CN218570273U

CN218570273U - 一种双回路智能矿用安全通信电路及电话机

Info

Publication number: CN218570273U
Application number: CN202222639534.1U
Authority: CN
Inventors: 蔡亦智; 陈敏; 蔡春潮; 林南建; 白喜喜; 夏念明
Original assignee: Shanghai Shenxun Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Shenxun Technology Co ltd
Priority date: 2022-10-09
Filing date: 2022-10-09
Publication date: 2023-03-03
Anticipated expiration: 2032-10-09

Abstract

本实用新型涉及一种双回路智能矿用安全通信电路及电话机，其中通信电路包括：与电话机的主控处理器电连接的双回路切换电路，用于接收进入矿用本安型自动电话机的输入信号；与主控处理器电连接的电话振铃信号检测电路，用于接收进入矿用本安型自动电话机的输入交流信号；与电话振铃信号检测电路电连接的电话振铃电路，用于接收电话振铃信号检测电路的输入交流信号；与主控处理器电连接的音频信号处理和协议通信电路，用于接收和发送语音、协议信号。其采用双回路话机接入的方式，当其中一条线路断开或短路时，仍然能够保证通信不受影响，为矿用通信带来了安全的保障。

Description

一种双回路智能矿用安全通信电路及电话机

技术领域

本实用新型涉及电话机技术领域，尤其是涉及一种双回路智能矿用安全通信电路及电话机。

背景技术

矿用电话机适用于含有爆炸性气体（甲烷和煤尘）的矿井中调度、通讯并设有紧急呼叫功能，该机矿用程控交换调度机组成煤矿自动电话调度通讯系统。随着语音通信技术的发展,矿山井下矿用安全通信离不开各种通信终端，矿用通信电话机一直是矿山生产常用的通信方式之一，适用于含有爆炸性气体环境，如甲烷、煤尘的矿井中调度，并设有紧急呼叫通知功能，电话机与程控调度主机组成矿用自动电话调度通讯系统。常规的矿用话机都具有防爆、语音通话的的基本功能，但一些的矿井作业中，若当一条通信线路折断或短路的情况下，就不能保障井下安全通信，无法安全应急与通知疏散人员，易引发安全事故。

现有的技术中，目前国内外市场上虽然已有很多矿用话机终端，但原理设计都是基于单线路的通信。矿井下一般为复杂、潮湿的环境，电缆线路容易出现问题，如遇线路短路、断路，导致终端话机无法使用，同时指挥中心不能通过人机界面直观的看到井下终端线路短路、断路的通知，造成紧急情况应急电话无法通信，容易造成矿用安全事故。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种双回路智能矿用安全通信电路及电话机，其采用双回路话机接入的方式，当其中一条线路断开或短路时，仍然能够保证通信不受影响，为矿用通信带来了安全的保障。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双回路智能矿用安全通信电路，包括：

与电话机的主控处理器电连接的双回路切换电路，用于接收进入矿用本安型自动电话机的输入信号；

与所述主控处理器电连接的电话振铃信号检测电路，用于接收进入矿用本安型自动电话机的输入交流信号；

与所述电话振铃信号检测电路电连接的电话振铃电路，用于接收所述电话振铃信号检测电路的输入交流信号；

与所述主控处理器电连接的音频信号处理和协议通信电路，用于接收和发送语音、协议信号。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的双回路切换电路接收进入矿用本安型自动电话机的输入信号，所述双回路切换电路的两组输入信号分别经过1RT1和1RT2、2RT1和2RT2组成的过流保护电路，1RT1和1RT2、2RT1和2RT2的另一端分别电连接继电器1RL1和2RL1的2、7脚，继电器1RL1和2RL1的3、6脚，分别电连接接线柱JP2、JP3,同时电连接全桥ZD3、ZD2的1、2脚形成双回路的接入反插保护电路。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电话振铃信号检测电路接收进入矿用本安型自动电话机的输入交流信号，所述全桥ZD3、ZD2的3、4脚并联后接入抑制器ZNR1形成过压保护电路，抑制器ZNR1的1脚经过LC并联电路滤除杂波；

LC并联电路输出端的一只脚接电阻R6，R6的另一端接电容C1,LC并联电路输出端的另一只脚接电阻R7，R7的另一端接电容C2,电容C1、C2的输出端接全桥U2转换成直流电，全桥U2的负端接GND，全桥U2的正端接电阻R5，R5的另一端接电阻R8和电容C6并联到GND同时接电阻R57，R57的另一端接单片机；

