專利名稱：具有有線廣播功能的煤礦人員管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種管理系統(tǒng)，尤其涉及一種具有有線廣播功能的煤礦人員管理 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本申請人原開發(fā)使用的人員管理系統(tǒng)應(yīng)用ZIGBEE技術(shù)實現(xiàn)了井下無線信號全覆 蓋；采用2. 4GHz無線擴頻通信方式，無線通信距離大于160米；利用對485總線數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā) 技術(shù)，可使有線傳輸距離大于50千米；識別卡使用3V電池，正常工作平均電流小于IOuA ； 并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可實現(xiàn)于調(diào)度通信系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)視頻系統(tǒng)的融 合。是目前功能最強的井下人員管理系統(tǒng)，但是，井上人員還是無法快速準(zhǔn)確的給井下傳遞 信息，在現(xiàn)有的礦井條件下，語音是快速而準(zhǔn)確傳遞信息的最好辦法，因此我們研發(fā)一種帶 有廣播功能的井下人員管理系統(tǒng)來解決這個問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種帶有廣播功能可以利用原有的數(shù)據(jù)電纜實現(xiàn)及 時傳達信息的煤礦井下人員管理系統(tǒng)。本實用新型的目的通過以下方案實現(xiàn)由設(shè)置于井下的一個以上帶揚聲器的識別 分站、設(shè)置于井上的傳輸接口及系統(tǒng)服務(wù)器組成；各識別分站通過無線模塊與身份識別卡 通信，并通過485總線與井上傳輸接口通信，同時具有語音數(shù)據(jù)解壓、解碼的作用；傳輸接 口為系統(tǒng)服務(wù)器與識別分站的接口轉(zhuǎn)換器，各識別分站由識別分站裝置板、無線收發(fā)模塊、 語音中路板構(gòu)成。各識別分站配備隔爆電源，給識別分站進行供電；識別分站裝置板由電平 轉(zhuǎn)換芯片Zl、Z2、單片機Ul、cpld芯片Cl構(gòu)成，電平轉(zhuǎn)換芯片的2、3腳通過cpld芯片Cl 的普通I/O 口轉(zhuǎn)為TTL電平與單片機Ul的數(shù)據(jù)地址總線d0-d7、a0-al5通信，單片機Ul通 過串口與無線收發(fā)模塊通信；單片機Ul的數(shù)據(jù)地址總線d0-d7、a0-al5通過cpld芯片Cl 的普通I/O 口轉(zhuǎn)為TTL電平與語音中路板上的單片機(Ul)的串口通信；傳輸接口為系統(tǒng) 服務(wù)器與識別分站的接口轉(zhuǎn)換器，主要起到本安與非本安的隔離、語音數(shù)據(jù)壓縮、編碼的作 用；傳輸接口由傳輸接口裝置板、非本安端變壓器、本安端變壓器、語音中路板構(gòu)成；傳輸 接口通過220V電源供電；傳輸接口裝置板由電平轉(zhuǎn)換芯片Z3、電平轉(zhuǎn)換芯片Z4、單片機U2、 cpld芯片C2構(gòu)成，電平轉(zhuǎn)換芯片Z3的11、12腳與單片機U2的5、7腳進行串行通信，電平 轉(zhuǎn)換芯片Z3的13、14腳與系統(tǒng)服務(wù)器進行串行通信；單片機U2通過數(shù)據(jù)地址總線d0-d7、 a0-al5與cpld芯片C2的普通I/O連接，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后模擬一個串口，通過普通I/O與語音中 路板2上的單片機U2的串口通信、同時通過另外的兩個普通I/O與電平轉(zhuǎn)換芯片Z4的2、 3腳連接，電平轉(zhuǎn)換芯片Z26、7腳與總線連接。本實用新型所述語音中路板均由語音壓縮/解壓縮芯片、單片機(UB1/UB2)及PCM 編/解碼芯片Bl構(gòu)成，語音壓縮/解壓縮芯片采用AMBE1000，單片機采用STC89C58RD單片 機作為微控制器；單片機(UB1/UB2)的5、7腳與傳輸接口裝置板或識別分站裝置板連接，單片機(UB1/UB2)的數(shù)據(jù)地址總線(d0-d7、a0-al5)與語音壓縮/解壓縮芯片(Yl)連接，語 音壓縮/解壓縮芯片Yl與PCM編碼/解碼芯片Bl的8、13腳連接；PCM編碼/解碼芯片B 的15腳為音頻輸出接揚聲器、18腳為音頻輸入接麥克風(fēng)。本實用新型采用了語音數(shù)據(jù)與原有通信數(shù)據(jù)混合傳輸?shù)姆绞?，可以利用原有的?shù) 據(jù)電纜，使實現(xiàn)井下語音廣播變得更方便和經(jīng)濟。將有線廣播功能引入煤礦人員管理系統(tǒng) 后，礦井上下的通信將變的快速而準(zhǔn)確，可以節(jié)約大量的時間提高效率，尤其是出現(xiàn)緊急狀 況時，可以及時的傳達信息，對礦井安全生產(chǎn)有很大的幫助。

