礦用網(wǎng)絡(luò )電話(huà)軟件設計方法探討論文
摘要：網(wǎng)絡(luò )電話(huà)在礦山生產(chǎn)中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)重要的作用，為了提高煤礦井下通訊效率，設計了一種礦用網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統，敘述了網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統的構成，重點(diǎn)介紹了系統上位機和下位機軟件的設計方法，該電話(huà)系統功能齊全，操作方便，應用效果良好．
關(guān)鍵詞：煤礦；網(wǎng)絡(luò )；電話(huà)；軟件
中圖分類(lèi)號：TP311文獻標識碼：A
作者簡(jiǎn)介：陳林坤(1981－)，男，安徽蚌埠人，唐山開(kāi)誠電控設備集團助理工程師
隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展和我國礦山生產(chǎn)規模的不斷擴大以及自動(dòng)化水平的不斷提高，原有的通訊手段已不適應生產(chǎn)的需要．當前，“數字化礦山”建設正方興未艾，人們利用高科技來(lái)監測、監控礦山的生產(chǎn)和管理，其中，網(wǎng)絡(luò )通信是離不開(kāi)的關(guān)鍵技術(shù)［1］．本文結合煤礦井下通訊的實(shí)際，設計了一種效率較高的網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統，介紹了該系統上位機和下位機軟件的設計方法．實(shí)際應用表明，該系統功能齊全，使用方便，有效地提高了煤礦生產(chǎn)管理中通話(huà)的實(shí)時(shí)性和可靠性，進(jìn)而提高了煤礦生產(chǎn)和管理的效率．
1硬件結構組成
礦用網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統主要用于煤礦調度音頻通訊場(chǎng)合［2］，采用工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )尋呼臺和井下電話(huà)組成網(wǎng)絡(luò )系統，對煤礦調度生產(chǎn)進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)和語(yǔ)音播報．該系統由上位機、交換機、網(wǎng)絡(luò )尋呼臺、網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板等組成。
2系統上位機軟件設計
礦用網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統上位機軟件采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)，基于MicrosoftVisualStudio2010開(kāi)發(fā)平臺，軟件由2部分構成，包括網(wǎng)絡(luò )音頻軟件PCNetTel和網(wǎng)絡(luò )音頻配置軟件PCManger．
2．1網(wǎng)絡(luò )音頻軟件
網(wǎng)絡(luò )音頻軟件的功能主要有：監聽(tīng)在線(xiàn)客戶(hù)端設備的登陸狀態(tài)及客戶(hù)端連接狀態(tài)，對客戶(hù)端的廣播、組播、對講通話(huà)以及通話(huà)內容音頻文件進(jìn)行回放以及歷史記錄查詢(xún)等［3］．網(wǎng)絡(luò )音頻軟件流程圖如圖2所示．網(wǎng)絡(luò )音頻軟件在對講模式下的呼叫、掛斷以及伴隨的振鈴邏輯稍顯復雜，此處采用事件驅動(dòng)后臺線(xiàn)程實(shí)現，網(wǎng)絡(luò )通訊采用TCP和UDP混合編程模式，這提高了系統的實(shí)時(shí)響應性能．在音頻文件生成方面采用設備IP、日期、時(shí)間方式來(lái)命名文件夾和音頻文件，以便于數據的查詢(xún)和回撥．
2．2網(wǎng)絡(luò )音頻配置軟件
網(wǎng)絡(luò )音頻配置軟件的功能是搜索局域網(wǎng)內設備，進(jìn)行參數修改配置，主要配置參數包括：本機IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器IP地址、尋呼臺IP地址以及設備編號;輸入音源、增益、音量、振鈴次數、設備組播以及設備Modbus從站地址、串口波特率等參數．網(wǎng)絡(luò )音頻配置軟件搜索局域網(wǎng)內設備時(shí)采用發(fā)送全網(wǎng)廣播詢(xún)問(wèn)幀方式，以實(shí)現跨網(wǎng)段的未知設備IP的查詢(xún)．在數據幀校驗方面，采用MCU的全球唯一ID號作為算法數據源生成設備ID．
3系統下位機軟件設計
系統下位機軟件采用標準C語(yǔ)言編寫(xiě)，硬件平臺為STM32F10X系統嵌入式單片機，軟件由2部分組成，包括網(wǎng)絡(luò )尋呼臺軟件和網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板軟件．
3．1網(wǎng)絡(luò )尋呼臺軟件
網(wǎng)絡(luò )尋呼臺軟件的.功能是建立與上位機和網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板的通訊［4］．網(wǎng)絡(luò )尋呼臺可單獨與上位機或網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板使用，也可與上位機和網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板一起接入網(wǎng)絡(luò )使用．當與上位機音頻通訊時(shí)，建立網(wǎng)絡(luò )連接后，可與上位機進(jìn)行雙向對講互話(huà)、接收上位機的組播或廣播通知，也可接收上位機發(fā)出的音頻文件進(jìn)行本地播放．當與網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板音頻通訊時(shí)，可對網(wǎng)絡(luò )內所有尋呼臺IP配置為本設備IP的網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板進(jìn)行雙向互話(huà)、對其語(yǔ)音廣播、組播、多播操作．
3．2網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板軟件
網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板軟件主要功能為與上位機或網(wǎng)絡(luò )尋呼臺聯(lián)網(wǎng)組成網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統，可主動(dòng)呼叫上位機或網(wǎng)絡(luò )尋呼臺，也可接收上位機或網(wǎng)絡(luò )尋呼臺的對講呼叫、廣播或組播．網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板軟件實(shí)現方法與網(wǎng)絡(luò )尋呼臺軟件設計方法類(lèi)似，再此不再贅述．
4結論
礦用網(wǎng)絡(luò )電話(huà)系統上位機軟件采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)，基于MicrosoftVisualStudio2010平臺進(jìn)行開(kāi)發(fā)，采用多線(xiàn)程管理事件，軟件界面設計友好、操作簡(jiǎn)潔、安裝方便．下位機軟件采用標準C語(yǔ)言編寫(xiě)，硬件平臺為STM32F10x系列嵌入式單片機，采用UCOS－II操作系統實(shí)時(shí)地對接入網(wǎng)內的網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板進(jìn)行多任務(wù)管理，提高了通話(huà)的實(shí)時(shí)性、可靠性;配合3．5寸彩色顯示屏可動(dòng)態(tài)地對網(wǎng)絡(luò )電話(huà)板和上位機的連接進(jìn)行查看管理及呼叫操作顯示．該系統已在多個(gè)煤礦進(jìn)行應用，使用效果良好．
參考文獻：
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