CN116260477A - 一种对讲机接入装置及应急指挥系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对讲机接入装置及应急指挥系统，所述装置包括通用串行接口，用于外接应急指挥中心；对讲机接口，用于外接主对讲机；编译码器，一端与主控模块连接，另一端与对讲机接口连接，用于接收主对讲机发送过来的对讲模拟音频，并将对讲模拟音频转换为对讲数字音频发送至主控模块；主控模块，其与通用串行接口连接，其用于：接收应急指挥中心发送过来的指挥数字音频，并将指挥数字音频发送至编译码器，以使编译码器将指挥数字音频转换为指挥模拟音频；接收编译码器发送过来的对讲数字音频；将对讲数字音频发送至应急指挥中心。本发明能够实现在网络质量较差的区域将对讲机接入应急指挥中心，同时保证对讲通讯正常，以灵活运用于各种场景。

Description

一种对讲机接入装置及应急指挥系统

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种对讲机接入装置及基于对讲机接入装置的应急指挥系统。

背景技术

应急指挥系统具有指挥、调度、对讲、广播等功能，其主要用于紧急突发事件的跟踪、实时通讯、联动指挥、应急现场支持等，以提供应急保障。现有的应急指挥系统的对讲功能，主要有以下三种接入方式：1、无线集群对讲网关接入；2、对讲机中继台接入；3、WiFi单兵接入。这三种对讲接入方式虽然能够将对讲机接入至应急指挥系统，但是，这三种对讲接入方式均对网络质量要求较高，在网络质量较差的区域无法正常使用，运用场景受限。

发明内容

本发明提供一种对讲机接入装置及应急指挥系统，能够实现在网络质量较差的区域将对讲机接入应急指挥中心，同时保证对讲通讯正常，以灵活运用于各种场景。

本发明实施例提供了一种对讲机接入装置，包括通用串行接口、主控模块、编译码器和对讲机接口；其中，

所述通用串行接口，用于外接应急指挥中心；

所述对讲机接口，用于外接主对讲机；

所述编译码器，其一端与所述主控模块连接，其另一端与所述对讲机接口连接，所述编译码器用于接收接入到所述对讲机接口的主对讲机发送过来的对讲模拟音频，并将所述对讲模拟音频转换为对讲数字音频发送至所述主控模块；

所述主控模块，其与所述通用串行接口连接，其用于：

接收接入到所述通用串行接口的应急指挥中心发送过来的指挥数字音频；

将所述指挥数字音频发送至所述编译码器，以使所述编译码器将所述指挥数字音频转换为指挥模拟音频，并将所述指挥模拟音频发送至接入到所述对讲机接口的主对讲机；

接收所述编译码器发送过来的对讲数字音频；

将所述对讲数字音频发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心。

作为上述方案的改进，所述对讲机接入装置还包括继电器；其中，

所述继电器，其一端与所述主控模块连接，其另一端与所述对讲机接口连接，所述继电器用于控制接入到所述对讲机接口的主对讲机的PTT功能。

作为上述方案的改进，所述对讲机接入装置还包括隔离电路；其中，

所述隔离电路，其一端与所述主控模块的UART串口连接，其另一端与所述对讲机接口连接，所述隔离电路用于实现所述对讲机接口到所述UART串口的隔离。

作为上述方案的改进，所述对讲机接入装置还包括拨码开关；其中，

所述拨码开关，与所述主控模块连接，所述拨码开关用于配置所述对讲机接入装置的设备编号。

作为上述方案的改进，所述对讲机接入装置还包括电源转换芯片；其中，

所述电源转换芯片，与所述通用串行接口连接，所述电源转换芯片用于将接入到所述通用串行接口的应急指挥中心提供的电压转换为所述对讲机接入装置的工作电压。

作为上述方案的改进，所述主控模块设有第一缓存区，所述第一缓存区用于存储接收到的接入到所述通用串行接口的应急指挥中心发送过来的指挥数字音频；

则，所述将所述指挥数字音频发送至所述编译码器，具体为：

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量达到第一预设数量阈值时，将所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频依序发送至所述编译码器。

