基于ip的煤礦擴(kuò)播通訊系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

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1、基于IP的煤礦擴(kuò)播通訊系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用基于IP的煤礦擴(kuò)播系統(tǒng)采用分布式控制結(jié)構(gòu)，支持先進(jìn)數(shù)字語(yǔ)音通信技術(shù)，支持靜態(tài)、動(dòng)態(tài)IP及IP地址智能學(xué)習(xí)功能，實(shí)現(xiàn)在井上對(duì)一條或多條線路擴(kuò)音、打點(diǎn)、可同時(shí)接收井下多條線路的通話、顯示務(wù)條線路的在線狀態(tài)等功能。關(guān)鍵詞：基于IP；煤礦擴(kuò)播；通訊系統(tǒng)；開(kāi)發(fā)；實(shí)施一、引言　　隨著國(guó)家的科技投入，煤礦安全得到了很大的保證，先進(jìn)的設(shè)備降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，每一位煤礦建設(shè)者都希望及時(shí)的得到信息，更快的做出反應(yīng)；十一五期間由于井下千兆工業(yè)以太環(huán)X的建設(shè)，三X合一技術(shù)的提出，體現(xiàn)出大多數(shù)煤礦希望

2、借助以太X平臺(tái)作為信號(hào)傳輸工具，達(dá)到統(tǒng)一傳輸、分布播放的效果?！　∶旱V生產(chǎn)中瓦斯、水、火、沖擊地壓等突發(fā)性自然災(zāi)害事故較多，且危害性大、波及范圍廣。通常發(fā)生重大事故、需要人員緊急撤離的情況下，多采用撥號(hào)或井下呼叫方式通知引導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員撤離危險(xiǎn)區(qū)域，但由于礦井環(huán)境惡劣、地形復(fù)雜等特點(diǎn)，安裝點(diǎn)和持有井下的人有限，不可能完全及時(shí)通知到每名井下作業(yè)人員，因而會(huì)造成人員通知不及時(shí)、不全面，貽誤脫險(xiǎn)時(shí)機(jī)，造成較大事故危害?！　∫虼嘶谝陨蠋讉€(gè)原因，在礦井建設(shè)一套安全通暢的擴(kuò)播通信系統(tǒng)是非常有必要的。隨著數(shù)字技術(shù)和X絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，

3、工業(yè)以太X已在煤礦通信監(jiān)控系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。我們根據(jù)礦井信息化建設(shè)發(fā)展，結(jié)合現(xiàn)代語(yǔ)音技術(shù)，以及實(shí)際生產(chǎn)中的服務(wù)范圍和功能，設(shè)計(jì)了一套先進(jìn)、實(shí)用的煤礦安全擴(kuò)播通信系統(tǒng)。二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介　　本擴(kuò)播通信系統(tǒng)不僅適用于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境，也適合于煤炭、冶金、化工、建材、交通、電力、糧食等行業(yè)地面惡劣環(huán)境中使用。該擴(kuò)音終端是純數(shù)字?jǐn)U播系統(tǒng)，音質(zhì)好、抗干擾性強(qiáng)，不但具有傳統(tǒng)的擴(kuò)播系統(tǒng)的擴(kuò)音、對(duì)講、打點(diǎn)等功能，還具備播報(bào)背景音樂(lè)、與地面調(diào)度臺(tái)互通等擴(kuò)展功能?？芍苯蛹{入工業(yè)以太環(huán)X系統(tǒng)?！　?duì)于單個(gè)地點(diǎn)如中

4、央變電所硐室等，具備有調(diào)度線條件時(shí)可采用部署單個(gè)擴(kuò)音站的方式實(shí)現(xiàn)廣播覆蓋?！　?.井上調(diào)度系統(tǒng)　　本產(chǎn)品井上集中調(diào)度能夠?qū)赂髯詣?dòng)化系統(tǒng)的通信做到“一呼百應(yīng)”，地面工程師控制室對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)都可以直接通話和信號(hào)聯(lián)系，統(tǒng)一指揮調(diào)度，減少和杜絕因設(shè)備故障停車(chē)而聯(lián)系不到維修人員的情況。使用工業(yè)以太X和光纖傳輸節(jié)約了通信電纜的鋪設(shè)，擴(kuò)音與程控能相互接通增加了井下的通信點(diǎn)，解決了工作場(chǎng)所缺少通信工具的問(wèn)題。調(diào)度系統(tǒng)中的VOIP交換機(jī)，主要完成井上調(diào)度室與井下隔爆兼本安型語(yǔ)音X關(guān)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，把調(diào)度室的控制命令轉(zhuǎn)換成井下X

