CN207612267U - 矿用广播系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种矿用广播系统，包括调度中心、网络交换机和广播单元，调度中心通过网络交换机与广播单元通信连接，广播单元之间互相通信连接，广播单元包括广播终端、广播从终端和音响,广播终端与广播从终端之间通信连接，广播从终端和广播终端分别与音响之间连接，本系统能够同时实现全矿广播、分区广播、定点广播、一键应急广播、话机通话及转接、广播及调度监听与录音等功能，特别是本系统的广播终端通过设置左右扬声器的独立音腔结构，让声音传播方向与巷道壁平行，使声音传播距离更远，解决了由于井下弯道多，声音传播受限的问题，本系统还配备了完整的通讯网络，避免井下发生危险时系统因单一通信方式出现故障而全面瘫痪的情况。

Description

矿用广播系统

技术领域

本实用新型涉及一种通讯设备领域，尤其涉及一种矿用广播系统。

背景技术

由于矿井下特殊的地理环境，广播系统作为调度中心对矿井下各巷道发布重要通知的通讯手段之一，对矿井工作的有序开展起着重要的作用。因此，如何能搭建一个有效地、完整的的广播系统是矿井工作的重点。目前，我国矿井下的通讯手段主要采用只带有音响的广播终端而没有通话设备，或通话设备和广播终端分开设置。这样的设置在井下发布重要通知时，覆盖的面积有限，而且在危机情况下需要使用广播发布通知时，工作人员需要分别控制广播终端或通话设备的开关，这样可能造成严重的安全事故。

因此，矿井行业急需推出一种包含广播终端、音响和通话设备为一体的矿用广播系统。既能受调度中心控制发布重要通知，又能作为通讯设备互相沟通，还能在紧急情况下时，井下任意一台广播终端对外发布信息，极大的提高了整个矿井的工作效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种矿用广播系统，能够完全覆盖矿井下的各个巷道，调度中心可以随时随地对井下各地发布信息和播放娱乐节目，或是井上井下各处之间相互通讯联系，既提高了工作效率，同时减少了安全事故的发生。

本实用新型提供的一种矿用广播系统，包括调度中心、网络交换机和广播单元，所述调度中心通过网络交换机与广播单元通信连接,所述广播单元与广播单元之间互相通信连接；

所述广播单元包括广播终端、广播从终端和音响,所述广播终端与广播从终端之间通信连接，所述广播从终端与音响连接，所述广播终端与音响连接；

所述广播终端包括电源、扬声器、通话电路、中央处理电路、功放、信号转换器、存储器、串口MP3模块和通信模块；

所述电源向中央处理电路、扬声器、功放、信号转换器、存储器、通信模块、串口MP3模块和通话电路供电，所述扬声器的音频信号输入端与功放的信号输出端连接，所述功放的信号输入端与串口MP3模块的信号输出端连接，所述串口MP3模块的信号输入端与信号转换器的信号输出端连接，所述信号转换器的信号输入端与中央处理电路的信号输出端连接，所述存储器与中央处理电路连接，所述通话电路与中央处理电路连接，所述通信模块与中央处理电路通信连接；

所述广播终端还包括上安装箱体、下安装箱体、显示屏、指示灯和拨号器，所述上安装箱和下安装箱设置成各自独立的长方体壳体结构，所述上安装箱体中设置有左右放置的两个扬声器，所述显示屏设置于下安装箱体的外侧壁，所述显示屏的信号输入端与中央处理单元的信号输出端连接，所述显示屏的电源输入端与电源连接，所述指示灯和拨号器与显示屏设置在下安装箱体的同一表面，所述指示灯的信号输入端与中央处理单元的信号输出端连接，所述拨号器的信号输出端与中央处理单元的信号输入端连接。

进一步，所述广播从终端与广播终端具有相同结构。

进一步，所述通信模块包括RS485通信模块、TCP/IP网络通信模块和无线4G模块，所述RS485通信模块连接中央处理电路，用于广播终端与井下工业设备通信连接，所述广播终端通过TCP/IP网络通信模块与网络交换机连接，所述广播终端通过无线4G模块与调度中心以及广播从终端无线通信连接。

