基于CTI技術的有線/無線指揮通信調度機設計

0引言

　　指揮調度通信系統是根據指揮關系建立的用于保障指揮的專用通信系統，作為公用通信網的一個分支，廣泛應用于冶金、電力、石油、化工、鐵路、航空、交通、公安、軍隊等領域，為我國各行各業的高效運行發揮著重要作用。調度機設備是指揮調度通信網中的核心，它的功能是完成接人節點鏈路的匯集、交換、控制和分配，以滿足不同的指揮通信要求[1]。隨著計算機技術、電子技術、通信技術的迅猛發展和社會需求的日益增長，調度機的發展經歷了調度功能從單一到多樣、控制方式從人工到程控、通信體制從模擬到數字、組網方式從單級到多級的發展過程[2]。在專網、民航空中交通管制等指揮系統中，超短波無線通信用于地面與空中通信聯絡，因此對融合有線、無線的話音指揮調度提出迫切需要。本文介紹的基于CTI技術的有線/無線指揮通信調度機就是根據這種需求研制的一種現代通信調度設備。該設備將基于計算機的智能技術運用到有線/無線話音的發送、接收及管理中，提高了對通信的控制能力，實現了高效、靈活、可靠的調度通信。

1.CTI技術及其特點

　　CTI(計算機電信集成)技術將計算機技術和電信網絡連接，集成了PB*(用戶交換機)的呼叫處理能力與計算機的數據處理和控制功能，讓計算機能夠處理電話語音信號，以提供將電話網絡的信號傳送和計算機的數據庫資源及編程能力結合起來的業務。該技術將數字時分交換、DSP(數字信號處理)、總線、計算機、網絡通信集成于一體，把計算機系統的用戶界面、數據庫、應用軟件與交換通信系統的呼叫控制相結合，提供基于呼叫的數據選擇、計算機撥號、呼叫監視、智能路由和語音處理等功能，而且能夠實現多種媒體類型的信息傳送，包括實時與非實時信號，如傳真、電子郵件和視頻信號等[3-4]。

　　目前基于微機平臺以板卡構建的CTI系統的關鍵技術主要有語音板卡技術、語音總線技術和機問擴展總線技術。語音板卡完成語音信號從PSTN(公共電話交換網)到計算機總線的連接，通過板卡上專用DSP芯片處理語音信號和完成交換功能。語音總線使各種功能專一的語音板卡連接成一個有機的整體，同時實現微機CTI系統卡間交換。機間擴展總線將獨立的語音計算機互連成一個大系統，擴展了單臺微機的呼叫處理能力，增加了服務功能[5]。

　　CTI技術具有以下特點[6]：充分利用計算機的信息處理能力;組網方便，操作靈活;提高通信線路的利用率;系統接口豐富，成本低;與電信網和計算機網絡的無縫連接;節省人力資源，提高指揮效能。

2.系統組成

　　基于CTI技術的有線/無線指揮通信調度機組成如圖1所示。調度機主要由數字交換控制模塊、超短波電臺接口模塊、外線接口模塊及電源模塊組成。外線接口模塊可靈活適配自動/磁石/共電3種制式的外部有線話路;超短波電臺接口模塊完成與VHF單頻段、VHF/UHF雙頻段系列電臺的連接，實現對空無線語音的指揮調度;數字交換控制模塊采用CTI技術在一臺計算機中配備多種接口/功能的電話語音卡，通過軟件控制完成整個設備的數字時分交換，實現對內、對外，有線、無線的語音指揮調度;其中RS-485數據通信卡提供4路串行RS-485總線，實現各模塊及調度終端之間的實時性要求高的控制信令、狀態信息的數據通信鏈路;使用網絡中間件,通過網口形成與調度終端間的寬帶數據通道;電源模塊提供所需的饋電與鈴流。

3.硬件設計

　　3.1數字交換控制模塊

　　圖2為數字交換控制模塊組成框圖。該模塊主要由標準多媒體工業控制機、平板顯示器、鍵盤/鼠標、模擬用戶語音卡、環路中繼語音卡、數字中繼卡、網絡適配卡、RS-485數據通信卡紕成。

