基于SOPC架构的煤矿井下SIP通讯设计与实现.pdf

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1、第４１卷第５期矿业安全与环保Ｖｏｌ４１Ｎｏ５２０１４年１０月ＭＩＮＩＮＧＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＯｃｔ２０１４朱政江，原毅玲，贾志奇．基于ＳＯＰＣ架构的煤矿井下ＳＩＰ通讯设计与实现［Ｊ］矿业安全与环保，２０１４，４１（５）：３７－３９．文章编号：１００８－４４９５（２０１４）０５－００３７－０３基于ＳＯＰＣ架构的煤矿井下ＳＩＰ通讯设计与实现朱政江，原毅玲，贾志奇（山西省科学技术情报研究所研究中心，山西太原０３０００１）摘要：我国煤矿以井下开采方式为主，长期以来主要使用人工传话及有线通信方式进行井上井下、井下间的通讯，已经不能满足生产需要及安全要求

2、。为此，以ＳＯＰＣ架构设计一种嵌入式Ｌｉｎｕｘ移动通讯终端产品，通过在无线网络环境下优化ＳＩＰ协议等相关技术，设计完成嵌入式平台产品，实现实时、稳定的语音通话功能。实验结果表明，其通信顺畅、通话质量较好。关键词：ＳＯＰＣ；ＳＩＰ；ＭｉｃｒｏＢｌａｚｅ；通信终端；语音＋中图分类号：ＴＤ６５５；ＴＮ９１９．８文献标志码：Ｂ网络出版时间：２０１４－０９－２２１８：５２网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／５０．１０６２．ＴＤ．２０１４０９２２．１８５２．０１１．ｈｔｍｌＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＣｏａｌＭｉｎｅＳＩＰＣｏｍｍｕｎｉｃ

3、ａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＳＯＰＣＺＨＵＺｈｅｎｇｊｉａｎｇ，ＹＵＡＮＹｉｌｉｎｇ，ＪＩＡＺｈｉｑｉ（ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＳｈａｎｘｉ，Ｔａｉｙｕａｎ０３０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇｉｓｍａｉｎｌｙａｄｏｐｔｅｄｉｎＣｈｉｎａ’ｓｃｏａｌｍｉｎｅｓａｎｄｔｈｅｍａｎｕａｌｍａｓｓａｇｅａｎｄｗｉｒｅｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｒｅｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｓｂｅｔｗｅｅｎｓｕｒｆａｃｅａｎｄｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｆｏｒａｌｏ

4、ｎｇｐｅｒｉｏｄｏｆｔｉｍｅ，ｗｈｉｃｈｈａｖｅｂｅｅｎｕｎａｂｌｅｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｓａｆｅｔｙｉｎｃｏａｌｍｉｎｅｓ．Ｆｏｒｔｈｉｓｐｕｒｐｏｓｅ，ａｎｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘｍｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｒｍｉｎａｌｐｒｏｄｕｃｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎＳＯＰＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＢｙｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｒｅｌｅｖａｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｓｕｃｈａｓＳＩＰｐｒｏｔｏｃｏｌｉｎａｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｐｌａｔｆｏｒｍｐｒｏｄｕｃｔｗａｓｄｅｓｉ

5、ｇｎｅｄａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅｄ，ｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｒｅａｌ－ｔｉｍｅａｎｄｓｔａｂｌｅｖｏｉｃｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗａｓｔｈｕｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗａｓｓｍｏｏｔｈａｎｄｔｈｅｃａｌｌｑｕａｌｉｔｙｗａｓｂｅｔｔｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＯＰＣ；ＳＩＰ；ＭｉｃｒｏＢｌａｚｅ；ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｒｍｉｎａｌ；ｖｏｉｃｅ我国煤矿开采主要以井下开采为主，安全危害究。煤矿井下情况复杂且多变，原始的通信方式成主要包括瓦斯事故、设备老化导致的事故、透水事本较高、适应性差

6、，随着国家煤矿安全机制的健全，故、顶板事故等，其发生原因除了矿井本身具有高度井下人员安全及矿井安全成为现实需要，实时通信危险性外，更重要的还有人为因素和技术因素，包括成为必须。通过嵌入式ＦＰＧＡ方式开发的相关产品通讯不畅导致救援不及时、事故前期的预见性不足、具有成本低、实时通信、开发难度小、集成方案多等安全意识淡薄导致技术投入落后和安全设施不齐全特性。本次设计方案通过衡量开发速度、难度、后期等。随着国家对煤矿安全的重视程度不断提高，涉扩展性、产品便携性等方面，最终确定该开发平台以及煤矿安全相关的技术快速发展，其中煤矿通讯装ＸＵＰＶ５－ＬＸ１１０Ｔ开发板为基础，以软核ＭｉｃｒｏＢｌａｚｅ备技

7、术发展较为突出。为核心处理器代替ＤＳＰ专用处理器，Ｌｉｎｕｘ系统选择笔者以井上井下、井内通讯在当前阶段极为迫ＰｅｔａＬｉｎｕｘ操作系统进行移植开发，通信控制协议选切的现实需要为出发点，针对煤矿通信设备进行研择ＳＩＰ协议。１ＳＩＰ移动通讯终端平台设计收稿日期：２０１４－０２－１６；２０１４－０５－０８修订音频采集模块采用ＶＨＤＬ描述，在ＸｉｌｉｎｘＩＳＥ开基金项目：山西省科学技术发展计划项目（２０１２０３１３００２－１）；