CN201789549U - 一种工业对讲的电话接口 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业对讲的公用交换电话网接入方案，公开了一种工业对讲的电话接口，包括中继接口模块、up控制单元、主叫挂机检测电路、线路驱动电路、平衡桥电路、提示音产生电路和静音切换电路，中继接口模块与公共交换电话网PSTN的线路输入信号、up控制单元、主叫挂机检测电路及提示音产生电路连接；up控制单元与提示音产生电路、静音切换电路、主叫挂机检测电路连接；线路驱动电路设置于主叫挂机检测电路与静音切换电路之间；静音切换电路与平衡桥电路连接；平衡桥电路接对讲系统。本实用新型使得PSTN公共交换电话网中任何一个电话用户可以直接与内部对讲系统进行全范围广播及双工通话。安装接线简单，工作稳定，音质清晰。

Description

一种工业对讲的电话接口

技术领域

 本实用新型涉及一种工业对讲的公用交换电话网（PSTN）接入方案，具体应用于工矿企业内部对讲的通讯。

背景技术

在工矿企业的内部通讯系统中，内部对讲系统因方便、快捷、一键到位、广播寻呼等针对企业应用而设计的各项功能极大地满足了用户的需求，占有了较大的比重。

现有技术在实际应用中，存在工业对讲产品与外线电话接口电路一般只能进行广播呼叫，不能双工通话的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工业对讲的电话接口，他具有采用中继接口模块对公共交换电话网PSTN的线路输入信号进行检测，当检测到反极性启动信号时，通过UP控制单元开启静音切换电路，主叫挂机检测电路检测主叫挂机信号，当读取到主叫挂机信号时，UP控制单元将静音切换电路释放，复位模拟摘机控制信号；当检测到铃流启动信号时，UP控制单元控制中继接口模块进行模拟摘机，使中继接口模块输出音频话音信号，由UP控制单元开启静音切换电路，之后再检测主叫摘机信号（即忙音），如读取到信号则将中继接口模块电路释放，关闭静音切换电路，实现公共交换电话网中任何一个用户与对讲用户既可以进行广播呼叫，又可以实现双工通话的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种工业对讲的电话接口，其特征在于，包括中继接口模块、up控制单元、主叫挂机检测电路、线路驱动电路、平衡桥电路、提示音产生电路和静音切换电路。

所述中继接口模块包括铃流及反极性检测子模块、摘挂机执行子模块及线路状态检测子模块，所述铃流及反极性检测子模块、摘挂机执行子模块及线路状态检测子模块与公共交换电话网PSTN的线路输入信号及所述up控制单元连接，所述中继接口模块还与所述主叫挂机检测电路及所述提示音产生电路连接。

所述UP控制单元还与所述提示音产生电路、静音切换电路、主叫挂机检测电路连接。

所述线路驱动电路设置于所述主叫挂机检测电路与静音切换电路之间。

静音切换电路与平衡桥电路连接。

平衡桥电路连接对讲系统。

对上述基础结构的优选方案为，所述平衡桥电路包括平衡桥路组件、平衡调节器件及输入输出端口保护器件。

平衡桥路组件包括第一电阻（Z1）、第二电阻（Z2）和第三电阻（Z3），第一电阻（Z1）、第二电阻（Z2）、第三电阻（Z3）构成桥路各一臂，平衡调节器件（VR1）构成桥路另一臂，其依次串联构成回路。

对讲语音通道连接所述输入输出端口保护器件后与所述第一电阻（Z1）并联；外线电话中继接口信号输入端与所述第一电阻（Z1）、第二电阻（Z2）或第三电阻（Z3）、平衡调节器件（VR1）并联；外线电话语音呼叫信号输出端与所述第一电阻（Z1）、第三电阻（Z3）或第二电阻（Z2）、平衡调节器件（VR1）并联。

