CN201363166Y - 一种基于can总线的煤矿井下人员安全警示装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置，适用于井下的语音通信，它包括单片机，单片机连接有一个CAN总线通信模块和一个智能电源模块，单片机的输出端连接有一个功率放大器，功率放大器上连接有扬声器，输入端连接一个送话器，单片机上还连接有按键和指示灯。装置内还设有充电电池组，既使电源线路被切断也能通过电池组供电，继续装置间的语音通信，实现语音的广播和装置间或与调度室之间的语音对讲，当矿井出现异常情况时，调度室能在同一时刻通知到井下工作的每一个人，或者直接通过对讲通知调度室有关人员，提高矿井对异常或事故情况的响应速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种安全警示装置，尤其是一种基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置，属于语音通信领域。
背景技术
由于煤矿井下作业远离地面，地形复杂，环境恶劣，容易发生事故；现有的地面与井下的通信系统为调度电话，调度电话必须在振铃后有人应答才能接收信息，并且需要接听调度电话的工作人员通过人工通知其他井下人员人，需要的时间多且效率极端低下，而且当井下事故发生后很可能会切断调度电话的传输路径，造成局部地区的井下工作人员无法及时获取通知，延误脱离事故地区的时机，实时性差，可靠性弱。
发明内容
技术问题：本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种可以继续沿用井下已经设好的调度电话线，信息传播效率高，实时性好，可靠性强的基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置。
技术方案：本实用新型的基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置，包括单片机，单片机连接有一个CAN总线通信模块和一个智能电源模块，单片机的输出端连接有一个功率放大器，功率放大器上连接有扬声器，输入端连接一个送话器，单片机上还连接有按键和指示灯。
所述的CAN总线通信模块由CAN控制器和与其相连接的隔离CAN控制器构成；智能电源模块由充电开关电路和与其相连接的充电电池组构成。
有益效果：能够实现地面对井下的安全控制，当井下发生异常情况或发生矿灾时，地面人员能够及时用麦克风通过设置在井下的警示装置，及时向现场作业人员发出通知，安全撤离。该装置设有充电电池组，既使电源线路被切断也可以通过电池组供电，继续装置间的语音通信；此外在没有发生异常状况的时候，也可以通过广播方式播放预存的数字音乐或者用来发布日常通知，本装置简便易操作，使用效果好，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的语音处理控制电路图。
图3是本实用新型的CAN总线通信电路图。
图4是本实用新型的语音功放电路图。
图5是本实用新型的语音输入麦克风电路图。
图6是本实用新型的智能电源电路图。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：
如图1所示，本实用新型的一种基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置，它包括单片机，单片机连接有一个CAN总线通信模块，其中CAN总线通信模块包含CAN控制器以及与其连接的隔离CAN控制器，CAN收发器确定接受信号至控制器，通过单片机将数字信号转换为语音信号单片机的输出端连接有一个功率放大器，功率放大器上连接有扬声器，可以对外进行广播；输入端连接一个送话器，单片机上连接有按键和指示灯，可以实现类似与其他装置之间电话的通信功能，并可以在需要时通过话筒与地面进行对话；单片机上还连接有一个智能电源模块，它包含充电开关电路以及与其连接的充电电池组，当警示装置处于非广播模式时，通过充电开关电路调节，由调度电话线，即CAN总线作为传输线路，充电电池组处在充电状态，当警示装置处于广播模式时，由电源线对装置供电，而电池对功放进行供电，当电源出现异常无法供电时，通过充电开关电路调节，充电电池组进行放电，为整个电路以及放音器、功放供电，同时既使电源线路被切断也可以通过电池组供电，继续装置间的语音通信。
图2为语音处理控制电路图。所述的语音处理控制模块包括有：单片机，其型号为凌阳科技的SPCE061A，单片机的41、42、43、44、45、46、47、48、3、64、65、66、67脚分别与CAN控制器SJA1000的23、24、25、26、27、28、1、2、16、6、5、4、3脚对应连接，单片机的25、26、27、28、33、34、37脚分别与语音输入麦克风模块的AGC、OPI、MICOUT、MICN、MICP、VCM、VMIC脚对应连接，单片机的21、22脚均与语音功放模块的DAC脚连接，单片机的管脚36、7与智能电源的VDD_A、VDD_P脚连接，I/O电压选择按键的3脚与智能电源的VDDH3脚连接，管脚76连接到光电隔离模块CTM8251T的管脚3上，脚12与晶振的OSC0脚连接，管脚13与晶振的OSC1脚连接，5脚通过电阻R17与指示灯的IOB0连接，4脚与(VOICEKEY)工作按钮的2脚连接，16、17、18脚与下载调试模块PROBE1、2、3脚对应连接，19、49、50脚均与电源模块的数字地VSS连接，24脚与智能电源模块的模拟地AVSS1连接。
图3为CAN总线通信电路图；它包括有CAN总线驱动芯片(CTM8251T)和CAN控制器SJA1000，CAN总线驱动芯片的1脚接5V电源，2脚接地，3和4脚分别连接控制器SJA1000的13和19脚；CAN总线控制器SJA1000的23、24、25、26、27、28、1、2、3、4、5、6、16脚分别与语音处理模块单片机的41、42、43、44、45、46、47、48、67、66、65、64、3脚对应相连，9、10脚与时钟电路的X1和X2对应相连，17脚与上电复位电路的SJARST相连，8、15、20、21脚接地，11、12、18、22接5V电源。
图4为语音功放电路图；通过电阻R8的DAC连接至语音处理控制模块的单片机21、22管脚，TDA2003A的5脚及TDA2003B的5脚都与智能电源模块的IRF5210漏极相连。
图5为语音输入麦克风电路图；通过电阻R3的VMIC连接凌阳单片机的37脚，通过电容C5的VCM连接单片机的34脚，通过电容C8的AGC连接单片机的25脚，通过电容C3的MICP连接单片机的33脚，通过电容C2的MICN连接单片机的28脚，通过电容C6的MICOUT连接单片机的27脚，通过电阻R6的OPI连接单片机的26脚，通过电阻R2的AVSS1与通过电容C8的AVSS1及通过电容C7连接到智能电源模块的R26的AVSS1。
图6为智能电源电路图；其中TDA_EN的2脚连接至单片机的68脚，MOS管IRF5210的漏极Battery+_TDA连接至语音功放模块中的TDA2003A的5脚及TDA2003B的5脚，通过R31的Battery+与通过电阻R33的Battery+相连，通过电阻R27的VDD_A与单片机的36脚相连，通过电阻R28的VDD_P与单片机的7脚相连，通过电阻R24的VDD连接电源，通过电阻R29的VDDH3与语音处理控制模块的IOV的3脚相连，其中通过电阻R25的VSS为数字地，通过电阻R26的AVSS1为模拟地。
Claims (3)
1.一种基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置，其特征在于：它包括单片机，单片机连接有一个CAN总线通信模块和一个智能电源模块，单片机的输出端连接有一个功率放大器，功率放大器上连接有扬声器，输入端连接一个送话器，单片机上还连接有按键和指示灯。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置，其特征在于：所述的CAN总线通信模块由CAN控制器和与其连接的隔离CAN控制器构成。
3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置，其特征在于：所述的智能电源模块由充电开关电路和与其相连接的充电电池组构成。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109139118A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-04 | 郑州煤机液压电控有限公司 | 基于数字语音的综采工作面智能预警系统 |
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