作为上述方案的改进，所述主控模块还用于：

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量大于或等于第二预设数量阈值时，生成第一采样频率信号，并将所述第一采样频率信号反馈至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心，以使所述应急指挥中心降低所述指挥数字音频的采样频率；其中，所述第二预设数量阈值大于所述第一预设数量阈值；

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量小于或等于第三预设数量阈值时，生成第二采样频率信号，并将所述第二采样频率信号反馈至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心，以使所述应急指挥中心提高所述指挥数字音频的采样频率；其中，所述第三预设数量阈值小于所述第一预设数量阈值。

作为上述方案的改进，所述主控模块还设有第二缓存区；其中，所述第二缓存区用于存储接收到的所述编译码器发送过来的对讲数字音频；

则，所述将所述对讲数字音频发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心，具体为：

周期性将所述第二缓存区存储的一所述对讲数字音频发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心。

作为上述方案的改进，所述主控模块还用于：

当检测到所述第二缓存区存储的所述对讲数字音频的数据量大于或等于第四预设数量阈值时，丢弃一所述对讲数字音频不发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心；

当检测到所述第二缓存区存储的所述对讲数字音频的数据量小于或等于第五预设数量阈值时，插入一空音频数据发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心；其中，所述第五预设数量阈值小于所述第四预设数量阈值。

本发明另一实施例提供一种基于对讲机接入装置的应急指挥系统，包括应急指挥中心、主对讲机、至少一从对讲机和如上述任一项所述的对讲机接入装置；其中，

所述应急指挥中心通过通用串行总线接入到所述对讲机接入装置的所述通用串行接口，所述主对讲机通过线缆接入到对应的所述对讲机接入装置的所述对讲机接口，至少一所述从对讲机与所述主对讲机通信连接。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种对讲机接入装置及基于对讲机接入装置的应急指挥系统，所述对讲机接入装置一端通过通用串行接口与所述应急指挥中心有线连接，另一端通过对讲机接口与主对讲机有线连接；其中，所述主对讲机与其他同频道的从对讲机无线连接，从而能够将主从对讲机快速接入应急指挥系统，即使在网络质量较差的区域也不受影响，能够有效保证应急指挥中心与主从对讲机的通讯正常，以灵活运用于各种场景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种对讲机接入装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种应急指挥系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种对讲机接入装置的录音和放音示意图。

图4是本发明实施例提供的另一种应急指挥系统的结构示意图。

其中，附图标记如下：00、后端指挥中心；10、对讲机接入装置；101、通用串行接口；102、对讲机接口；103、编译码器；104、主控模块；105、继电器；106、隔离电路；107、拨码开关；108、电源转换芯片；20、应急指挥中心；201、喇叭；202、手咪；203、MESH路由器；204、单兵；30、对讲机组网；301、主对讲机；302、从对讲机；40、卫星。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1是本发明一实施例提供的一种对讲机接入装置的流程示意图。

本发明实施例提供的对讲机接入装置10，包括通用串行接口101、主控模块104、编译码器103和对讲机接口102；其中，

通用串行接口101，用于外接应急指挥中心20；

对讲机接口102，用于外接主对讲机301；

编译码器103，其一端与主控模块104连接，其另一端与对讲机接口102连接，编译码器103用于接收接入到对讲机接口102的主对讲机301发送过来的对讲模拟音频，并将所述对讲模拟音频转换为对讲数字音频发送至主控模块104；

主控模块104，其与通用串行接口101连接，其用于：

接收接入到通用串行接口101的应急指挥中心20发送过来的指挥数字音频；

将所述指挥数字音频发送至编译码器103，以使编译码器103将所述指挥数字音频转换为指挥模拟音频，并将所述指挥模拟音频发送至接入到对讲机接口102的主对讲机301；