对上述技术方案的改进为，还包括工作状态指示灯，工作状态指示灯与UP控制单元连接。

对上述技术方案进一步的改进为，还包括线路异常指示灯，所述线路异常指示灯与所述中继接口模块连接。

本实用新型的优点在于：

1．本实用新型采用中继接口模块对公共交换电话网PSTN的线路输入信号进行检测，当检测到反极性启动信号时，中继接口模块中的线路状态检测子模块对线路状态进行检测，将检测到的线路状态信号发送给UP控制单元，通过UP控制单元开启静音切换电路，之后UP控制单元通过主叫挂机检测电路检测主叫挂机信号，当读取到主叫挂机信号时，将静音切换电路释放，复位模拟摘机控制信号；当检测到铃流启动信号时，UP控制单元控制中继接口模块电路进行模拟摘机，使中继接口模块输出音频话音信号，UP控制单元控制开启静音切换电路，以开启通路，之后UP控制单元通过主叫挂机检测电路检测主叫挂机信号（即忙音），当读取到主叫挂机信号时，将静音切换电路释放，复位模拟摘机控制信号。

本实用新型对铃流及反极性两种启动方式进行识别、处理，使PSTN公共交换电话网中任何一个用户与对讲用户之间进行广播呼叫及双工通话，满足用户进行指令广播、对讲通讯的需求，解决了现有技术中工业对讲产品与外线电话接口电路一般只能进行广播呼叫，不能双工通话的问题。

2．本实用新型通过提示音产生电路产生语音信号，当外线主叫用户呼叫接通时，由UP控制单元控制其通过中继接口模块向外线主叫用户输出提示语音，告之被叫的广播通道已接通，可以进行广播呼叫。

3、在UP控制单元上设置工作状态指示灯，对其工作状态进行监控。

4、通过增加线路状态检测电路及线路异常指示灯，当线路处于非正常状态时，由线路异常指示灯及时进行报警。

本实用新型公开了一种内部对讲与PSTN公共交换电话网连接的解决方案，通过本实用新型，PSTN公共交换电话网中任何一个电话用户可以直接与内部对讲系统进行全范围广播及双工通话。安装接线简单，只需接入二芯电话线至本实用新型的中继接口模块即可，工作稳定，音质清晰。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的电路框图。

图3为本实用新型的静音切换电路及平衡桥电路示意图。

图4是本实用新型UP控制单元的工作流程图。

其中，Z1-第一电阻，Z2-第二电阻，Z3-第三电阻，VR1-平衡调节器件，TR1-第一变压器，TR2-第二变压器。

具体实施方式

如图1所示的本实用新型的结构框图，本技术方案主要由中继接口模块、up控制单元、主叫挂机检测电路、线路驱动电路、平衡桥电路、提示音产生电路和静音切换电路组成。

中继接口模块与公共交换电话网PSTN的线路输入信号、up控制单元、主叫挂机检测电路及提示音产生电路连接；中继接口模块中设置有用于检测线路输入信号启动方式的铃流及反极性检测子模块、用于实现模拟摘挂机的摘挂机执行子模块、用于检测线路上各种工作状态的线路状态检测子模块。更加优选的技术方案为，中继接口模块还设置有线路状态指示灯。

UP控制单元与提示音产生电路、静音切换电路、主叫挂机检测电路连接；线路驱动电路设置于主叫挂机检测电路与静音切换电路之间；静音切换电路与平衡桥电路连接；平衡桥电路连接对讲系统。

其目的在于，使中继接口模块具有振铃检测、反极性检测、线路非正常状态检测等检测功能及模拟摘挂机控制功能，线路输入信号La、Lb经过流过压保护电路后，将检测到的振铃、反极性送至up控制单元进行处理；线路非正常状态检测到的信号直接输出经过线路异常指示灯进行报警指示；up控制单元送来的模拟摘、挂机信号送至中继接口模块，实现接口模拟摘、挂机，将线路上的信号变换输出至音频放大电路，见图2。

UP控制单元的输入端与主叫挂机检测电路连接的目的在于获取主叫挂机信号。UP控制单元的输出端与中继接口模块连接，将其对反极性启动信号、振铃启动信号处理判断后输出的模拟摘机控制信号发送给中继接口模块，通过中继接口模块的摘挂机执行子模块实现模拟摘机；UP控制单元的输出端还与静音切换电路连接，控制静音切换电路的开启与关闭。UP控制单元还与提示音产生电路连接，用于当外线主叫用户呼叫接通时，由UP控制单元控制其通过中继接口模块向外线主叫用户输出提示语音，告之被叫的广播通道已接通，可以进行广播呼叫。

