專利名稱：具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種煤礦井下通信手機(jī)。
背景技術(shù)：
煤礦井下工作環(huán)境惡劣，水、火、瓦斯、冒頂?shù)炔话踩蛩囟啵藛T、設(shè)備流動(dòng)性大，當(dāng)遇到礦井突發(fā)事故，由于通信網(wǎng)絡(luò)不暢、通信手段單一、網(wǎng)絡(luò)承受能力差，往往造成地面層與地下層之間、地下層與地下層之間信息不通、地面領(lǐng)導(dǎo)層指揮不靈，極易造成重大事故損失，因此，煤礦井下的通信手段必須穩(wěn)定完善，特別是對(duì)井下應(yīng)急通信系統(tǒng)及無(wú)線通信系統(tǒng)提出的要求更是高，而移動(dòng)通信終端更是通信系統(tǒng)中作用最為直接和最為重要的。當(dāng)前，煤礦井下通信終端不在少數(shù)，但只需使用手機(jī)的一個(gè)特殊功能定義的鍵即可實(shí)現(xiàn)向地面指揮中心及時(shí)報(bào)告險(xiǎn)情和發(fā)出求救這一功能的手機(jī)還未出現(xiàn)。。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的煤礦井下通信手機(jī)的呼救功能較弱、不具有一鍵求救功能的不足，本實(shí)用新型提供一種增強(qiáng)呼救功能、具備一鍵求救功能的煤礦井下通信手機(jī)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
一種具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機(jī)，包括外殼、用以給系統(tǒng)提供電源的電源管理模塊、用于實(shí)現(xiàn)通信功能的中央控制模塊、用于通過(guò)無(wú)線射頻技術(shù)將數(shù)據(jù)發(fā)出或接收射頻信號(hào)的無(wú)線通信模塊、用于控制耳麥的語(yǔ)音數(shù)據(jù)的語(yǔ)音處理模塊和用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字/字母按鍵的按鍵矩陣模塊，所述電源管理模塊與中央控制模塊連接，所述中央
控制模塊與無(wú)線通信模塊、語(yǔ)音處理模塊和按鍵矩陣模塊連接，所述
無(wú)線通信模塊連接天線，所述按鍵矩陣模塊還包括求救鍵、用于當(dāng)求
救鍵被按下的維持時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)閾值后觸發(fā)求救報(bào)警電路的啟動(dòng)電路
和用于當(dāng)接收到觸發(fā)信號(hào)將求救信號(hào)發(fā)送到中央控制模塊的求救報(bào)警
電路；所述求救鍵連接所述啟動(dòng)電路，所述啟動(dòng)電路連接所述求救報(bào)
警電路，所述求救報(bào)警電路連接所述中央控制模塊。
本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為該煤礦井下通信手機(jī)包括有外殼；在
外殼內(nèi)設(shè)有電路板，采用鋰電池供電，電池通過(guò)電源管理模塊和主板
上其它模塊相連，按鍵模塊和中央控制模塊相連，中央控制模塊與無(wú)
線通信模塊相連，無(wú)線通信模塊連接有天線，語(yǔ)音處理模塊和中央處
理模塊相連。
在通信手機(jī)中，除了能與目前市面上所推出的一般井下移動(dòng)通信手機(jī)一樣能實(shí)現(xiàn)基本的通話、短信等功能外，有機(jī)地結(jié)合了按鍵矩陣模塊電路，利用新設(shè)計(jì)定義的求救鍵將求救指令發(fā)送給指揮中心處理，實(shí)現(xiàn)一鍵求救。
出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，求救者只需通過(guò)求救鍵在最短的時(shí)間內(nèi)將突發(fā)狀況報(bào)告給指揮中心，指揮中心精確地定位到求救者的位置，及時(shí)開展搶險(xiǎn)工作，可將損失降低到最小程度。所以把一鍵求救與通信終端技術(shù)結(jié)合起來(lái)，非常有用并且具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。.
