目前,语音广播通信系统和视频监控系统在煤矿应用中一般为两个独立的系统,使得监控人员操作不方便、作业人员安全保障降低。因此有必要将两个系统有机融合在一起,针对煤矿应用构建一套语音广播通信及视频监控系统。论文依托企业委托项目“综采工作面综合语音传输系统研发”,将语音通信和视频监控两个系统融合,采用工业以太网总线结构,结合Socket网络编程、多线程技术、UDP(User Datagram Protocol用户数据报协议)通信协议、自定义的硬件通信协议和MySQL数据库,通过控制底层无线监测设备、无线语音通讯设备和无线摄像仪等实现了视频实时监控、全双工语音通话、广播通信及预警、数据监测、设备控制。实测表明,系统运行稳定、性能可靠、通信时延小、实时性良好、视频图像清晰流畅、语音通话质量稳定无杂音,满足了煤矿的实际需求。具体完成的工作有如下几方面:(1)设计了 硬件通信协议。通过对 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议)协议的分析,将本系统网络通信的体系结构分层,并对每层使用的协议做出了详细介绍;通过对以太网数据封装过程和多种协议数据报格式的分析,设计了控制协议的封装过程和自定义控制报文的通用格式,实现了设备远程控制和数据监测。(2)设计了软件应用程序。通过对系统的需求分析,实现了应用程序的模块化设计,将应用程序分为视频监控、语音通信和监测控制三大主要功能模块和其他辅助功能模块;通过对Socket网络编程、多线程技术、通信协议以及多种设计模式的分析,完成了各个模块的设计开发,实现了语音、视频与数据的融合。(3)完成了数据库的设计。通过对数据库的概念模型和逻辑结构的分析设计,完成了数据表的创建,实现了数据存储和管理;通过对JDBC连接方式的分析,完成了数据库的连接,实现了数据的实时更新。(4)设计了测试用例对系统进行功能测试,验证系统的可用性;使用Wireshark分析抓包结果,验证系统的响应时间和通信可靠性;使用ping命令测试时延和丢包率,验证系统的稳定性等。