息，每个语音消息具有30秒的持续时间，因而对于该存储器的每个语音消息，该存储器需要8Mbit的存储容量。
[0050] 控制单元202连接到音频单元205，该音频单元205用于接收来自控制单元202的
控制信号以及语音数据信号。语音数据信号可以是源于存储器204的语音消息，或者当该系统正操作在语音通信模式时，它们可以自网络103被即时串流化(live-stream)。语音通信模式包括公共广播(PA)模式和对讲机模式，借助于公共广播模式，网络中的多个检测器设备可接收即时串流语音数据，其中通信通道在已选定的检测器设备之间被开放。自网络所接收到的控制数据包括用于指示接收到的语音数据的输出优先权的优先次序信息。即时串流语音数据比预存储的语音消息具有更高的优先权，并且将优先于正被输出的语音消息。语音消息或者将被阻塞以有利于即时串流语音数据，或者在即时串流语音数据起主导地位的情况下语音消息和即时串流语音数据两者将同时输出。
[0051] 语音消息以数字形式(例如以WAV格式)存储在存储器204中。控制单元202具有
数模转换器，该
数模转换器用于在传送语音消息至音频单元205(优选以未压缩的格式进行传送，以得到最佳的
信噪比性能)之前，将数字语音消息转换成
模拟信号。
[0052] 音频单元205被详细地显示在图3中，并且包括
放大器301和传感器302。放大器301优选是
D类放大器以便使效率最大化：语音消息的输出品质相对于有效功率使用而言是次要的。放大器301具有用于接收来自控制单元202的语音消息的信号输入端301a以及用于接收来自控制单元202的增益控制信号的增益控制输入端301b。传感器302是压电陶瓷型扬声器，以便使功耗最小化。优选地，在1米处，声压水平大于86dBA。在另一实施方式中，传感器302是用于再现视频图像的屏幕或投影仪，或者可以是屏幕、投影仪以及扬声器的组合。
[0053] 控制单元202具有音调产生器，用于产生在传感器302上输出的非语音警报信号，诸如警笛。
[0054] 音频单元205包括动态水平的控制设备，由此扩音器303用于测量输出语音消息之间的环境声音水平。所测量的声音水平被控制单元202用于设定临界值以及用于调整放大器301的增益，来确保音频输出水平总是为例如比BS5839-8：1998要求的环境临界值高20至50dB的预定水平。在该火警警报系统中，网络上的电力管理是重要的，特别是在警报情况期间当大多数的检测器设备都将获取功率时。动态水平控制技术减小了由检测器设备在环境噪声水平低的
位置中，例如完全
真空的区域中所消耗的功率。
[0055] 控制单元202被编程以在例如安装之后当该系统正在被测试时的测试模式中可操作。例如如果不能使发声器输出水平足够高，则它产生用于本地显示和/或传输至检测器控制设备102的适当的错误消息。
[0056] 音频单元205具有
开关304，该开关304可由使用者可操作以指示该检测器设备可以操作在语音通信模式中。当处于语音通信模式中时，音频单元205用于接收来自扩音器303的
输出信号并且传送这些信号至控制单元202。控制单元具有用于将模拟语音信号数字化的
模数转换器。插座305被提供用于接收来自外部扩音器或数据存储装置的语音信号，作为对扩音器303的替代，插座305可将语音信号输入给检测器设备101。
[0057] 检测器设备101具有电源单元206，电源单元206用于提供电力给检测器设备101的部件。电力是自网络提供给检测器设备101的。检测器设备101在9伏特下操作。
[0058] 检测器设备101具有地址模块207，检测器设备101的唯一地址被存储于地址模块207中。地址模块207包括诸如欧洲
专利号第EP0362985号案中所公开的地址卡类型这样的机电装置。地址模块207被配置，以致于控制单元202能够识别出自网络103所接收的携带与存在于地址模块207中的地址相同的地址的数据信号。地址模块207进一步地被配置，以致于控制单元202能够传送适用于包括地址模块207中的地址的数据信号。以下将更详细地描述这些数据信号的结构。
[0059] 检测器设备101包括可分离的两部分。第一部分是基本单元，其可被安装到诸如建筑物中的墙壁或
天花板这样的表面上。控制装置202、线路接口203、存储器204、音频单元205以及电源单元206被提供在基本单元中。第二部分包括检测器单元201，并且第二部分通过诸如卡口式组装件这样的装置可移除地附着到基本单元上。检测器单元201可被移除地用于替换或用于匹配替代类型的检测器单元201。