本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在1、增強(qiáng)呼救功能、具備一鍵求救功能；2、指揮中心精確地定位到求救者的位置；3、便于及時(shí)展開搶險(xiǎn)工作。


圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路模塊框圖及天線示意圖。圖2是電源管理及充電模塊的原理框圖。圖3是中央控制模塊的原理框圖。
圖4是無(wú)線通信模塊的原理框圖。圖5是按鍵矩陣模塊的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)D1—圖5， 一種具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機(jī)，包
括外殼、用以給系統(tǒng)提供電源的電源管理模塊、用于實(shí)現(xiàn)通信功能的
中央控制模塊、用于通過(guò)無(wú)線射頻技術(shù)將數(shù)據(jù)發(fā)出或接收射頻信號(hào)的
無(wú)線通信模塊、用于控制耳麥的語(yǔ)音數(shù)據(jù)的語(yǔ)音處理模塊和用于實(shí)現(xiàn)
數(shù)字/字母按鍵的按鍵矩陣模塊，所述電源管理模塊與中央控制模塊連
接，所述中央控制模塊與無(wú)線通信模塊、語(yǔ)音處理模塊和按鍵矩陣模
塊連接，所述無(wú)線通信模塊連接天線，所述按鍵矩陣模塊還包括求救
鍵、用于當(dāng)求救鍵被按下的維持時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)閾值后觸發(fā)求救報(bào)警電
路的啟動(dòng)電路和用于當(dāng)接收到觸發(fā)信號(hào)將求救信號(hào)發(fā)送到中央控制模
塊的求救報(bào)警電路；所述求救鍵連接所述啟動(dòng)電路，所述啟動(dòng)電路連
接所述求救報(bào)警電路，所述求救報(bào)警電路連接所述中央控制模塊。結(jié)合圖1，本實(shí)用新型具有一鍵求救功能的煤礦井下移動(dòng)通信終
端，在外殼內(nèi)設(shè)有電路板，采用鋰電池供電，電池通過(guò)電源管理模塊
和主板上其它模塊相連，按鍵模塊和中央控制模塊相連，中央控制模
塊與無(wú)線通信模塊相連，無(wú)線通信模塊連接有天線，語(yǔ)音處理模塊和
中央處理模塊相連。
結(jié)合圖2至圖5，電源管理模塊由電源管理芯片、LD0芯片和DC/DC芯片組成。電源通過(guò)保險(xiǎn)絲F400和限流電阻與電源管理模塊相連，并
且通過(guò)電源芯片IC400, U400， U401和U402變換成系統(tǒng)所需要的供電電壓。常按開機(jī)鍵S621維持至少1秒鐘，S621在觸發(fā)后，電源管理芯片IC400開始工作，并立即使能LDO芯片U401， LDO芯片U401開始輸出，電源管理芯片IC400同時(shí)給中央控制芯片U200提供復(fù)位信號(hào)，隨后中央控制芯片U200開始啟動(dòng)，并反饋信號(hào)給電源管理芯片IC400表示輸出電壓沒(méi)有問(wèn)題，電源管理芯片IC400收到反饋信號(hào)后正常工作。若電源管理芯片IC400不能收到中央控制芯片U200的反饋信號(hào)，則電源管理芯片IC400隨即切斷所有供電。在電源管理芯片IC400和LD0芯片U401打開后，系統(tǒng)其它模塊等待中央控制模塊的命令，中央控制芯片U200根據(jù)系統(tǒng)安排依次打開電源管理芯片IC400其它支路、LDO芯片U400和DC/DC芯片U402。電源通過(guò)電阻連到中央控制芯片U200的ADC管腳上，作為電源檢測(cè)，如電源的電壓波動(dòng)范圍不在系統(tǒng)設(shè)定的范圍之內(nèi)，則中央控制芯片U200會(huì)通知電源管理芯片IC400強(qiáng)行關(guān)機(jī)。在系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，若常按開機(jī)鍵S621位置至少2秒鐘，電源管理芯片IC400則產(chǎn)生關(guān)機(jī)中斷送給中央控制芯片U200，中央控制芯片U200在做好準(zhǔn)備工作后，通知電源管理芯片IC400關(guān)機(jī)。中央處理芯片U200是一款32位的A體處理器，它是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，可以通過(guò)24根地址線和32位數(shù)據(jù)線以及SPI， IIC， UART等接口和外圍模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制。在本實(shí)用新型中，中央處理模塊通過(guò)并行接口以總線的方式控制語(yǔ)音處理模塊，以SPI接口和無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，和電源管理模塊通信則通過(guò)I工C的方式進(jìn)行。按鍵和其它電路則通過(guò)中斷和GPIO 口來(lái)實(shí)施控制和數(shù)據(jù)交互。由于自身具有A/D轉(zhuǎn)換接口，所以可以對(duì)電源進(jìn)行檢測(cè)。在無(wú)線通信模塊電路中，主芯片U100是一款無(wú)線射頻模塊，支持