接收编译码器103发送过来的对讲数字音频；

将所述对讲数字音频发送至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20。

参见图2，采用本实施例对讲机接入装置10的对讲机在应急指挥场景下的基本组网连接包括：后端指挥中心00、前端的应急指挥中心20、卫星40、对讲机接入装置10、对讲机组网30；其中，应急指挥中心20包括喇叭201和手咪202，喇叭201用于为应急指挥中心20提供音频放音功能，手咪202用于为应急指挥中心20提高音频采集功能；应急指挥中心20通过通用串行线缆(USB)接入对讲机接入装置10的通用串行接口101；对讲机组网30包括主对讲机301和至少一从对讲机302；对讲机接入装置10的另一端使用与主对讲机301匹配的线缆连接主对讲机301；主对讲机301提供近端对讲机功能，从对讲机302为分布在外的对讲机，主对讲机301和从对讲机302的频道一致，从对讲机302提供出外作业人员与应急指挥中心20之间的通话功能；卫星40为后端指挥中心00和应急指挥中心20提供卫星40链接信号。可以理解，本实施例的对讲机接入装置10，一端使用与主对讲机301匹配的线缆连接主对讲机301，一端使用标准的通用串行接口101(即，通用串行接口101)连接应急指挥中心20，可快速将对讲机组网30接入到应急指挥系统，同时，能够采用Linux标准alsa驱动，应用程序可直接调用使用，减少应用程度的开发。相比于现有技术而言，本实施例的对讲机接入装置10硬件实现简单，功耗低，成本低，连接简单，且便携。

具体地，对讲机接入装置10还包括继电器105；其中，

继电器105，其一端与主控模块104连接，其另一端与对讲机接口102连接，继电器105用于控制接入到对讲机接口102的主对讲机301的PTT功能。

在实际应用中，主控模块104为MCU芯片，如GD32F427ZGT6，用于配置编译码器103，并实现将编译码器103的音频数据和USB的应急指挥中心20数据进行交互，同时，根据应急指挥中心20的命令通过主控模块104的GPIO控制继电器105，实现主/从对讲机302的PPT功能。在实际应用中，编译码器103可以选用Everest-semi(顺芯)的ES8388芯片，编译码器103提供模拟声音数字化，或数字音频转模拟的功能。继电器105，提供一组干接点控制接口，用于控制主/从对讲机302的PTT功能。

示例性地，以主控模块104通过其GPIO_1引脚控制继电器105闭合和断开，GPIO_1高电平控制继电器105闭合，低电平控制继电器105常开为例。当主控模块104解析应急指挥中心20传输的HID协议为控制PTT功能，且要求控制继电器105状态为闭合时，主控模块104将设置GPIO_1管脚电平为高电平，同时返回应急指挥中心20操作成功。继电器105闭合时，意味着对讲机接入装置10通过对讲机接口102控制主对讲机301按下对讲机的PTT，实现对讲机本地拾音送话。反之，当主控模块104解析HID协议为控制PTT功能，且要求控制继电器105状态为常开时，主控模块104将设置GPIO_1管脚电平为低电平，同时返回应急指挥中心20操作成功。继电器105常开时，意味对讲机接入装置10通过对讲机接口102控制主对讲机301松开PTT按键，主对讲机301将远端声音通过对讲机接口102，送到编译码器103的MIC接口进行音频采集，模数转换后，通过I2S送到主控模块104，进而通过通用串行总线，送到应急指挥中心20进行放音。

作为其中一个具体的实施例，对讲机接入装置10还包括隔离电路106；其中，

隔离电路106，其一端与主控模块104的UART串口连接，其另一端与对讲机接口102连接，隔离电路106用于实现对讲机接口102到所述UART串口的隔离。

具体地，隔离电路106用于实现对讲机接口102与主控模块104的UART串口之间的通信隔离和电源隔离，以对所述UART串口进行有效防护。主控模块104的UART串口被预留给主对讲机301和从对讲机302写频使用，主控模块104通过所述UART串口可修改主对讲机301和从对讲机302的频道功能。具体地，主控模块104的信号通过UART串口经过隔离电路106到达主对讲机301和从对讲机302，读取主对讲机301和从对讲机302对应频道的频率，修改频率点，再重新写入新的频道的频率给主对讲机301和从对讲机302。

