矿用网络电话软件设计方法探讨论文
摘要：网络电话在矿山生产中发挥着越来重要的作用，为了提高煤矿井下通讯效率，设计了一种矿用网络电话系统，叙述了网络电话系统的构成，重点介绍了系统上位机和下位机软件的设计方法，该电话系统功能齐全，操作方便，应用效果良好．
关键词：煤矿；网络；电话；软件
中图分类号：TP311文献标识码：A
作者简介：陈林坤(1981－)，男，安徽蚌埠人，唐山开诚电控设备集团助理工程师
随着计算机网络技术、通信技术的飞速发展和我国矿山生产规模的不断扩大以及自动化水平的不断提高，原有的通讯手段已不适应生产的需要．当前，“数字化矿山”建设正方兴未艾，人们利用高科技来监测、监控矿山的生产和管理，其中，网络通信是离不开的关键技术［1］．本文结合煤矿井下通讯的实际，设计了一种效率较高的网络电话系统，介绍了该系统上位机和下位机软件的设计方法．实际应用表明，该系统功能齐全，使用方便，有效地提高了煤矿生产管理中通话的实时性和可靠性，进而提高了煤矿生产和管理的效率．
1硬件结构组成
矿用网络电话系统主要用于煤矿调度音频通讯场合［2］，采用工业以太网、网络寻呼台和井下电话组成网络系统，对煤矿调度生产进行语音通话和语音播报．该系统由上位机、交换机、网络寻呼台、网络电话板等组成。
2系统上位机软件设计
矿用网络电话系统上位机软件采用C#语言编写，基于MicrosoftVisualStudio2010开发平台，软件由2部分构成，包括网络音频软件PCNetTel和网络音频配置软件PCManger．
2．1网络音频软件
网络音频软件的功能主要有：监听在线客户端设备的登陆状态及客户端连接状态，对客户端的广播、组播、对讲通话以及通话内容音频文件进行回放以及历史记录查询等［3］．网络音频软件流程图如图2所示．网络音频软件在对讲模式下的呼叫、挂断以及伴随的振铃逻辑稍显复杂，此处采用事件驱动后台线程实现，网络通讯采用TCP和UDP混合编程模式，这提高了系统的实时响应性能．在音频文件生成方面采用设备IP、日期、时间方式来命名文件夹和音频文件，以便于数据的查询和回拨．
2．2网络音频配置软件
网络音频配置软件的功能是搜索局域网内设备，进行参数修改配置，主要配置参数包括：本机IP地址、子网掩码、网关、服务器IP地址、寻呼台IP地址以及设备编号;输入音源、增益、音量、振铃次数、设备组播以及设备Modbus从站地址、串口波特率等参数．网络音频配置软件搜索局域网内设备时采用发送全网广播询问帧方式，以实现跨网段的未知设备IP的查询．在数据帧校验方面，采用MCU的全球唯一ID号作为算法数据源生成设备ID．
3系统下位机软件设计
系统下位机软件采用标准C语言编写，硬件平台为STM32F10X系统嵌入式单片机，软件由2部分组成，包括网络寻呼台软件和网络电话板软件．
3．1网络寻呼台软件
网络寻呼台软件的.功能是建立与上位机和网络电话板的通讯［4］．网络寻呼台可单独与上位机或网络电话板使用，也可与上位机和网络电话板一起接入网络使用．当与上位机音频通讯时，建立网络连接后，可与上位机进行双向对讲互话、接收上位机的组播或广播通知，也可接收上位机发出的音频文件进行本地播放．当与网络电话板音频通讯时，可对网络内所有寻呼台IP配置为本设备IP的网络电话板进行双向互话、对其语音广播、组播、多播操作．
3．2网络电话板软件
网络电话板软件主要功能为与上位机或网络寻呼台联网组成网络电话系统，可主动呼叫上位机或网络寻呼台，也可接收上位机或网络寻呼台的对讲呼叫、广播或组播．网络电话板软件实现方法与网络寻呼台软件设计方法类似，再此不再赘述．
4结论
矿用网络电话系统上位机软件采用C#语言编写，基于MicrosoftVisualStudio2010平台进行开发，采用多线程管理事件，软件界面设计友好、操作简洁、安装方便．下位机软件采用标准C语言编写，硬件平台为STM32F10x系列嵌入式单片机，采用UCOS－II操作系统实时地对接入网内的网络电话板进行多任务管理，提高了通话的实时性、可靠性;配合3．5寸彩色显示屏可动态地对网络电话板和上位机的连接进行查看管理及呼叫操作显示．该系统已在多个煤矿进行应用，使用效果良好．
参考文献：
［1］高杰．矿山多媒体应急通信系统软件设计［D］．西安科技大学，2008．
［2］王涛．企业VoIP网络电话系统的设计和实现［D］．天津大学，2008．
［3］庄乾成．嵌入式网络电话机设计［J］．仪表技术．2009，(7)：36-38．
［4］纪秀辉．基于Linux系统嵌入式网络电话设计［J］．电脑知识与技术，2010，6(1)：216-217．
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