圖1為帶有線廣播功能的煤礦人員管理系統(tǒng)示意圖；圖2為語音中路板原理框圖；圖3為識別分站連接框圖；圖4傳輸接口連接框圖；圖5識別分站裝置板原理框圖；圖6傳輸接口裝置板原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施并對照附圖對本實用新型進行詳細說明。實施例本實施例由設(shè)置于井下的一個以上帶揚聲器的識別分站、設(shè)置于井上的傳輸接口 及系統(tǒng)服務(wù)器組成。各識別分站通過無線模塊與身份識別卡通信，并通過485總線與井上傳輸接口通 信，同時具有語音數(shù)據(jù)解壓、解碼的作用。識別分站由識別分站裝置板、無線收發(fā)模塊、語音 中路板1構(gòu)成，各識別分站配備隔爆電源，給識別分站進行供電。識別分站裝置板由電平轉(zhuǎn) 換芯片 Zl、Z2(71bl84)、單片機 Ul (stc89c58)、cpld 芯片 Cl (印m7160stc_100)構(gòu)成，電平 轉(zhuǎn)換芯片的2、3腳通過cpld芯片Cl的普通I/O 口轉(zhuǎn)為TTL電平與單片機Ul的數(shù)據(jù)地址 總線d0-d7、a0-al5通信，單片機Ul通過串口與無線收發(fā)模塊通信。單片機Ul的數(shù)據(jù)地址 總線d0-d7、a0-al5通過cpld芯片Cl的普通I/O 口轉(zhuǎn)為TTL電平與語音中路板1上的單 片機UBl的串口通信。傳輸接口為系統(tǒng)服務(wù)器與識別分站的接口轉(zhuǎn)換器，主要起到本安與非本安的 隔離、語音數(shù)據(jù)壓縮、編碼的作用；傳輸接口由傳輸接口裝置板、非本安端變壓器、本安 端變壓器、語音中路板2構(gòu)成。傳輸接口通過220V電源供電。傳輸接口裝置板由電 平轉(zhuǎn)換芯片Z3(MAX232)、電平轉(zhuǎn)換芯片Z4(71bl84)、單片機U2 (stc89c58)、cpld芯片 C2(epm7128stc-100)構(gòu)成，電平轉(zhuǎn)換芯片Z3的11、12腳與單片機U2的5、7腳進行串行通 信，電平轉(zhuǎn)換芯片Z3的13、14腳與系統(tǒng)服務(wù)器進行串行通信。單片機U2通過數(shù)據(jù)地址總 線d0-d7、a0-al5與cpld C2的普通I/O連接，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后模擬一個串口，通過普通I/O與 語音中路板2上的單片機UB2的串口通信、同時通過另外的兩個普通I/O與電平轉(zhuǎn)換芯片 Z4的2、3腳連接，轉(zhuǎn)為485格式由6、7腳與總線連接。語音中路板均由語音壓縮/解壓縮芯片、單片機及PCM編/解碼芯片構(gòu)成，語音壓縮/解壓縮芯片采用AMBE1000，單片機采用STC89C58RD單片機作為微控制器。單片機UBl/ UB2(stc89c58)的5、7腳與傳輸接口裝置板或識別分站裝置板連接，單片機UB1/UB2的數(shù)據(jù) 地址總線d0-d7、a0-al5與語音壓縮/解壓縮芯片Yl (AMBE1000)連接，語音壓縮/解壓縮 芯片Yl (AMBE1000)與PCM編碼/解碼芯片Bl (mcl45481)的8、13腳連接。PCM編碼/解碼 芯片Bl (mcl45481) 5腳為音頻輸出(接喇叭、揚聲器)，18腳為音頻輸入(接麥克風(fēng))。身份識別卡井下人員隨身攜帶的設(shè)備，通過無線與識別分站進行通信；系統(tǒng)服務(wù)器裝有煤礦人員管理系統(tǒng)考勤軟件的服務(wù)器。本實用新型的工作原理為為滿足井下人員定位系統(tǒng)有線傳輸距離大于5千米， 在有限的帶寬條件下，采用語音壓縮技術(shù)，將經(jīng)過編碼后的語音數(shù)據(jù)混入原有通信數(shù)據(jù)中 進行傳輸，該技術(shù)選用專用語音芯片AMBE-1000進行編解碼，編碼速率為2400BPS，利用該 芯片，我們設(shè)計了一塊語音中路板進行語音數(shù)據(jù)的解、壓縮和編、解碼。井上人員通過麥克 風(fēng)輸入話音，在傳輸接口內(nèi)由語音中路板進行語音數(shù)據(jù)的壓縮和編碼，數(shù)據(jù)通過485總線 傳輸至井下識別分站，在識別分站內(nèi)由語音中路板進行語音數(shù)據(jù)的解壓和解碼，通過功放 放大后由揚聲器進行廣播。