在一些更优的实施例中，对讲机接入装置10还包括拨码开关107；其中，

拨码开关107，与主控模块104连接，拨码开关107用于配置对讲机接入装置10的设备编号。

值得说明的是，考虑到可在同一应急指挥中心20接入2个或以上的对讲机接入装置10，因此在硬件实现上，还可以设置拨码开关107(如5位拨码开关107)，由主控模块104上电检测拨码开关107状态，从而设置本对讲机接入装置10的设备编号，如：01、02、03、04、......、31等，以便应急指挥中心20区分所接入的对讲机接入装置10。

需要说明的是，本实施例的对讲机接入装置10通过通用串行总线连接到应急指挥中心20，应急指挥中心20通过通用串行总线对对讲机接入装置10进行枚举，通过主控模块104的功能，将对讲机接入装置10枚举为audio声卡、HID设备，以及uart串口设备复合设备。其中，audio声卡对应到编译码器103，HID通道可用于控制继电器105，实现PTT功能，同时应急指挥中心20，也是通过HID通道获取对讲机接入装置10的设备编号；其中，所述设备编号由主控模块104读取拨码开关107映射得到。

需要说明的是，本实施例的主控模块104通过I2C总线访问编译码器103，实现对编译码器103的初始化配置，而具体I2C总线的时序要求，可参考对应的编译码器103的要求，如本发明方案中举例的ES8388芯片。另外，主控模块104通过I2S总线实现数字音频传输到编译码器103。编译码器103作为I2S总线的从机，而主控模块104作为I2S总线的主机。主控模块104将应急指挥中心20通过通用串行总线下传的指挥数字音频，通过I2S送到编译码器103，由编译码器103配置采样频率(如48KHz)，以实现数字转模拟信号，并从编译码器103的外接喇叭201的预留接口(SPK接口)送到对讲机接口102上；同时，也从对讲机302接口102连接到编译码器103的麦克风接口(MIC接口)，并按照配置的采样频率(如48KHz)采集对讲模拟音频，进行模拟音频转数字音频，然后编译码器103通过I2S，将对讲数字音频传发给主控模块104，并由主控模块104通过通用串行总线发送给应急指挥中心20进行放音。

在一些更优的实施例中，对讲机接入装置10还包括电源转换芯片108；其中，

电源转换芯片108，与通用串行接口101连接，电源转换芯片108用于将接入到通用串行接口101的应急指挥中心20提供的电压转换为对讲机接入装置10的工作电压。

示例性地，假设应急指挥中心20接入到通用串行接口101的通用串行总线上的电压为5V，对讲机接入装置10的工作电压为3.3V，则可以通过电源转换芯片108，将通用串行总线上的5V的电压转换为3.3V的电源电压供整个对讲机接入装置10使用。

在一个具体的实施方式中，主控模块104设有第一缓存区，所述第一缓存区用于存储接收到的接入到通用串行接口101的应急指挥中心20发送过来的指挥数字音频；

则，所述将所述指挥数字音频发送至编译码器103，具体为：

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量达到第一预设数量阈值时，将所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频依序发送至编译码器103。

进一步地，主控模块104还用于：

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量大于或等于第二预设数量阈值时，生成第一采样频率信号，并将所述第一采样频率信号反馈至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20，以使应急指挥中心20降低所述指挥数字音频的采样频率；其中，所述第二预设数量阈值大于所述第一预设数量阈值；

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量小于或等于第三预设数量阈值时，生成第二采样频率信号，并将所述第二采样频率信号反馈至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20，以使应急指挥中心20提高所述指挥数字音频的采样频率；其中，所述第三预设数量阈值小于所述第一预设数量阈值。

优选地，所述第一预设数量阈值为n/2，所述第二预设数量阈值为n*3/4，所述第三预设数量阈值为n/4；其中，n为所述第一缓存区存储所述指挥数字音频的最大容量。

需要说明的是，当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量小于第二预设数量阈值且大于第三预设数量阈值时，保持应急指挥中心20的采样频率不变。示例性地，以应急指挥中心20的常规采样频率为48KHz为例，当检测到第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量大于或等于第二预设数量阈值时，说明应急指挥中心20的采样频率过快，需要使应急指挥中心20降低所述指挥数字音频的采样频率，如42KHz；当检测到第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量小于或等于第三预设数量阈值时，说明应急指挥中心20的采样频率过慢，需要使应急指挥中心20提高所述指挥数字音频的采样频率，如60KHz。