LC并联电路输出端分别接电容C4、C3，C4、C3分别接电阻R3、R2，R3、R2的另一端接电阻R4和电容C5并联,R4、C5两端接单片机。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的电话振铃电路接收所述电话振铃信号检测电路的输入交流信号，LC并联电路输出端经过全桥U1把铃流的交流信号转换成直流信号，U1输出端的3脚接R50、R51、R52并联，R50、R51、R52并联的输出端接电解电容C17和C19,C17和C19的负端接GND；

R50、R51、R52并联的输出端同时接电阻R45,R45的另一端接三极管Q11的基极和MOS管Q10的漏极；

Q10的栅极由单片机的铃流控制脚经过电阻R44和二极管D2并联接入，Q10的源极接GND；

R50、R51、R52并联的输出端同时接电阻R46,R46的另一端接电阻R47和MOS管Q14的栅极；

电阻R47的另一端接三极管Q11的集电极，Q11的发射极接GND；

R50、R51、R52并联的输出端同时接MOS管Q14的漏极；

Q14的源极接MOS管Q13的源极，Q13的栅极由单片机的铃流控制脚经过电阻R48和二极管D3并联接入，同时接电容C20,C20的另一端接GND，Q13的源极接GND；

Q14的源极同时接电阻R49，R49的另一端接电容C22,C22输出端接蜂鸣器的正端。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述音频信号处理和协议通信电路，接收和发送语音、协议信号，U1输出端的3脚接电阻R1,R1另一端接电阻R34，R34另一端接C7到GND，同时接单片机；

U1输出端的3脚同时接电容C18，C18另一端接电阻R58，R58另一端接三极管Q4的基极，同时接电阻R59到GND，Q4的发射极接GND；

U1输出端的3脚同时接电阻R9，R9另一端接电阻R11，R11另一端接电阻R38，R38另一端接电阻R41到GND，同时接电阻R12，R12另一端接Q4的集电极和三极管Q2的基极；

U1输出端的3脚同时接电阻R13和三极管Q1的发射极，R13的另一端和Q1的基极同时接电阻R14，R14另一端接电阻R39，R39另一端接Q2的集电极，Q2的发射极接GND；

Q1的集电极接稳压管Z1和电容C8的并联到GND，Q1的集电极同时接电阻R17，R17另一端接电阻R40，R40另一端接电容E3到GND同时接电阻R18，R18另一端接三极管Q12的基极，R18另一端同时接电容C11，C11另一端接电阻R20到GND，R18另一端同时接电容C12，C12另一端接电阻R37，R37的另一端接电容C21到GND；

Q1的集电极同时接Q12的集电极和三极管Q15的集电极，Q15的发射极接电阻R60到GND；

U1输出端的3脚同时接三极管Q9的集电极，Q9的发射极接电阻R61到GND，Q9的基极接电阻R62和电容C36的并联到三极管Q15基极；

Q1的集电极同时接R24再串R43再并联C10后接电阻R25,R25另一端接电阻R21到Q12发射极，Q12发射极接电容C13和电阻R23的并联到电容C12；

R25另一端连接电容C14，同时并联电阻R26串连二极管D7，另一端接电容C15和电容E6到GND；

R25另一端连接二极管D10，D10另一端连接到电阻R56，R56另一端连接到指示灯；

C14另一端连接二极管D9到VDD，C14另一端连接电阻R27、三极管Q5发射极、三极管Q6集电极，R27另一端接三极管Q5基极，R25另一端连接电容 E5到R27输出端，R27另一端接电阻R28和电容C16并联后到三极管Q6的发射极，三极管Q5集电极接三极管Q6基极，同时连接电阻R30到三极管Q6的发射极，Q6的发射极连接电阻R32到手柄喇叭，Q6的发射极连接电阻R29到GND，Q6的发射极连接电阻R31；

电阻R31另一端连接摘挂机键第5脚，电阻R31另一端连接电阻R33到单片机，电阻R31另一端连接电容E7，电容E7另一端分别连接发光二极管LED3正端和三极管Q7基极，Q7发射极连接VDD，Q7集电极连接电容E9到喇叭，Q7集电极同时连接三极管Q8，Q8发射极连接GND，发光二极管LED3负极接Q8基极。

