專利名稱：基于優(yōu)先級的多總線礦用廣播通訊網(wǎng)絡(luò)井上主控站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦用廣播通訊網(wǎng)絡(luò)井上主控站。
背景技術(shù)：
在礦用應(yīng)急廣播系統(tǒng)中，主控站通常以PC機(jī)為主，用戶通過操作PC機(jī)上的軟件，來實(shí)現(xiàn)緊急廣播功能，但是該方式存在一些缺陷，比如操作不是很直觀，用戶需要打開相應(yīng)的軟件，點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕，才能實(shí)現(xiàn)。而且PC機(jī)長期24小時(shí)運(yùn)行，容易出現(xiàn)緩存區(qū)變小， 系統(tǒng)開銷變大，操作變得遲緩等問題，對于突發(fā)緊急情況是不利的。因此，我們設(shè)計(jì)了獨(dú)立的主控站，相對于傳統(tǒng)的以PC機(jī)為主的主控站，該主控站提供了獨(dú)立的顯示屏，獨(dú)立的操作按鍵，獨(dú)立的麥克風(fēng)。操作直觀，簡易，極大的減少了無操作的發(fā)生。此外，該主控站采用STM32處理芯片作為主控制器，系統(tǒng)簡潔高效，可是長時(shí)間待機(jī)而不會出現(xiàn)系統(tǒng)開銷過大的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于優(yōu)先級的多總線礦用廣播通訊網(wǎng)絡(luò)井上主控站。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種基于優(yōu)先級的多總線礦用廣播通訊網(wǎng)絡(luò)井上主控站，包括STM32主控制器，STM32主控制器的串行口 I接顯示器，網(wǎng)絡(luò)口接隔離電路，SPI2 口接音頻解碼器的SPI 口，PGfPG5腳接按鍵接口 ；音頻解碼器的DAI接音頻放大電路，在音頻放大電路接有麥克風(fēng)和喇叭；以太網(wǎng)接口接隔離電路；電源電路分別接顯示器、以太網(wǎng)接口、隔離電路、音頻解碼器電源口、音頻放大電路、麥克風(fēng)、STM32主控制器的電源口。本實(shí)用新型具有如下的技術(shù)效果1、主控站集緊急廣播、分區(qū)廣播、單站對講等功能于一體，并且都有獨(dú)立的按鍵來控制，相對于傳統(tǒng)的通過PC的鍵盤鼠標(biāo)來控制，該種方式操作更簡單，更直觀，也更符合工業(yè)操作習(xí)慣；2、采用STM32高性能處理器，相對于普通的8位或者16位的處理器，該處理器運(yùn)行速度快，片內(nèi)資源豐富，使得外圍電路變得十分簡單，有效的降低了系統(tǒng)功耗，也有效的降低了生產(chǎn)成本，硬件系統(tǒng)的可靠性得以提高；
3、語音采集提供標(biāo)準(zhǔn)的電容式麥克風(fēng)接口，相對于傳統(tǒng)的柱極體話筒，聲音更清晰，從源頭保證了聲音的清晰度，后期通過音頻放大電路和解碼電路，將語音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)過STM32主控制器處理后，以網(wǎng)絡(luò)的形式向井下傳輸，相對于一般的通過模擬信號傳輸，該方式的傳輸損耗更低，抗干擾性更強(qiáng)。

圖I是井上主控站的電路方框圖。圖2是井下分控站的電路方框圖。圖3是報(bào)警點(diǎn)的電路方框圖。圖4是本發(fā)明使用狀態(tài)局部示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖I所示，井上主控站包括STM32主控制器，STM32主控制器的串行口 I接顯示器，網(wǎng)絡(luò)口接隔離電路，SPI2 口接音頻解碼器的SPI 口，PGf PG5腳接按鍵接口 ；音頻解碼器的DAI接音頻放大電路，在音頻放大電路接有麥克風(fēng)和喇叭；以太網(wǎng)接口接隔離電路；電源電路分別接顯示器、以太網(wǎng)接口、隔離電路、音頻解碼器電源口、音頻放大電路、麥克風(fēng)、STM32主控制器的電源口。如圖2所示，井下分控站包括STM32主控制器，STM32主控制器的串行口 I接顯示器，網(wǎng)絡(luò)口接隔離電路，串行口 2接CAN控制器的串行口 1，SPI2 口接音頻解碼器的SPI 口，PG—PG5接按鍵接口 ；音頻解碼器DAI接音頻放大電路，在音頻放大電路接有麥克風(fēng)、喇叭和音頻總線接口 ；CAN接口接CAN控制器的串行口 O ;電源電路分別接顯示器、以太網(wǎng)接口、隔離電路、CAN控制器電源口、音頻解碼器電源口、音頻放大電路、麥克風(fēng)、STM32主控制器的電源口。井下分控站有獨(dú)立的IP地址，它所處理的信號為緊急廣播、緊急呼叫、分區(qū)廣 播、站間對講、站內(nèi)對講。它的作用主要是通過以太網(wǎng)接收緊急廣播和進(jìn)行緊急呼叫。如圖3所示，報(bào)警點(diǎn)包括STC單片機(jī)主控制器，STC單片機(jī)主控制器的串行口 I接顯示器，串行口 O接CAN控制器的串行口 1，P2 口接按鍵接口 ；CAN控制器的串行口 O接CAN接口 ；音頻放大電路接有麥克風(fēng)、喇叭和音頻總線接口 ；電源電路分別接顯示器、CAN控制器、CAN接口、音頻放大電路、音頻總線接口、麥克風(fēng)、STC單片機(jī)主控制器的電源口。報(bào)警點(diǎn)沒有獨(dú)立的IP地址，但是有獨(dú)立的CAN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識。