具体地，主控模块104还设有第二缓存区；其中，所述第二缓存区用于存储接收到的编译码器103发送过来的对讲数字音频；

则，所述将所述对讲数字音频发送至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20，具体为：

周期性将所述第二缓存区存储的一所述对讲数字音频发送至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20。

进一步地，主控模块104还用于：

当检测到所述第二缓存区存储的所述对讲数字音频的数据量大于或等于第四预设数量阈值时，丢弃一所述对讲数字音频不发送至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20；

当检测到所述第二缓存区存储的所述对讲数字音频的数据量小于或等于第五预设数量阈值时，插入一空音频数据发送至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20；其中，所述第五预设数量阈值小于所述第四预设数量阈值。

优选地，所述第四预设数量阈值为m*15/16，所述第五预设数量阈值为m/16；其中，m为所述第二缓存区存储所述对讲数字音频的最大容量。

需要说明的是，当检测到所述第二缓存区存储的所述对讲数字音频的数据量小于第四预设数量阈值且大于第五预设数量阈值时，周期性将所述第二缓存区存储的一所述对讲数字音频发送至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20。即，保持原有的数据发送状态不变。优选地，每间隔1ms将所述第二缓存区存储的一所述对讲数字音频发送至接入到通用串行接口101的应急指挥中心20。

值得说明的是，所述第一缓存区为音频第一缓存区，所述第二缓存区为音频发送缓存区。采用本实施例的对讲机接入装置10的应急指挥系统的放音流程和录音流程如下：1、放音流程：应急指挥中心20拾取手咪202的音频，并将手咪202的音频转为指挥数字音频，通过USB通道发给主控模块104的第一缓存区，由主控模块104发给编译码器103进行数字音频转为模拟音频，经过对讲机接口102发给主对讲机301。2、录音流程：主对讲机301接收到远端的从对讲机302的音频，通过MIC通道进入编译码器103进行模拟转为数字音频，并发送至主控模块104的第二缓存区，由USB通道传输给应急指挥中心20进行录音，或者直接通过应急指挥中心20的喇叭201进行外放等。但是，由于USB通道输出传输属于异步模式，应急指挥中心20与主控模块104间的数据传输可能存在不连续，因此，需要根据当前收发缓存区的数据包的情况，对应急指挥中心20的采样频率或者发送的音频数据进行调整。

以指挥数字音频大小为s字符，第一缓存区的容量为n个指挥数字音频为例，下面以一个具体实施例对本实施例所提供的对讲机接入装置10接收数据的过程进行说明：

1、当第一缓存区接收到n/2个指挥数字音频时，开始启动编译码器103放音；

2、判断第一缓存区剩余存储的指挥数字音频的数据量，如果大于n/4且小于3n/4时，这个大小设定为合理的范围，因此按照正常48kHz采样频率进行放音；

3、当第一缓存区剩余存储的指挥数字音频的数据量小于或等于n/4时，这个时候表示第一缓存区的指挥数字音频数量过少，因此向应急指挥中心20反馈目前的采样频率调整为60KHz，需要应急指挥中心20加快数据的发送，但实际上放音还是按照48KHz的采样频率进行，只不过反馈了60KHz采样频率给应急指挥中心20，让应急指挥中心20加快发送指挥数字音频，避免第一缓存区所存储的指挥数字音频减少，造成断流；

4、当第一缓存区的指挥数字音频的数据量大于或等于n*3/4时，这个时候表示第一缓存区数据包数量过多，因此向应急指挥中心20反馈目前的采用率调整为42KHz，需要应急指挥中心20减缓数据的发送，但实际上放音还是按照48KHz的采样频率进行，只不过反馈了42KHz采样频率给应急指挥中心20，让应急指挥中心20减缓发送指挥数字音频，避免第一缓存区所存储的指挥数字音频的数据量过大，出现数据溢出。

需要说明的是，其中描述到的60KHz采样和42KHz采样频率，以及1/4、3/4、1/16、15/16的系数，都是些调试经验值，不是固定值，可根据实际情况进行调整。