[0060] 检测器控制设备102被分成语音控制模块401和警报控制模块402，如图4所示。语音控制模块401监控语音网络，并且控制由检测器设备101所输出的语音消息。警报控制模块402监控检测器设备的网络以便确定警报情况的存在，以及确定语音控制模块401对这种事件的响应。
[0061] 语音控制模块401具有线路接口403，用于传送数据信号至网络103，并用于接收来自网络103的数据信号。该线路接口被再分成主接口403a和从接口403b，主接口403a用于传送数据信号至所述环路的第一支路103a以及接收来自所述环路的第一支路103a的数据信号，以及从接口403b用于传送数据信号至所述环路的第二支路103b以及接收来自所述环路的第二支路103b的数据信号。在常规操作条件下，数据信号经由主接口403a进行传送和接收。在从接口403b处接收到的数据信号由冗余检测器403c来监控。在不再自主接口403a接收数据信号的情况下，在从接口403b处，冗余检测器403c能够使从接口403b变成第二主接口并传送和接收数据信号。
[0062] 线路接口403连接到控制单元404，该控制单元404能够传送数据信号至线路接口403并接收来自线路接口403的数据信号。控制单元404具有到警报控制模块402的数据链路。控制单元404配有标准的协议接口，诸如RS232、RS422/485、通用输入输出(GPIO)以及以太网(Ethernet)。
[0063] 控制单元404连接到音频单元405。音频单元405具有扩音器输入503，以使该系统能够用于语音通信模式之间。音频单元405具有存储器501，如图5所示。存储器501容纳以16kHz
采样的、至少32个16比特
分辨率的串接(concatenated)语音消息，每个串接语音消息都具有30秒的持续时间。因此，存储器501的最小存储容量是32Mbytes(每消息8Mbits)的等级。控制单元404能够读取来自存储器501的语音消息，并传送语音消息数据和控制数据至线路接口403。为了将该系统用于语音通信模式中，提供了扩音器502和模数转换器503，用于将语音直接输入到控制单元404。可替换地，语音消息可被记录并存储在存储器501中，以备由控制单元404稍后获取。为了直接语音输入，提供了插座504，用于连接外部扩音器。
[0064] 控制单元404具有进一步的接口，诸如用于将预记录的语音消息载入到存储器501中的USB端口。
[0065] 控制单元404连接到包括LCD屏幕和使用者按钮的使用者接口406。使用者接口406可用于选择传输到网络103的来自存储器501的消息。还提供了电源单元407，用于提供电力给语音控制模块401的部件。
[0066] 警报控制模块402是公知的结构，在此不再详细描述。警报控制模块用于传送轮询信号至该网络上的各个检测器设备。下面将描述轮询信号的结构。警报控制模块402用于接收来自该网络上的所有检测器设备的信号，以便确定这些检测器设备的状态。如果检测到警报情况，则警报控制模块402用于与语音控制模块401进行通信。基于下面提供的原因，通过低通
LC滤波器408a和408b将警报控制模块402与网络103相隔离。
[0067] 单个的警报控制模块402可配有多个环路103a、103b、103c，如图6所示。在该实例中，提供有语音控制模块401a、401b、401c来控制每个环路103a、103b、103c上的语音消息。
[0068] 图7示出了进一步的增强型系统，其中，提供了多个警报控制模块402、402’。
[0069] 图8示出了由警报控制模块402所传送的轮询信号的数据结构。所述轮询信号符合XP95(注册商标)协议，XP95协议是阿波罗防火探测器有限公司(Apollo Fire Detectors Ltd)的数字开放协议。警报控制模块402提供14-28伏特的基准电压水平给检测器设备从其中抽运功率的线路103a、103b。该基准电压在任一安装内视沿着电缆距离电源的距离以及诸如本地电缆品质和终端连接这样的其它因素而变化。该基准电压还进一步通过使用通常在5至9伏特范围内的幅度进行调制。轮询数据以
指定持续时间的帧的形式进行发送。该帧的第一部分由长持续时间的电压脉冲801来表示，用于重置检测器设备。脉冲801之后是正向脉冲形式的10比特组802，其标间比率(mark-to-space ratio)根据要被传送的比特而变化。该10比特组的前3个比特表示命令指令，例如用于打开该网络上的各个检测器设备中的指示器的命令指令。该10比特组的接下来的7个比特表示要被轮询的检测器设备的地址。紧接该10比特序列之后的是恒定标间比率的21个同步电压脉冲序列803。