结合图2所示的本实用新型的电路框图可知，中继接口模块的输出端连接UP控制单元，将检测到的反极性启动信号、振铃启动信号、线路状态信号发送给UP控制单元；中继接口模块的输出端还连接有主叫挂机检测电路，线路信号经中继接口模块处理后输出音频信号，分为两路：一路送至音频放大电路；另一路至运放电路U3A，经处理后送入主叫挂机检测电路U1，该主叫挂机检测电路U1可以对300Hz~640Hz频带的音频信号进行检测，输出完整的方波信号给UP控制单元，通过UP控制单元对主叫挂机信号特定的结构（完整的方波信号宽度、重复出现的时间间隔长度）等要素进行判别。

本实用新型的工作原理为：中继接口模块完成振铃检测、反极性检测、线路非正常状态检测及模拟摘挂机执行功能。如图1所示，线路输入信号La、Lb经过流过压保护电路后，送入中继接口模块,由中继接口模块的铃流及反极性检测子模块对铃流及反极性启动两种工作方式进行检测：中继接口模块的铃流及反极性检测子模块对公共交换电话网PSTN的线路输入信号进行检测，当检测到线路输入铃流启动信号时，中继接口模块的线路状态检测子模块对输入的铃流信号进行检测，如果线路正常，则输出振铃启动信号给UP控制单元，由UP控制单元处理后输出模拟摘机控制信号给中继接口模块，实现模拟摘机，同时UP控制单元控制静音切换电路开启语音信道输出电路，中继接口模块将输入的线路信号处理成音频频信号，将主叫用户的广播信号经线路驱动电路放大后，经静音切换电路由平衡桥电路输出给对讲系统。

主叫挂机检测电路检测由中继接口模块输出的音频信号，当UP控制单元判断出由主叫挂机检测电路发来的为主叫挂机信号时，UP控制单元将主叫挂机信号发送给中继接口模块，并且输出控制信号关闭静音切换电路，回到初始状态。

当检测到反极性启动信号时，由UP控制单元控制静音切换电路开启，之后再通过主叫挂机键检测主叫挂机信号，当读取到挂机信号时，UP控制单元控制静音切换电路关闭，释放静音切换电路，复位模拟摘机控制信号，返回到初始状态。

图3给出了本实用新型的一种静音控制及平衡桥电路的具体实施方式。本实施例中的平衡桥电路包括平衡桥路组件、平衡调节器件及输入输出端口保护器件，平衡桥路组件包括第一电阻Z1、第二电阻Z2、第三电阻Z3，第一电阻Z1、第二电阻Z2、第三电阻Z3构成桥路各一臂，平衡调节器件VR1构成桥路另一臂，其依次串联构成回路。对讲语音通道连接所述输入输出端口保护器件后与第一电阻Z1并联，接至桥路的A-C端；外线电话中继接口信号输入端与所述第一电阻Z1、第二电阻Z2或第三电阻Z3、平衡调节器件VR1并联，接至C-D端；外线电话语音呼叫信号输出端与第一电阻Z1、第三电阻Z3或第二电阻Z2、平衡调节器件VR1并联，接至A-B端。

