一種集中存儲式數(shù)字語音記錄儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種集中式數(shù)字語音記錄儀，尤其涉及專用在鐵路上各種有或無線通訊設備需要語音記錄的一種集中式數(shù)字語音記錄儀。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，鐵路無線列車調(diào)度通信系統(tǒng)(如:調(diào)度電話、車站電臺、機車電臺、自動電話、調(diào)度總機、集中機等設備)是保障鐵路行車安全的信息化裝備。
[0003]目前普遍使用的語音記錄儀采用固態(tài)卡為存儲介質(zhì)的單片機控制的錄音機，以及計算機控制的錄音卡設備。這些設備都存在這樣或那樣的缺點，比如存儲介質(zhì)易受濕度等環(huán)境影響，數(shù)據(jù)保存壽命短，抗震性能差，容量較小，致使存儲時間太短，兼容性差，每個設備相對獨立，以及成本過高等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點及針對鐵路環(huán)境工作的特點提出的一種集中存儲式數(shù)字語音記錄儀。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術方案:
[0006]一種集中存儲式數(shù)字語音記錄儀，其特征在于:包括以太網(wǎng)網(wǎng)，以太網(wǎng)網(wǎng)分別連接以太網(wǎng)交換單元、數(shù)據(jù)集散處理單元、網(wǎng)管服務器單元、數(shù)據(jù)中心服務器單元、控制單元、接口單元、網(wǎng)管終端設備單元和調(diào)聽終端管理單元，所述太網(wǎng)交換單元連接語音數(shù)據(jù)采集單元和存儲管理單元，所述數(shù)據(jù)集散處理單元也連接存儲管理單元。
[0007]優(yōu)選地，所述語音數(shù)據(jù)采集單元，包括控制單元板、接口單元板和接口轉(zhuǎn)接板，所述語音數(shù)據(jù)采集單元的主處理器采用FPGA語音數(shù)據(jù)處理和MCU處理器協(xié)同工作。FPGA處理器和MCU處理器之間的數(shù)據(jù)傳送采用高速SPI總線實現(xiàn)，當遠程電話遙控查詢時，由MCU處理器根據(jù)遠程電話的操作內(nèi)容，通過SPI總線控制FPGA處理器進行遙控查詢并播放已存儲的語音內(nèi)容，操作時有語音提示。所述MCU處理器上還設有至少一 USB接口，USB接口可采用USB Host接口或USB OTG接口，由MCU處理器內(nèi)部驅(qū)動器直接控制，用于語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到U盤。下載數(shù)據(jù)時，由FPGA處理器從硬盤讀取數(shù)據(jù)，通過高速SPI總線傳送給MCU處理器，再由MCU處理器寫入到U盤。所述MCU處理器為C0RTEX-M3芯片，所述FPGA處理器為Cyclone-1II系列芯片。
[0008]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)集散處理單元主要由100/1000M以太網(wǎng)口 MAC接口、大容量DDRRAM、數(shù)據(jù)交換單元、軟核單元、電源管理單元、高速串行接口單元及RAM和FLASH單元組成。
[0009]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)中心服務器單元主要由以太網(wǎng)交換服務器、數(shù)據(jù)處理單元、電源管理單元和RAID單元組成。
[0010]優(yōu)選地，所述控制單元采用FPGA處理器和MCU處理器協(xié)同工作的方式，所述控制單元對接口單元進行控制，并設有數(shù)據(jù)接口、ADC控制單元和DAC控制單元，所述ADC控制單元連接有32路音頻錄音接口。所述32路音頻錄音接口可同時外接調(diào)度電話、車站電臺、機車電臺、自動電話、調(diào)度總機、集中機等設備，并可根據(jù)需要選擇及設置錄音啟動條件，多路通道具有同時記錄功能。