權(quán)利要求一種具有有線廣播功能的煤礦人員管理系統(tǒng)，其特征在于由設(shè)置于井下的一個以上帶揚聲器的識別分站、設(shè)置于井上的傳輸接口及系統(tǒng)服務(wù)器組成；各識別分站通過無線模塊與身份識別卡通信，并通過485總線與井上傳輸接口通信；傳輸接口為系統(tǒng)服務(wù)器與識別分站的接口轉(zhuǎn)換器，各識別分站由識別分站裝置板、無線收發(fā)模塊、語音中路板(1)構(gòu)成，各識別分站配備隔爆電源，給識別分站進行供電；識別分站裝置板由電平轉(zhuǎn)換芯片(Z1、Z2)、單片機(U1)、cpld芯片(C1)構(gòu)成，電平轉(zhuǎn)換芯片的2、3腳通過cpld芯片(C1)的普通I/O口轉(zhuǎn)為TTL電平與單片機(U1)的數(shù)據(jù)地址總線(d0 d7、a0 a15)通信，單片機(U1)通過串口與無線收發(fā)模塊通信；單片機(U1)的數(shù)據(jù)地址總線(d0 d7、a0 a15)通過cpld芯片(C1)的普通I/O口轉(zhuǎn)為TTL電平與語音中路板(1)上的單片機(U1)的串口通信；傳輸接口為系統(tǒng)服務(wù)器與識別分站的接口轉(zhuǎn)換器；傳輸接口由傳輸接口裝置板、非本安端變壓器、本安端變壓器、語音中路板(2)構(gòu)成；傳輸接口通過220V電源供電；傳輸接口裝置板由電平轉(zhuǎn)換芯片(Z3)、電平轉(zhuǎn)換芯片(Z4)、單片機(U2)、cpld芯片(C2)構(gòu)成，電平轉(zhuǎn)換芯片(Z3)的11、12腳與單片機(U2)的5、7腳進行串行通信，電平轉(zhuǎn)換芯片(Z3)的13、14腳與系統(tǒng)服務(wù)器進行串行通信；單片機(U2)通過數(shù)據(jù)地址總線(d0 d7、a0 a15)與cpld芯片(C2)的普通I/O連接，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后模擬一個串口，通過普通I/O與語音中路板(2)上的單片機(U2)的串口通信、同時通過另外的兩個普通I/O與電平轉(zhuǎn)換芯片(Z4)的2、3腳連接，電平轉(zhuǎn)換芯片(Z2)6、7腳與總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有有線廣播功能的煤礦人員管理系統(tǒng)，其特征在于語音 中路板均由語音壓縮/解壓縮芯片、單片機(UB1/UB2)及PCM編/解碼芯片(B1)構(gòu)成，語 音壓縮/解壓縮芯片采用AMBE1000，單片機采用STC89C58RD單片機作為微控制器；單片機 (UB1/UB2)的5、7腳與傳輸接口裝置板或識別分站裝置板連接，單片機(UB1/UB2)的數(shù)據(jù)地 址總線(d0-d7、a0-al5)與語音壓縮/解壓縮芯片(Y1)連接，語音壓縮/解壓縮芯片(Y1) 與PCM編碼/解碼芯片(B1)的8、13腳連接；PCM編碼/解碼芯片(B1) 5腳為音頻輸出接 揚聲器，(18)腳為音頻輸入接麥克風(fēng)。
專利摘要本實用新型公開了一種具有有線廣播功能的煤礦人員管理系統(tǒng)，由設(shè)置于井下的一個以上識別分站、設(shè)置于井上的傳輸接口裝置板及系統(tǒng)服務(wù)器組成，其特征在于各識別分站配置揚聲器，傳輸接口為系統(tǒng)服務(wù)器與識別分站的接口轉(zhuǎn)換器；各識別分站由識別分站裝置板、無線收發(fā)模塊構(gòu)成，各識別分站配備隔爆電源，給識別分站進行供電。識別分站裝置板由電平轉(zhuǎn)換芯片、單片機、CPLD芯片構(gòu)成。將有線廣播功能引入煤礦人員管理系統(tǒng)后，礦井上下的通信將變得快速而準(zhǔn)確，可以節(jié)約大量的時間提高效率，尤其是出現(xiàn)緊急狀況時，可以及時的傳達信息，對礦井安全生產(chǎn)有很大的幫助。
文檔編號G06Q10/00GK201707702SQ200920189528
公開日2011年1月12日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者嚴(yán)華, 劉建芳, 王立雄, 謝科, 趙琪 申請人:江西聯(lián)創(chuàng)通信有限公司