CN111970075A - 一种矿井广播系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种矿井广播系统，包括：地面组件；以及井下组件；所述地面组件包括调度电脑、以太网交换机以及广播服务器；所述井下组件包括广播终端；其中，所述调度电脑、广播服务器分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。本发明提高了矿井通信联络水平和通信效率的同时，实现了语音、多媒体调度、集群对讲、广播调度等业务功放，大大提高了矿井的工作效率和管理、信息化水平，产生了较大的经济和社会效益，并且具有结构简单、组网容易、抗干扰能力强、传输速率高等优点。可以大幅降低了总体的施工、布线及材料成本。

Description

一种矿井广播系统及使用方法

技术领域

本发明涉及通讯设备技术领域。更具体地，涉及一种矿井广播系统及使用方法。

背景技术

由于矿井下特殊的地理环境，矿井广播系统在煤矿中有着及其重要的作用，不但能够播放音乐、通知、寻呼广播和宣传，还能够在紧急情况下发送疏散警示，是非常关键的信息传播平台。

目前煤矿井下广播技术有共缆调频广播、CAN总线模式、定压广播模式等多种，这些技术均需独立成网，传输距离较短，抗干扰能力差。上述系统的整合性较差，在外观上，大多设备采用隔爆兼本安型，体积庞大，具有很大的重量，给生产，安装，维护均带来很大的不方便，设备管理不便，对资金消耗也比较大。在性能上，广播系统功放单一，且不能融合到调度系统。

发明内容

为了解决背景技术中所提出的技术问题，本发明第一方面提出了一种矿井广播系统，包括：

地面组件；以及

井下组件；

所述地面组件包括调度电脑、以太网交换机以及广播服务器；

所述井下组件包括广播终端；

其中，所述调度电脑、广播服务器分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。

在一个实现方式中，所述广播终端包括第一广播终端和第二广播终端，所述第一广播终端与所述第二广播终端通讯连接。

在一个实现方式中，所述第一广播终端和第二广播终端的型号为KT532R-Z1和/或KT532R-Z2。

在一个实现方式中，所述地面组件还包括：

UPS不间断电源；以及

IP寻呼话筒；

其中，所述UPS不间断电源所述地面组件电连接，IP寻呼话筒分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。

在一个实现方式中，所述井下组件还包括：

广播终端电源；

其中，所述广播终端电源与所述广播终端电连接。

在一个实现方式中，所述广播终端电源为矿用隔爆兼本安型直流稳压电源。

在一个实现方式中，所述调控电脑包括：

TCP链路管理模块；

TCP数据处理模块；

UDP链路管理模块；

UDP数据处理模块；

SIP协议栈；

控制消息处理模块；

业务处理模块；

UI呈现模块；以及

配置管理模块；

其中，

所述TCP链路管理模块用于TCP连接的建立、维持、销毁以及连接事件的上报以及数据的收发；

所述TCP数据处理模块用于TPC接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述UDP链路管理模块用于UDP连接的建立、维持、销毁以及连接时间的上报以及数据的收发；

所述UDP数据处理模块用于UDP接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述控制消息处理模块用于接收的自定义消息的分发以及发送的自定义消息的事务管理以及将要发送的自定义消息转换成数据流以及提供发送消息的接口；

所述业务处理模块用于根据调度员的界面操作、构造调度命令以及调用下层提供的命令发送接口发出命令以及接收来自底层的命令、响应以及在界面予以呈现；

所述UI呈现模块用于提供人机交互界面以及提供配置界面；

所述配置管理模块用于获取配置界面UI的内容并能保护在本地以及提供全局的访问方法；

所述SIP协议栈用于完成SIP消息的收发、解析以及完成SIP协议中会话、事务的管理。

本发明第二方面提出了一种利用本发明第一方面提出的所述的矿井广播系统的使用方法，包括以下步骤：

所述调度电脑、广播服务器分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。

在一个实现方式中，所述调控电脑包括：

TCP链路管理模块；

TCP数据处理模块；

UDP链路管理模块；

UDP数据处理模块；

SIP协议栈；

控制消息处理模块；

业务处理模块；

UI呈现模块；以及

配置管理模块；

其中，

所述TCP链路管理模块用于TCP连接的建立、维持、销毁以及连接事件的上报以及数据的收发；

所述TCP数据处理模块用于TPC接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述UDP链路管理模块用于UDP连接的建立、维持、销毁以及连接时间的上报以及数据的收发；

所述UDP数据处理模块用于UDP接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述控制消息处理模块用于接收的自定义消息的分发以及发送的自定义消息的事务管理以及将要发送的自定义消息转换成数据流以及提供发送消息的接口；

