具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機的製作方法
2023-08-09 22:04:06
專利名稱：具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種煤礦井下通信手機。
背景技術：
煤礦井下工作環境惡劣，水、火、瓦斯、冒頂等不安全因素多，人員、設備流動性大，當遇到礦井突發事故，由於通信網絡不暢、通信手段單一、網絡承受能力差，往往造成地面層與地下層之間、地下層與地下層之間信息不通、地面領導層指揮不靈，極易造成重大事故損失，因此，煤礦井下的通信手段必須穩定完善，特別是對井下應急通信系統及無線通信系統提出的要求更是高，而移動通信終端更是通信系統中作用最為直接和最為重要的。當前，煤礦井下通信終端不在少數，但只需使用手機的一個特殊功能定義的鍵即可實現向地面指揮中心及時報告險情和發出求救這一功能的手機還未出現。。發明內容
為了克服現有的煤礦井下通信手機的呼救功能較弱、不具有一鍵求救功能的不足，本實用新型提供一種增強呼救功能、具備一鍵求救功能的煤礦井下通信手機。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是
一種具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機，包括外殼、用以給系統提供電源的電源管理模塊、用於實現通信功能的中央控制模塊、用於通過無線射頻技術將數據發出或接收射頻信號的無線通信模塊、用於控制耳麥的語音數據的語音處理模塊和用於實現數字/字母按鍵的按鍵矩陣模塊，所述電源管理模塊與中央控制模塊連接，所述中央
控制模塊與無線通信模塊、語音處理模塊和按鍵矩陣模塊連接，所述
無線通信模塊連接天線，所述按鍵矩陣模塊還包括求救鍵、用於當求
救鍵被按下的維持時間達到預設閾值後觸發求救報警電路的啟動電路
和用於當接收到觸發信號將求救信號發送到中央控制模塊的求救報警
電路；所述求救鍵連接所述啟動電路，所述啟動電路連接所述求救報
警電路，所述求救報警電路連接所述中央控制模塊。
本實用新型的技術構思為該煤礦井下通信手機包括有外殼；在
外殼內設有電路板，採用鋰電池供電，電池通過電源管理模塊和主板
上其它模塊相連，按鍵模塊和中央控制模塊相連，中央控制模塊與無
線通信模塊相連，無線通信模塊連接有天線，語音處理模塊和中央處
理模塊相連。
在通信手機中，除了能與目前市面上所推出的一般井下移動通信手機一樣能實現基本的通話、簡訊等功能外，有機地結合了按鍵矩陣模塊電路，利用新設計定義的求救鍵將求救指令發送給指揮中心處理，實現一鍵求救。
出現險情時，求救者只需通過求救鍵在最短的時間內將突發狀況報告給指揮中心，指揮中心精確地定位到求救者的位置，及時開展搶險工作，可將損失降低到最小程度。所以把一鍵求救與通信終端技術結合起來，非常有用並且具有非常重大的現實意義。.
本實用新型的有益效果主要表現在1、增強呼救功能、具備一鍵求救功能；2、指揮中心精確地定位到求救者的位置；3、便於及時展開搶險工作。
圖1是本實用新型一個實施例的電路模塊框圖及天線示意圖。圖2是電源管理及充電模塊的原理框圖。圖3是中央控制模塊的原理框圖。
圖4是無線通信模塊的原理框圖。圖5是按鍵矩陣模塊的原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
參照圖1—圖5， 一種具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機，包
括外殼、用以給系統提供電源的電源管理模塊、用於實現通信功能的
中央控制模塊、用於通過無線射頻技術將數據發出或接收射頻信號的
無線通信模塊、用於控制耳麥的語音數據的語音處理模塊和用於實現
數字/字母按鍵的按鍵矩陣模塊，所述電源管理模塊與中央控制模塊連
接，所述中央控制模塊與無線通信模塊、語音處理模塊和按鍵矩陣模
塊連接，所述無線通信模塊連接天線，所述按鍵矩陣模塊還包括求救
鍵、用於當求救鍵被按下的維持時間達到預設閾值後觸發求救報警電
路的啟動電路和用於當接收到觸發信號將求救信號發送到中央控制模
塊的求救報警電路；所述求救鍵連接所述啟動電路，所述啟動電路連
接所述求救報警電路，所述求救報警電路連接所述中央控制模塊。結合圖1，本實用新型具有一鍵求救功能的煤礦井下移動通信終
端，在外殼內設有電路板，採用鋰電池供電，電池通過電源管理模塊
和主板上其它模塊相連，按鍵模塊和中央控制模塊相連，中央控制模
塊與無線通信模塊相連，無線通信模塊連接有天線，語音處理模塊和
中央處理模塊相連。
結合圖2至圖5，電源管理模塊由電源管理晶片、LD0晶片和DC/DC晶片組成。電源通過保險絲F400和限流電阻與電源管理模塊相連，並
