专利名称：一种矿用应急广播语音系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及安防技术领域，尤其涉及一种矿用应急广播语音系统。
背景技术：
传统煤矿安全事故频发，由于装备落后，缺乏有效应急广播语音系统。煤矿原有的粗放型人员管理模式缺乏井下人员应对突发事件的能力、无法有效保障井下人员生命安全，对随时可能突发的事故不能做出及时、有效的响应。
发明内容
本发明解决的技术问题在于如何提高应对突发事件的能力、对突发的事故做出及时、有效的响应。为了解决以上问题，本发明提供一种矿用应急广播语音系统，包括地面广播主控设备，用于地面广播语音的采集和控制调度；至少一个智能本安中继器，用于承担地面广播主控设备和井下广播分站之间通信转发、音频编解码、压缩、解压缩；至少一个井下广播分站，用于语音压缩、解压缩和播放；所述智能本安中继器包括服务器转发功能模块，用于在无法连接地面服务器的情况下，通过井下手持设备实现调度和扩播功能。进一步，作为优选方案，所述智能本安中继器为2个以上，组成单环形连接。进一步，作为优选方案，所述井下广播分站为2个以上，组成单环形连接。进一步，作为优选方案，所述智能本安中继器包含独立总线，用于扩播电话信息监控。进一步，作为优选方案，所述智能本安中继器包括千兆环网交换机，用于组成千兆工业环网。进一步，作为优选方案，所述智能本安中继器包括千兆环网交换机，用于组成千兆工业环网。由于智能本安中继器包括服务器转发功能模块，用于在无法连接地面服务器的情况下，通过井下手持设备实现调度和扩播功能，实现两套服务，高低层配置，无缝切换，提高系统可靠性，做到及时并有效的应急广播，最大程度减少灾害救援过程中的次生影响。
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中
图I为本发明矿用应急广播语音系统框图；图2为地面广播主控设备框图；图3为智能本安中继器框图；图4为井下广播分站框图。
具体实施例方式以下参照图1-4对本发明的实施例进行说明。当煤矿企业遭遇突发性事件时，希望能以最简捷、最快、可靠的途径通知井下作业人员，并指导相关人员紧急疏散或采取相应安全措施，做到及时并有效的应急广播，最大程度减少灾害救援过程中的次生影响。该系统是将广播信号数字化(A/D转换)，它是按照一定算法，将模拟音频信号经过采集、量化、编码、压缩后的数字音频文件(如MP3)或存储在存储器上的数字音频文件， 按照传输协议以数据包的形式将音频文件传输到广播接收端，然后经过广播终端进行D/A 转换后还原成音频信号，经功放放大后驱动扬声器工作。如图I所不,一种矿用应急广播语音系统,包括地面广播主控设备I，用于地面广播语音的采集和控制调度；至少一个智能本安中继器2，用于承担地面广播主控设备和井下广播分站之间通信转发、音频编解码、压缩、解压缩；至少一个井下广播分站3，用于语音压缩、解压缩和播放；所述智能本安中继器2 包括服务器转发功能模块，用于在无法连接地面服务器的情况下，通过井下手持设备实现调度和扩播功能。实施例一系统主要由地面广播主控设备I、智能本安中继器2、井下广播分站3组成。该设计方案智能本安中继器2包括服务器转发功能模块，用于在无法连接地面服务器的情况下， 通过井下手持设备实现调度和扩播功能，现两套服务，高低层配置，无缝切换，提高系统可靠性。同时智能本安中继器2采用多端口级联技术，可以实现网络任意拓扑，例如单环形拓扑结构，即使中间有一个短点，也不影响系统的正常运行，完全满足64台智能本安中继器2 的系统容量，每台智能本安中继器2可带20台以井下广播分站播3。同时，扩播电话也可以组成单环形拓扑结构，提高可靠性。另外，智能本安中继器2具有独立总线，可以了解到所有扩播电话的信息(例如状态，信息，报警，是否正常等)。智能本安中继器2自带千兆环网交换机，可以组成千兆工业环网，提高系统的传输速度和稳定性。可以实现扩播电话和普通电话的混和连接，在非正常情况下可作为井下本安电话的连接终端。可以实现对每一个扩播电话的管理功能。智能本安中继器2每个智能本安中继器2都有自己的ID号，地面调度可以呼叫单个智能本安中继器2上挂接的所有井下广播分站3 (单播)，也可以同时呼叫若干台智能本安中继器上挂接的井下广播分站3 (组播)，以及呼叫所有智能本安中继器上挂接的所有井下广播分站3 (群呼)。井下按下通话按钮后，可以向调度讲话，调度自动对报警进行记录和变色，也可以录音。可以实现单一井下人员与调度员对讲，多个井下人员与调度员对讲。所有设备设计为双进线供电主电源没电后自动切换到副电源。参见图2，其中，地面广播主控设备I子系统由麦克风11通过A/D 12转换连接到系统控制主机13组成，它包括麦克风11、A/D 12和控制主机13，完成广播语音的采集和控制调度功能。地面广播主控设备I的调度功能由软件实现。技术架构采用C/S架构实现。可进行以下功能应急救援指挥一键进入全矿范围或特定区域应急救援状态；自动语音存储针对调度工作的特殊需要，可以对内容进行录音与存储，存放到网路服务器端；紧急呼叫和双向通信遇到多个井下广播分站要求对讲时，地面调度室可选择优先的广播分站通话；同一区域内广播分站可做双向通信用，便于工作联络；状态监测功能软件中的地图可以显示单个广播分站的在线状况、音量的大小、播放的歌曲名称；定时、自动广播功能: 文件通知和安全知识的日常广播功能；播放背景音乐、问候、祝福语、上下班音乐铃声。参见图3，其中，本安中继器2子系统具有通信转发、音频编解码、压缩、解压缩功能，由IEM608核心模块25、以太网光口 /电口模块22、RS485串口转TCP/IP模块21、音频输出模块26和工作状态LED指示灯模块23连接组成，并设置一电源接口模块24，与本安直流稳压电源连接。