IEEE802. lib和IEEE802. llg。 IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)是符合IEEE規(guī)范的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它工作于2. 4GHz免授權(quán)頻段，支持13個(gè)最大速率54Mbps的信道。無(wú)線通信主芯片U100由于集成了收發(fā)器和功放，供電電壓較多且有時(shí)序要求，電源管理芯片IC400， LDO芯片U400和DC/DC芯片U402分別對(duì)無(wú)線通信主芯片U100供電，通過(guò)電源管理芯片IC400和中央控制芯片U200對(duì)它們進(jìn)行分別控制以滿足上電時(shí)序的要求。對(duì)無(wú)線通信主芯片U100上電完成后，要提供復(fù)位信號(hào)，其內(nèi)部上電完成會(huì)提供高電平，該電平經(jīng)過(guò)與門U101做個(gè)延時(shí)后供給，無(wú)線通信主芯片U100在收到復(fù)位信號(hào)后完成上電和啟動(dòng)，開始和中央控制芯片U200通過(guò)SPI接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，無(wú)線通信主芯片U100被成功配置之后處于收發(fā)或待機(jī)狀態(tài)。在發(fā)射狀態(tài)下，中央控制芯片U200將要發(fā)送的數(shù)據(jù)或每隔20ms從語(yǔ)音處理模塊那里接收語(yǔ)音包，通過(guò)SPI接口傳輸給無(wú)線通信主芯片UIOO，無(wú)線通信主芯片U100內(nèi)部進(jìn)行編碼調(diào)制，經(jīng)過(guò)內(nèi)部射頻放大器放大，外部匹配電路和濾波器F100后由天線AN100發(fā)射出去。接收時(shí)，射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波器FIOO，匹配電路送至無(wú)線通信主芯片U100進(jìn)行信號(hào)處理，得到數(shù)字信號(hào)，再由SPI接口送給中央控制芯片U200，中央控制芯片U200根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容，或發(fā)送給語(yǔ)音處理模塊，或做其它處理。
在按鍵矩陣模塊電路中，除了正常數(shù)字功能鍵以外，還額外設(shè)計(jì)一個(gè)求救鍵S602。求救鍵是為適應(yīng)煤礦工作環(huán)境而在本實(shí)用新型專門開發(fā)的。當(dāng)沒(méi)有任何按鍵按下時(shí)，中斷信號(hào)KEY一INT—直處于高電平狀態(tài)。當(dāng)長(zhǎng)按求救鍵S602維持1秒以上時(shí)，矩陣中斷電路的求救報(bào)警線路上的二極管導(dǎo)通，使中斷管腳KEY一INT變成低電平，產(chǎn)生中斷，中斷處理模塊檢測(cè)到求救事件的發(fā)生，將該中斷發(fā)送到中央控制模塊， 中央控制模塊將產(chǎn)生報(bào)警短信指令通過(guò)無(wú)線通信模塊無(wú)線連接到基站 /AP，發(fā)送給短信警報(bào)處理服務(wù)器。短信警報(bào)處理服務(wù)器自動(dòng)回復(fù)確認(rèn) 信息，通過(guò)基站/AP、手機(jī)無(wú)線通信模塊，到達(dá)中央控制模塊，以提示 "系統(tǒng)收到求救警報(bào)"。短信警報(bào)處理服務(wù)器通過(guò)確定發(fā)出報(bào)警指令的 基站/AP基本方位，來(lái)定位發(fā)送指令的手機(jī)位置，將位置信息發(fā)送報(bào) 警監(jiān)控中心。報(bào)警監(jiān)控中心接到信息后，發(fā)送"人工已確認(rèn)報(bào)警"的 信息反饋給手機(jī)的中央控制模塊，并同時(shí)發(fā)布警報(bào)信息給警報(bào)處理服 務(wù)器，由警報(bào)處理服務(wù)器將警報(bào)信息發(fā)送給其他手機(jī)終端，以此來(lái)實(shí) 現(xiàn)一鍵求救的功能。
權(quán)利要求1、一種具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機(jī)，包括外殼、用以給系統(tǒng)提供電源的電源管理模塊、用于實(shí)現(xiàn)通信功能的中央控制模塊、用于通過(guò)無(wú)線射頻技術(shù)將數(shù)據(jù)發(fā)出或接收射頻信號(hào)的無(wú)線通信模塊、用于控制耳麥的語(yǔ)音數(shù)據(jù)的語(yǔ)音處理模塊和用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字/字母按鍵的按鍵矩陣模塊，所述電源管理模塊與中央控制模塊連接，所述中央控制模塊與無(wú)線通信模塊、語(yǔ)音處理模塊和按鍵矩陣模塊連接，所述無(wú)線通信模塊連接天線，其特征在于所述按鍵矩陣模塊還包括求救鍵、用于當(dāng)求救鍵被按下的維持時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)閾值后觸發(fā)求救報(bào)警電路的啟動(dòng)電路和用于當(dāng)接收到觸發(fā)信號(hào)將求救信號(hào)發(fā)送到中央控制模塊的求救報(bào)警電路；所述求救鍵連接所述啟動(dòng)電路，所述啟動(dòng)電路連接所述求救報(bào)警電路，所述求救報(bào)警電路連接所述中央控制模塊。
專利摘要一種具有一鍵求救功能的煤礦井下通信手機(jī)，包括外殼、電源管理模塊、中央控制模塊、無(wú)線通信模塊的語(yǔ)音處理模塊和用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字/字母按鍵的按鍵矩陣模塊，電源管理模塊與中央控制模塊連接，中央控制模塊與無(wú)線通信模塊、語(yǔ)音處理模塊和按鍵矩陣模塊連接，所述無(wú)線通信模塊連接天線，按鍵矩陣模塊還包括求救鍵、用于當(dāng)求救鍵被按下的維持時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)閾值后觸發(fā)求救報(bào)警電路的啟動(dòng)電路和用于當(dāng)接收到觸發(fā)信號(hào)將求救信號(hào)發(fā)送到中央控制模塊的求救報(bào)警電路；求救鍵連接啟動(dòng)電路，啟動(dòng)電路連接求救報(bào)警電路，求救報(bào)警電路連接中央控制模塊。本實(shí)用新型能增強(qiáng)呼救功能、具備一鍵求救功能。
文檔編號(hào)H04M1/247GK201307877SQ20082016955
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者包建義, 欽 李, 趙明高, 雯 鄭, 錢克勤 申請(qǐng)人:杭州綠宇科技有限公司