　　數字中繼卡提供標準E1接口，支持一號、七號及數字一號信令，通過75Ω同軸電纜連接，實現數字中繼全自動直撥進網，同時，集成電話會議功能;模擬用戶語音卡提供多路二線模擬Z接口，用以連接外線、超短波電臺接口模塊的語音通道、調度終端、普通電話用戶，在H.100總線支持下構成數字時隙內部交換網;環路中繼語音卡提供多條二線環路接口，形成環路中繼組網能力;網絡適配卡提供1OMbit·s-1/100Mbit·s-1以太網口，形成與調度終端間的寬帶鏈路;RS-485數據通信卡以主從查詢方式提供RS-485總線構成調度終端、外線/超短波電臺接口模塊與數字交換控制模塊間的控制信令/狀態信息的數據通道;平板顯示器、鍵盤、鼠標完成人機交互功能;標準多媒體工業控制機作為計算控制處理平臺，在數字交換控制軟件的統一調度下，通過使用SQLSetver2000數據庫和調用各種API(應用程序接口)函數，調度相應板卡的驅動程序對底層硬件進行操作處理，實現塒各種板卡、語音信令信息的控制、處理、存儲和管理，使各種板卡協調工作形成整體，完成各種功能。

　　3.2外線接口模塊

　　圖3為外線接口模塊組成框圖。

　　CPU采用ATMEL公司單片機處理器AT89C55，其指令系統與MCS-51完全兼容，片內20kB的Flash存儲器具有1000次擦寫能力，256B的RAM，3層可編程加鎖，8個中斷源以及空閑低功耗等功能。RS-485總線收發器采用MA*lM公司的MA*485芯片。地址譯碼電路采用ALTERA在線可編程器件EPM7128STC100。使用8kB片外RAM作為數據存儲。外線接口板負責外部自動/共電/磁石接口和內部Z接口適配、外線鈴流檢測和對磁石用戶發鈴。電源由專用模塊組成，提供+5V、+12V和鈴流～75V電壓。PW1A～PW15A為驅動外線接口板發鈴地址信號;PW1B～PW15B為驅動外線接口板內部用戶有源負載地址信號;PW1C～PW15C為驅動外線接口板外部用戶有源負載地址信號;PW1D～PW15D為驅動外線接口板話路繼電器地址信號;/PR1E～/PR15E為檢測外線接口板鈴流呼入地址信號;/PR1F～/PR15F為檢測外線接口板磁石專線自動設置地址信號。

　　3.3超短波電臺接口模塊

　　圖4為超短波電臺接口模塊組成框圖。該模塊主要完成對多部VHF單頻段、VHF/UHF雙頻段系列電臺的波道選擇控制和語音收發鍵控，實現對空的話音指揮調度。

　　采用AT89C55單片機的微處理主控制電路控制多塊VHF單頻段、VHF/UHF雙頻段電臺接口板，處理RS-485數據通信報文。包括：接收和發送電臺占用、波道控制信息、發送電臺的鏈路通/斷、遙控/主控、占用波道頻率等狀態信息;RS-485接口電路使用MA*485實現總線物理層功能;控制接口板上的切換電路完成調度系統與人工系統對電臺操作的自動切換;PTT掃描用以確定調度終端無線話音收發;電源提供正常工作所需要的幾種直流電源。

4.軟件設計

　　4.1數字交換控制軟件

　　數字交換控制軟件為調度機主控軟件，它是以中文Windows2000Server為操作系統、SQLServer2000為數據庫、使用VC6.0工具進行設計的Windows應用程序。軟件采用了面向對象、網絡中間件等先進、流行的程序設計方法，利用從硬件層抽象且封裝好的電話語音卡API、ACE(自適配通信環境)中間件進行開發。

　　圖5為數字交換控制軟件模塊結構圖。

　　a)調度機軟件主界面模塊：提供應用程序主窗口，將各功能程序模塊結合在一起形成一有機系統。

　　b)初始化模塊：檢測并初始化各電話語音卡和RS-485數據通信卡;建立進行交換的數據表并對表中元素置初值;定時器初始化，準備啟動數字交換工作循環。

　　c)系統設置模塊：利用友好的圖形用戶界面對各種系統數據進行設置與修改，供數字交換處理各程序使用，包括邏輯通道分配模塊、外線配置模塊、電話單機配置模塊、局數據設置模塊、系統運行參數設置模塊、通用終端配置模塊和無線終端配置模塊;其中無線終端配置又包括單手機通信單元配置模塊和無線通信單元配置模塊。