[0070] 当接收到具有与在该帧的地址字段中编码的信号相匹配的地址的数据信号时，检测器设备传送由21比特组成的响应至警报控制模块402，该21比特由电流脉冲804组成。因而，传输是双向的。电流脉冲804导致相应的电压降出现，其由警报控制模块402来检测。实际上，来自检测器设备的这21比特响应是数据总线上的信号的第三传输成份，并且它由7比特的状态信息805组成，在其中报告由检测器单元201所测量的参数值。这之后是命令比特806和表示正被轮询的装置的类型的比特807。在区段808，检测器设备的这7比特地址被确认回至警报控制模块402。
[0071] 脉冲电压信号801、802和803可被认为是由具有变化的宽度和间隔的正向矩形脉冲组成，其中，二进制“1”值、二进制“0”值是脉冲之间的间隙。脉冲宽度可在100μs至4ms，优选为200μs至2ms，更优选为250μs至1.5ms的范围内；所述脉冲间隙可在类似的范围内。在图8所示的示例中，第一脉冲801宽为1.5ms，之后是在组802的脉冲“0”之前的800μs的间隙。组802的脉冲“0”至“5”之间的间隙是200μs。序列803的电压脉冲“1”与由第一电流脉冲804引起的负向脉冲之间的间隙是250μs。序列803中的脉冲“4”与“5”之间的间隙是1ms。序列803的脉冲“7”与下一个(第6个)负向脉冲之间的间隙是400μs。
[0072] 应当意识到，这些脉冲将不是完美的矩形，实际上，它们在脉冲转换期间将是弓形的从而限制有效频率频宽。在优选示例中，这些脉冲是转换受限的(slew-limited)以稳定检测它们的系统并避免过冲(overshoot)。
[0073] 图9示出了由语音控制模块401所传送的数据的结构。在500kHz的
载波频率处，使用
正交相位方案将所述数据信号调制到由警报控制模块402所传送的轮询数据上。警报控制模块402可能受到这些高频率信号的影响，因此，使用
低通滤波器408a、408b来将警报控制模块402与由语音控制模块401在网络103上所传送的载波信号相隔离。来自语音控制模块401的数据信号表示控制数据和多媒体数据，并且它们与所述脉冲电压信号具有相同的帧结构。多媒体数据包括语音消息、即时串流语音数据或视频数据。载波信号的最大峰-峰振幅是8伏特。所述载波信号在包括启动(initiation)脉冲903的轮询信号的高电压脉冲901和
低电压脉冲902上进行传送。语音控制模块401被编程，以确保载波信号在所述电压脉冲的前缘或
后缘附近不被传送，并且确保提供间距(clearance)904来避免轮询信号或载波信号的讹误。载波信号在长启动脉冲上具有0.7毫秒的突发持续时间，并且在所述帧的每个比特上具有0.15毫秒的持续时间。因此，对于载波信号而言，存在着可智能选择的突发长度。在该示例中，语音控制模块401检测这些电压脉冲801-803的转换，并且允许第一脉冲801内的长时间突发903，只要它还没检测到该脉冲的后缘，即只要满足该脉冲是长持续时间的重置脉冲。
[0074] 可能存在三种载波传输模式，分别在图10a至10c中示出。
[0075] 第一模式是图10a中所示的连续突发模式，其中，载波信号1001将在所有的启动脉冲1002和低电压脉冲1003和高电压脉冲1004上传送。在该模式中，每帧传送9340比特是可能的，从而
数据速率大约为420Kb/s。
[0076] 在某些装置(installation)中，可能存在着载波信号干扰对电流脉冲804的监控的
风险，其处于例如XP95信号帧的第二部分中。为了降低这种风险，第二模式是启动突发模式，如图10b所示，其中，载波信号在所有的启动脉冲上、该帧的前10个比特的高和低电压部分、以及该帧的剩余部分中的同步比特的仅高电压峰值上进行传送。在该模式中，每帧传送6600比特是可能的，从最大而数据速率大约为300Kb/s。
[0077] 在不可能的情况下，即添加到所述脉冲电压信号和基准电压的载波信号中的电压峰值将超过诸如EMC、浪涌保护装置这样的系统装置中的某一临界值的情况下，这可通过使用第三模式来避免。第三模式是零突发模式，如图10c所示，其中，载波信号只在所有的低电压脉冲上传送。在其它情况下，可在只在高电压脉冲上传送数据的地方设想“多个1”模式。在所述零突发模式中，每帧传送4352比特是可能的，从而最