进一步，所述广播终端还包括VoIP模块，所述VoIP模块与中央处理电路通信连接，所述VoIP模块的电源接口与电源连接。

进一步，所述通话电路至少包括听筒、麦克和话机控制本体，所述听筒的信号输入端与话机控制本体的信号输出端连接，所述麦克的信号输出端与话机控制本体的信号输入端连接，所述话机控制本体与VoIP模块连接。

进一步，所述广播终端还包括光信号模块，所述光信号模块与中央处理电路通信连接，所述光信号模块的电源接口与电源连接。

进一步，所述音响为防爆本安型音响。

进一步，所述音响设置有左右两个扬声器。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的矿用广播系统能够同时实现全矿广播、分区广播、定点广播、一键应急广播、话机通话及转接、广播及调度监听与录音等功能，由于既包含了广播功能又包含了通话功能，使井下通讯可以在广播与电话之间无缝切换，为井下通讯提供了更全面的服务。特别是本系统的广播终端通过设置左右扬声器的独立音腔结构，让声音传播方向与巷道壁平行，使声音传播距离更远，解决了由于井下弯道多，声音传播受限的问题。本系统还配备了完整的通讯网络，采用网线、无线4G和光纤等多种通讯模式，避免井下发生危险时系统因单一通信方式出现故障而全面瘫痪的情况。为了维修方便，每台广播终端或从终端都配备了通讯指示灯，方便排除通讯故障。本矿用广播系统中的广播终端、从终端和音响之间可以根据巷道情况任意组合或单一使用，使用方法简单，使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型的广播单元组合接线图；

图3为本实用新型的广播终端的结构图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构图；图2为本实用新型的广播单元组合接线图；图3为本实用新型的广播终端的结构图。如图1所示，本实施例中的矿用广播系统，包括调度中心、网络交换机和广播单元，所述调度中心通过网络交换机与广播单元通信连接，所述广播单元与广播单元之间互相通信连接。

广播单元包括广播终端1、广播从终端2和音响3,广播终端1与广播从终端2之间通信连接，广播从终端2与音响3连接，广播终端1与音响3连接。网络交换机与广播终端1之间可用网线或光纤连接，广播终端1与广播从终端2之间也可用网线或光纤连接，广播从终端2与音响3之间也可用网线或光纤连接。井下还设有4G基站，广播终端、广播从终端和音响之间还可以通过无线4G网络通讯连接。广播终端1、广播从终端2和音响3三者可以独立使用，也可以任意组合使用，可根据具体情况决定。

广播终端如图3所示，包括电源、扬声器、通话电路、中央处理电路、功放、信号转换器、存储器、串口MP3模块和通信模块；

电源向中央处理电路、扬声器、功放、信号转换器、存储器、通信模块、串口MP3模块和通话电路供电，扬声器的音频信号输入端与功放的信号输出端连接，功放的信号输入端与串口MP3模块的信号输出端连接，串口MP3模块的信号输入端与信号转换器的信号输出端连接，信号转换器的信号输入端与中央处理电路的信号输出端连接，存储器与中央处理电路连接，通话电路与中央处理电路连接，通信模块与中央处理电路通信连接。中央处理电路接到调度中心传输的广播信号后，将广播信号传输给信号转换器，信号转换器将数字信号转换为模拟信号，对语音信号进行还原，信号转换器将转换后的模拟信号传输给串口MP3模块，串口MP3模块将接收的音频信号进行音色处理以及对播放的音频文件经行排序后将音频信号传输给功放，功放将接收的音频信号进行放大后再传输给扬声器播放出来。广播终端内包含有通话电路，可随时与调度中心以及其它广播终端或广播从终端之间通话。通话电路和中央处理电路连接是为了使中央处理电路在接收到电话信号时立即切断正在广播的音频信号，并使扬声器发出电话铃响的提示音，引起附近工作人员的注意。本广播系统中的广播终端同时具备了广播与电话的功能，中央处理电路可以在广播与通话之间自动切换，也可以将广播与通话功能同时进行，互不干扰。中央处理电路可采用微控制器搭配音频解码器使用，微控制器可采用现有的AVR32微控制器，音频解码器可采用DRM音频解码器，串口MP3模块可采用UART串口MP3模块，通话电路可采用HM9102D电话机芯片，并搭载现有的处理程序可实现本发明的目的。