本实用新型还提供一种双回路智能矿用安全通信电话机，包括主控处理器；以及如上所述的双回路智能矿用安全通信电路。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主控处理器电连接有无线wifi蓝牙模块、人机交互模块、供电模块，所述无线wifi蓝牙模块用于和所述主控处理器进行信号交互，所述人机交互模块用于实现人机交互，所述供电模块用于给所述电话机供电。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1、本实用新型公开的双回路话机电路以及电话机，为矿用通信带来安全保障，通过双回路话机，矿用调度机可直接选用双回路话机接入，直接达到的技术效果为：其中一条线路断开、短路都不受影响，如双回路矿用话机号码是8001,8002，其中8001线路短路或短路，电话使用方式不变，其它任一终端继续呼叫8001，电话还是能呼通，保障了矿用井下安全通信。

2、双回路话机电路以及电话机的实用新型，支持线路不接终端话机的检测，常规电路板是必须接硬件终端话机，本实用新型可不用去判断是否接终端，如话机线路不接，恶意被拔都可检测状态。

3、双回路话机电路以及电话机的实用新型，支持终端话机被呼叫后可自动摘机，无需人工参与摘机，自动摘机功能起到自动播报相关语音通知或紧急语音通知，用于安全应急。

附图说明

图1为本实用新型展示通信电路的整体结构框图。

图2为本实用新型展示双回路切换电路的电路图。

图3为本实用新型展示电话振铃信号检测电路的电路图。

图4为本实用新型展示电话振铃电路的电路图。

图5为本实用新型展示音频信号处理和协议通信电路的电路图。

附图标记：1、主控处理器；2、双回路切换电路；3、电话振铃信号检测电路；4、电话振铃电路；5、音频信号处理和协议通信电路。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“连接/接”均为电连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一：

参照图1，为本实用新型公开的一种双回路智能矿用安全通信电路，包括：

与电话机的主控处理器1电连接的双回路切换电路2，用于接收进入矿用本安型自动电话机的输入信号；与主控处理器1电连接的电话振铃信号检测电路3，用于接收进入矿用本安型自动电话机的输入交流信号；与电话振铃信号检测电路3电连接的电话振铃电路4，用于接收电话振铃信号检测电路3的输入交流信号；与主控处理器1电连接的音频信号处理和协议通信电路5，用于接收和发送语音、协议信号。

参照图2，双回路切换电路2接收地面调度机输出2路非本安信号（直流和铃流信号）分别通过矿用安全耦合器之后输出本安信号，经由矿用阻燃通信光缆或者电缆到达矿用本安型防爆电话机，双回路的两组输入信号分别经过热敏电阻1RT1和1RT2、2RT1和2RT2组成的过流保护电路，1RT1和1RT2、2RT1和2RT2的另一端分别连接继电器1RL1和2RL1的2、7脚，继电器1RL1和2RL1的3、6脚分别接接线柱JP2、JP3，在检测到双回路的其中一路出现短路或开路的时候将其关断，同时接全桥ZD3、ZD2的1、2脚形成双回路的接入反插保护电路。

参照图3，电话振铃信号检测电路3接收进入矿用本安型防爆电话机的输入交流信号，全桥ZD3、ZD2的3、4脚并联后接入抑制器ZNR1形成过压保护电路，抑制器ZNR1的1脚经过LC并联电路（L2、C34）滤除杂波；LC并联电路输出端的一只脚接电阻R6，R6的另一端接电容C1,LC并联电路输出端的另一只脚接电阻R7，R7的另一端接电容C2(电容C1、C2阻断输入的直流信号),电容C1、C2的输出端接全桥U2的交流端并转换成直流电，全桥U2的负端接GND，全桥U2的正端接电阻R5，R5的另一端接电阻R8和电容C6并联到GND同时接电阻R57，R57的另一端接单片机做振铃信号采集用。LC并联电路输出端分别接电容C4、C3（电容C3、C4阻断输入的直流信号），C4、C3分别接电阻R3、R2，R3、R2的另一端接电阻R4和电容C5并联,R4、C5两端接单片机信号采集用。

参照图4，电话振铃电路4接收进入矿用本安型自动电话机的输入信号，LC并联电路输出端经过全桥U1把铃流的交流信号转换成直流信号，U1输出端的3脚接R50、R51、R52并联，R50、R51、R52并联的输出端接电解电容C17和C19使波形更加平滑,C17和C19的负端接GND；R50、R51、R52并联的输出端同时接电阻R45,R45的另一端接三极管Q11的基极和MOS管Q10的漏极；Q10的栅极由单片机的铃流控制脚经过电阻R44和二极管D2并联接入，Q10的源极接GND；R50、R51、R52并联的输出端同时接电阻R46,R46的另一端接电阻R47和MOS管Q14的栅极；电阻R47的另一端接三极管Q11的集电极，Q11的发射极接GND；R50、R51、R52并联的输出端同时接MOS管Q14的漏极；Q14的源极接MOS管Q13的源极，Q13的栅极由单片机的铃流控制脚经过电阻R48和二极管D3并联接入，同时接电容C20,C20的另一端接GND，Q13的源极接GND；Q14的源极同时接电阻R49，R49的另一端接电容C22,C22输出端接蜂鸣器的正端。

