基于ip的煤矿扩播通讯系统的开发与应用

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1、基于IP的煤矿扩播通讯系统的开发与应用基于IP的煤矿扩播系统采用分布式控制结构，支持先进数字语音通信技术，支持静态、动态IP及IP地址智能学习功能，实现在井上对一条或多条线路扩音、打点、可同时接收井下多条线路的通话、显示务条线路的在线状态等功能。关键词：基于IP；煤矿扩播；通讯系统；开发；实施一、引言　　随着国家的科技投入，煤矿安全得到了很大的保证，先进的设备降低了工人的劳动强度，每一位煤矿建设者都希望及时的得到信息，更快的做出反应；十一五期间由于井下千兆工业以太环X的建设，三X合一技术的提出，体现出大多数煤矿希望

2、借助以太X平台作为信号传输工具，达到统一传输、分布播放的效果。　　煤矿生产中瓦斯、水、火、冲击地压等突发性自然灾害事故较多，且危害性大、波及范围广。通常发生重大事故、需要人员紧急撤离的情况下，多采用拨号或井下呼叫方式通知引导现场人员撤离危险区域，但由于矿井环境恶劣、地形复杂等特点，安装点和持有井下的人有限，不可能完全及时通知到每名井下作业人员，因而会造成人员通知不及时、不全面，贻误脱险时机，造成较大事故危害。　　因此基于以上几个原因，在矿井建设一套安全通畅的扩播通信系统是非常有必要的。随着数字技术和X络技术的发展，

3、工业以太X已在煤矿通信监控系统中得到了越来越广泛的应用。我们根据矿井信息化建设发展，结合现代语音技术，以及实际生产中的服务范围和功能，设计了一套先进、实用的煤矿安全扩播通信系统。二、系统简介　　本扩播通信系统不仅适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境，也适合于煤炭、冶金、化工、建材、交通、电力、粮食等行业地面恶劣环境中使用。该扩音终端是纯数字扩播系统，音质好、抗干扰性强，不但具有传统的扩播系统的扩音、对讲、打点等功能，还具备播报背景音乐、与地面调度台互通等扩展功能。可直接纳入工业以太环X系统。　　对于单个地点如中

4、央变电所硐室等，具备有调度线条件时可采用部署单个扩音站的方式实现广播覆盖。　　1.井上调度系统　　本产品井上集中调度能够对井下各自动化系统的通信做到“一呼百应”，地面工程师控制室对每一个子系统都可以直接通话和信号联系，统一指挥调度，减少和杜绝因设备故障停车而联系不到维修人员的情况。使用工业以太X和光纤传输节约了通信电缆的铺设，扩音与程控能相互接通增加了井下的通信点，解决了工作场所缺少通信工具的问题。调度系统中的VOIP交换机，主要完成井上调度室与井下隔爆兼本安型语音X关之间的协议转换，把调度室的控制命令转换成井下X

5、络数据；同样把井下的语音数据转换成VOIPX络数据传到调度室主机。　　2.矿井工业以太X　　本系统为基于隔爆工业以太X的语音通信系统，矿井隔爆工业以太X系统作为井下监测、监控的主体X络，是把宽带X络和工业以太X结合在一起进行构建的。井下主干X络传输速率可达1000Mbps，X络智能分站与主干X的连接为100/1000Mbps自适应。同时，提供智能X关设备，可使井下原有的统方便地接入主干X络，结合X络摄像仪、IP或视频分配器等设备，可以将图像、话音信号接入主干X络。　　3.井下扩播终端　　本系统井下扩播终端由隔爆兼本

6、安IP语音X关和扩播话机组成，井上调度中心与IP语音X关采用工业以太X络联接，IP语音X关与扩播话机之间采用RS485总线结构联接。　　1）．IP语音X关　　本IP语音X关系统采用先进数字语音通信技术，基于IP通信，支持静态、动态IP地址及IP地址智能学习功能；而且支持SIP协议或是H323协议，语音编码支持G.711，G723.1，G.729A，语音清晰、QoS语音保证，适应各种X络环境。IP语音X关将从调度台由工业以太X传来的X络信号进行数据格式转换成适合RS485传输的数据，发送到各个扩播机，以便在井下扩播。

7、　　2）．扩播机　　扩播话机通过接收从串口传来的数据，经CPU处理后输出到A/D转换模块和编码解码器MC14LC5480，最后经过功率放大器到扩音喇叭实现扩音广播。　　来自IP扩播的转换端口的数字语音信号通过EP2C8Q208C8型的FPGA芯片微处理器，拆包并提取语音数据送入VS1003B对其进行解压与解码再由MC14LC5480芯片进行D/A转换还原成语音模拟信号输出。井下人的模拟语音信号通过MC14LC5480芯片进行A/D转换，得到的PCM信号，再由VS1003B进行压缩编码，压缩后数据输出给EP2C8Q2

8、08C8型的FPGA芯片。EP2C8Q208C8型的FPGA芯片微处理器除了提供系统所需的所有时序外，还对编码后的数据进行处理和打包传输给IP扩播的转换端口。三、关键技术及创新点　　目前本产品已取得的主要技术成果：　　1）研制了具有自主知识产权的监控系统接入X关——KJJ113矿用本安型综合接入X关，通过接口和协议的标准化，实现各系统的互联。通过X关将各种监