专利名称：矿用本安型数字型扩音电话的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿用通讯设备技术领域，具体是ー种矿用本安型数字型扩音电话；它为矿用本安型扩播通信和信号联络装置，不仅适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境，也适合于煤炭、冶金、化工、建材、交通、电力、粮食等地面恶劣环境中使用。
背景技术：
扩播电话在皮带集控、水泵自动化等煤矿自动化系统中的作用十分重要，但目前已有的扩播电话系统相对独立，自成体系，在与地面控制中心通话时需要単独敷设线缆。传统矿井语音通信仍采用模拟通信系统，但模拟信号在传输过程中和叠加的噪声很难分离，噪声会随着信号被传输、放大、严重影响通信质量。随着数字技术和网络技术的发展，エ业以太网已在煤矿通信监控系统中得到了越来越广泛的应用。但目前的扩音电话矿不能把语音通信融入エ业以太环网，更不能实现IP语音通信。
发明内容为了解决上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种矿用本安型数字型扩音电话，是纯数字扩播系统，音质好、传输距离远、抗干扰性强、具有后备电池功能，当外接电源断电后能保证扩音电话正常工作2小时以上，不但具有传统的扩播电话系统的扩音、对讲、打点等功能，还具备播报背景音乐、与地面调度台互通等扩展功能，可直接納入エ业以太环网系统，不需要単独铺设线缆。本实用新型是以如下技术方案实现的矿用本安型数字型扩音电话，包括CPU处理模块A3，将IP扩播电话的转换端ロ的数据拆包并提取语音数据送入编解码模块A4对其进行解压与解码，或将编码后的数据进行处理和打包传输给IP扩播电话的转换端ロ ；RS485串行接ロ电路A2，用于连接IP扩播电话的转换端ロ和CPU处理模块A3 ；编解码模块A4，将经过CPU处理模块A3处理后的语音数据进行解压与解码或将经过A/D和D/A转换模块A5处理得到的PCM信号进行压缩编码；A/D和D/A转换模块A5，与编解码模块A4连接用于语音信号的模数、数模转换；语音输出电路A6，与A/D和D/A转换模块A5连接将语音信号的模拟输出；给上述个模块供电的电源模块Al。工作原理电源模块Al为扩播电话提供电源，来自IP扩播电话的转换端ロ的数字语音信号通过RS485串行接ロ电路A2送入CPU处理模块A3进行处理，处理后的语音数据送入语音数字信号的编解码模块A4对其进行解压与解码，压缩后的语音数据通过语音信号的A/D和D/A转换模块A5进行A/D转换，得到的模拟信号通过语音输出电路A6输出。井下人员的模拟语音信号通过A/D和D/A转换模块A5得到PCM信号，PCM信号再由语音数字信号的编解码模块A4进行压缩编码，压缩后数据输出给CPU处理模块A3，CPU处理模块A3对编码后的数据进行处理和打包并通过RS485串行接ロ电路A2传输给IP扩播电话的转换、端ロ。本实用新型的优点是音质好、传输距离远、抗干扰性强；电源模块具有后备电池功能，当外接电源断电后能保证扩音电话正常工作2小时以上；既可以与普通电话交換机连接，也可以与调度指令电话交换机连接；可以方便的实现背景音乐播放、触点信号遥控和急停按钮的功能；基于井上对井下扩播，可直接納入エ业以太环网系统，不需要単独铺设线缆，节省井下电缆布置，为减少安全事故、降低人员伤亡、提高灾后抢险救援的科学性、有效性提供必要的保障。
以下结合附图
及实施例对本实用新型作进ー步说明。图I是本实用新型原理框图；图2是电源模块电路图； 图3是RS485串行接ロ电路图；图4是CPU处理模块电路图；图5是编解码模块电路图；图6是A/D和D/A转换模块电路图；图7是语音输出电路图。