音频口驱动能力可以接入20台以上扩播电话。该本安中继器2子系统具有结构简单，性能优良的优点。每台本安中继器2都有自己的地址，可方便实现分组管理。通过建立一个环状的以太网结构来实现网络冗余，减少网络单点故障，增强整个通信网络在突发情况下的生存能力。该本安中继器2拥有2个百兆光口，6个百兆电口。2个百兆光口一个连接上级中继器，一个用于连接下级本安中继器2’，构成一个完整的光纤环路。网络中某一段工作中的线路被破坏或相应的网络设备发生故障时，整个网络会自愈，并在20ms内恢复正常的通讯。内置本安后备电源，停电后可工作2小时；通信电缆支持铠装阻燃电缆，与电源线同缆不同芯；音频电缆支持铠装阻燃电缆，与电源线同缆不同芯；具有端口旁路功能，在设备故障或没有电源时，端口被短接，确保通信畅通。参见图4，其中，井下广播分站3子系统以凌阳公司16位语音处理芯片SPCE061A 单片机为主控语音处理模块35芯片，采用凌阳专用的音频压缩算法实现对语音数据的压缩编码，接收解码数据并送入功放模块33播放，具有操作简单、输出音量大等特点。平时喇叭处在接听状态，在音频线上有音频信号时，功放打开，直接播放声音；当按下按钮后，一方面，向调度进行按钮报警，另一方面，可以向调度讲话；内置本安后备电源，停电后可连续通话2小时。井下广播分站主要由电源模块34、功放模块33、语音处理模块35、通信模块32 和MIC模块31组成。SPCE061A内置专门用于语音信号采集的自动增益控制放大器(AGC) 的麦克风输入通道。语音信号经过麦克风转换成电信号，由隔直电容隔掉直流成分，然后输入至内部前置放大器。功放模块主要是由2片TDA2003构成的两级功率放大器。该模块的输出功率大于10W，选用IOW的扬声器，分贝值可达到120dB，可有效保证输出话音的覆盖范围，避免通信盲区的存在。如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种矿用应急广播语音系统，包括地面广播主控设备，用于地面广播语音的采集和控制调度；至少一个智能本安中继器，用于承担地面广播主控设备和井下广播分站之间通信转发、音频编解码、压缩、解压缩；至少一个井下广播分站，用于语音压缩、解压缩和播放；其特征在于，所述智能本安中继器包括服务器转发功能模块，用于在无法连接地面服务器的情况下，通过井下手持设备实现调度和扩播功能。
2.如权利要求I所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于，所述智能本安中继连接2个以上扩播电话器，组成单环形连接。
3.如权利要求I至3之一所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于，所述智能本安中继器包含独立总线，用于扩播电话信息监控。
4.如权利要求I所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于，所述智能本安中继器包括千兆环网交换机，用于组成千兆工业环网。
5.如权利要求I所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于，所述井下广播分站连接有扩播电话或/和普通电话终端。
6.如权利要求5所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于，所述井下广播分站上的扩播电话或/和普通电话终端组成单环形连接。
7.如权利要求I所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于，所述地面广播主控设备为单播或主播或群播。
8.如权利要求I所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于，所述地面广播主控设备进一步包括麦克风，用于拾音；A/D，用于将麦克风模拟信号转换为数字信号；控制主机，用于语音存储、通讯控制。
9.如权利要求I所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于所述智能本安中继器进一步包括RS485串口转TCP/IP模块，用于接口转换；以太网光口 /电口模块，用于以太网端口连接；指示灯模块，用于指示工作状态；电源接口模块，用于给其它模块提供电源；音频输出模块，用于提供语音输出。IME608核心模块，用于音频编解码、压缩、解压缩。
10.如权利要求I所述一种矿用应急广播语音系统，其特征在于所述井下广播分站进一步包括MiC模块，用于语音拾取；通讯模块，用于和外界通讯；功放模块，用于语音功率放大；电源模块，用于给其它模块提供电源；语音处理模块，用于语音压缩、解压缩。
全文摘要
本发明公开了一种矿用应急广播语音系统，包括地面广播主控设备，用于地面广播语音的采集和控制调度；至少一个智能本安中继器，用于承担地面广播主控设备和井下广播分站之间通信转发、音频编解码、压缩、解压缩；至少一个井下广播分站，用于连接扩播电话，语音压缩、解压缩和播放；所述智能本安中继器包括服务器转发功能模块，用于在无法连接地面服务器的情况下，通过井下手持设备实现调度和扩播功能。系统带有后备电池，再断电情况下可持续使用12个小时。本发明可以用于煤矿企业遭遇突发性事件，有效的应急广播。
文档编号H04H20/59GK102594476SQ20111044592
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者崔东方, 朱永平, 钟碧城, 顾志鹏 申请人:北京中矿信电科技股份有限公司