大数据速率大约为200Kb/s。
[0078] 载波信号自语音控制模块401被传送。这些信号被称为上行链路数据。载波信号自检测器设备或其它网络装置被传送至语音控制模块401。这些信号被称为下行链路数据。
[0079] 由语音控制模块401所传送的上行链路数据的结构在图11中示出。该上行链路数据被封装在上行链路子帧1101中。每个上行链路子帧都包括表示该子帧在序列中的位置的4-比特报头1102。4-比特辅助数据字段1103用于表示地址字段是用于单个的检测器设备还是用于一组检测器设备。提供了8-比特地址字段1104以便表示数据的目的地址：该字段中的0用于表示数据是针对网络中的所有的检测器设备。4-比特标识符字段1105表示净荷(payload)字段1107中的数据类型，例如语音消息、即时串流语音数据或视频数据。4-比特长度字段1106表示净荷字段1107的大小。净荷字段1107可达256比特。还提供了8-比特误差校正字段1108。
[0080] 下行链路子帧的结构与上行链路子帧的结构相同。
[0081] 上行链路子帧1201与下行链路子帧1202之间的关系如图12所示。在每个上行链路子帧传输之后，作为响应，将传送下行链路消息。
[0082] 现在将描述该火警警报系统的操作。该火警警报系统可以采多种模式进行操作。第一模式是上传多媒体数据至已选定检测器设备的稳定状态，检测器设备在该系统正主动监控警报情况时被执行。可替换地，当该系统离线时，数据上传被执行。下面将描述当该系统正主动监控时该系统的操作。第二操作模式是根据警报情况。该系统的第三模式是例如语音通信模式，当该系统正主动监控检测器设备的状态时或在警报情况期间，该模式可能受到影响。存在两个语音通信子模式：公共广播(PA)模式和对讲机模式。下面将依次描述每个模式和子模式。
[0083] 数据上传模式
[0084] 在火警警报系统的操作期间，警报控制模块402不断地传送轮询信号至网络103上的所有检测器设备101。检测器设备101以适当的信号做出响应，如以上所描述。检测器设备101被提供有用于在警报情况时广播的预载入语音消息。然而，预存储语音消息可被重写以便定制针对特定应用的系统。为了载入具有语音消息的特定检测器设备，使用者选择自语音控制模块401的存储器501所上传的语音消息。可替换地，如果适当的消息还未被存储在存储器501中，则直接地通过使用扩音器502或者间接地通过载入来自诸如闪存存储器这样的外部存储器装置的预存储消息，可将新的语音消息载入至存储器501中。
[0085] 当所述消息已经被选定时，语音控制模块401的控制单元404读取来自存储器505的语音数据，并且经由线路接口403传送该数据至网络103。该语音消息数据，连同包括接收端检测器设备101的目的地址的控制数据和与该检测器设备应该如何处理所述净荷相关的控制数据一起，在一系列上行链路子帧1101的净荷区段1107中被传送。在该数据上传模式中，所述控制数据是用于载入所述语音数据至检测器设备的存储器204的指令。而且，与所述语音消息数据一起被传送的控制数据还提供了语音消息标识符，以便可通过单独传送所述语音消息标识符至检测器设备101来自检测器设备101的存储器501中检索语音消息。另外，与所述语音消息一起被传送的数据提供了语音消息优先等级。
[0086] 网络中的每个检测器设备101都将接收语音消息数据。如果检测器设备101的地址模块207中的地址与上行链路子帧的地址字段中的地址相匹配，则每个检测器设备101都将只处理该数据。如果上行链路子帧中的地址是0(表示消息是针对网络103中的所有的检测器设备101)，则每个检测器设备101都将处理该数据。
[0087] 当接收到上行链路子帧时，检测器设备的控制单元202提取所述净荷，并将具有相应的语音消息标识符和优先等级的语音消息写入存储器204中。检测器设备101可传送下行链路子帧至语音控制模块401，以便确认该语音消息已经被成功地存储到存储器501中。
[0088] 警报情况
