礦用網(wǎng)絡電話軟件設計方法探討論文
摘要:網(wǎng)絡電話在礦山生產(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,設計了一種礦用網(wǎng)絡電話系統(tǒng),敘述了網(wǎng)絡電話系統(tǒng)的構(gòu)成,重點介紹了系統(tǒng)上位機和下位機軟件的設計方法,該電話系統(tǒng)功能齊全,操作方便,應用效果良好.
關(guān)鍵詞:煤礦;網(wǎng)絡;電話;軟件
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A
作者簡介:陳林坤(1981-),男,安徽蚌埠人,唐山開誠電控設備集團助理工程師
隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展和我國礦山生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大以及自動化水平的不斷提高,原有的通訊手段已不適應生產(chǎn)的需要.當前,“數(shù)字化礦山”建設正方興未艾,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,設計了一種效率較高的網(wǎng)絡電話系統(tǒng),介紹了該系統(tǒng)上位機和下位機軟件的設計方法.實際應用表明,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)絡尋呼臺和井下電話組成網(wǎng)絡系統(tǒng),對煤礦調(diào)度生產(chǎn)進行語音通話和語音播報.該系統(tǒng)由上位機、交換機、網(wǎng)絡尋呼臺、網(wǎng)絡電話板等組成。
2系統(tǒng)上位機軟件設計
礦用網(wǎng)絡電話系統(tǒng)上位機軟件采用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)絡音頻軟件PCNetTel和網(wǎng)絡音頻配置軟件PCManger.
2.1網(wǎng)絡音頻軟件
網(wǎng)絡音頻軟件的功能主要有:監(jiān)聽在線客戶端設備的登陸狀態(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)容音頻文件進行回放以及歷史記錄查詢等[3].網(wǎng)絡音頻軟件流程圖如圖2所示.網(wǎng)絡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(qū)動后臺線程實現(xiàn),網(wǎng)絡通訊采用TCP和UDP混合編程模式,這提高了系統(tǒng)的實時響應性能.在音頻文件生成方面采用設備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)的查詢和回撥.
2.2網(wǎng)絡音頻配置軟件
網(wǎng)絡音頻配置軟件的功能是搜索局域網(wǎng)內(nèi)設備,進行參數(shù)修改配置,主要配置參數(shù)包括:本機IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、服務器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(shù)、設備組播以及設備Modbus從站地址、串口波特率等參數(shù).網(wǎng)絡音頻配置軟件搜索局域網(wǎng)內(nèi)設備時采用發(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)源生成設備ID.
3系統(tǒng)下位機軟件設計
系統(tǒng)下位機軟件采用標準C語言編寫,硬件平臺為STM32F10X系統(tǒng)嵌入式單片機,軟件由2部分組成,包括網(wǎng)絡尋呼臺軟件和網(wǎng)絡電話板軟件.
3.1網(wǎng)絡尋呼臺軟件
網(wǎng)絡尋呼臺軟件的.功能是建立與上位機和網(wǎng)絡電話板的通訊[4].網(wǎng)絡尋呼臺可單獨與上位機或網(wǎng)絡電話板使用,也可與上位機和網(wǎng)絡電話板一起接入網(wǎng)絡使用.當與上位機音頻通訊時,建立網(wǎng)絡連接后,可與上位機進行雙向?qū)χv互話、接收上位機的組播或廣播通知,也可接收上位機發(fā)出的音頻文件進行本地播放.當與網(wǎng)絡電話板音頻通訊時,可對網(wǎng)絡內(nèi)所有尋呼臺IP配置為本設備IP的網(wǎng)絡電話板進行雙向互話、對其語音廣播、組播、多播操作.
3.2網(wǎng)絡電話板軟件
網(wǎng)絡電話板軟件主要功能為與上位機或網(wǎng)絡尋呼臺聯(lián)網(wǎng)組成網(wǎng)絡電話系統(tǒng),可主動呼叫上位機或網(wǎng)絡尋呼臺,也可接收上位機或網(wǎng)絡尋呼臺的對講呼叫、廣播或組播.網(wǎng)絡電話板軟件實現(xiàn)方法與網(wǎng)絡尋呼臺軟件設計方法類似,再此不再贅述.
4結(jié)論
礦用網(wǎng)絡電話系統(tǒng)上位機軟件采用C#語言編寫,基于MicrosoftVisualStudio2010平臺進行開發(fā),采用多線程管理事件,軟件界面設計友好、操作簡潔、安裝方便.下位機軟件采用標準C語言編寫,硬件平臺為STM32F10x系列嵌入式單片機,采用UCOS-II操作系統(tǒng)實時地對接入網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡電話板進行多任務管理,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)絡電話板和上位機的連接進行查看管理及呼叫操作顯示.該系統(tǒng)已在多個煤礦進行應用,使用效果良好.
參考文獻:
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