礦用網(wǎng)絡(luò)電話軟件設(shè)計方法探討論文
摘要：網(wǎng)絡(luò)電話在礦山生產(chǎn)中發(fā)揮著越來重要的作用，為了提高煤礦井下通訊效率，設(shè)計了一種礦用網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)，敘述了網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)的構(gòu)成，重點介紹了系統(tǒng)上位機(jī)和下位機(jī)軟件的設(shè)計方法，該電話系統(tǒng)功能齊全，操作方便，應(yīng)用效果良好．
關(guān)鍵詞：煤礦；網(wǎng)絡(luò)；電話；軟件
中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
作者簡介：陳林坤(1981－)，男，安徽蚌埠人，唐山開誠電控設(shè)備集團(tuán)助理工程師
隨著計算機(jī)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(guī)模的不斷擴(kuò)大以及自動化水平的不斷提高，原有的通訊手段已不適應(yīng)生產(chǎn)的需要．當(dāng)前，“數(shù)字化礦山”建設(shè)正方興未艾，人們利用高科技來監(jiān)測、監(jiān)控礦山的生產(chǎn)和管理，其中，網(wǎng)絡(luò)通信是離不開的關(guān)鍵技術(shù)［1］．本文結(jié)合煤礦井下通訊的實際，設(shè)計了一種效率較高的網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)，介紹了該系統(tǒng)上位機(jī)和下位機(jī)軟件的設(shè)計方法．實際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)功能齊全，使用方便，有效地提高了煤礦生產(chǎn)管理中通話的實時性和可靠性，進(jìn)而提高了煤礦生產(chǎn)和管理的效率．
1硬件結(jié)構(gòu)組成
礦用網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)主要用于煤礦調(diào)度音頻通訊場合［2］，采用工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)尋呼臺和井下電話組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對煤礦調(diào)度生產(chǎn)進(jìn)行語音通話和語音播報．該系統(tǒng)由上位機(jī)、交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)尋呼臺、網(wǎng)絡(luò)電話板等組成。
2系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計
礦用網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)上位機(jī)軟件采用C#語言編寫，基于MicrosoftVisualStudio2010開發(fā)平臺，軟件由2部分構(gòu)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(jiān)聽在線客戶端設(shè)備的登陸狀態(tài)及客戶端連接狀態(tài)，對客戶端的廣播、組播、對講通話以及通話內(nèi)容音頻文件進(jìn)行回放以及歷史記錄查詢等［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(fù)雜，此處采用事件驅(qū)動后臺線程實現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)通訊采用TCP和UDP混合編程模式，這提高了系統(tǒng)的實時響應(yīng)性能．在音頻文件生成方面采用設(shè)備IP、日期、時間方式來命名文件夾和音頻文件，以便于數(shù)據(jù)的查詢和回?fù)埽?/p>
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(nèi)設(shè)備，進(jìn)行參數(shù)修改配置，主要配置參數(shù)包括：本機(jī)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(shè)備編號;輸入音源、增益、音量、振鈴次數(shù)、設(shè)備組播以及設(shè)備Modbus從站地址、串口波特率等參數(shù)．網(wǎng)絡(luò)音頻配置軟件搜索局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)備時采用發(fā)送全網(wǎng)廣播詢問幀方式，以實現(xiàn)跨網(wǎng)段的未知設(shè)備IP的查詢．在數(shù)據(jù)幀校驗方面，采用MCU的全球唯一ID號作為算法數(shù)據(jù)源生成設(shè)備ID．
3系統(tǒng)下位機(jī)軟件設(shè)計
系統(tǒng)下位機(jī)軟件采用標(biāo)準(zhǔn)C語言編寫，硬件平臺為STM32F10X系統(tǒng)嵌入式單片機(jī)，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(jī)和網(wǎng)絡(luò)電話板的通訊［4］．網(wǎng)絡(luò)尋呼臺可單獨與上位機(jī)或網(wǎng)絡(luò)電話板使用，也可與上位機(jī)和網(wǎng)絡(luò)電話板一起接入網(wǎng)絡(luò)使用．當(dāng)與上位機(jī)音頻通訊時，建立網(wǎng)絡(luò)連接后，可與上位機(jī)進(jìn)行雙向?qū)χv互話、接收上位機(jī)的組播或廣播通知，也可接收上位機(jī)發(fā)出的音頻文件進(jìn)行本地播放．當(dāng)與網(wǎng)絡(luò)電話板音頻通訊時，可對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有尋呼臺IP配置為本設(shè)備IP的網(wǎng)絡(luò)電話板進(jìn)行雙向互話、對其語音廣播、組播、多播操作．
3．2網(wǎng)絡(luò)電話板軟件
網(wǎng)絡(luò)電話板軟件主要功能為與上位機(jī)或網(wǎng)絡(luò)尋呼臺聯(lián)網(wǎng)組成網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)，可主動呼叫上位機(jī)或網(wǎng)絡(luò)尋呼臺，也可接收上位機(jī)或網(wǎng)絡(luò)尋呼臺的對講呼叫、廣播或組播．網(wǎng)絡(luò)電話板軟件實現(xiàn)方法與網(wǎng)絡(luò)尋呼臺軟件設(shè)計方法類似，再此不再贅述．
4結(jié)論
礦用網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)上位機(jī)軟件采用C#語言編寫，基于MicrosoftVisualStudio2010平臺進(jìn)行開發(fā)，采用多線程管理事件，軟件界面設(shè)計友好、操作簡潔、安裝方便．下位機(jī)軟件采用標(biāo)準(zhǔn)C語言編寫，硬件平臺為STM32F10x系列嵌入式單片機(jī)，采用UCOS－II操作系統(tǒng)實時地對接入網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)電話板進(jìn)行多任務(wù)管理，提高了通話的實時性、可靠性;配合3．5寸彩色顯示屏可動態(tài)地對網(wǎng)絡(luò)電話板和上位機(jī)的連接進(jìn)行查看管理及呼叫操作顯示．該系統(tǒng)已在多個煤礦進(jìn)行應(yīng)用，使用效果良好．
參考文獻(xiàn)：
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