5、絡(luò)數(shù)據(jù)；同樣把井下的語(yǔ)音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成VOIPX絡(luò)數(shù)據(jù)傳到調(diào)度室主機(jī)?！　?.礦井工業(yè)以太X　　本系統(tǒng)為基于隔爆工業(yè)以太X的語(yǔ)音通信系統(tǒng)，礦井隔爆工業(yè)以太X系統(tǒng)作為井下監(jiān)測(cè)、監(jiān)控的主體X絡(luò)，是把寬帶X絡(luò)和工業(yè)以太X結(jié)合在一起進(jìn)行構(gòu)建的。井下主干X絡(luò)傳輸速率可達(dá)1000Mbps，X絡(luò)智能分站與主干X的連接為100/1000Mbps自適應(yīng)。同時(shí)，提供智能X關(guān)設(shè)備，可使井下原有的統(tǒng)方便地接入主干X絡(luò)，結(jié)合X絡(luò)攝像儀、IP或視頻分配器等設(shè)備，可以將圖像、話音信號(hào)接入主干X絡(luò)?！　?.井下擴(kuò)播終端　　本系統(tǒng)井下擴(kuò)播終端由隔爆兼本

6、安IP語(yǔ)音X關(guān)和擴(kuò)播話機(jī)組成，井上調(diào)度中心與IP語(yǔ)音X關(guān)采用工業(yè)以太X絡(luò)聯(lián)接，IP語(yǔ)音X關(guān)與擴(kuò)播話機(jī)之間采用RS485總線結(jié)構(gòu)聯(lián)接。　　1）．IP語(yǔ)音X關(guān)　　本IP語(yǔ)音X關(guān)系統(tǒng)采用先進(jìn)數(shù)字語(yǔ)音通信技術(shù)，基于IP通信，支持靜態(tài)、動(dòng)態(tài)IP地址及IP地址智能學(xué)習(xí)功能；而且支持SIP協(xié)議或是H323協(xié)議，語(yǔ)音編碼支持G.711，G723.1，G.729A，語(yǔ)音清晰、QoS語(yǔ)音保證，適應(yīng)各種X絡(luò)環(huán)境。IP語(yǔ)音X關(guān)將從調(diào)度臺(tái)由工業(yè)以太X傳來(lái)的X絡(luò)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成適合RS485傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，發(fā)送到各個(gè)擴(kuò)播機(jī)，以便在井下擴(kuò)播。

7、　　2）．?dāng)U播機(jī)　　擴(kuò)播話機(jī)通過(guò)接收從串口傳來(lái)的數(shù)據(jù)，經(jīng)CPU處理后輸出到A/D轉(zhuǎn)換模塊和編碼解碼器MC14LC5480，最后經(jīng)過(guò)功率放大器到擴(kuò)音喇叭實(shí)現(xiàn)擴(kuò)音廣播?！　?lái)自IP擴(kuò)播的轉(zhuǎn)換端口的數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)EP2C8Q208C8型的FPGA芯片微處理器，拆包并提取語(yǔ)音數(shù)據(jù)送入VS1003B對(duì)其進(jìn)行解壓與解碼再由MC14LC5480芯片進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換還原成語(yǔ)音模擬信號(hào)輸出。井下人的模擬語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)MC14LC5480芯片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到的PCM信號(hào)，再由VS1003B進(jìn)行壓縮編碼，壓縮后數(shù)據(jù)輸出給EP2C8Q2

8、08C8型的FPGA芯片。EP2C8Q208C8型的FPGA芯片微處理器除了提供系統(tǒng)所需的所有時(shí)序外，還對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和打包傳輸給IP擴(kuò)播的轉(zhuǎn)換端口。三、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)　　目前本產(chǎn)品已取得的主要技術(shù)成果：　　1）研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的監(jiān)控系統(tǒng)接入X關(guān)——KJJ113礦用本安型綜合接入X關(guān)，通過(guò)接口和協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的互聯(lián)。通過(guò)X關(guān)將各種監(jiān)