广播终端还包括上安装箱体、下安装箱体、显示屏、指示灯和拨号器，上安装箱和下安装箱设置成各自独立的长方体壳体结构，上安装箱体中设置有左右放置的两个扬声器，显示屏设置于下安装箱体的外侧壁，所述显示屏的信号输入端与中央处理单元的信号输出端连接，显示屏的电源接口与电源连接，指示灯和拨号器与显示屏设置在下安装箱体的同一表面，指示灯的信号输入端与中央处理单元的信号输出端连接，拨号器的信号输出端与中央处理单元的信号输入端连接。广播终端的上安装箱是一个具有左右扬声器的独立音腔，广播终端的放置方向应该让显示屏所在的侧面与矿井巷道壁平行，扬声器左右分布，可以让广播终端播放出来的声音的传播方向与巷道长度方向平行，避免声波在遇到巷道壁后被吸收或被反射之后形成回声，影响声音传播距离或由于回声出现语音干扰。指示灯用于显示广播终端内部电路的通断、广播终端通信状态、广播终端的工作状态以及提示接听电话。广播终端拨号器同一侧面上还设置有一键应急按钮，一键应急按钮与中央处理电路连接。可在发生紧急情况时通过一键应急按钮使中央处理电路控制广播停止播放，并通过通话电路向外界发布公告。通话电路的语音信号还会通过中央处理电路传输至本台广播终端的扬声器，同时本台广播终端与其它的广播终端以及调度中心通信，所有的广播终端和调度中心均同步发出广播通知。下安装箱体侧面上还设置由控制音量的旋转开关。

广播从终端2与广播终端1具有相同结构。

通信模块包括RS485通信模块、TCP/IP网络通信模块和无线4G模块，所述RS485通信模块连接中央处理电路，用于广播终端与井下工业设备之间的通信连接，所述广播终端通过TCP/IP网络通信模块与网络交换机连接，所述广播终端通过无线4G模块与调度中心以及广播从终端无线通信连接。RS485通信模块主要实现的是矿井下的所有工业设备与广播终端之间的通信，可连接矿井安全监测仪器，如：高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、井下空气温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等传感器，由于广播终端分布于井下各巷道中，将附近一定距离内的各种监测仪器通过RS485通信模块连接到指定的广播终端，可起到监测预警的作用，由于各广播终端之间均通信连接，因此，每台广播终端都可以实现预警通知。RS485接口芯片采用的是ADM3485，同时搭载现有的RS232/RS485转换电路，可实现485通信。TCP/IP网络通信模块可采用网络协议芯片W5300，并使用RJ45接口，搭载现有的电路即可实现TCP/IP通信。无线4G模块可采用可采用GCT半导体公司的GDM7218S芯片，空口侧提供单发双收的RF通道，并通过USB DEVICE接口搭载现有的电路可实现无线通讯。

广播终端还包括VoIP模块，VoIP模块与中央处理电路通信连接，VoIP模块的电源接口与电源连接。VoIP模块可通过IP网络传递语音信息。VoIP模块在接收到外界语音信号时，VoIP模块向中央处理电路发出信号，中央处理电路可控制广播播放信号关断，并控制扬声器发出铃声提示，便于提示工作人员接听电话。当VoIP模块在接收到麦克发出的语音信号时，VoIP模块传输信号给中央处理电路，中央处理电路可控制扬声器自动将音量关小，以免影响人员通话。其中，VoIP模块采用现有的电路，比如基于BC320处理器，当然，还可以采用其它现有电路实现。VoIP模块搭载SIP协议可实现广播终端IP语音通话功能。

通话电路至少包括听筒、麦克和话机控制本体，听筒的信号输入端与话机控制本体的信号输出端连接，麦克的信号输出端与话机控制本体的信号输入端连接，话机控制本体与VoIP模块连接。通话电路联合拨号器就形成了一个完整的电话结构。VoIP模块将从话机控制主体得到的语音信号进行压缩、封包后通过TCP/IP网络传输出去，VoIP模块还可将得到的语音信号通过解压软件解压后传输给话机控制主体，完成语音通话。

