CN205955774U - 一种矿用本质安全型智能语音报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿用本质安全型智能语音报警系统，包括RS485通讯接口(1)、通讯管理芯片(2)、语音输出接口(3)、语音合成芯片(4)、以太网接口(5)、网络通讯管理芯片(14)、处理器(6)及状态指示灯(7)，RS485通讯接口(1)与通讯管理芯片(2)连接，语音输出接口(3)的输入端连接语音合成芯片(4)，以太网接口(5)与网络通讯管理芯片(14)连接，通讯管理芯片(2)、语音合成芯片(4)、网络通讯管理芯片(14)分别连接处理器(6)，处理器(6)的输出端连接有状态指示灯(7)；本实用新型使用方便，通过RS485通讯、以太网通讯采集数据，并以语音合成技术将采集到的数据进行语音输出，有效解决了现有报警器的不足。

Description

一种矿用本质安全型智能语音报警系统

[技术领域]

本实用新型涉及矿用本质安全型报警技术领域，具体地说是一种集多功能、数字化的矿用本质安全型智能语音报警系统。

[背景技术]

近年来，随着煤碳生产增效节能和网络信息化大数据管理的发展趋势，特别是井下声光报警，报警内容比较单一、网络组成方式简单，信号采集传输还未实现全数字化、集成度不高、后期维护方面比较差，根据每次报警内容不一样，报警内容需要提前录入好烧到报警器中，不能远程修改，显然已经无法满足行业多方面的特殊需求。因此，若能提供一种操作方面简洁、数据传输安全可靠、警报内容可以远程修改、集多功能为一体的特别是能适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险场所的矿用本质安全型智能语音报警系统，将具有非常重要的现实意义。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种矿用本质安全型智能语音报警系统，使用方便，理念超前，能够通过RS485通讯、以太网通讯采集数据，并以语音合成技术将采集到的数据进行语音输出，有效地解决了现有报警器的不足。

为实现上述目的设计一种矿用本质安全型智能语音报警系统，包括RS485通讯接口1、通讯管理芯片2、语音输出接口3、语音合成芯片4、以太网接口5、网络通讯管理芯片14、处理器6及状态指示灯7，所述RS485通讯接口1与通讯管理芯片2连接，所述语音输出接口3的输入端连接语音合成芯片4，所述以太网接口5与网络通讯管理芯片14连接，所述通讯管理芯片2、语音合成芯片4、网络通讯管理芯片14分别连接处理器6，所述处理器6的输出端连接有状态指示灯7。

还包括隔离电源8，所述隔离电源8的电源输入接口连接直流12-24V电源，所述隔离电源8的输出端分别连接供电芯片9及隔离模块10，所述供电芯片9与隔离模块10并联连接，所述供电芯片9的输出端分别连接语音合成芯片4、网络通讯管理芯片14，所述隔离模块10的输出端连接通讯管理芯片2。

所述处理器6分别连接USB接口11及SD卡接片接口12。

所述状态指示灯7包括系统状态指示灯和通讯状态指示灯，所述通讯状态指示灯通过处理器6连接通讯管理芯片2。

所述处理器6的输入端连接有复位按键13。

所述处理器6采用32位微处理器。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)采用32位低功耗微处理器为核心控制器，符合GB3836标准，严格按照工业3级标准设计而成，通过远程操作可以做到参数的整定及查询，同时具有故障自诊断功能；

(2)操作方面简洁，数据传输安全可靠，警报内容可以远程修改，集多功能为一体；

(3)支持3路独立的RS485通讯数据采集功能，支持1路独立的以太网通讯数据采集功能，支持：Modbus、CDT、ftp、telnet、http等多种通信协议；

(4)集成多达80首报警提示音，可以依据使用场所选用作为信息提示音，且集成了语音合成技术，可实现中文、英文语音合成；

(5)使用方便，理念超前，能够通过RS485通讯、以太网通讯采集数据，并以语音合成技术将采集到的数据进行语音输出，有效地解决了现有报警器的不足，可在需要报警功能的设备或系统中推广使用。

[附图说明]

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的供电原理图；

图中：1、RS485通讯接口2、通讯管理芯片3、语音输出接口4、语音合成芯片5、以太网接口6、处理器7、状态指示灯8、隔离电源9、供电芯片10、隔离模块11、USB接口12、SD卡接片接口13、复位按键14、网络通讯管理芯片。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括：RS485通讯接口1、通讯管理芯片2、语音输出接口3、语音合成芯片4、以太网接口5、网络通讯管理芯片14、处理器6及状态指示灯7，RS485通讯接口1与通讯管理芯片2连接，语音输出接口3的输入端连接语音合成芯片4，以太网接口5与网络通讯管理芯片14连接，通讯管理芯片2、语音合成芯片4、网络通讯管理芯片14分别连接处理器6，处理器6的输出端连接有状态指示灯7，该状态指示灯7包括系统状态指示灯和通讯状态指示灯，通讯状态指示灯通过处理器6连接通讯管理芯片2；该处理器6分别连接USB接口11及SD卡接片接口12，处理器6采用32位微处理器，处理器6的输入端连接有复位按键13。

本实用新型还包括隔离电源8，隔离电源8的电源输入接口连接直流12-24V电源，隔离电源8的输出端分别连接供电芯片9及隔离模块10，供电芯片9与隔离模块10并联连接，供电芯片9的输出端分别连接语音合成芯片4、网络通讯管理芯片14，隔离模块10的输出端连接通讯管理芯片2。供电时，直流12-24V电源接入电源输入接口上，电源输入接口经过DC/DC隔离电源，将输入直流12-24V变化为直流5V输出，一路经过3.3V供电芯片给其它芯片供电，另一路经DC/DC 5V隔离模块给MAX485通讯管理芯片供电，使MAX485通讯与系统供电完全隔离。

