[實用新型]數字防爆對講用戶機

有效

• 申請號: 200920288977.2
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN201571095U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 張武成;戴啟力;談瑩青;高戰勝;尹志高
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵(集團)公司
• 主分類號: H04M1/02
• 分類號: H04M1/02;H04M1/18
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 周發軍

技術領域

本實用新型涉及一種工業通訊設備，具體的說是一種數字防爆對講用戶機。

背景技術

工業防爆對講通訊系統主要應用在高噪音、高粉塵、高電磁干擾并且存在著爆炸性氣體環境下的工礦企業內部語音通訊。對于工業防爆對講用戶機來說，II?B防爆等級的模擬防爆對講用戶機不能完全滿足現代化企業的管理及生產的需求，主要體現在：

1、安全柵電路、隔爆結構的性能指標，只能適用于工廠存在II?A、II?B，T1～T6組可燃性氣體、蒸汽與空氣混合形成的爆炸危險1區或2區場所，不能在存在著氫氣、乙炔等II?C級爆炸性氣體下使用。

2、主機和用戶終端之間采用模擬傳輸方式，抗干擾能力差，容易受到工業環境電磁干擾，在高電磁干擾環境下嚴重影響用戶的正常使用。

3、非智能話站與電話系統、無線系統、數字錄音系統和數據采集系統多業務集成困難，不能滿足現代化工業生產指揮通訊的需要。

4、不能對系統進行遠程維護。維護人員必須到現場才能了解設備的運行狀態，增加了維護人員的工作量和設備維護成本。

5、系統主機之間組網困難，系統容量受到限制。

6、接線復雜，每個終端的連線至少為6根，線路投資大，如果接線錯誤極易損壞設備；

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種數字防爆對講用戶機，能在存在著氫氣、乙炔等II?C級爆炸性氣體下使用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用復合結構設計，整機電路根據防爆要求設計成本安和隔爆兩大部分，主板和扳鍵板為本安電路，直接安裝在玻璃纖維外殼內；接線板、電源功放板和安全柵板為非本安電路，安裝在隔爆箱內，再將隔爆箱安裝在話站外殼內，通過電纜實現電路板之間的連接。

其中本安部分的電路設計采用了微處理器控制技術、脈沖編碼調制技術(PCM)、數字時分復用和時分交換技術、高級數據鏈路控制(HDLC)技術和ISDN(2B+D)數字通信技術，使其數據傳輸數字化，降低功耗，本安電路包括：

(1)數字用戶接口，將控制信號和語音信號傳輸到HDLC控制器。

(2)HDLC控制器，負責將控制信號和語音信號分離，對控制信號進行協議處理傳送到微處理器，將語音信號送入音頻處理器。

(3)音頻處理器，將語音信號進行放大和隔離。其特征還在于可以對數字語音信號進行D/A轉換，然后送入揚聲器，還可以對由麥克風送入的模擬語音信號進行A/D轉換為數字信號，送入HDLC控制器。

(4)微處理單元，負責控制整個終端的命令下達。

(5)模擬音頻輸入模塊，用以輸入模擬語音。

(6)模擬音頻輸出模塊，用以輸出模擬語音。

(7)可編程邏輯門電路，用以控制扳鍵及指示燈。

(8)扳鍵模塊，用以獲知用戶扳鍵的按鍵信息。

隔爆部分包括：

(1)電源功放板，用以將傳輸到終端的數字信號分離成控制信號、語音信號和電源信號，將控制信號和語音信號傳輸到HDLC控制器，將電源信號傳輸給電源模塊，并且將語音信號放大傳輸到防爆揚聲器。

(2)安全柵板，用以限制流過本安電路的電流及電壓，使其輸出符合II?C防爆要求。

(3)采用螺紋隔爆結合面的隔爆箱。

本實用新型在電路設計上采用ISDN(2B+D)數字通信技術和嵌入式CPU控制技術，實現用戶機之間的語音和數據的數字化通訊，使得傳輸質量大大提高。其通信過程包括：用戶的語音通過音頻處理部分進行數字化處理。同時用戶機在微處理單元的控制下將扳鍵發送來的信息在存儲器中進行處理并轉化成相應的協議，在終端按鍵的控制下將語音信號連同通信協議一起通過數字用戶接口發送給ISDN網絡，由網絡傳輸給被叫用戶。被叫用戶通過數字用戶接口接收到主叫用戶傳輸的語音信號和協議后，由微處理單元和HDLC控制器對協議進行解析。另外，音頻處理器按照協議的要求將數字語音信號轉變成模擬信號，通過揚聲器發送出來或通過放大單元放大后由25W防爆楊聲器輸出。由于HDLC控制器可提供豐富的在通信協議，因此在不同的協議控制下，終端可以實現單呼、組呼、雙工會議、強插等功能。通過豐富的接口，設備還可收集并通過ISDN網絡傳送廣播系統、電話系統、無線系統、數字錄音系統、數據采集系統等其它系統發送的數據，讓這些系統可以協同工作。

本實用新型實現了端到端采用全數字連接，成為多業務綜合工業通訊對講用戶機，其特點在于：

(1)可適用于工廠存在II?A、II?B、II?C類，T1～T6組可燃性氣體、蒸汽與空氣混合形成的爆炸危險1區或2區場所使用；