[0089] 当检测器设备101中的检测器单元201检测到警报情况，例如烟或火时，警报信号由检测器设备101传送至警报控制模块402。该信号直到检测器单元201被轮询才被延迟。警报信号也可自该网络中的手动报警点106发出。警报控制模块402将识别该网络中发端警报信号的位置，并在该网络周围建立适合的响应来发出该警报。警报控制模块402传送指示警报情况已经被检测到的场所中检测器设备的位置的指令至语音控制模块401。接着，语音控制模块401传送警报控制信号至这些检测器设备101。所述警报控制信号包括语音消息标识符，以便识别要被输出至传感器302的检测器设备101的存储器204中的消息。可替换地，所述警报控制信号指示应该由音调产生器来产生音调。
[0090] 语音通信
[0091] 该火警警报系统能够广播来自语音控制模块401的语音数据至该网络中的所有检测器设备或其它装置，以及广播来自单个检测器设备101或其它装置的语音数据至所有其它网络装置。这被称为公共广播(PA)模式。该火警警报系统还能够在单独的检测器设备101或分离的对讲机装置或报警点与或者语音控制模块401、另一单独的检测器设备101、或另一对讲机装置或报警点之间传送和接收语音信号。这被称为对讲机模式。语音通信的这两
种子模式被描述如下。
[0092] 公共广播模式-语音控制模块到联网的装置
[0093] 在语音控制模块401处所提供的扩音器502用于输入语音数据。该数据被数字化并被控制单元404准备在网络103上进行传输。所述语音数据本身作为上行链路子帧序列中的净荷进行传送，其还包括用于识别具有网络上的声音传输功能的一组检测器设备或所有这些检测器设备或其它装置的控制数据。每个接收端装置都自所述控制数据识别出所述净荷是即时串流语音数据，并将该数据直接传送至音频单元205以在传感器302上输出。优先等级1被包括在所述控制数据中，表明进入的语音数据应该优先于目前正被传感器302输出的任一已记录消息而被输出。
[0094] 公共广播模式-联网的装置至联网的装置
[0095] 诸如检测器设备101这样的联网的装置上的扩音器303用于输入语音信号。检测器设备101上的语音通信开关304被激活以向检测器设备101的控制单元202指示所述扩音器将被用于语音输入。语音信号由音频单元205接收，并被传送至控制单元202并被准备传输至网络103。这些语音信号连同控制信号一起被封装进下行链路子帧序列的净荷区段。这些下行链路子帧被传送至该网络，并被语音控制模块401接收，并被转发至接收端检测器设备。每个接收端检测器装置都自所述控制数据识别出所述净荷是即时串流语音数据，并将所述数据直接传送至音频单元205以在传感器302上输出。优先等级1被包括在所述控制数据中，从而指示该进入的语音数据应该优先于目前正被传感器302输出的任一已记录消息而被输出。
[0096] 在警报情况期间，该火警警报系统可被用在PA模式中以广播例如撤离警告。在非警报情况期间，它还可被用于广播一般的通知或音乐。
[0097] 对讲机模式
[0098] 消防队员和/或在建筑物中的残疾人保护区域中可能需要对讲机语音通信功能。
[0099] 语音控制模块401的使用者接口406用于选择接收端检测器设备101。在语音控制模块401处所提供的扩音器502用于输入语音数据。通过控制单元404，该数据被数字化并被准备以在网络103上进行传输。将所述语音数据本身作为上行链路子帧序列中的净荷进行传送，其还包括用于识别该接收端检测器设备的控制数据。该接收端检测器设备自所述控制数据识别出所述净荷是即时串流语音数据，并将该数据直接传送至音频单元205以在传感器302上输出。而且，控制数据还向该接收端检测器设备的控制单元202指示选择了对讲机模式。该控制单元监控该检测器设备扩音器304的语音信号输出，并传送语音信号至语音控制模块401。在所述语音控制模块处提供传感器409，用于输出自检测器设备101所接收的语音信号。这样就在语音控制模块401与检测器设备101之间提供了双向通信信道。可替换地，在两个检测器设备之间可提供双向通信信道，藉此检测器设备101指示在它自己与另一检测器设备之间的通信。
[0100] 该检测器设备扩音器303可被旁路，藉此插座305可被消防队员例如通过插头和插座来连接诸如包括扩音器和
耳机的
手持设备这样的个人通信装置。可替换地，用于消防队员的接口可以是分立的对讲机报警点，其可具有扩音器或用于插头或插座仅一个电子终端。
[0101] 提供高速数字数据载波给该火警警报系统允许将多个特征集成进该系统中。使用与多媒体数据集成的控制数据允许灵活的方法功能。可将数据信号引导到网络周围的任一位置处，以引出多个响应。例如，单独的检测器设备或检测器设备组可接收指令以输出不同的消息至其它单独的检测器设备或检测器设备组。当在建筑物的一个区域中需要“撤离”消息、而在建筑物的另一区域中需要“待命撤离”消息、同时在该建筑物的又一区域中需要消防队员的PA时，这是有用的。