具体实施方式
如图I所示，矿用本安型数字型扩音电话由如下几个部分組成。CPU处理模块A3，将IP扩播电话的转换端ロ的数据拆包并提取语音数据送入编解码模块A4对其进行解压与解码，或将编码后的数据进行处理和打包传输给IP扩播电话的转换端ロ ；RS485串行接ロ电路A2，用于连接IP扩播电话的转换端口和CPU处理模块A3 ;编解码模块A4，将经过CPU处理模块A3处理后的语音数据进行解压与解码或将经过A/D和D/A转换模块A5处理得到的PCM信号进行压缩编码；A/D和D/A转换模块A5，与编解码模块A4连接用于语音信号的模数、数模转换；语音输出电路A6，与A/D和D/A转换模块A5连接将语音信号的模拟输出；给上述个模块供电的电源模块Al。如图2所示，电源模块Al包括电源处理芯片LM2576D2T和电池组，电源处理芯片LM2576D2T将外接电源24V电压转换为8. 7V电压给内部装浮充电池组进行充电。如图3 7所示，RS485串ロ电路A2主要由光耦芯片6N137、HCPL-2630、看门狗及复位专用芯片MAX813L和收发器MAX1487组成；光耦芯片6N137的3脚与收发器MAX1487的I脚连接，收发器MAX1487的3、4脚分别与光耦芯片HCPL-2630的7、6脚连接，光耦芯片HCPL-2630的2脚与看门狗及复位专用芯片MAX813L的8脚连接。CPU处理模块A3采用FPGA芯片EP2C8Q208C8 ;编解码模块A4采用WMA音频解码芯片VS1003B。A/D和D/A转换模块A5采用PCM语音解码芯片MC14LC5480。语音输出电路A6采用功率放大器TDA2822M。RS485串ロ电路A2中RXD端(光耦芯片6N137的6脚)，TXD端(光耦芯片HCPL-2630中的3脚)，RTC端(光耦芯片HCPL-2630中的3脚)分别与FPGA芯片EP2C8Q208C8的199、198、197脚连接，完成数据的收发；FPGA芯片EP2C8Q208C8 ；FPGA芯片EP2C8Q208C8 的 12、13、14、15 脚分别与 WMA 音频解码芯片 VS1003B 中的 MISO、MOSI、XCS、XDCS脚连接；FPGA芯片EP2C8Q208C8中的33脚、5脚、4脚、34脚、35脚、37脚、39脚分别与PCM语音解码芯片MC14LC5480的FST端、DT端、BCKT端、MCLK端、FSR端、DR端、BCKR端连接，完成语音的编码解码；PCM语音解码芯片MC14LC5480的4、17脚分别于功率放大器TDA2822M的7、8脚连接；功率放大器TDA2822M的1、3脚连接扬声器。来自IP扩播电话的转换端ロ的数字语音信号通过FPGA芯片EP2C8Q208C8的拆包并提取语音数据在送入WMA音频解码芯片VS1003B对其进行解压与解码，解压与解码后的语音数据通过PCM语音解码芯片MC14LC5480芯片进行D/A转换还原成语音模拟信号，语音模拟信号经功率放大 器TDA2822M输出。相反井下人员的模拟语音信号首先经由PCM语音解码芯片MC14LC5480芯片进行A/D转换得到的PCM信号，再由WMA音频解码芯片VS1003B进行压缩编码，压缩后数据输出给FPGA芯片EP2C8Q208C8 ；FPGA芯片EP2C8Q208C8的微处理器除了提供系统所需的所有时序外，还对编码后的数据进行处理和打包传输给IP扩播电话的转换端ロ。该矿用本安型数字型扩音电话采用四芯电缆联通(含充电)，即可组成独立的全线扩播通信、对讲与打点信号联络系统；可納入エ业以太环网系统。其内部装浮充电池组，外部供电临时中断，保证通信不受影响。本实用新型与传统矿井语音通信相比有如下优点一、信号传输率高、抗干扰、传输距离远、抗噪声能力強。