礦用網絡電話軟件設計方法探討論文
摘要：網絡電話在礦山生產中發揮著越來重要的作用，為了提高煤礦井下通訊效率，設計了一種礦用網絡電話系統，敘述了網絡電話系統的構成，重點介紹了系統上位機和下位機軟件的設計方法，該電話系統功能齊全，操作方便，應用效果良好．
關鍵詞：煤礦；網絡；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
隨著計算機網絡技術、通信技術的飛速發展和我國礦山生產規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，人們利用高科技來監測、監控礦山的生產和管理，其中，網絡通信是離不開的關鍵技術［1］．本文結合煤礦井下通訊的實際，設計了一種效率較高的網絡電話系統，介紹了該系統上位機和下位機軟件的設計方法．實際應用表明，該系統功能齊全，使用方便，有效地提高了煤礦生產管理中通話的實時性和可靠性，進而提高了煤礦生產和管理的效率．
1硬件結構組成
礦用網絡電話系統主要用于煤礦調度音頻通訊場合［2］，采用工業以太網、網絡尋呼臺和井下電話組成網絡系統，對煤礦調度生產進行語音通話和語音播報．該系統由上位機、交換機、網絡尋呼臺、網絡電話板等組成。
2系統上位機軟件設計
礦用網絡電話系統上位機軟件采用C#語言編寫，基于MicrosoftVisualStudio2010開發平臺，軟件由2部分構成，包括網絡音頻軟件PCNetTel和網絡音頻配置軟件PCManger．
2．1網絡音頻軟件
網絡音頻軟件的功能主要有：監聽在線客戶端設備的登陸狀態及客戶端連接狀態，對客戶端的廣播、組播、對講通話以及通話內容音頻文件進行回放以及歷史記錄查詢等［3］．網絡音頻軟件流程圖如圖2所示．網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，此處采用事件驅動后臺線程實現，網絡通訊采用TCP和UDP混合編程模式，這提高了系統的實時響應性能．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，以便于數據的查詢和回撥．
2．2網絡音頻配置軟件
網絡音頻配置軟件的功能是搜索局域網內設備，進行參數修改配置，主要配置參數包括：本機IP地址、子網掩碼、網關、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、設備組播以及設備Modbus從站地址、串口波特率等參數．網絡音頻配置軟件搜索局域網內設備時采用發送全網廣播詢問幀方式，以實現跨網段的未知設備IP的查詢．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語言編寫，硬件平臺為STM32F10X系統嵌入式單片機，軟件由2部分組成，包括網絡尋呼臺軟件和網絡電話板軟件．
3．1網絡尋呼臺軟件
網絡尋呼臺軟件的.功能是建立與上位機和網絡電話板的通訊［4］．網絡尋呼臺可單獨與上位機或網絡電話板使用，也可與上位機和網絡電話板一起接入網絡使用．當與上位機音頻通訊時，建立網絡連接后，可與上位機進行雙向對講互話、接收上位機的組播或廣播通知，也可接收上位機發出的音頻文件進行本地播放．當與網絡電話板音頻通訊時，可對網絡內所有尋呼臺IP配置為本設備IP的網絡電話板進行雙向互話、對其語音廣播、組播、多播操作．
3．2網絡電話板軟件
網絡電話板軟件主要功能為與上位機或網絡尋呼臺聯網組成網絡電話系統，可主動呼叫上位機或網絡尋呼臺，也可接收上位機或網絡尋呼臺的對講呼叫、廣播或組播．網絡電話板軟件實現方法與網絡尋呼臺軟件設計方法類似，再此不再贅述．
4結論
礦用網絡電話系統上位機軟件采用C#語言編寫，基于MicrosoftVisualStudio2010平臺進行開發，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操作系統實時地對接入網內的網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地對網絡電話板和上位機的連接進行查看管理及呼叫操作顯示．該系統已在多個煤礦進行應用，使用效果良好．
參考文獻：
［1］高杰．礦山多媒體應急通信系統軟件設計［D］．西安科技大學，2008．
［2］王濤．企業VoIP網絡電話系統的設計和實現［D］．天津大學，2008．
［3］莊乾成．嵌入式網絡電話機設計［J］．儀表技術．2009，(7)：36-38．
［4］紀秀輝．基于Linux系統嵌入式網絡電話設計［J］．電腦知識與技術，2010，6(1)：216-217．
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