　　d)交換處理模塊：是整個調度機的核心部分，在其他模塊的支持下，實現各種實時交換控制業務，使整機按照預定進程可靠地工作。有線終端處理模塊主要完成通用終端和單手機通信單元的單鍵直撥和各種呼叫處理;電話單機處理模塊主要實現內部普通電話機用戶的呼叫處理功能;外線處理模塊主要完成自動/共電/磁石3種制式的外線呼入和呼出;無線電臺處理模塊完成無線單元與超短波電臺的語音通道建立與拆除，實現對電臺的遠端遙控;電話會議處理模塊實現內部有線終端和外部磁石專線的多組多方會議;環路中繼處理模塊提供電腦話務員和人工轉接兩種方式，完成調度機的半自動直撥入網功能;數字中繼處理模塊完成多種信令處理，實現調度機的全自動直撥入網功能。

　　e)RS-485數據收發模塊：完成RS-485總線上實時控制信令和狀態信息的數據報接收和發送。

　　f)網絡通信模塊：ACE[7]是可以自由使用、開放源碼的面向對象構架，在其中實現了許多用于并發通信軟件核心模式。ACE提供了一組豐富的可復用C++包裝外觀(wrapper Facade)和構架組件，可跨越多種平臺完成通用的通信軟件任務。考慮到性能和開發時間，采用ACE實現數字交換控制模塊與通用終端之間的以太局域網數據鏈路。

　　g)電話記錄數據庫管理模塊：在SQLServer2000數據庫引擎支持下，完成各種電話呼叫信息(包括有線、無線)的記錄和查詢;采用E*cel混合編程實現記錄數據的備份、管理。

　　h)異常處理模塊：該模塊對各種軟件異常和錯誤操作給出相應的處理。

　　4.2外線接口模塊軟件

　　a)輸入處理：初始采集線路類別信號，實時采集鈴流呼入信號和RS-485總線上的報文等，并進行相應的事件登記。

　　b)內部處理：分析鈴流呼入事件，編制相應報文;分析數字交換控制模塊發來的各類報文，實時編制語音通道的接通、復原和振鈴等控制任務。

　　c)輸出處理：實時驅動：RS-485接口，向數字交換控制模塊發送編制的各類報文，實時驅動語音通道的接通、復原和發鈴等。

　　4.3超短波電臺接口模塊軟件

　　a)輸入處理：實時采集電臺數據信號和RS-485總線上的報文等，并進行相應的事件登記。

　　b)內部處理：分析各種輸入事件，編制相應報文;分析數字交換控制模塊發來的各類報文，實時編制語音通道的接通，驅動相應的繼電器，實現語音信號收發任務;對相應電臺接口板而言，發送適合的數據指令信息。

　　c)輸出處理：實時驅動RS-485接口，向數字交換控制模塊發送編制的各類報文，實時驅動語音通道的接通，驅動相應的繼電器和控制電路，控制語音信號收發任務。

5.結束語

　　本文描述了一種基于CTI技術的有線/無線指揮通信調度機的軟、硬件設計技術。該調度機是一種全集成、無阻塞的數字程控調度機，集指揮調度、全數字時分交換、數據庫查詢、電話會議、外線靈活接入、超短波電臺集中遙控、維護管理等多種功能為一體，實現了快速、高效、靈活、可靠的指揮調度通信，對指揮系統目前存在的內外通信連接環節多，以及切換、轉接、交換不便于管理等問題的解決具有針對性，滿足了多種單位自動化系統組織協調、實施指揮調度通信的需要。所設計的指揮通信調度機符合國家、軍隊和電信管理部門的有關標準和技術規范，已在某些領域得到實際應用。

篇2：產品技術任務書設計程序

　　產品技術任務書設計程序

　　第一條技術任務書是產品在初步設計階段內，由設計部門向上級對計劃任務書提出體現產品合理設計方案的改進性和推薦性意見的文件。經上級批準后，作為產品技術設計的依據。其目的在于正確地確定產品最佳總體設計方案、主要技術性能參數、工作原理、系統和主體結構，并由設計員負責編寫(其中標準化綜合要求會同標準化人員共同擬訂)，其編號內容和程序作如下規定。