ニ、数字信号易于加密，信息传输比较安全。数字信号的特殊形式，使得信息加密变得十分容易。三、数字通信设备的产品重复性好，有利于生产以及通信的发展和普及。四、具有后备电池功能，当外接电源断电后能保证扩音电话正常工作2小时以上。工作过程地面的调度台通过该矿用本安型数字型扩音电话进行背景音乐播放、广播、对讲和打点。地面调度台通过按某几个键可以对井下所有的扩播电话进行广播，或者按某几个键可对某几组扩播电话进行广播。此时如果井下的人要与地面的人通话，就可按外线按钮来实现对讲功能，电话通过按下外线按钮，自动接通预置的地面调度台，对方按下对话按钮后可进行对讲。
权利要求1.一种矿用本安型数字型扩音电话，其特征在干包括 CPU处理模块(A3)，将IP扩播电话的转换端ロ的数据拆包并提取语音数据送入编解码模块(A4)对其进行解压与解码，或将编码后的数据进行处理和打包传输给IP扩播电话的转换端ロ ； RS485串行接ロ电路(A2)，用于连接IP扩播电话的转换端口和CPU处理模块(A3)； 编解码模块(A4)，将经过CPU处理模块(A3)处理后的语音数据进行解压与解码或将经过A/D和D/A转换模块(A5)处理得到的PCM信号进行压缩编码； A/D和D/A转换模块(A5)，与编解码模块(A4)连接用于语音信号的模数、数模转换； 语音输出电路(A6)，与A/D和D/A转换模块(A5)连接将语音信号的模拟输出； 给上述个模块供电的电源模块(AI)。
2.根据权利要求I所述的矿用本安型数字型扩音电话，其特征在于所述的电源模块(Al)包括电源处理芯片LM2576D2T和电池组，电源处理芯片LM2576D2T将外接电源24V电压转换为8. 7V电压给内部装浮充电池组进行充电。
3.根据权利要求I所述的矿用本安型数字型扩音电话，其特征在于所述的RS485串ロ电路(A2)主要由光耦芯片6N137、HCPL-2630、看门狗及复位专用芯片MAX813L和收发器MAX1487 组成。
4.根据权利要求I所述的矿用本安型数字型扩音电话，其特征在于所述的CPU处理模块(A3)采用 FPGA 芯片 EP2C8Q208C8。
5.根据权利要求I所述的矿用本安型数字型扩音电话，其特征在于所述的编解码模块(A4)采用WMA音频解码芯片VS1003B。
6.根据权利要求I所述的矿用本安型数字型扩音电话，其特征在于所述的A/D和D/A转换模块(A5)采用PCM语音解码芯片MC14LC5480。
7.根据权利要求I所述的矿用本安型数字型扩音电话，其特征在于所述的语音输出电路(A6)采用功率放大器TDA2822M。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用本安型数字型扩音电话，其特征在于包括CPU处理模块A3，将IP扩播电话的转换端口的数据拆包并提取语音数据送入编解码模块A4对其进行解压与解码，或将编码后的数据进行处理和打包传输给IP扩播电话的转换端口；RS485串行接口电路A2，用于连接IP扩播电话的转换端口和CPU处理模块A3；编解码模块A4，将经过CPU处理模块A3处理后的语音数据进行解压与解码或将经过A/D和D/A转换模块A5处理得到的PCM信号进行压缩编码；A/D和D/A转换模块A5，与编解码模块A4连接用于语音信号的模数、数模转换；语音输出电路A6，与A/D和D/A转换模块A5连接将语音信号的模拟输出；给上述个模块供电的电源模块A1。
文档编号H04M7/00GK202395838SQ20112057751
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者刘年胜, 宋岳龙, 杜海洋, 苏军 申请人:徐州中矿大华洋通信设备有限公司