所述业务处理模块用于根据调度员的界面操作、构造调度命令以及调用下层提供的命令发送接口发出命令以及接收来自底层的命令、响应以及在界面予以呈现；

所述UI呈现模块用于提供人机交互界面以及提供配置界面；

所述配置管理模块用于获取配置界面UI的内容并能保护在本地以及提供全局的访问方法；

所述SIP协议栈用于完成SIP消息的收发、解析以及完成SIP协议中会话、事务的管理。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案具有原理明确、设计简单的优点，该矿井广播系统的建设，提高了矿井通信联络水平和通信效率的同时，实现了语音、多媒体调度、集群对讲、广播调度等业务功放，大大提高了矿井的工作效率和管理、信息化水平，产生了较大的经济和社会效益，并且具有结构简单、组网容易、抗干扰能力强、传输速率高等优点。可以大幅降低了总体的施工、布线及材料成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明的一个实施例提出的一种矿井广播系统的结构示意图；

图2示出本实施例中的调度电脑的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1示出本发明的一个实施例提出的一种矿井广播系统的结构示意图，如图1所示，所述系统包括：地面组件以及井下组件。

需要说明的是，由于本实施例提出的矿井广播系统是应用于矿井中的，因此，地面组件也就是设置于矿井外的组件，而井下组件也就是设置于矿井内的组件，具体的，如图1所示，所述地面组件包括调度电脑、以太网交换机以及广播服务器；，所述井下组件包括广播终端，其中，所述调度电脑、广播服务器分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。

进一步的，所述广播终端包括第一广播终端和第二广播终端，所述第一广播终端与所述第二广播终端通讯连接，在图1的示例中，第一广播终端与第二广播终端的数量有多个，且相邻的第一广播终端与第二广播终端彼此之间通讯连接，并且第一广播终端与第二广播终端均通过井下环网来与以太网交换机进行连接。

具体的，所述第一广播终端和第二广播终端的型号为KT532R-Z1和/或KT532R-Z2。

在这里，本实施例中所提出的矿井广播系统的核心部分包含“KT532R-Z1矿用本安型广播终端”、“KT532R-Z2矿用本安型广播终端”两个矿用本安型产品。系统由两部分组成，地面部分：调度电脑、iP寻呼话筒、以太网交换机、广播服务器、UPS不间断电源，所述UPS不间断电源与所述地面组件电连接，所述IP寻呼话筒通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接；井下部分：矿用本安型广播终端(Z1、Z2)、广播终端电源、光缆和其他必要设备组成，广播终端电源与所述广播终端电连接，主要用于为广播终端进行供电，在本实施例中，广播终端电源具体可为矿用隔爆兼本安型直流稳压电源。系统可实现井下广播系统、语音通信、调度对讲、综合管理等多种功放。

具体的，KT532R-Z1矿用本安型广播终端以及KT532R-Z2矿用本安型广播终端(以下简称广播终端，是矿用本安型广播终端系统井下部分的关键组成设备，广播终端和调度电脑、广播服务器、交换机等设备配合使用，可以实现广播业务、语音通信、调度对讲、综合管理等功放。该广播终端还能与调度计算机通讯，将采集信号传送到地面调度台，也可执行调度台发出的各种远程控制指令。该广播终端为矿用本质安全型产品，可应用于煤矿有瓦斯和粉尘爆炸的危险场所中。

在本实施例中，广播终端的设计指标如下所示：

1)、广播终端与以太网交换机之间通信

a)传输方式：单模全双工；

b)传输速率：100Mbps；

c)发射光功率：-20dBm～-8dBm；

d)接收灵敏度：≤-28dBm；

e)最大传输距离：20km；

2)、广播终端之间相互通信

a)传输方式：单模全双工；

b)传输速率：100Mbps；

c)发射光功率：-20dBm～-8dBm；

d)接收灵敏度：≤-28dBm；

e)最大传输距离：20km

3)、电气性能

a)额定工作电压：12V,工作电流：≤1.3A；

b)输出声音失真度：≤25％；

c)响度：≥85dB(A)。

具体的，广播终端集百兆交换机、语音广播、IP电话等功放模块，实现上述设备的共电源和共传输，同时为接入设备提供统一承载通道。其中各个功放模块相互独立，可根据实际应用情况进行适当取舍。对外提供IP电话接入，实现IP电话调度功放，作为当前有线固定电话调度功放的补充；广播终端通过百兆电口连接广播服务器，实现网络语音广播功放，同时可以通过广播终端面板键盘实现网络拨号、对讲功放。

在本实施例中，如图2所示，所述调控电脑包括：TCP链路管理模块；TCP数据处理模块；UDP链路管理模块；UDP数据处理模块；SIP协议栈；控制消息处理模块；业务处理模块；UI呈现模块；以及配置管理模块；其中，所述配置管理模块分别与所述业务处理模块、UI呈现模块、TCP链路管理模块以及UDP链路管理模块电连接，所述UI呈现模块与所述业务处理模块电连接，所述业务处理模块分别与所述控制消息处理模块以及SIP协议栈电连接，所述控制消息处理模块分别与所述UDP数据处理模块、所述UDP链路管理模块、所述TCP数据处理模块以及所述TCP链路管理管理电连接，所述UDP数据处理模块与所述UDP链路管理模块电连接，所述TCP数据处理模块与所述TCP链路管理模块电连接。

