[发明专利]基于二阶低通滤波器的多协议通讯板及多协议通讯系统

说明书

基于二阶低通滤波器的多协议通讯板及多协议通讯系统。本发明公开了一种多协议通讯板，包括中央处理器单元、显示单元、键盘输入单元、音频处理单元、通讯单元、接口单元；能够方便的实现一点对多点的实时语音对讲（即一个水平面说话，所有水平面都能够听到），并且本通讯板可以与信号系统的数据共用工业以太网的物理链路。语音数据的传输采用数字编码，抗干扰能力强，音质好，无附加线缆铺设费用，理论上不受通讯距离的限制，抗干扰能力强，语音质量高，是现有语音通话系统的理想升级方案。还公开了一种多协议通讯系统，实现了皮带/猴车沿线的急停开关功能与语音通话功能可在本装置内合二为一的功能。一机多用，方便灵活。

技术领域

本发明属于集成电路通讯领域，具体涉及一种基于二阶低通滤波器的多协议通讯板及多协议通讯系统。

背景技术

在矿用提升机信号系统中。提升机信号系统由在各中段水平面的信号箱组成，信号箱之间的垂直间距一般在100-150米之间，中段水平面的数量可高达10个以上，而首尾信号箱之间的距离最远可达1000米。各水平面之间需要交换大量的模拟量与数字量信号来保证提升机安全、有序地运行。现有的提升机信号系统一般通过RS-485总线或者工业以太网的方式来实现各水平中段之间打点信息和运行数据的交换。然而，各水平面之间的工作人员经常会需要通过语音对讲的方式来协调提升机的工作。标准的串行通讯方式可以满足数字量和少量模拟量数据传输的要求，却不能够满足语音数据交换的要求。

备用语音通讯功能对于矿井的安全生产是非常重要的，现有的方案一般通过安装数字式程控电话或者大功率功放电路的方式来解决。数字式程控电话需要布设单独的通讯电缆，不能与提升机信号系统共享同一物理通讯链路，并且需要拨号才能开始语音对讲，无法实现一对多的广播式对讲。此方案建造成本高，操作复杂，不适应在矿井环境中的使用要求。基于功率放大器的方式传输的信号是模拟量信号，容易受到矿井中复杂电磁环境的干扰，并且通话质量随着距离和水平中段数的增加而降低，也存在着很大的局限性。

在矿用皮带机或者猴车的沿线急停。国家安全标准要求在皮带机与猴车沿线每隔100米设置一个紧急停车开关，在紧急情况下，任何人都可以通过拉拽钢丝绳的方式使设备停机，以保障井下工作人员的生命安全。现有的解决方案通过微动开关触点串联的方式将沿线所有拉停开关的状态经由一个数字量点接入到控制系统中。沿线有任何一个急停开关动作，检测回路就变为开路状态，控制系统由此判断系统存在紧急状况，从而控制驱动装置刹车停机。但是此解决方案无法区分沿线拉停开关的动作位置。换而言之，系统无法知道沿线十几甚至几十个拉停开关中哪个动作了，从而对故障的排查带来很大的难度。检修人员需要巡检所有的沿线拉停开关来确定故障点，检修时间长，效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于二阶低通滤波器的多协议通讯板，解决了现有技术中矿用提升机语音通讯容易受干扰、不稳定的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种多协议通讯板，包括中央处理器单元、显示单元、键盘输入单元、音频处理单元、通讯单元、接口单元；其中，

通讯单元包括以太网通讯模块、CAN总线通讯模块以及RS-485通讯模块；

接口单元包括以太网接口、CAN总线接口、音频接口、光耦隔离数字量接口，SD存储卡接口，LED显示接口；以太网接口、CAN总线接口均用于传输中央处理器单元与外部设备之间的数据，音频接口用于收发外部音频信息；

键盘输入单元用于设置通讯板的MAC地址、工作模式及通讯板数量；

音频处理单元用于处理音频数据包并将处理后的数据发送至中央处理单元；

显示单元用于显示多协议通讯板的工作状态和报警信息；

中央处理单元用于对接收的数据进行处理并传输。