　　第二條設計依據(根據具體情況可以包括一個或數個內容)：

　　(1)部、省安排的重點任務：說明安排的內容及文件號；

　　(2)國內外技術情報：在產品的性能和使用性方面趕超國內外先進水平或產品品種方面填補國內“空白”；

　　(3)市場經濟情報：在產品的形態、型式(新穎性)等方面滿足用戶要求，適應市場需要，具有競爭能力； (4)企業產品開發長遠規劃和年度技術組織措施計劃，詳述規劃的有關內容，并說明現在進行設計時機上的必要性。 第三條產品用途及使用范圍。

　　第四條對計劃任務書提出有關修改和改進意見。

　　第五條基本參數及主要技術性能指標。

　　第六條總體布局及主要部件結構敘述：用簡略畫法勾勒出產品基本外形、輪廓、尺寸及主要部件的布局位置，并敘述主要部件的結構。

　　第七條產品工作原理及系統：用簡略畫法勾勒出產品的原理圖、系統圖，并加以說明。

　　第八條國內外同類產品的水平分析比較：列出國內外同類型產品主要技術性能、規格、結構、特征一覽表，并作詳細的比較說明。

　　第九條標準化綜合要求：

　　1.應符合產品系列標準和其它現行技術標準情況，列出應貫徹標準的目標與范圍，提出

　　2.新產品預期達到的標準化系數：列出推薦采用的標準件，通用件清單，提出一定范圍內的標準件，通用件系數指標；

　　3.對材料和元器件的標準化要求：列出推薦選用標準材料及外購元器件清單，提出一定范圍內的材料標準化系數和外購件系數標準；

　　4.與國內外同類產品標準化水平對比，提出新產品標準化要求；

　　5.預測標準化經濟效果：分析采用標準件、通用件、外購件及貫徹材料標準和選用標準材料后預測的經濟效果。

　　第十條關鍵技術解決辦法及關鍵元器件，特殊材料資源分析。

　　第十一條對新產品設計方案進行分析比較，運用價值工程，著重研究確定產品的合理性能(包括消除剩余功能)及通過不同結構原理和系統的比較分析，從中選出最佳方案。

　　第十二條組織有關方面對新產品設計的方案進行評價(A評價)，共同商定設計或改進的方案是否能滿足用戶的要求和社會發展的需要。

　　第十三條敘述產品既滿足用戶需要，又適應本企業發展要求的情況。

　　第十四條新產品設計試驗，試用周期和經費估算。

　　簽發人責任人簽名

篇3：雨季施工組織設計措施和技術措施

　　
　　雨季施工組織設計措施和技術措施
　　由于本工程地處珠江支流之一的東江邊，所在地一年四季多雨，為不影響工程工期，保證工程的正常開工，有必要做有針對性的雨季施工防范措施，
　　1、由項目部經理統一指揮，各部門明確職責、分工，保證在雨季施工時各項工作的協調。各工區嚴格按既定的施工方案，保證施工質量，嚴格執行雨季施工的技術措施。、
　　2、與當地氣象部門聯系，了解當地出現雨季的時間，合理調整施工計劃。
　　3、掌握當地的水文資料，在必要位置及工作面周圍設置排水明溝，并及時檢查清理，以防雨季水浸影響工期。
　　4、合理選擇水泥倉庫及鋼筋的堆放和加工場地，并設良好的防水措施，以保證雨季原材料的供給及鋼筋的加工，橋涵施工中注意鋼筋的銹蝕及模板和支架的變形、下沉，做好水泥等材料的保管工作。
　　5、在雨季進行混凝土澆注時，混泥土施工現場準備足量的防雨布保護混泥土不受雨水的不利影響。混泥土現澆數量大選擇晴好天氣連續進行，務求一次澆筑完成。施工面小的項目，搭設簡易防雨工棚。
　　6、雨季要注意一切用電設施及機具的安全，電箱按安全規程設置，下雨時盡量避免避開安裝等復雜的帶點作業。
　　7、項目部成立雨季施工領導小組，由生產經理牽頭，工程部為小組主體，其他材料、后勤等部門協同配合，負責編制實施性的雨季施工組織計劃及雨季施工時期的針對性實施工作。