需要说明的是，在现有技术中，应急指挥系统的对讲功能主要有以下三种接入方式：1、无线集群对讲网关接入；2、对讲机中继台接入；3、WiFi单兵204接入。其中，所述无线集群对讲网关接入(便携式集群对讲网关)，可以对接多个对讲机，也可以通过SIP与前端指挥平台互联、融合，但需要应急平台融合开发，成本高；所述对讲机中继台接入，虽然可以接入多个对讲机且通讯距离较远，但中继台的位置固定，一般建立在高楼或高山位置，不灵活，而且需匹配频率参数和建立固定天线，无法快速接入专网网络，以进行通讯；所述WiFi单兵204接入，虽然其可以单机形态直接接入，具备对讲机通信功能和视频功能，但其组网需配备MESH无线设备进行集群连接，WiFi存在不稳定、单机成本高，只适用于特定场景。而且，现有技术目前暂无统一的对讲机接入标准，不同厂家和不同型号的对讲机，其接口协议可能存在差异，需要进行不同的适配。相比之下，本申请的对讲接入装置具有以下优势：

1、本发明的对讲机接入装置10一方面通过通用串行接口101能够快速接入应急指挥中心20，相当于在应急指挥中心20中新增了USB声卡以及HID设备，Linux系统可通过标准alsa接口快速调用声卡放音和拾音，同时可快速通过HID通道下发功能按键实现PTT功能。另一方面，能够利用对讲机的耳机接口通道，直接使用对讲机接入装置10将对讲机的操控和通话融合到应急指挥中心20，无需外购中继台或集群网关，也不需要通过网络SIP接入，从而不受网络覆盖影响。

2、本发明的对讲机接入装置10通过专用线缆连接到主对讲机301，使用原有对讲机的功能，连接简单，快速部署，不需要像对讲机中继台一样布置天线以及考虑供电，也不需要像无线对讲机集群网关一样通过SIP连接，受限于网络覆盖的环境。

3、本发明的对讲机接入装置10功能简单，硬件设计简单，成品产品尺寸小，便于携带，无需像对讲机中继台一样单独考虑供电，以降低应急作业续航的风险；也不需要采购价格昂贵的中继台或者集群网关，整体成本低，最主要可自主开发。

此外，需要说明的是，由于本发明的对讲机接入装置10是采用通用串行接口101与应急指挥中心20连接，由于通用串行总线长时间运行可能会出现异常。因此，为了能够快速检测通用串行总线是否异常，本实施例的对讲接入装置还可以增加心跳检测机制，通过USBHID通道设置心跳检测功能，另外应急指挥中心20可设定每预设时间间隔发送一帧心跳包(如5秒)，主控模块104收到一帧心跳包后发送一帧心跳应答包。当主控模块104在预设时间内(如20秒)还没有收到心跳包，则认为通用串行总线出现异常，执行重启操作，而应急指挥中心20检测到通用串行总线异常后，则重启应急指挥中心20的USB SDK程序，重新适配。

参见图2，是本发明实施例提供的一种应急指挥系统的结构示意图。

本发明实施例提供的一种基于对讲机接入装置的应急指挥系统，包括应急指挥中心20、主对讲机301、至少一从对讲机302和如上述任一项所述的对讲机接入装置10；其中，

应急指挥中心20通过通用串行总线接入到对讲机接入装置10的通用串行接口101，主对讲机301通过线缆接入到对应的对讲机接入装置10的对讲机接口102，至少一从对讲机302与主对讲机301通信连接。

具体地，应急指挥中心20包括手咪202和喇叭201；其中，手咪202，用于为应急指挥中心20提供音频采集功能；喇叭201，用于为应急指挥中心20提供音频放音功能。