它處理的信號有緊急呼叫、站內(nèi)對講。它的作用主要是通過CAN總線與井下分控站建立控制信號連接，通過音頻總線與井下分控站建立雙向語音連接，通過音頻總線與音箱的功放模塊建立單向語音連接。如圖4所示，一種基于優(yōu)先級的多總線礦用廣播通訊網(wǎng)絡(luò)，包括井上主控站、井下分控站，報(bào)警點(diǎn)，井上主控站與井下分控站通過以太網(wǎng)連接，井下分控站與報(bào)警點(diǎn)通過CAN總線和音頻總線連接，在報(bào)警點(diǎn)上接有功放模塊和喇叭。由以太網(wǎng)連接的井上主控站與井下分控站構(gòu)成了廣播通訊網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)，在此核心網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，加入由CAN總線和音頻總線連接的報(bào)警點(diǎn)，構(gòu)成了附加有報(bào)警點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，在附加有報(bào)警點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上再加入由音頻總線連接的音箱，構(gòu)成了附加有報(bào)警點(diǎn)和音箱的網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明中，信號的優(yōu)先級按照從高到低排列如下緊急廣播、緊急呼叫、分區(qū)廣播、站間對講、站內(nèi)對講。優(yōu)先級處理采用搶占方式，即高優(yōu)先級可以搶占正在進(jìn)行的低優(yōu)先級的任務(wù)，同優(yōu)先級則等待。功放模塊用于音箱，沒有獨(dú)立的IP地址，也沒有CAN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識。它可以接收來自井下分控站、報(bào)警點(diǎn)或者其他音箱得音頻信號，主要用于擴(kuò)音，它的作用主要是通過音頻總線，與報(bào)警點(diǎn)或者井下分控站建立單向語音連接。各井下終端按照統(tǒng)一的優(yōu)先級處理各自的信號，使優(yōu)先級得到了分層處理，相對于集中處理的方式，減少了優(yōu)先級處理的范圍。相對于傳統(tǒng)的分層處理，多總線結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮各種總線自身的優(yōu)勢。例如核心網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)，充分發(fā)揮該網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)吞吐量的優(yōu)勢，而采用CAN總線作為二級附加總線，則是考慮到二級 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量不大，但是實(shí)時(shí)性要求高，而這些正是CAN總線的優(yōu)勢。而三級網(wǎng)絡(luò)中的音頻總線只用于音頻信號的傳輸，不涉及邏輯信號的處理，沒有信號延遲，也使得穩(wěn)定性更好。
權(quán)利要求1.一種基于優(yōu)先級的多總線礦用廣播通訊網(wǎng)絡(luò)井上主控站，其特征在于包括STM32主控制器，STM32主控制器的串行口 I接顯示器，網(wǎng)絡(luò)口接隔離電路，SPI2 口接音頻解碼器的SPI 口，PGfPG 5腳接按鍵接口 ；音頻解碼器的DAI接音頻放大電路，在音頻放大電路接有麥克風(fēng)和喇叭；以太網(wǎng)接口接隔離電路；電源電路分別接顯示器、以太網(wǎng)接口、隔離電路、音頻解碼器的電源口、音頻放大電路、麥克風(fēng)、STM32主控制器的電源口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于優(yōu)先級的多總線礦用廣播通訊網(wǎng)絡(luò)井上主控站，包括STM32主控制器，STM32主控制器的串行口1接顯示器，網(wǎng)絡(luò)口接隔離電路，SPI2口接音頻解碼器的SPI口，PG1~PG5腳接按鍵接口；音頻解碼器的DAI接音頻放大電路，在音頻放大電路接有麥克風(fēng)和喇叭；以太網(wǎng)接口接隔離電路；電源電路分別接顯示器、以太網(wǎng)接口、隔離電路、音頻解碼器、音頻放大電路、麥克風(fēng)、STM32主控制器的電源口。本實(shí)用新型具有如下的技術(shù)效果1、主控站集緊急廣播、分區(qū)廣播、單站對講等功能于一體，操作更簡單，更直觀，也更符合工業(yè)操作習(xí)慣；2、采用STM32高性能處理器，有效的降低了系統(tǒng)功耗，也有效的降低了生產(chǎn)成本，硬件系統(tǒng)的可靠性得以提高；3、語音采集提供標(biāo)準(zhǔn)的電容式麥克風(fēng)接口，聲音更清晰，將語音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)過STM32主控制器處理后，以網(wǎng)絡(luò)的形式向井下傳輸，損耗更低，抗干擾性更強(qiáng)。
文檔編號H04L12/40GK202679399SQ20122032788
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月7日
發(fā)明者歐陽洋, 宋應(yīng)平, 郭建湘, 周阜康, 龐佳 申請人:韶山恒旺電氣有限公司