基于CAN和以太网的煤矿安全语音系统-论文.pdf

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1、语音技术⑥6@@可@@响响⑥0⑥U基于CAN和以太网的煤·系统设计·矿安全语音系统金振国，赵宗平(天地科技股份有限公司上海分公司，上海201401)【摘要】针对现有煤矿语音通信系统的不足，设计了一种能够满足调度广播、区域广播、单点通信、井下局部通信、一键呼叫调度室或报警等多种通信模式的语音通信系统。该系统采用集成以太网MAC控制器和CAN控制器的STM32单片机作为主控芯片，采用AMBE1000语音编解码芯片，采用CAN和以太网相结合的通信模式。详细介绍了系统的硬件设计和软件设计，并通过实验证明了系统的声音强度、频率响应、声音失真度等性能指标均符合现场使用的要求。嘲【关键词】语

2、音通信；STM32；以太网通信；CAN通信；AMBE1000【中图分类号】TP212【文献标志码】ACoalmineSafetyVoiceCommunicationSystemBasedonCANBusandEthernet麟咖JINZhenguo，ZHAOZongping(ShanghaiBranch，TiandiScienceandTechnologyCo．，Ltd．，Shanghai201401，China)【Abstract】Avoicecommunicationsystemwhichcanrealizebroadcastdispatching，domaindispat

3、ching，single-pointcon—munication，andcoal—minelocalcommunicationisdesigned，aimmingatresolvingthedisadvantageofnormalcoal-minevoicecommunicationsystem．Thesystemcanalsosupportmultiplecommunicationmodessuchasonekeycallcontrolcenterandalarm．EthernetMACcontrollerandCANcontrollerSTM32chipisemployed

4、asthemaincontrollerchip，AMBE1000chipasvoicedecodingchip．CombinationcommunicationmodesofCANandEthernetisrealizedinthesystem．Thedesignofthehardwareandsoftwareofthesystemisdetailedanditsintensityofsound，frequencyresponseanddistortionfactorallcanmeettherequirementsofthethecoalminefieldisprovedth

5、roughexperiment．【Keywords】voicecommunication；STM32；Ethernetcommunication；CANcommunication；AMBE1000建立了基于光纤环网的工业以太网。工业以太网1引言是以IEEE802．3为技术基础，以光纤为传输介质，随着煤炭开采量的增大，煤矿安全越来越受到以工业以太网交换机为中心进行环状组网的信息重视，煤矿通信系统特别是语音通信系统是保障煤传输平台。CAN总线是国际上应用最广泛的现场矿安全生产的重中之重。目前煤矿常用的语音通总线，较传统的通信总线具有突出的可靠性、实时信系统包括：调度电话系统、井下小

6、灵通系统、井下性和灵活性等特点j，已经广泛应用于煤矿的监局部扩声电话系统等。这些语音通信系统合在一控、监测等网络中。本文针对目前煤矿语音通信系起可以基本满足井下语音通信的需求。但这些语统的现状，结合CAN总线和工业以太网的优点，设音通信系统不是一个有机的整体，需要配合才能完计了一种基于CAN总线和以太网的井下语音通信成井下语音通信。而且这些系统有着各自的缺点，系统如：调度电话、小灵通声音较小，在嘈杂的环境下听2系统介绍不清楚；小灵通信号覆盖面小；井下局部扩声电话系统覆盖面小等。一旦出现紧急情况，这些语音通本文设计的基于CAN总线和以太网的井下语音信系统的缺点就会暴露出来，给煤矿

7、安全生产带来通信系统采用混合组网的结构，由位于井上调度室的极大的隐患。因此建立一种高效的煤矿安全语音通广播服务器业以太环网、区域CAN通信网络等组信系统成为当务之急。成。其中区域CAN通信网络由网关节点和普通语音随着技术的不断革新，目前大多数煤矿都已经节点组成。系统的网络结构如图1所示。●一投●投稿网址：http：／／AudioE．en2014~38卷第2期I4llnn语音技术⑥6@@可@@响闶⑨0⑨爨广播服务器以太环网驾_TCClAP『／NIPFlTCP／IPN网络MIC采集的模拟语音信号