具体地，所述应急指挥系统还包括后端指挥中心00和卫星40；其中，卫星40，用于提供卫星40链接信号，以使后端指挥中心00与应急指挥中心20通信连接。

下面以一个具体实施例对采用本实施例所提供的应急指挥系统的对讲机对讲模式的过程进行说明：

在应急指挥现场，如图2所示，将对讲机接入装置10接入到应急指挥中心20的通用串行接口101上，将对讲机接入装置10通过线缆连接到主对讲机301上，若干从对讲机302前往应急现场各个作业点。应急指挥中心20通过手咪202讲话，按下手咪202的PTT按键，并开始说话。应急指挥中心20检测到手咪202的PTT功能按键，通过USB HID协议，将PTT功能通过通用串行总线发给主控模块104，由主控模块104设置其GPIO_1引脚(GPIO_1引脚与继电器105连接)为高电平，继电器105闭合，通过线缆模拟主对讲机301PTT按下动作。同时，手咪202将模拟语音拾取指挥语音，送到应急指挥中心20本地声卡进行采集，转为指挥数字音频，并将指挥数字音频通过通用串行总线发给主控模块104，主控模块104将数字音频通过I2S总线传送到编译码器103进行数模转换为模拟音频，并从SPK通道传到对讲机接口102，由线缆送主对讲机301的麦克风输入，并通过主对讲机301无线向同频道的对讲机发送出去，这时现场的若干从对讲机302均可以听到应急指挥中心20指挥语音。当结束应急指挥中心20的指挥语音时，松开手咪202的PTT按键，应急指挥中心20检测到PTT功能释放后，通过USB HID协议，告知主控模块104设置GPIO_1为低电平，继电器105常开，并通过线缆模拟释放主对讲机301的PTT按键。

假设任一从对讲机302向应急指挥系统汇报现场勘察情况，从对讲机302按下PTT按键，开始汇报情况。声音通过无线向各个同频道的对讲机传送语音。声音达到主对讲机301后，通过线缆经过对讲机接口102，由MIC通道传输到编译码器103，进行模数转换后，编译码器103把对讲数字音频通过I2S发给主控模块104，并由主控模块104将对讲数字音频通过通用串行总线发送给应急指挥中心20，且由应急指挥中心20的应用程序将音频通过喇叭201外放出来。

参见图3，作为其中一个可选的实施方式，应急指挥中心20还包括MESH路由器203和至少一单兵204；其中，MESH路由器203，用于提供WiFi覆盖信号，并通过网线连接到应急指挥中心20；至少一单兵204通过MESH路由器203提供的WiFi覆盖信号连接网络，并向应急指挥中心20注册信息。

下面以一个具体实施例对本实施例所提供的应急指挥系统的会议模式的过程进行说明：

应急指挥中心20在实际应用环境中，环境恶劣，经常没有无线网络，应急现场基本都是通过卫星40链路连接，以此与后端指挥中心00进行通信。如图3所示，应急指挥中心20的会议模式下，会议成员包括两个单兵204和通过对讲机接入装置10接入到应急指挥中心20的主对讲机301和从对讲机302，也可包括通过卫星40链路连接的后端指挥中心00。会议过程中，应急指挥中心20发起通话，按下手咪202，向所有会议成员发出指挥指令，指挥语音通过经过网线达到MESH路由器203转为WiFi信号传达给所有单兵204，同时，通过通用串行总线传达给主对讲机301和各从对讲机302，也可以通过卫星40链路发给后端指挥中心00。假设任一单兵204汇报现场情况，该单兵204直接将语音通过WiFi传到MESH路由器203，并由网线传到应急指挥中心20，由喇叭201进行放音。而至于是否将该单兵204的语音通过通用串行总线发给对讲接入装置，进而发给各个对讲机，由实际应用场景决定。而假设任一从对讲机302需汇报现场情况，该从对讲机302的语音是否需通过网络传给各个单兵204或通过卫星40链路传给后端指挥中心00，由实际应用场景决定。

需要说明的是，本实施例的基于对讲机接入装置的应急指挥系统的各实施例的相关具体描述和有益效果可以参考上述的对讲机接入装置的各实施例的相关具体描述和有益效果，在此不再赘述。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对讲机接入装置，其特征在于，包括通用串行接口、主控模块、编译码器和对讲机接口；其中，

所述通用串行接口，用于外接应急指挥中心；

所述对讲机接口，用于外接主对讲机；

所述编译码器，其一端与所述主控模块连接，其另一端与所述对讲机接口连接，所述编译码器用于接收接入到所述对讲机接口的主对讲机发送过来的对讲模拟音频，并将所述对讲模拟音频转换为对讲数字音频发送至所述主控模块；