本实施例所述技术方案具有原理明确、设计简单的优点，该矿井广播系统的建设，提高了矿井通信联络水平和通信效率的同时，实现了语音、多媒体调度、集群对讲、广播调度等业务功放，大大提高了矿井的工作效率和管理、信息化水平，产生了较大的经济和社会效益，并且具有结构简单、组网容易、抗干扰能力强、传输速率高等优点。可以大幅降低了总体的施工、布线及材料成本。

本发明的另一个实施例提出的利用上一个实施例中的矿井广播系统的使用方法，所述方法包括：

所述调度电脑、广播服务器分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。

本实施例所提出的矿井广播系统在设计时时充分考虑部署与配置、业务管理、性能管理等多方面的要求，提供灵活易用的配置管理、实时监控和详细的日志、动态菜单、动态授权等，降低系统维护与管理的成本。系统基于组播和软交换技术架构，全IP架构，融合办公电话、广播、报警联动、指挥调度功放模块。把传统的公共广播和通信联络系统无缝的结合，有效实现广播、通信等多种扩声源的整合，打破公共广播系统的孤岛应用，实现标准化的迈进。系统可自动识别判定不同的业务功放，指挥调度、广播、报警、全区报警广播等业务操作自动切换不同业务功放的优先级别。

系统融合调度软件主要功放是完成系统调度通信、广播等相关的业务触发、管理功放，包括广播系统功放、语音通信功放、调度对讲功放、综合管理等功放。调度电脑软件运行于Windows操作系统，基于C++和C语言开发；硬件环境采用x86处理器，通过集成GPU台式服务器，支持存储能力、音视频接收、发送、录制、播放能力。

在本实施例中，所述调控电脑包括：

TCP链路管理模块；

TCP数据处理模块；

UDP链路管理模块；

UDP数据处理模块；

SIP协议栈；

控制消息处理模块；

业务处理模块；

UI呈现模块；以及

配置管理模块；

其中，所述配置管理模块分别与所述业务处理模块、UI呈现模块、TCP链路管理模块以及UDP链路管理模块电连接，所述UI呈现模块与所述业务处理模块电连接，所述业务处理模块分别与所述控制消息处理模块以及SIP协议栈电连接，所述控制消息处理模块分别与所述UDP数据处理模块、所述UDP链路管理模块、所述TCP数据处理模块以及所述TCP链路管理管理电连接，所述UDP数据处理模块与所述UDP链路管理模块电连接，所述TCP数据处理模块与所述TCP链路管理模块电连接。

进一步的，在本实施例中：

所述TCP链路管理模块用于TCP连接的建立、维持、销毁以及连接事件的上报以及数据的收发；

所述TCP数据处理模块用于TPC接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述UDP链路管理模块用于UDP连接的建立、维持、销毁以及连接时间的上报以及数据的收发；

所述UDP数据处理模块用于UDP接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述控制消息处理模块用于接收的自定义消息的分发以及发送的自定义消息的事务管理以及将要发送的自定义消息转换成数据流以及提供发送消息的接口；

所述业务处理模块用于根据调度员的界面操作、构造调度命令以及调用下层提供的命令发送接口发出命令以及接收来自底层的命令、响应以及在界面予以呈现；

所述UI呈现模块用于提供人机交互界面以及提供配置界面；

所述配置管理模块用于获取配置界面UI的内容并能保护在本地以及提供全局的访问方法；

所述SIP协议栈用于完成SIP消息的收发、解析以及完成SIP协议中会话、事务的管理。

需要说明的是，在本实施例中的系统融合调度软件包括调度子系统和广播软件子系统两个系统。完成开发后，经长时间运行测试，性能稳定、可靠，通信、广播质量较好，且具有良好的可扩展性，得到用户的一致好评。具体界面实现如下：