[0011]優(yōu)選地，所述接口單元包括32路錄音通道、路放音通道、電話接口、USB接口、以太網(wǎng)接口、LCD接口、按鍵接口和電池接口。并具有充放電控制功能，控制單元板采用FPGA處理器和MCU處理器協(xié)同工作的方式，F(xiàn)PGA處理器負責錄音、放音和數(shù)據(jù)存儲，MCU處理器實現(xiàn)以太網(wǎng)接口、USB接口、電話接口、液晶顯示、按鍵輸入等功能，該控制單元對接口單元進行控制，并設有數(shù)據(jù)接口、一 ADC控制單元、一 DAC控制單元，該ADC控制單元連接有32路音頻錄音接口。所述太網(wǎng)接口選用PHY芯片，由MCU處理器內(nèi)部Ethernet控制器驅(qū)動，可以通過以太網(wǎng)接口，由遠程網(wǎng)管終端軟件對記錄儀的運行狀況進行遠程監(jiān)控，實現(xiàn)遠程查詢、回放、監(jiān)聽和數(shù)據(jù)下載等功能。
[0012]所述以太網(wǎng)接口可實現(xiàn)遠程設置或查詢語音記錄儀參數(shù)、遠程查詢語音記錄儀的錄音內(nèi)容、遠程監(jiān)聽語音記錄儀錄音情況、遠程下載錄音內(nèi)容到網(wǎng)管終端進行管理等功能。
[0013]前端的語音采集單元采用FPGA和MCU雙處理器，具有實時性高、可連接多路音頻錄音接口、可對不同的設備同時接入、多路通道同時錄音等功能。通過以太網(wǎng)將前端采集的語音壓縮數(shù)據(jù)傳輸給后端的數(shù)據(jù)集散處理單元進行數(shù)據(jù)分析和壓縮，將壓縮的語音數(shù)據(jù)通過存儲管理單元分配到相應的硬盤陣列中進行存儲。
[0014]本實用新型還可通過以太網(wǎng)接口連接到工業(yè)計算機，可實現(xiàn)本地小系統(tǒng)集中存儲和遠程硬盤陣列的存儲，可進行遠程設置或查詢語音記錄儀參數(shù)、遠程查詢語音記錄儀的錄音內(nèi)容、遠程監(jiān)聽語音記錄儀錄音情況、遠程下載錄音內(nèi)容到網(wǎng)管終端進行管理等功能。
[0015]本實用新型的優(yōu)點在于:融合了計算機通信技術和語音壓縮的處理技術，完全滿足長時間工作記錄、查詢和播放的需求；采用固態(tài)硬盤陳列作為存儲介質(zhì)，抗震性能好，存儲容量大，錄音時間可達I萬小時以上，并自帶以太網(wǎng)和電話網(wǎng)接口，允許用戶將本機內(nèi)的錄音數(shù)據(jù)內(nèi)容全部或有選擇的轉(zhuǎn)存至其它電腦硬盤，具有可靠性高、操作簡單、免維護等特點，是當前錄音設備的理想替代產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0016]圖1為實用新型的系統(tǒng)方框圖；
[0017]圖2為圖1的前端數(shù)據(jù)采集單元硬件方框圖；
[0018]圖3為圖1的數(shù)據(jù)集散處理單元方框圖；
[0019]圖4為圖1的存儲管理單元方框圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]如圖1所示，本實用新型提供的一種集中存儲式數(shù)字語音記錄儀，包括以太網(wǎng)網(wǎng)，以太網(wǎng)網(wǎng)分別連接以太網(wǎng)交換單元、數(shù)據(jù)集散處理單元、網(wǎng)管服務器單元、數(shù)據(jù)中心服務器單元、控制單元、接口單元、網(wǎng)管終端設備單元和調(diào)聽終端管理單元，所述太網(wǎng)交換單元連接語音數(shù)據(jù)采集單元和存儲管理單元，所述數(shù)據(jù)集散處理單元也連接存儲管理單元。
[0022]前端的16通道語音數(shù)據(jù)采集單元采集到的語音數(shù)據(jù)進行前端的壓縮編碼，多通道的語音采集單元通過10M/100M以太網(wǎng)傳輸并匯集給后端的集散處理單元，利用編碼壓縮算法對語音信號進行數(shù)字化后編碼并壓縮進行數(shù)據(jù)交換和處理，這樣有效的解決與記錄時間的矛盾；同時采用最新的信號壓擴技術解決了語音動態(tài)范圍與數(shù)字位的矛盾。通過壓縮和重