所述主控模块，其与所述通用串行接口连接，其用于：

接收接入到所述通用串行接口的应急指挥中心发送过来的指挥数字音频；

将所述指挥数字音频发送至所述编译码器，以使所述编译码器将所述指挥数字音频转换为指挥模拟音频，并将所述指挥模拟音频发送至接入到所述对讲机接口的主对讲机；

接收所述编译码器发送过来的对讲数字音频；

将所述对讲数字音频发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心。

2.如权利要求1所述的对讲机接入装置，其特征在于，所述对讲机接入装置还包括继电器；其中，

所述继电器，其一端与所述主控模块连接，其另一端与所述对讲机接口连接，所述继电器用于控制接入到所述对讲机接口的主对讲机的PTT功能。

3.如权利要求1所述的对讲机接入装置，其特征在于，所述对讲机接入装置还包括隔离电路；其中，

所述隔离电路，其一端与所述主控模块的UART串口连接，其另一端与所述对讲机接口连接，所述隔离电路用于实现所述对讲机接口到所述UART串口的隔离。

4.如权利要求1所述的对讲机接入装置，其特征在于，所述对讲机接入装置还包括拨码开关；其中，

所述拨码开关，与所述主控模块连接，所述拨码开关用于配置所述对讲机接入装置的设备编号。

5.如权利要求1所述的对讲机接入装置，其特征在于，所述对讲机接入装置还包括电源转换芯片；其中，

所述电源转换芯片，与所述通用串行接口连接，所述电源转换芯片用于将接入到所述通用串行接口的应急指挥中心提供的电压转换为所述对讲机接入装置的工作电压。

6.如权利要求1所述的对讲机接入装置，其特征在于，所述主控模块设有第一缓存区，所述第一缓存区用于存储接收到的接入到所述通用串行接口的应急指挥中心发送过来的指挥数字音频；

则，所述将所述指挥数字音频发送至所述编译码器，具体为：

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量达到第一预设数量阈值时，将所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频依序发送至所述编译码器。

7.如权利要求6所述的对讲机接入装置，其特征在于，所述主控模块还用于：

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量大于或等于第二预设数量阈值时，生成第一采样频率信号，并将所述第一采样频率信号反馈至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心，以使所述应急指挥中心降低所述指挥数字音频的采样频率；其中，所述第二预设数量阈值大于所述第一预设数量阈值；

当检测到所述第一缓存区存储的所述指挥数字音频的数据量小于或等于第三预设数量阈值时，生成第二采样频率信号，并将所述第二采样频率信号反馈至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心，以使所述应急指挥中心提高所述指挥数字音频的采样频率；其中，所述第三预设数量阈值小于所述第一预设数量阈值。

8.如权利要求1所述的对讲机接入装置，其特征在于，所述主控模块还设有第二缓存区；其中，所述第二缓存区用于存储接收到的所述编译码器发送过来的对讲数字音频；

则，所述将所述对讲数字音频发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心，具体为：

周期性将所述第二缓存区存储的一所述对讲数字音频发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心。

9.如权利要求8所述的对讲机接入装置，其特征在于，所述主控模块还用于：

当检测到所述第二缓存区存储的所述对讲数字音频的数据量大于或等于第四预设数量阈值时，丢弃一所述对讲数字音频不发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心；

当检测到所述第二缓存区存储的所述对讲数字音频的数据量小于或等于第五预设数量阈值时，插入一空音频数据发送至接入到所述通用串行接口的应急指挥中心；其中，所述第五预设数量阈值小于所述第四预设数量阈值。

10.一种基于对讲机接入装置的应急指挥系统，其特征在于，包括应急指挥中心、主对讲机、至少一从对讲机和如权利要求1至9任一项所述的对讲机接入装置；其中，

所述应急指挥中心通过通用串行总线接入到所述对讲机接入装置的所述通用串行接口，所述主对讲机通过线缆接入到对应的所述对讲机接入装置的所述对讲机接口，至少一所述从对讲机与所述主对讲机通信连接。

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