单片机根据检测到的交流信号将VOL脚输出需要的振铃信号，VOL低时Q10关断，Q11导通，Q14导通，Q13关断，+48V电压降压后向蜂鸣器供电；VOL高时Q10导通，Q11关断，Q14关断，Q13延时导通，蜂鸣器正极通过Q13到GND。

参照图5，电话音频信号处理和协议通信电路5，接收和发送语音、协议信号，实现防爆话机和调度主机之间的语音交换及互相通信。U1输出端的正接电阻R1,R1另一端接电阻R34，R34另一端接C7到GND，同时接单片机做信号采集。

U1输出端的正同时接电容C18，C18另一端接电阻R58，R58另一端接三极管Q4的基极（同时接电阻R59到GND，检测话机在振铃的时候将Q4导通，控制后端不工作），Q4的发射极接GND；U1输出端的正同时接电阻R9，R9另一端接电阻R11，R11另一端接电阻R38，R38另一端接电阻R41到GND，同时接电阻R12，R12另一端接Q4的集电极和三极管Q2的基极。

U1输出端的正同时接电阻R13和三极管Q1的发射极，R13的另一端和Q1的基极同时接电阻R14，R14另一端接电阻R39，R39另一端接Q2的集电极，Q2的发射极接GND（三极管Q1和Q2的开关受Q4的控制）；Q1的集电极接稳压管Z1和电容C8的并联到GND，Q1的集电极同时接电阻R17，R17另一端接电阻R40，R40另一端接电容E3到GND同时接电阻R18，R18另一端接三极管Q12的基极，R18另一端同时接电容C11，C11另一端接电阻R20到GND，R18另一端同时接电容C12，C12另一端接电阻R37，R37的另一端接电容C21到GND。

Q1的集电极同时接Q12的集电极和三极管Q15的集电极，Q15的发射极接电阻R60到GND；U1输出端的正同时接三极管Q9的集电极，Q9的发射极接电阻R61到GND，Q9的基极接电阻R62和电容C36的并联到三极管Q15基极（防爆话机和调度主机的通信都将通过此电路完成）。

Q1的集电极同时接R24再串R43再并联C10后接电阻R25,R25另一端接电阻R21到Q12发射极，Q12发射极接电容C13和电阻R23的并联到电容C12，同时接话机手柄的咪头正端；R25另一端连接电容C14，同时并联电阻R26串连二极管D7，另一端接电容C15和电容E6到GND；R25另一端连接二极管D10，D10另一端连接到电阻R56，R56另一端连接到指示灯；C14另一端连接二极管D9到VDD，C14另一端连接电阻R27、三极管Q5发射极、三极管Q6集电极，R27另一端接三极管Q5基极，R25另一端连接电容E5到R27输出端，R27另一端接电阻R28和电容C16并联后到三极管Q6的发射极，三极管Q5集电极接三极管Q6基极，同时连接电阻R30到三极管Q6的发射极，Q6的发射极连接电阻R32到手柄喇叭，Q6的发射极连接电阻R29到GND，Q6的发射极连接电阻R31。

电阻R31另一端连接摘挂机键第5脚，电阻R31另一端连接电阻R33到单片机，电阻R31另一端连接电容E7，电容E7另一端分别连接发光二极管LED3正端和三极管Q7基极，Q7发射极连接VDD，Q7集电极连接电容E9到喇叭，Q7集电极同时连接三极管Q8，Q8发射极连接GND，发光二极管LED3负极接Q8基极；摘挂机键第1脚分别接电阻R35到VDD，接电容C33到GND，接电阻R53到单片机检测防爆话机摘、挂机。

实施例二：

本实用新型还提供一种双回路智能矿用安全通信电话机，包括主控处理器1；以及如上述实施例一的双回路智能矿用安全通信电路。

主控处理器1电连接有无线wifi蓝牙模块、人机交互模块、供电模块，无线wifi蓝牙模块用于和主控处理器1进行信号交互，人机交互模块用于实现人机交互，供电模块用于给电话机供电。

无线wifi蓝牙模块连接有智能天线模块，智能天线模块用于收发无线信号，和无线WiFi蓝牙模块进行信号交互，无线WiFi蓝牙模块将智能天线模块收发的无线信号和主控处理器1进行信号交互。

