地下矿井实时通讯系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种地下矿井实时通讯系统，至少包括：多个相互连接的地下基站；井上程控交换机，所述地下基站与所述井上程控交换机建立通讯连接；多个受相应所述地下基站管理和控制的移动终端，所述移动终端包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的无线通信模块、语音处理模块和按键矩阵模块，所述移动终端还包括分别与所述主控模块、所述语音处理模块、所述按键矩阵模块连接的电源管理模块，所述主控模块包括分别与所述无线通信模块连接的呼叫请求单元和组播呼叫单元。本实用新型利用目前已经普遍使用的智能手机终端实现应用于矿井区的移动便携式终端设备，并将对讲功能融入智能手机终端，具有非常重大的现实意义。
【专利说明】地下矿井实时通讯系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通讯装置，尤其是一种用于矿井地下作业的地下矿井实时通讯系统。
【背景技术】
[0002]国家对矿山安全和矿山信息化建设越来越重视，矿山企业在经历一段时期高速发展后，企业提高了对于企业内部工作效率、安全性的目标，对提升矿山现代化、信息化装备日渐形成了充分而迫切的需求。
[0003]现有的矿山信息化系统大多建立在语音传送的基础上，由于矿山环境复杂，工况恶劣，该类系统往往无法很好的工作，系统的可靠性较差，且功能的扩展性差，无法适应矿山的安全需要。比如目前有些矿井使用的是小灵通语音通话系统，矿工每次下井都需要携带小灵通电话机，小灵通系统信号不稳定，通话质量差，给矿工的使用造成了很大的不便。另外，地下矿井不安全因素多，现有的井下通信终端只能实现一对一的通信，使得多个工作人员之间不能同时进行信息沟通和交流，不能很好地协调工作，降低了工作效率。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种地下矿井实时通讯系统，基于3G通信网络进行矿井地下通话，且具有多人同时对讲功能，信号稳定，通话质量好，使用方便可靠。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种地下矿井实时通讯系统，其中，至少包括:
[0007]多个相互连接的地下基站；
[0008]井上程控交换机，所述地下基站与所述井上程控交换机建立通讯连接；
[0009]多个受相应所述地下基站管理和控制的移动终端，所述移动终端包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的无线通信模块、语音处理模块和按键矩阵模块，所述移动终端还包括分别与所述主控模块、所述语音处理模块、所述按键矩阵模块连接的电源管理模块，所述主控模块包括分别与所述无线通信模块连接的呼叫请求单元和组播呼叫单元。
[0010]上述地下矿井实时通讯系统，其中，所述移动终端为搭载安卓操作系统的智能手机。
[0011]上述地下矿井实时通讯系统，其中，所述地下基站为3G基站。
[0012]上述地下矿井实时通讯系统，其中，所述语音处理模块包括音频编解码芯片，音频转换芯片和音频放大芯片，所述音频编解码芯片一端与所述音频转换芯片连接，另一端与所述主控模块连接，所述音频放大芯片一端与所述音频编解码芯片连接，另一端与一扬声器连接。
[0013]上述地下矿井实时通讯系统，其中，所述按键矩阵模块包括对讲键，所述对讲键通过依次连接的一启动电路和一对讲电路连接所述主控模块。
[0014]上述地下矿井实时通讯系统，其中，所述无线通信模块包括WLAN部件和/或FM部件和/或蓝牙部件和/或WiFi部件。
[0015]上述地下矿井实时通讯系统，其中，所述移动终端具有一外壳，所述外壳由防静电塑料制成。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的优点体现在:
[0017]利用目前已经普遍使用的智能手机终端实现应用于矿井区的移动便携式终端设备，并将对讲功能融入智能手机终端，具有非常重大的现实意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型地下矿井实时通讯系统的系统结构示意框图；
[0019]图2是本实用新型地下矿井实时通讯系统的移动终端的结构示意图；
[0020]图3是本实用新型地下矿井实时通讯系统的对讲机制中的呼叫流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
[0022]请参看图1和图2所示，本实用新型地下矿井实时通讯系统至少包括:多个相互连接的地下基站，井上程控交换机和多个受相应地下基站管理和控制的移动终端，地下基站与井上程控交换机建立通讯连接。移动终端包括主控模块，以及分别与主控模块连接的无线通信模块、语音处理模块和按键矩阵模块，移动终端还包括分别与主控模块、语音处理模块、按键矩阵模块连接的电源管理模块，主控模块包括分别与无线通信模块连接的呼叫请求单元和组播呼叫单元。
[0023]优选地，移动终端为搭载安卓操作系统的智能手机，手机通过锂电池等电源供电，电池通过电路主板与其他模块相连，无线通信模块还设有天线。电源管理模块由电源管理芯片，DC/DC芯片等组成，电源通过保险丝和限流电阻与电源管理模块相连，主控模块启动后将反馈信号给电源管理芯片表示输出电压没有问题，电源管理芯片收到反馈信号后正常工作。若电源管理芯片无法收到主控模块的反馈信号，将切断所有供电。