广播终端还包括光信号模块，光信号模块与中央处理电路通信连接，光信号模块的电源接口与电源连接。光信号模块主要是对光纤传输的数据经行信号转换，可将光信号转换为电信号。可采用现有的SFP光模块。

音响为防爆本安型音响且内部设置有左右扬声器。音响主要用来播放广播。由于井下特殊的环境要求，本矿用广播系统采用现有的井下专用的防爆本安型音响技术，内部主要有音响控制电路和扬声器组成，根据本广播终端的设计原理，同样可将音响内部设置左右放置的两个扬声器，以便声音传播距离更远。还可选择具有无线4G功能的防爆本安型音响，以便实现同广播终端以及广播从终端无线4G通信。

本矿用广播系统中的调度中心的控制台设置有音响、麦克风和固定电话，可实现广播和通话两种功能，可通过网线和光纤与网络交换机连接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种矿用广播系统，其特征在于,包括调度中心、网络交换机和广播单元，所述调度中心通过网络交换机与广播单元通信连接,所述广播单元与广播单元之间互相通信连接；

所述广播单元包括广播终端、广播从终端和音响,所述广播终端与广播从终端之间通信连接，所述广播从终端与音响连接，所述广播终端与音响连接；

所述广播终端包括电源、扬声器、通话电路、中央处理电路、功放、信号转换器、存储器、串口MP3模块和通信模块；

所述电源向中央处理电路、扬声器、功放、信号转换器、存储器、通信模块、串口MP3模块和通话电路供电，所述扬声器的音频信号输入端与功放的信号输出端连接，所述功放的信号输入端与串口MP3模块的信号输出端连接，所述串口MP3模块的信号输入端与信号转换器的信号输出端连接，所述信号转换器的信号输入端与中央处理电路的信号输出端连接，所述存储器与中央处理电路连接，所述通话电路与中央处理电路连接，所述通信模块与中央处理电路通信连接；

所述广播终端还包括上安装箱体、下安装箱体、显示屏、指示灯和拨号器，所述上安装箱和下安装箱设置成各自独立的长方体壳体结构，所述上安装箱体中设置有左右放置的两个扬声器，所述显示屏设置于下安装箱体的外侧壁，所述显示屏的信号输入端与中央处理单元的信号输出端连接，所述显示屏的电源输入端与电源连接，所述指示灯和拨号器与显示屏设置在下安装箱体的同一表面，所述指示灯的信号输入端与中央处理单元的信号输出端连接，所述拨号器的信号输出端与中央处理单元的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的矿用广播系统，其特征在于：所述广播从终端与广播终端具有相同结构。

3.根据权利要求1所述的矿用广播系统，其特征在于：所述通信模块包括RS485通信模块、TCP/IP网络通信模块和无线4G模块，所述RS485通信模块连接中央处理电路，用于广播终端与井下工业设备通信连接，所述广播终端通过TCP/IP网络通信模块与网络交换机连接，所述广播终端通过无线4G模块与调度中心以及广播从终端无线通信连接。

4.根据权利要求1所述的矿用广播系统，其特征在于：所述广播终端还包括VoIP模块，所述VoIP模块与中央处理电路通信连接，所述VoIP模块的电源接口与电源连接。

5.根据权利要求4所述的矿用广播系统，其特征在于：所述通话电路至少包括听筒、麦克和话机控制本体，所述听筒的信号输入端与话机控制本体的信号输出端连接，所述麦克的信号输出端与话机控制本体的信号输入端连接，所述话机控制本体与VoIP模块连接。

6.根据权利要求1所述的矿用广播系统，其特征在于：所述广播终端还包括光信号模块，所述光信号模块与中央处理电路通信连接，所述光信号模块的电源接口与电源连接。

7.根据权利要求1所述的矿用广播系统，其特征在于：所述音响为防爆本安型音响。

8.根据权利要求1所述的矿用广播系统，其特征在于：所述音响设置有左右两个扬声器。