矿用智能语音通讯装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本
【发明内容】
属于煤矿语音通讯装置技术领域，涉及一种矿用智能语音通讯装置。
【背景技术】
[0002]矿用通信系统是矿用设备重要的组成部分。由于煤矿环境的特殊性，尽管目前也出现了在井下使用的无线通信设备，但有线电话仍然是矿区井下生产主要的通信手段。而在矿区除了运煤主巷道以外，其他采掘面和运煤皮带运输巷道设备在一个采煤区的煤层采完后，就存在着重新拆卸安装设备的工作。如何在新的安装场合接入有线电话系统，减少设备的安装和维护费用具有重大的意义。
[0003]以往公知的矿用电话系统相对独立，若有重大险情通过电话方式通知存在实时性差，覆盖面窄的缺点；而现有皮带保护系统虽都带有能够覆盖整个皮带沿线的语音报警功能，但也存在播放多为告警语音且与皮带保护系统绑定，不具备扩充和实时语音告警能力的问题。就此现状而言，目前本领域急需一种能够兼顾两种系统特点的语音报警装置，使之在不改变现有配置的情况下，即可兼顾报警语音的实时性和灵活性，又能够覆盖整个皮带沿线。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种结构合理、操作简单、成本低、易于安装维护、实时监测性能好的矿用智能语音通讯装置。
[0005]为实现以上发明目的而采用的技术解决方案是这样的:所提供的矿用智能语音通讯装置包括通过控制信号连接的控制模块和线路切换模块，在控制模块与线路切换模块之间设置有用以分别实现控制通信、音频数据通信和电话振铃检测的通信处理模块、语音处理模块和振铃检测模块，其中通信处理模块还与现场皮带设备的皮带保护系统通信连接，线路切换模块还分别通过本地音频接口、皮带音频接口以及电话线接口与本地音频设备、现场皮带音频设备以及外部电话连接。实际工作中，本装置的控制模块通过振铃检测模块信号的检测，判断皮带沿线电话线路状态；根据用户电话的状态控制线路切换模块，实现语音通道的切换；通过SPI接口控制语音处理模块实现对线路的语音合成音频放音，通过SPI接口控制通信处理模块实现与皮带保护系统的信息交流。
[0006]上述技术方案中，所述的控制模块包括主控MCU、看门狗单元、复位单元、EEPROM存储单元和时钟单元，主控MCU通过I2C总线与看门狗单元、EEPROM存储单元和时钟单元连接，主控MCU的控制信号输出端接至线路切换模块的控制信号输入端，在主控MCU与线路切换模块之间设置有用以分别实现控制通信、音频数据通信和电话振铃检测的通信处理模块、语音处理模块和振铃检测模块。
[0007]上述技术方案中，所述的线路切换模块包括音频切换开关电路和用以使音频切换开关电路匹配皮带音频接口与电话线接口的阻抗匹配电路，音频切换开关电路的控制信号输入端与控制模块的控制信号输出端联接，在控制模块与音频切换开关电路之间设置有用以分别实现控制通信、音频数据通信和电话振铃检测的通信处理模块、语音处理模块和振铃检测模块。
[0008]上述技术方案中，所述通信处理模块RS485通信处理单元和FSK通信处理单元，以上两单元通过SPI总线与控制模块连接，FSK通信处理单元通过FSK调制信号线与线路切换模块连接。
[0009]上述技术方案中，所述的语音处理模块包括语音合成单元、语音放大单元和隔离单元，语音合成单元通过SPI总线与控制模块连接，语音合成单元的输出端依次经语音放大单元和隔离单元接至线路切换模块的输入端。
[0010]上述技术方案中，所述的振铃检测模块包括振铃检测单元、忙音和拨号音检测单元、摘挂机检测单元以及断线检测单元，以上四个单元的输入端通过电话信号线与线路切换模块的输出端连接，四个单元的输出端均接至控制模块的输入端。
[0011]本发明所述的矿用智能语音通讯装置是一种中间设备，它能有效的将矿用电话系统与皮带保护系统的语音系统连接起来，延长了电话有效通知范围，极大的节约成本，提高了通话效率，在紧急时刻，通过该矿用智能语音通讯装置可将调度语音在皮带沿线全线播放，及时保障设备和人员的安全。
[0012]与现有技术相比，本发明采用模块化设计思想，将矿用通信系统的各个功能单元独立出来，控制模块通过SPI总线作为通讯总线用于控制各独立功能单元，具备对矿用电话信号监测、自动应答和语音切换功能，可将调度电话语音自动切换到皮带保护系统语音线路中，可覆盖整个运输皮带沿线。还可通过通信控制接口与皮带保护系统进行信息交换，并通过电话线传送到地面控制室，实现对皮带保护系统的远程控制。本发明可对井下矿用电话信号进行实时监测，确保及时检测到线路振铃信号，在无人接听的情况下及时向皮带沿线进行语音播放；可无人值守，具有操作简便、实时性好等优点，其技术方案的实施保证了煤矿生产作业的安全高效。
【附图说明】
[0013]图1是本发明所述矿用智能语音通讯装置的系统原理框图。
[0014]图2是该语音通讯装置中控制模块部分的原理框图。
[0015]图3是该语音通讯装置的信号线路切换示意图。
[0016]图4是该语音通讯装置中通信处理模块部分的原理框图。
[0017]图5是该语音通讯装置中振铃检测模块部分的原理框图。
[0018]图6是该语音通讯装置中语音处理模块部分的原理框图。
[0019]图7是本发明所述矿用智能语音通讯装置的信息处理流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下将结合附图对本
【发明内容】
做进一步说明，但本发明的实际应用形式并不仅限于下述的实施例。
[0021]参见附图1，本发明所述的矿用智能语音通讯装置由控制模块、线路切换模块、通信处理模块、语音处理模块和振铃检测模块等部分组成。通信处理模块、语音处理模块、振铃检测模块设置在控制模块和线路切换模块之间，分别用以实现控制通信、音频数据通信和电话振铃检测的功能。通信处理模块还与现场皮带设备的皮带保护系统通信连接，线路切换模块还分别通过本地音频接口、皮带音频接口以及电话线接口与本地音频设备、现场皮带音频设备以及外部电话连接。
[0022]控制模块的系统原理结构如图2所示，它包括主控MCU、看门狗单元、复位单元、EEPROM存储单元和时钟单元，主控MCU通过I2C总线与看门狗单元、EEPROM存储单元和时钟单元连接，主控MCU的控制信号输出端接至线路切换模块的控制信号输入端，在主控MCU与线路切换模块之间设置有用以分别实现控制通信、音频数据通信和电话振铃检测的通信处理模块、语音处理模块和振铃检测模块。实际工作中，控制模块通过对振铃检测模块信号的检测，判断皮带沿线电话线路状态；根据用户电话的状态控制线路切换模块，实现语音通道的切换；通过SPI接口控制语音处理模块实现对线路的语音合成音频放音，通过SPI接口控制通信处理模块实现与皮带保护系统的信息交流。具体结构设置上，控制模块的主控MCU可采用基于ARM Cortex-M3 32位内核的STM32F103系列