且通過電源晶片IC400, U400， U401和U402變換成系統所需要的供電電壓。常按開機鍵S621維持至少1秒鐘，S621在觸發後，電源管理晶片IC400開始工作，並立即使能LDO晶片U401， LDO晶片U401開始輸出，電源管理晶片IC400同時給中央控制晶片U200提供復位信號，隨後中央控制晶片U200開始啟動，並反饋信號給電源管理晶片IC400表示輸出電壓沒有問題，電源管理晶片IC400收到反饋信號後正常工作。若電源管理晶片IC400不能收到中央控制晶片U200的反饋信號，則電源管理晶片IC400隨即切斷所有供電。在電源管理晶片IC400和LD0晶片U401打開後，系統其它模塊等待中央控制模塊的命令，中央控制晶片U200根據系統安排依次打開電源管理晶片IC400其它支路、LDO晶片U400和DC/DC晶片U402。電源通過電阻連到中央控制晶片U200的ADC管腳上，作為電源檢測，如電源的電壓波動範圍不在系統設定的範圍之內，則中央控制晶片U200會通知電源管理晶片IC400強行關機。在系統正常運行過程中，若常按開機鍵S621位置至少2秒鐘，電源管理晶片IC400則產生關機中斷送給中央控制晶片U200，中央控制晶片U200在做好準備工作後，通知電源管理晶片IC400關機。中央處理晶片U200是一款32位的A體處理器，它是整個系統的控制中心，可以通過24根地址線和32位數據線以及SPI， IIC， UART等接口和外圍模塊進行數據交換和控制。在本實用新型中，中央處理模塊通過並行接口以總線的方式控制語音處理模塊，以SPI接口和無線通信模塊進行數據交互，和電源管理模塊通信則通過I工C的方式進行。按鍵和其它電路則通過中斷和GPIO 口來實施控制和數據交互。由於自身具有A/D轉換接口，所以可以對電源進行檢測。在無線通信模塊電路中，主晶片U100是一款無線射頻模塊，支持
IEEE802. lib和IEEE802. llg。 IEEE802. 11標準是符合IEEE規範的國際標準，它工作於2. 4GHz免授權頻段，支持13個最大速率54Mbps的信道。無線通信主晶片U100由於集成了收發器和功放，供電電壓較多且有時序要求，電源管理晶片IC400， LDO晶片U400和DC/DC晶片U402分別對無線通信主晶片U100供電，通過電源管理晶片IC400和中央控制晶片U200對它們進行分別控制以滿足上電時序的要求。對無線通信主晶片U100上電完成後，要提供復位信號，其內部上電完成會提供高電平，該電平經過與門U101做個延時後供給，無線通信主晶片U100在收到復位信號後完成上電和啟動，開始和中央控制晶片U200通過SPI接口進行數據交互，無線通信主晶片U100被成功配置之後處於收發或待機狀態。在發射狀態下，中央控制晶片U200將要發送的數據或每隔20ms從語音處理模塊那裡接收語音包，通過SPI接口傳輸給無線通信主晶片UIOO，無線通信主晶片U100內部進行編碼調製，經過內部射頻放大器放大，外部匹配電路和濾波器F100後由天線AN100發射出去。接收時，射頻信號經過濾波器FIOO，匹配電路送至無線通信主晶片U100進行信號處理，得到數位訊號，再由SPI接口送給中央控制晶片U200，中央控制晶片U200根據數據內容，或發送給語音處理模塊，或做其它處理。
在按鍵矩陣模塊電路中，除了正常數字功能鍵以外，還額外設計一個求救鍵S602。求救鍵是為適應煤礦工作環境而在本實用新型專門開發的。當沒有任何按鍵按下時，中斷信號KEY一INT—直處於高電平狀態。當長按求救鍵S602維持1秒以上時，矩陣中斷電路的求救報警線路上的二極體導通，使中斷管腳KEY一INT變成低電平，產生中斷，中斷處理模塊檢測到求救事件的發生，將該中斷發送到中央控制模塊， 中央控制模塊將產生報警簡訊指令通過無線通信模塊無線連接到基站 /AP，發送給簡訊警報處理伺服器。簡訊警報處理伺服器自動回復確認 信息，通過基站/AP、手機無線通信模塊，到達中央控制模塊，以提示 "系統收到求救警報"。簡訊警報處理伺服器通過確定發出報警指令的 基站/AP基本方位，來定位發送指令的手機位置，將位置信息發送報 警監控中心。報警監控中心接到信息後，發送"人工已確認報警"的 信息反饋給手機的中央控制模塊，並同時發布警報信息給警報處理服 務器，由警報處理伺服器將警報信息發送給其他手機終端，以此來實 現一鍵求救的功能。
權利要求1、一種具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機，包括外殼、用以給系統提供電源的電源管理模塊、用於實現通信功能的中央控制模塊、用於通過無線射頻技術將數據發出或接收射頻信號的無線通信模塊、用於控制耳麥的語音數據的語音處理模塊和用於實現數字/字母按鍵的按鍵矩陣模塊，所述電源管理模塊與中央控制模塊連接，所述中央控制模塊與無線通信模塊、語音處理模塊和按鍵矩陣模塊連接，所述無線通信模塊連接天線，其特徵在於所述按鍵矩陣模塊還包括求救鍵、用於當求救鍵被按下的維持時間達到預設閾值後觸發求救報警電路的啟動電路和用於當接收到觸發信號將求救信號發送到中央控制模塊的求救報警電路；所述求救鍵連接所述啟動電路，所述啟動電路連接所述求救報警電路，所述求救報警電路連接所述中央控制模塊。
專利摘要一種具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機，包括外殼、電源管理模塊、中央控制模塊、無線通信模塊的語音處理模塊和用於實現數字/字母按鍵的按鍵矩陣模塊，電源管理模塊與中央控制模塊連接，中央控制模塊與無線通信模塊、語音處理模塊和按鍵矩陣模塊連接，所述無線通信模塊連接天線，按鍵矩陣模塊還包括求救鍵、用於當求救鍵被按下的維持時間達到預設閾值後觸發求救報警電路的啟動電路和用於當接收到觸發信號將求救信號發送到中央控制模塊的求救報警電路；求救鍵連接啟動電路，啟動電路連接求救報警電路，求救報警電路連接中央控制模塊。本實用新型能增強呼救功能、具備一鍵求救功能。
文檔編號H04M1/247GK201307877SQ20082016955
公開日2009年9月9日 申請日期2008年12月5日 優先權日2008年12月5日
發明者包建義, 欽 李, 趙明高, 雯 鄭, 錢克勤 申請人:杭州綠宇科技有限公司