礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器的製造方法
2023-05-27 03:47:51
礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器，包括殼體設置的隔爆腔（1）和本安腔（7）兩部分，所述隔爆腔（1）內部設置本安電源接口電路（2）和控制輸出電路（3），所述本安腔（7）內部設置有微處理器（5），所述微處理器（5）外圍連接有語音壓縮解壓模塊（13）、地址編碼模塊（8）、CAN總線通訊單元接口電路（6）和按鍵及開關電路（15）。本實用新型集成信號傳遞、信息顯示、通話為一體，電路設計簡介，整體體積小，重量輕，使用維護方便，而且發光顯示清楚，光可見度可達20m便於提醒；採用了音頻壓縮／解壓(CODEC)模塊保證了信號的準確性、可靠性和通話質量，通訊形式為數字式，其抗幹擾能力強、可靠性高。
【專利說明】礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種礦用通訊設備，具體的說是一種礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器。
【背景技術】
[0002]在一些容易發生自燃和自爆的場所，遠距離以及非本地通訊往往是較為棘手的問題，一般的通訊裝置由於不能達到這些工作場所的防爆要求而無法使用，由此必須開發出符合這些特定場所要求的通訊設備。比如煤礦生產的場所就是一例，由於礦用產品的特殊性，現礦井下的通話信號聯絡一般採用載波傳輸方式，通過電源線傳輸。但由於煤礦井下特殊的潮溼環境，再加上電網幹擾，使得其傳輸方式距離短，連接臺數少，通話音質差，噪聲大，由於本身的頻率漂移，很容易出現通話斷續現象，限制有某些場合使用。後來又有設計利用光電耦合技術將非本安的音頻電路與本安音頻電路結合，並採用本安與非本安雙向轉化手段實現通話送話功能，該設計的缺點在於電路設計複雜，而且仍然需要引入非本安的電路，在安全性上仍存在一定的隱患。隨著煤礦現代化建設的發展和需要，在保證良好通信質量的同時，如何增加語音通信的帶寬，已經成為一個研究的熱點和難點。
【發明內容】
[0003]為解決上述存在的技術問題，本實用新型提供了一種礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器，利用語音編碼技術和CAN總線通訊方式，在傳送高質量語音、位置編碼、開關量信號的同時彩色液晶顯示屏顯示相應的信息，並輸出控制信號以對提升機、帶式輸送機、架空乘人裝置進行有效控制。在一定的帶寬內容納更多的語音通道，保證了信號的準確性、可靠性和安全性。
[0004]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:
[0005]一種礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器，包括殼體設置隔爆腔和本安腔兩部分，所述隔爆腔內部設置本安電源接口電路和控制輸出電路，所述本安腔內部設置有微處理器，所述微處理器外圍連接有語音壓縮解壓模塊、地址編碼模塊、CAN總線通訊單元接口電路和按鍵及開關電路，所述語音壓縮解壓模塊分別與前置放大器和功率放大器連接，所述功率放大器與揚聲器連接，所述前置放大器與MIC連接，所述本安腔的外表面設置有彩色液晶顯示屏、按鍵及開關，所述彩色液晶顯示屏與微處理器連接，所述按鍵及開關與按鍵及開關電路連接。
[0006]所述微處理器內設置有主控器STM32F103VC。
[0007]所有輸入、輸出接口以及通訊接口，均採用光電隔離器。
[0008]本實用新型集成信號傳遞、信息顯示、通話為一體，電路設計簡介，整體體積小，重量輕，使用維護方便，而且發光顯示清楚，光可見度可達20m便於提醒；採用了音頻壓縮/解壓(CODEC)模塊保證了信號的準確性、可靠性和通話質量，通訊形式為數字式，其抗幹擾能力強、可靠性高，支持超過100個節點,傳送距離可達IOkm,同時通話聲音洪亮超過85db,清晰、靜態無噪音，最主要的是其輸出電壓本安開路電壓，防爆形式為礦用隔爆兼本安型，大大提高了高危工作地區的通訊安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型原理示意圖；
[0011]圖3為本實用新型的應用示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述:
[0013]如圖1-圖3所示為本實用新型的一個具體實施例，該礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器，包括殼體設置的隔爆腔I和本安腔7兩部分，所述隔爆腔I內部設置本安電源接口電路2和控制輸出電路3，所述本安腔7內部設置有微處理器5，所述微處理器5外圍連接有語音壓縮解壓模塊13、地址編碼模塊8、CAN總線通訊單元接口電路6和按鍵及開關電路15，所述語音壓縮解壓模塊13分別與前置放大器4和功率放大器11連接，所述功率放大器11與揚聲器12連接，所述前置放大器4與MIC14連接，所述本安腔7的外表面設置有彩色液晶顯示屏10、按鍵及開關9，所述彩色液晶顯示屏10與微處理器5連接，所述按鍵及開關9與按鍵及開關電路15連接。所述微處理器5內設置有主控器STM32F103VC。多臺該礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器通過CAN總線連接，將信號發送至遠端接收機，接收端解壓後還原聲音信號。整個過程採用全數字編解碼和傳輸，徹底克服了傳統載波信號傳輸距離近，中心頻率易偏移，抗幹擾能力差的問題。
[0014]本安電源板通過外部接口與本安電源接口電路2連接，為微處理器5及CAN總線通訊單元接口電路6提供本安電源。
[0015]當按下對講按鈕時，外部語音信號通過MIC14轉換為模擬信號，經前置放大器4傳遞給語音壓縮解壓模塊13，進行增益調節、A / D轉換、濾波和壓縮處理，然後進入編碼器中開始編碼，編碼後的語音數據，按幀的結構和選擇的位速率生成數據包，通過CAN總線與微處理器5進行數據交換。CAN總線傳輸的數字語音，進入解碼器開始解碼，經過解壓、濾波、D / A轉換、調節增益等處理後，就成為可以聽到的模擬語音，經過功率放大器11驅動揚聲器12發出語音。由於採用全數字設計，所有數據均運行在總線上，支持超過100個節點，傳送距離可達10km，而傳統信號器小於10個節點，傳送距離一般不超過1500m，因而可以適用於更多場所。
[0016]本實用新型的位置編碼，打點信號，以及其他開關量信號由STM32F-103RE為主控制器主控制器的I/o接口採集，不需要經過語音壓縮解壓晶片，經SPI直接發送到CAN總線進行信息傳輸。根據傳輸信息的重要性，在STM32F-103RE的軟體內，可設置不同的優先級，高優先級的信息，可中斷低優先級的信息。對於急停、停車、工作信號、對講可設置不同優先級，徹底解決了原信號器不能設置優先級的問題。
[0017]所有輸入、輸出接口以及通訊接口，均採用高性能的光電隔離器，以實現本安隔離，使得在井下惡劣電器環境中仍可獲得準確的數據傳輸，足夠清晰的語音。
[0018]本實用新型設置有八個按鈕直接將指令傳送給微處理器5，微處理器5根據指令分別將信號傳遞給TFT彩色彩色液晶顯示屏10、CAN總線通訊接口電路6，通過CAN總線發送到其他的聲光信號器。
[0019]當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不僅限於上述舉例，本【技術領域】的技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器，其特徵在於，包括殼體設置的隔爆腔(I)和本安腔(7)兩部分，所述隔爆腔(I)內部設置本安電源接口電路(2 )和控制輸出電路(3),所述本安腔(7)內部設置有微處理器(5)，所述微處理器(5)外圍連接有語音壓縮解壓模塊(13)、地址編碼模塊(8)、CAN總線通訊單元接口電路(6)和按鍵及開關電路(15)，所述語音壓縮解壓模塊(13)分別與前置放大器(4)和功率放大器(11)連接，所述功率放大器(II)與揚聲器(12)連接，所述前置放大器(4)與MIC(14)連接，所述本安腔(7)的外表面設置有彩色液晶顯示屏(10)、按鍵及開關(9)，所述彩色液晶顯示屏(10)與微處理器(5)連接，所述按鍵及開關(9)與按鍵及開關電路(15)連接。
2.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器，其特徵在於，所述微處理器(5)內設置有主控器STM32F103VC。
3.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本質安全型通訊聲光信號器，其特徵在於，所有輸入、輸出接口以及通訊接口，均採用光電隔離器。
【文檔編號】E21F17/18GK203452849SQ201320427683
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2013年7月18日
【發明者】李增安 申請人:山東科源電氣有限公司