專利名稱：基于優(yōu)先級的多總線礦用廣播通訊網(wǎng)絡井下分控站的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種礦用廣播通訊網(wǎng)絡井下分控站。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的礦用應急廣播系統(tǒng)中，井下網(wǎng)絡通常通常以單一的網(wǎng)絡或者總線為主，例如井下分控站通過環(huán)網(wǎng)與井上主控站相連，各井下分控站處于同一優(yōu)先級，在突發(fā)情況下，容易出現(xiàn)信道擁堵造成通訊中斷的情況，而有些系統(tǒng)中通過軟件來實現(xiàn)優(yōu)先級控制，這樣雖然能減少信道的占用情況，但是信道的切換開銷仍然很大，容易出現(xiàn)較大的延遲
實用新型內(nèi)容
·[0003]本實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)絡井下分控站。本實用新型的技術(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、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、STM32主控制器的電源口。本實用新型具有如下的技術(shù)效果1、井下分控站集緊急呼叫、站內(nèi)廣播、單站對講等功能于一體，并且都有獨立的按鍵來控制，相對于傳統(tǒng)的通過PC的鍵盤鼠標來控制，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、語音采集提供標準的防水手咪接口，相對于傳統(tǒng)的使用內(nèi)嵌拾音頭方式，該方式防護性能更好，指向性更高，用戶也不在需要貼在面板上說話，后期通過音頻放大電路和數(shù)字音頻電路，將語音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)過STM32主控制器處理后，向環(huán)網(wǎng)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；4、井下分控站外部采用以太網(wǎng)連接，內(nèi)部則采用CAN總線連接，這種多總線結(jié)構(gòu)相對于傳統(tǒng)的內(nèi)外都使用以太網(wǎng)的單一連接方式，更能充分發(fā)揮以太網(wǎng)數(shù)據(jù)吞吐量大，CAN網(wǎng)絡實時性高等特性，使得站內(nèi)網(wǎng)絡可以使用雙絞線連接，因此在提高系統(tǒng)實時性的同時，安裝更為簡易，安裝成本也更低。

圖I是井下分控站的電路方框圖。圖2是井上主控站的電路方框圖。圖3是報警點的電路方框圖。圖4是本發(fā)明使用狀態(tài)局部示意圖。
具體實施方式
實施例如圖I所示，一種基于優(yōu)先級的多總線礦用廣播通訊網(wǎng)絡井下分控站，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、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、STM32主控制器的電源口。如圖2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、STM32主控制器的電源口。如圖3所示，報警點包括STC單片機主控制器，STC單片機主控制器的串行口 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、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、STC單片機主控制器的電源口。報警點沒有獨立的IP地址，但是有獨立的CAN網(wǎng)絡標識。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，包括井上主控站、井下分控站，報警點，井上主控站與井下分控站通過以太網(wǎng)連接，井下分控站與報警點通過CAN總線和音頻總線連接，在報警點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)絡的核心網(wǎng)絡，在此核心網(wǎng)絡的基礎上，加入由CAN總線和音頻總線連接的報警點，構(gòu)成了附加有報警點的網(wǎng)絡，在附加有報警點網(wǎng)絡的基礎上再加入由音頻總線連接的音箱，構(gòu)成了附加有報警點和音箱的網(wǎng)絡。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行的低優(yōu)先級的任務，同優(yōu)先級則等待。功放模塊用于音箱，沒有獨立的IP地址，也沒有CAN網(wǎng)絡標識。它可以接收來自井下分控站、報警點或者其他音箱得音頻信號，主要用于擴音，它的作用主要是通過音頻總線，與報警點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)絡采用以太網(wǎng)，充分發(fā)揮該網(wǎng)絡大數(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)絡的數(shù)據(jù)量不大，但是實時性要求高，而這些正是CAN總線的優(yōu)勢。而三級網(wǎng)絡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?！?br> 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)絡井下分控站，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、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、STM32主控制器的電源口。
專利摘要本實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)絡井下分控站，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、喇叭和音頻總線接口；CAN接口接CAN控制器的串行口0；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、STM32主控制器的電源口。本實用新型具有如下的技術(shù)效果1、井下分控站集緊急呼叫、站內(nèi)廣播、單站對講等功能于一體，該種方式操作更簡單，更直觀，符合工業(yè)操作習慣；2、采用STM32高性能處理器，電路簡單，降低了系統(tǒng)功耗和生產(chǎn)成本；3、通過音頻放大電路和數(shù)字音頻電路，將語音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)過STM32主控制器處理后，傳輸損耗更低，抗干擾性更強；4、采用以太網(wǎng)連接，提高系統(tǒng)實時性的同時，安裝簡易，成本低。
文檔編號H04H20/61GK202772911SQ20122032788
公開日2013年3月6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, 宋應平, 郭建湘, 周阜康, 龐佳 申請人:韶山恒旺電氣有限公司