本实用新型中，复位按键用于恢复出厂默认配置参数。RS485通讯接口的功能为：通过COM1-COM3RS485通讯接口将其它带有RS485通讯设备的信号送入MAX485通讯管理芯片，MAX485通讯管理芯片将信号转换成ARM9处理器所识别的信号，通过MAX485通讯状态指示灯查看与其它设备通讯是否正常。以太网通讯功能为：通过RJ45以太网接口将其它带有以太网通讯设备的信号送入DM9000网络通讯管理芯片，DM9000网络通讯管理芯片将信号转换成ARM9处理器所识别的信号，通过RJ45接口上的通讯状态指示灯查看与其它设备通讯是否正常。语音合成功能为：语音合成芯片将ARM9处理器128M内存片的处理的结果转成语音信号，通过VOUT语音输出接口输出。SD卡接片接口用于通过ARM9处理器可将报警信息通过SD卡接片接口存到SD卡上。USB接口用于通过ARM9处理器可将报警信息通过USB接口存到U盘上，也可以插入USB WIFI模块实现报警器与无线路由器的连接。系统状态指示灯用于显示报警器运行状态，正常运行时为1秒间隔闪烁。ARM9处理器用于完成各个模块的任务调度工作。

本实用新型的外围接口特性为：

(1)RS485总线传输。a)传输口数量：3路；b)传输发式：主从，半双工，RS485,双极性；c)传输速率：2400～57600bps；d)最大传输积距离2km；e)传输信号工作电压峰峰值：1.5V～10V；f)传输信号工作电流峰值：不大于65mA。

(2)TCP网络传输。a)以太网端口数量：1个电端口；b)传输方式：TCP/IP传输；c)传输速率：10/100Mbps自适应。

本实用新型的技术性能特性为：

(1)传输误差:数字型模拟量数据传输误差不大于0.5％(F.S)。

(2)传输性能：1)报警器与其它设备的传输。a)传输口的数量：3路；b)传输方式：主从式，半双工，RS485，双极性；c)传输速率:2400～57600bps；d)最大传输距离：2km(使用MHYVR,导线截面积不小于1.5mm²)；f)传输信号工作电压峰峰值：1.5V～10V；g)传输信号电流峰值：不大于65mA。2)报警器与地面设备或同型号保护器的传输。a)以太网端口数量：电端口1个；b)传输方式：TCP/IP光信号传输；c)传输速率：10/100Mbps自适应；d)传输距离：矿用阻燃双绞线传输距离不小于100m。

(3)报警强度：话音强度不低于105dB(A计权)。

本实用新型的功能特性为：(1)具有与上位机进行双向通信功能；(2)具有与其它设备进行双向通信功能；(3)具有掉电保护、故障记录功能；(4)支持任意中文、英文文本合成，并且支持中英文混读，支持GB2313、GBK、BIG5和UNICODE种编码方式，每次合成的文本量最多可达4K字节；(5)集成80首提示音，可以依据使用场所选用作为信息提示音。

本实用新型采用低功耗32位微处理器、Linux操作系统搭载了语音合成专用芯片、多种通讯协议转换使之集合为一个有机的整体，使报警器做到远程方便修改更新报警内容，使整个网络的信息传输全部做到数字化传输，可以适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险的场所。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种矿用本质安全型智能语音报警系统，其特征在于：包括RS485通讯接口(1)、通讯管理芯片(2)、语音输出接口(3)、语音合成芯片(4)、以太网接口(5)、网络通讯管理芯片(14)、处理器(6)及状态指示灯(7)，所述RS485通讯接口(1)与通讯管理芯片(2)连接，所述语音输出接口(3)的输入端连接语音合成芯片(4)，所述以太网接口(5)与网络通讯管理芯片(14)连接，所述通讯管理芯片(2)、语音合成芯片(4)、网络通讯管理芯片(14)分别连接处理器(6)，所述处理器(6)的输出端连接有状态指示灯(7)。

2.如权利要求1所述的矿用本质安全型智能语音报警系统，其特征在于：还包括隔离电源(8)，所述隔离电源(8)的电源输入接口连接直流12-24V电源，所述隔离电源(8)的输出端分别连接供电芯片(9)及隔离模块(10)，所述供电芯片(9)与隔离模块(10)并联连接，所述供电芯片(9)的输出端分别连接语音合成芯片(4)、网络通讯管理芯片(14)，所述隔离模块(10)的输出端连接通讯管理芯片(2)。

3.如权利要求1或2所述的矿用本质安全型智能语音报警系统，其特征在于：

所述处理器(6)分别连接USB接口(11)及SD卡接片接口(12)。

4.如权利要求3所述的矿用本质安全型智能语音报警系统，其特征在于：所述状态指示灯(7)包括系统状态指示灯和通讯状态指示灯，所述通讯状态指示灯通过处理器(6)连接通讯管理芯片(2)。

5.如权利要求4所述的矿用本质安全型智能语音报警系统，其特征在于：所述处理器(6)的输入端连接有复位按键(13)。

6.如权利要求5所述的矿用本质安全型智能语音报警系统，其特征在于：所述处理器(6)采用32位微处理器。