因对讲语音通道信号上包含从外线电话的呼叫信号及其它对讲话站发送来到应答语音信号，二者混和在一对信号线上，容易引起自激振荡。通过调整平衡桥臂的参数，使桥臂处于平衡状态，以消除自激振荡。语音信号经过线路驱动电路放大后，经C2送到REL1进行静音切换（常态通过R2接地，以避免杂音对对讲语音通道的干扰）后，至线路输出变压器TR2，即第二变压器TR2。第一电阻Z1、第二电阻Z2、第三电阻Z3及平衡调节器件VR1组成平衡桥电路，通过平衡调节器件VR1调整桥臂的平衡，第二变压器TR2输出的信号送至桥臂A-B端，桥路平衡后经第一电阻Z1输出，通过过流保护后，输出到对讲线路端口。输入信号经桥臂C-D端VR2音量控制后至第一变压器TR1给中继接口电路，完成对讲语音通道信号地输入。本平衡桥电路的实施方式，通过调整平衡调节器件VR1使电路满足Z1×VR1=Z2×Z3，使电桥处于平衡状态。当有外线主叫用户呼叫信号输入时，其经过中继接口电路处理后送至A-B端语音信号输入端，经耦合后输出至对讲语音通道，此时VCD≈0即中继接口端信号输出最小，从而避免了信号的混和而产生的自激。而对讲用户应答信号从A-C端输入，经耦合后到C-D端送至中继接口电路。

如图4所示的本实用新型UP控制单元的工作流程图，本实用新型整机上电启动工作后，程序自动进入运行状态：先对硬件接口进行初始化，然后进行反极性启动信号检测，如果检测到反极性启动信号，则对反极性启动工作方式设置进行设置，开启静音切换电路，之后检测主机挂机信号，如读取到挂机信号则将静音切换电路释放，复位模拟摘机控制信号，返回到初始状态；未检测到信号则继续检测，直到读取到信号为止。如未检测到反极性启动信号，则对振铃启动信号进行检测，如果检测到振铃启动信号，则对振铃启动工作方式设置进行，控制中继接口模块电路进行模拟摘机动作，输出音频话音信号并且对静音切换电路进行设置，开启通路。之后再检测主叫摘机信号（即忙音），如读取到信号则将中继接口模块电路释放，关闭静音切换电路，返回到初始状态，未检测到信号则继续检测，直到读取到该信号为止。当两个启动信号均未检测到，则返回到初始状态，进行下一次读取操作，程序在上述流程中反复自动运行。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种工业对讲的电话接口，其特征在于，包括中继接口模块、up控制单元、主叫挂机检测电路、线路驱动电路、平衡桥电路、提示音产生电路和静音切换电路，

所述中继接口模块包括铃流及反极性检测子模块、摘挂机执行子模块及线路状态检测子模块，所述铃流及反极性检测子模块、摘挂机执行子模块及线路状态检测子模块与公共交换电话网PSTN的线路输入信号及所述up控制单元连接，所述中继接口模块还与所述主叫挂机检测电路及所述提示音产生电路连接；

所述UP控制单元还与所述提示音产生电路、静音切换电路、主叫挂机检测电路连接；

所述线路驱动电路设置于所述主叫挂机检测电路与静音切换电路之间；

静音切换电路与平衡桥电路连接；

平衡桥电路连接对讲系统。

2.如权利要求1所述的一种工业对讲的电话接口，其特征在于，所述平衡桥电路包括平衡桥路组件、平衡调节器件及输入输出端口保护器件，

平衡桥路组件包括第一电阻（Z1）、第二电阻（Z2）、第三电阻（Z3），第一电阻（Z1）、第二电阻（Z2）、第三电阻（Z3）构成桥路各一臂，平衡调节器件（VR1）构成桥路另一臂，其依次串联构成回路；

对讲语音通道连接所述输入输出端口保护器件后与所述第一电阻（Z1）并联；外线电话中继接口信号输入端与所述第一电阻（Z1）、第二电阻（Z2）或第三电阻（Z3）、平衡调节器件（VR1）并联；外线电话语音呼叫信号输出端与所述第一电阻（Z1）、第三电阻（Z3）或第二电阻（Z2）、平衡调节器件（VR1）并联。

3.如权利要求1或2所述的一种工业对讲的电话接口，其特征在于，还包括工作状态指示灯，工作状态指示灯与UP控制单元连接。

4.如权利要求1或2所述的一种工业对讲的电话接口，其特征在于，还包括线路异常指示灯，所述线路异常指示灯与所述中继接口模块连接。

5.如权利要求3所述的一种工业对讲的电话接口，其特征在于，还包括线路异常指示灯，所述线路异常指示灯与所述中继接口模块连接。

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