基于WiFi的語音礦燈設計

王飛

(1.瓦斯災害監控與應急技術國家重點實驗室， 重慶 400037； 2.中煤科工集團重慶研究院有限公司， 重慶 400039)

0 引言

隨著智能礦山建設推進，大量智能裝備在煤礦井下推廣應用[1-2]。智能礦燈作為工作人員常用設備，具有照明、語音通話、人員定位和視頻拍照等多種功能[3-4],為礦工的安全提供了重要保證。許多研究者對礦燈進行了研究。張帝等[5]基于LoRa無線通信技術和物聯網操作系統RT-Thread設計了一種集井下照明、環境狀態感知、人員狀態監測與定位、無線通信與安全報警的多功能礦燈，但是通信帶寬低、無語音采集和播放功能。劉朝陽等[6]設計了一種礦用通信礦燈，將TD-LTE技術與礦燈相融合，具有語音通話功能，但是存在功耗高、硬件復雜等缺點。戴劍波[7]設計了一種低功耗多模定位礦燈，僅集成了定位功能。吳靜然等[8]設計了一種基于WiFi技術的煤礦井下智能終端設備，該設備集環境信息采集、人員定位和信息交互功能于一體，但沒有語音采集和播放、雙向對講功能。綜上可知，現有礦燈大多只具有照明、定位、環境感知等功能，沒有語音對講功能。鑒此，本文設計了一種基于WiFi的語音礦燈，該語音礦燈具有照明與語音對講功能，調度臺工作人員可隨時與井下佩帶該礦燈的工作人員進行語音對講，為智能礦山建設提供了一個低成本、低功耗語音通信終端設備。

1 語音礦燈設計

1.1 工作原理

基于WiFi的語音礦燈以工業以太環網和WiFi網絡為傳輸平臺[9]，采用VoIP語音通信技術[10-11]實現語音播放、音頻采集、與調度臺對講功能。……