[0102] 将语音控制模块401后安装(retro-fitted)到诸如遵守Apollo XP95协议的具有用于轮询和控制检测器设备的现有警报控制模块的那些火警警报系统。安装了
修改后的基本单元以便利用高速数据载波系统。现有检测器单元被安装到这些修改后的基本单元上。
[0103] 可替换地，同时安装包括警报控制面板的整个系统。语音控制模块与警报控制模块可集成在相同的壳体中。
[0104] 应当意识到，任何类型的多媒体数据都可被存储在语音控制模块存储器501或检测器设备存储器204中，包括表示视频图像的数据。还应当意识到，可使用任意大小的存储器来存储多媒体数据。
[0105] 在以上所描述的实施方式中，除了信息传递分量(component)以外，网络信号还具有来自它的基准电压的功率分量，并且检测器设备自网络103获取功率。可替换地，还提供分立的本地电源，在该实例中，检测器设备101优选以在24伏特下进行操作。
[0106] 检测器设备101还用作网络中的信号
中继器，以便提高数据信号。这样，可无限地扩展网络，假设将本地电源用于检测器设备。
[0107] 检测器设备101的地址模块207可以是存储于检测器设备101的存储器中的电子识别装置。
[0108] 语音控制模块语音输入插座504和检测器设备语音输入插座305可被消防队员用作他们自己的语音信号产生设备的输入。
[0109] 该网络可以是在警报控制模块402的单个接口处终止的线路的形式，其中检测器设备沿着该线路
串联连接。
[0110] 作为对上述的一个或多个检测器设备的替代，可提供发声器单元以用于操作在该火警警报系统中，该发声器单元包括以上所描述的检测器设备的所有语音通信功能，但是不具有检测装置。可提供诸如无语音通信功能的发声器单元和检测器单元这样的其它设备以用于连接到该网络，这些其它设备通过使用迭加到轮询信号上的载波来传送和接收数据。
[0111] 在以上所描述的实施方式中，载波信号具有大约500kHz的频率。然而，载波频率并不限于该值，并且可以是200kHz至800kHz范围内的任一频率。该系统还将在100kHz至1MHz范围内的载波信号频率，以及在该范围之外的频率处，诸如高达10MHz的频率处发挥作用。
[0112] 数据传送速率可在每帧1000至100000比特、或者100至1000Kb/s的范围内变化，但是还可落在这些范围之外。
[0113] 在某些实施方式中，可在同一信号中同时传送两个或多个不同的载波以增加数据容量。
[0114] 以上描述的网络是数据总线网络，所述装置在该网络上是可唯一定址的，但是可以设想，本发明还可应用于点对点系统，诸如用于电话中。所述网络可用于单向信号，而不是优选实施方式的双向流。
[0115] 而且，在参考图8的优选实施方式中所描述的XP95协议不是必需的，并且本发明可应用于许多替代的协议中，数字的和模拟的。根据例如火警检测系统中所使用的较早的、非数字协议，脉冲电压信号可通过改变脉冲高度或脉冲宽度或两者来表示模拟信号。本发明可应用于用于串行通信的众所周知的RS232标准；RS232使用固定宽度的单元(cell)，并且包括二进制编码的数字信号。
[0116] 所述脉冲电压信号的更高频率调制可被用于传递任一类型的信息，并且并不限于用于控制和定址电子装置的多媒体内容或命令。它可传送任意的数据，诸如典型地通过电脑或电话网络发送的数据。
[0117] 语音控制模块401可具有自学程序，该自学程序检测所述脉冲电压信号的每个帧的结构以及因而检测在该网络上使用的协议。接着，它可学习那个协议，并因此调整载波信号计时。
[0118] 不需要将以上所描述的检测器101的这些功能都提供在每个检测器中或任一检测器中。检测器可不具有发声器或扬声器功能，也可不具有存储多媒体文件的能力。相反地，该网络可具有分立的扬声器装置，该扬声器装置可唯一定址并具有所描述的多媒体功能，例如用于选择语音消息并将它们转换成自扬声器所发出的声音。还可有发声器装置，其发出警报声音或其它音调但不是讲话，并且其还可唯一定址。检测器101不需要具有诸如扩音器这样的对讲机功能，因为这可在该网络上的分立的对讲机装置或报警点处提供。
[0119] 在本发明应用于侵入者警报或CCTV
监控系统中，多媒体信号分立和多媒体文件可包括视频，并且该系统可包括用于视频内容的视频显示器装置。