　　8、在雨季施工期間，公司的雨季生產領導協同小組將針對項目部生產的具體情況迅速做出技術、管理、資金等方面的支持和解決。
　　9、合理進行夏季、夜間、雨季施工組織和施工高潮期間的施工組織為盡量減少夜間、雨季的施工影響，保證雨季施工的順利進行，設置活動的防雨棚以及其他的防雨措施，完善各種施工工藝，保證施工進度和施工質量。
　　在臺雨季節過后，從工程進度安排上將進入工程施工的高潮，施工期間各種投入相應增大，施工管理和施工組織難度也相應增加，因此必須制定相應的組織和管理措施計劃，確立高潮期間趕工生產目標計劃，保證工程施工的順利完成。
　　雨季施工的技術措施：
　　1、雨季施工前的準備及雨季施工前應做好下列準備工作：
　　（1）、對選擇在雨季施工地段進行詳細的現場調查研究，編制實施性的雨季施工組織計劃；（2）、做好施工便道并保證晴雨暢通；（3）、駐地、倉庫、車輛、機具停放場地，生產設施都應設在最高洪水位以上地點。（4）、興建臨時排水設施，保證雨季作業的場地不被洪水淹沒并能即使排除地面水。（5）、儲備足夠的材料和生活物資。
　　2、雨季施工（1）、施工現場要注意排水，雨天專人值班維護好現場的排水系統。
　　（2）、砼澆注前要了解氣象情況，避開雨天澆筑。
　　（3）、備有一定數量的塑料薄膜以備遮蓋，防止是哦工過程突遇大雨的沖襲。
　　（4）、成立防汛安全領導小組，全面負責標段施工的防汛工作，在雨季施工時要組織防汛搶險隊，設置專人觀察險情為防汛領導組織提供決策依據，同時對排水處進行疏導，保證水流暢通。
　　（5）雨季期間安排計劃，應根據施工現場情況，增加人力、機械投入，采取分段突擊的辦法，完成一段在開一段。
　　2、防臺措施為降低臺風對本工程施工的影響。擬采取如下措施：
　　1、加強對臨時房屋和臨設的巡回檢查，發現安全隱患及時加固處理。
　　2、施工用電的電纜電纜線盡量埋入地下，對架空的露天電纜電線除嚴格按照有關要求布置并保證托架強度外，還應采取可靠的固定措施，確保不被臺風刮斷而導致斷電。
　　3基坑周圍離基坑邊緣5M范圍內不得堆放雜物，以防臺風將其刮入坑中。
　　4、砂石料、水泥堆放場所要用可靠的圍蔽遮蓋措施，防止刮臺風時飛沙走石，污染環境。
　　5、制定天氣預報收視制度，由專職安全員負責，一旦收到臺風預報立即同志施工負責人組織防災搶險工作。
　　3、防洪措施工程所在地區為降雨多發地區，暴雨和大暴雨時常出現，擬采取如下措施減小暴雨對施工的影響：
　　1、防洪準備（1）、成立以項目經理為組長的領導小組和防洪搶險隊伍，搶險隊由身體健壯，反應靈敏的青年人組成。
　　（2）、定期檢查排水管網及抽水設備的可靠性，提高快速反應能力。
　　（3）、工地預備足夠的防洪物資及設備，如草袋、雨布、抽水機等，并禁止挪用。
　　（4）、配備一定的自發電能力，以確保汛期突然停電情況下的排水需要。
　　2、注意氣象部門的天氣預報，暴雨來臨之前做好以下工作（1）、停止受暴雨影響較大的砼澆筑等作業，做好善后安排，以策安全。（2）、采用可靠的手段圍蔽水泥庫，變配電設備等。
　　（3）、施工機械設備停放在地形較高、排水順暢的地方。（4）、疏通排水溝增加排泄水通道。按預報雨量的大小，必要時增加臨時排水溝槽。
　　3、降雨過程中，擬采用以下措施減少其影響：（1）停止露天作業、設專人巡回檢查。
　　（2）、疏通施工道路、料庫、機修區段、生活區內明溝暗槽，引水至市政排水管道。
　　（3）、現場低洼處用抽水機隨時抽至排水管網。
　　（4）、必要時用土袋圍蔽受洪水影響較大的地區。
　　（5）、在配電設施和防雷裝置處設專人看守對異常情況及時匯報，搶修。