与主控处理器1电连接的供电模块包括电源管理芯片以及与所述电源管理芯片电连接的锂电池。锂电池配合软件和硬件低功耗设计，可增强待机时长，摆脱传统的线充方式，方便携带。与所述主控处理器1电连接的人机交互模块包括大尺寸显示屏，显示屏用于显示各类信息。

本实施例的实施原理为：目前国内外市场上虽然已有很多矿用话机终端，但原理设计都是基于单线路的通信。矿井下环境复杂、潮湿，电缆线路容易出现问题，如遇线路短路、断路，该终端话机就不能使用，同时指挥中心不能通过人机界面直观的看到井下终端线路短路、断路的通知，造成紧急情况应急电话无法通信，容易造成矿用安全事故。为了解决上述技术的不足，本实用新型目的在于提供一种双回路智能矿用安全通信电路及电话机。通过技术研发，对现阶段话机通信原理的分析，研发了一种双回路接入通信电路话机硬件，能解决矿用话机2条调度语音线路同时接入同一个话机板终端。

实用新型技术特点：a、话机电路板支持其中任一线路短路、断路，通信不受影响;b、话机电路板在技术层能同时满足线路端不接硬件终端硬件的检测，如话机电路板线路未接或线路恶意被拔出，话机板终端连接的局端程控调度主机设备都能实时检测;c、支持调度主机侧PC端线对话机电路板短路、断路检测弹窗告警提醒，日志记录追溯。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种双回路智能矿用安全通信电路，其特征在于，包括：

与电话机的主控处理器(1)电连接的双回路切换电路(2)，用于接收进入矿用本安型自动电话机的输入信号；

与所述主控处理器(1)电连接的电话振铃信号检测电路(3)，用于接收进入矿用本安型自动电话机的输入交流信号；

与所述电话振铃信号检测电路(3)电连接的电话振铃电路(4)，用于接收所述电话振铃信号检测电路(3)的输入交流信号；

与所述主控处理器(1)电连接的音频信号处理和协议通信电路(5)，用于接收和发送语音、协议信号。

2.根据权利要求1所述的一种双回路智能矿用安全通信电路，其特征在于：所述的双回路切换电路(2)接收进入矿用本安型自动电话机的输入信号，所述双回路切换电路(2)的两组输入信号分别经过1RT1和1RT2、2RT1和2RT2组成的过流保护电路，1RT1和1RT2、2RT1和2RT2的另一端分别电连接继电器1RL1和2RL1的2、7脚，继电器1RL1和2RL1的3、6脚，分别电连接接线柱JP2、JP3,同时电连接全桥ZD3、ZD2的1、2脚形成双回路的接入反插保护电路。

3.根据权利要求2所述的一种双回路智能矿用安全通信电路，其特征在于：所述电话振铃信号检测电路(3)接收进入矿用本安型自动电话机的输入交流信号，所述全桥ZD3、ZD2的3、4脚并联后接入抑制器ZNR1形成过压保护电路，抑制器ZNR1的1脚经过LC并联电路滤除杂波；

4.根据权利要求3所述的一种双回路智能矿用安全通信电路，其特征在于：所述的电话振铃电路(4)接收所述电话振铃信号检测电路(3)的输入交流信号，LC并联电路输出端经过全桥U1把铃流的交流信号转换成直流信号，U1输出端的3脚接R50、R51、R52并联，R50、R51、R52并联的输出端接电解电容C17和C19,C17和C19的负端接GND；

电阻R47的另一端接三极管Q11的集电极，Q11的发射极接GND；

R50、R51、R52并联的输出端同时接MOS管Q14的漏极；

5.根据权利要求4所述的一种双回路智能矿用安全通信电路，其特征在于：所述音频信号处理和协议通信电路(5)，接收和发送语音、协议信号，U1输出端的3脚接电阻R1,R1另一端接电阻R34，R34另一端接C7到GND，同时接单片机；

6.一种双回路智能矿用安全通信电话机，其特征在于：包括主控处理器(1)；以及如权利要求1至5任一项所述的双回路智能矿用安全通信电路。

7.根据权利要求6所述的一种双回路智能矿用安全通信电话机，其特征在于：所述主控处理器(1)电连接有无线wifi蓝牙模块、人机交互模块、供电模块，所述无线wifi蓝牙模块用于和所述主控处理器(1)进行信号交互，所述人机交互模块用于实现人机交互，所述供电模块用于给所述电话机供电。