[0024]主控模块包括一 32位ARM处理器，是整个系统的控制中心，可以通过24根地址线和32位数据线以及SPI，IIC，UART等接口和外围模块进行数据交换和控制。在本实用新型的优选实施例中，主控模块通过并行接口以总线的方式控制语音处理模块，以SPI接口和无线通信模块进行数据通信，和电源管理模块通过IIC进行相互通信。
[0025]地下基站为3G基站，与3G基站实现相互通信的无线通信模块还包括WLAN部件和/或FM部件和/或蓝牙部件和/或WiFi部件，通过FM部件可以实现群广播发送，用于接收广播信息的终端插上耳机即可接收信号，耳机在此可以充当天线。语音处理模块包括音频编解码芯片，音频转换芯片和音频放大芯片，音频编解码芯片一端与音频转换芯片连接，另一端与主控模块连接，音频放大芯片一端与音频编解码芯片连接，另一端与一扬声器连接。无线通信模块处于发射状态时，主控模块将要发送的数据通过SPI接口传输给无线通信模块,无线通信模块经过内部射频放大及外部匹配滤波后由天线发射出去,接收时,无线信号进过滤波匹配后进行信号处理，得到数字信号，再由SPI接口送至主控模块，主控模块根据数据内容发送给语音处理模块。在发送语音过程中，语音数据从音频转换芯片进入后，经过其内部转换处理后进入音频编解码芯片，音频编解码芯片将接收到的模拟信号做A/D转换变成数字信号，对其进行编码后传输到主控模块，主控模块再将其传送到无线通信模块；在语音接收过程中，天线将接收到的电磁波通过无线通信模块和主控模块的解调转换得到数字信号并传输到音频编解码芯片，音频编解码芯片根据编码格式进行解码，并且D/A转换，送到音频放大芯片，被放大后的信号最终送到扬声器。
[0026]按键矩阵模块包括对讲键，对讲键通过依次连接的一启动电路和一对讲电路连接主控模块。当长按对讲键(持续3秒钟以上)时，对讲电路产生中断信号，主控模块检测到对讲事件发生，请参看图3所示，通过呼叫请求单元产生呼叫请求消息通过无线通信模块发送到3G地下基站，经基站转送到井上程控交换机处理。程控交换机收到呼叫请求消息，判断该对讲组的状态，如果该对讲组的状态处于空闲状态，程控交换机回复呼叫请求成功的响应消息，同时将该对讲组的状态设置为活动状态。如果该对讲组的状态是活动状态，则程控交换机回复呼叫请求不成功的响应消息。主控模块收到程控交换机的响应回复，如果是成功的响应回复，则该移动终端得到该对讲组的“发言权”，主控模块立即通过组播呼叫单元向该对讲组的组播地址发送呼叫开始的消息，主叫终端状态进入呼叫活动状态，主叫终端发出提示音，提示呼叫发起者开始发言。主控模块通过语音处理模块采集语音数据，并通过无线通信模块以及3G网络向该对讲组的组播地址传输。当对讲完毕，呼叫发起者释放对讲键，主控模块将产生呼叫释放消息通过无线通信模块无线连接到地下基站，发送到井上程控交换机，程控交换机将发送呼叫释放消息到对讲组的组播地址。当其他移动终端发起呼叫时，被呼叫终端上会得到提示，通过按下对讲键加入该对讲组。
[0027]本智能手机搭载4.0版本的安卓(Android)操作系统，安卓操作系统已经成为目前智能手机普遍采用的通用智能平台，其功能搭载性好，可扩展性强。移动终端，即手机的外壳由防静电塑料制成，以适应地下矿井中的恶劣环境。
[0028]本实用新型利用目前已经普遍使用的智能手机终端实现应用于矿井区的移动便携式终端设备，并将对讲功能融入智能手机终端，具有非常重大的现实意义。
[0029]以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的申请专利范围，所以凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种地下矿井实时通讯系统，其特征在于，至少包括: 多个相互连接的地下基站； 井上程控交换机，所述地下基站与所述井上程控交换机建立通讯连接； 多个受相应所述地下基站管理和控制的移动终端，所述移动终端包括主控模块，以及分别与所述主控模块连接的无线通信模块、语音处理模块和按键矩阵模块，所述移动终端还包括分别与所述主控模块、所述语音处理模块、所述按键矩阵模块连接的电源管理模块，所述主控模块包括分别与所述无线通信模块连接的呼叫请求单元和组播呼叫单元。
2.如权利要求1所述地下矿井实时通讯系统，其特征在于，所述移动终端为搭载安卓操作系统的智能手机。
3.如权利要求1或2所述地下矿井实时通讯系统，其特征在于，所述地下基站为3G基站。
4.如权利要求1所述地下矿井实时通讯系统，其特征在于，所述语音处理模块包括音频编解码芯片，音频转换芯片和音频放大芯片，所述音频编解码芯片一端与所述音频转换芯片连接，另一端与所述主控模块连接，所述音频放大芯片一端与所述音频编解码芯片连接，另一端与一扬声器连接。
5.如权利要求1所述地下矿井实时通讯系统，其特征在于，所述按键矩阵模块包括对讲键，所述对讲键通过依次连接的一启动电路和一对讲电路连接所述主控模块。
6.如权利要求1所述地下矿井实时通讯系统，其特征在于，所述无线通信模块包括WLAN部件和/或FM部件和/或蓝牙部件和/或WiFi部件。
7.如权利要求1或2或4或5所述地下矿井实时通讯系统，其特征在于，所述移动终端具有一外壳，所述外壳由防静电塑料制成。
8.如权利要求3所述地下矿井实时通讯系统，其特征在于，所述移动终端具有一外壳，所述外壳由防静电塑料制成。
【文档编号】H04M1/725GK203435109SQ201320026289
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年1月16日 优先权日:2013年1月16日
【发明者】章智宇, 秦忠, 肖璘 申请人:深圳市腾捷实业有限公司, 上海秀派电子科技有限公司