1)广播系统功放

广播系统提供了灵活的广播业务功放，主要的核心功放如下表所示：

广播系统核心功放表

进一步的，在本实施例中，矿井广播系统还具有下特点：

(2)支持对终端进行分区；

(2)不同类型广播任务有优先级，不用的用户也分优先级，支持多广播任务并行；

(3)音源选择多样化；

(4)灵活的定时广播任务；

(5)强大的本地采播功；

(6)紧急报警功放；

(7)语音通信功放；

矿井广播系统配有语音交换模块，可以满足数据交换类的软交换业务。广播系统可以配合广大厂商的IDA或是语音网关使用，以满足语音通信功放。

(8)调度对讲功放；

广播系统配有调度对讲模块，可以实现调度对讲功放业务，如“强插”“强拆”“监听”“对讲”“群呼”等。

(9)综合管理功放；

广播系统用户权限管理；

①系统管理员；

系统管理员是系统的最高权限管理员，拥有广播系统的全部操作权限。可创建多个广播管理员。

②广播管理员；

广播管理员不可以对广播系统的用户进行管理。

(10)终端的自动搜索功放；

系统可以通过自动搜索功放统一配置同网段的大批量终端(仅限于IP广播对讲终端MG3000-PT系列)，无需手动每台配置，大大缩短时间、减少配置工作量，对于不同网段的终端，可以采用DHCP的方式进行配置。

(11)终端管理功放；

对于已经注册到平台上的终端，系统可以自动加载终端列表，另外，系统可以对终端进行增、删、改、查和查询终端状态等配置。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种矿井广播系统，其特征在于，包括：

地面组件；以及

井下组件；

所述地面组件包括调度电脑、以太网交换机以及广播服务器；

所述井下组件包括广播终端；

其中，所述调度电脑、广播服务器分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。

2.根据权利要求1所述的矿井广播系统，其特征在于，

所述广播终端包括第一广播终端和第二广播终端，所述第一广播终端与所述第二广播终端通讯连接。

3.根据权利要求2所述的矿井广播系统，其特征在于，

所述第一广播终端和第二广播终端的型号为KT532R-Z1和/或KT532R-Z2。

4.根据权利要求1所述的矿井广播系统，其特征在于，

所述地面组件还包括：

UPS不间断电源；以及

IP寻呼话筒；

其中，所述UPS不间断电源所述地面组件电连接，IP寻呼话筒分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。

5.根据权利要求1所述的矿井广播系统，其特征在于，

所述井下组件还包括：

广播终端电源；

其中，所述广播终端电源与所述广播终端电连接。

6.根据权利要求5所述的矿井广播系统，其特征在于，

所述广播终端电源为矿用隔爆兼本安型直流稳压电源。

7.根据权利要求1所述的矿井广播系统，其特征在于，

所述调控电脑包括：

TCP链路管理模块；

TCP数据处理模块；

UDP链路管理模块；

UDP数据处理模块；

SIP协议栈；

控制消息处理模块；

业务处理模块；

UI呈现模块；以及

配置管理模块；

其中，

所述TCP链路管理模块用于TCP连接的建立、维持、销毁以及连接事件的上报以及数据的收发；

所述TCP数据处理模块用于TPC接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述UDP链路管理模块用于UDP连接的建立、维持、销毁以及连接时间的上报以及数据的收发；

所述UDP数据处理模块用于UDP接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述控制消息处理模块用于接收的自定义消息的分发以及发送的自定义消息的事务管理以及将要发送的自定义消息转换成数据流以及提供发送消息的接口；

所述业务处理模块用于根据调度员的界面操作、构造调度命令以及调用下层提供的命令发送接口发出命令以及接收来自底层的命令、响应以及在界面予以呈现；

所述UI呈现模块用于提供人机交互界面以及提供配置界面；

所述配置管理模块用于获取配置界面UI的内容并能保护在本地以及提供全局的访问方法；

所述SIP协议栈用于完成SIP消息的收发、解析以及完成SIP协议中会话、事务的管理。

8.一种利用如权利要求1-7中任一项所述的矿井广播系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述调度电脑、广播服务器分别通过所述以太网交换机与所述广播终端通讯连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述调控电脑包括：

TCP链路管理模块；

TCP数据处理模块；

UDP链路管理模块；

UDP数据处理模块；

SIP协议栈；

控制消息处理模块；

业务处理模块；

UI呈现模块；以及

配置管理模块；

其中，

所述TCP链路管理模块用于TCP连接的建立、维持、销毁以及连接事件的上报以及数据的收发；

所述TCP数据处理模块用于TPC接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述UDP链路管理模块用于UDP连接的建立、维持、销毁以及连接时间的上报以及数据的收发；

所述UDP数据处理模块用于UDP接收到数据的缓存以及自定义消息的解析、分割、保存；

所述控制消息处理模块用于接收的自定义消息的分发以及发送的自定义消息的事务管理以及将要发送的自定义消息转换成数据流以及提供发送消息的接口；

所述业务处理模块用于根据调度员的界面操作、构造调度命令以及调用下层提供的命令发送接口发出命令以及接收来自底层的命令、响应以及在界面予以呈现；

所述UI呈现模块用于提供人机交互界面以及提供配置界面；

所述配置管理模块用于获取配置界面UI的内容并能保护在本地以及提供全局的访问方法；

所述SIP协议栈用于完成SIP消息的收发、解析以及完成SIP协议中会话、事务的管理。

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