电厂应急广播系统技术方案.docx

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电厂应急广播系统技术方案

电厂应急广播系统技术方案

2009-03-2015:

03:

50  作者：

任洪卓  

简介：

1电厂应急广播概述　　传统的广播普遍采用音频或调频方式。

音频广播受到电压、功率、阻抗等因素影响，传输距离短，频率低，容易受干扰，系统扩展性差。

调频广播在调制解调中会引入噪声，设备老化、频点偏移也会导致信号失真...

关键字：

应急广播

1电厂应急广播概述

　　传统的广播普遍采用音频或调频方式。

音频广播受到电压、功率、阻抗等因素影响，传输距离短，频率低，容易受干扰，系统扩展性差。

调频广播在调制解调中会引入噪声，设备老化、频点偏移也会导致信号失真。

基于音频和调频传输的可控制的智能广播，受传输方式的限制，也只能以分区、分组的方式实现控制。

缺乏独立的节目源，导致广播终端不能满足个性化的应用需求。

网络广播是基于现有的LAN/WAN网络来建设，安装时无需单独布线。

基于IP网络的节目传送，使每个广播点都可以有各自独立的广播节目，且可以对任意广播点或所有广播点进行双向呼叫广播，为广播引入电厂建设双向应急广播系统提供了可行性。

　　电厂应急广播是以TCP/IP协议为传输基础，利用ADSL、LAN、WAN、INTERNET等网络，音频和控制信号全数字化编码处理，不受传输空间和距离限制，全数字双向网络传输系统。

应急广播系统在物理结构上与局域网完全融合，为共享互联网的资源提供了方便，符合网络化技术及远程访问的发展趋势，丰富了利用局域网、广域网扩展的应用，是适应时代发展趋势的，最具前瞻性、应用性、科学性的新一代广播系统，是建设电厂应急广播系统的最佳解决方案。

2电厂应急广播需求分析

进入21世纪以来，电厂在生产方式、管理方式上进行了深入的改革，对于产品的产量和企业效益提高起到了非常重要的作用。

面对电厂的新需求、新形式，某工程提出建设更加符合现代电厂管理要求的电厂应急广播系统。

其主要建议如下：

（1）能够进行上班、下班有背景音乐，以及全厂统一或任意分组、任意分点的广播。

（2）广播接收点之间能进行任意或统一呼叫广播。

（3）广播接收点可以与广播控制中心实行双向对讲通话。

（4）广播信号和控制信号能够利用电厂现有光纤网络传输。

（5）能够实现广播的智能化、自动化、自由化等新标准和要求。

（6）在电厂车间和管理处共设42个应急广播点，任何一点发生紧急情况，可通过广播系统紧急通知其它点。

笔者根据电厂的具体要求，结自身多年合从事智能广播的经验，按照智能广播的发展方向，确定采用HTD-8008应急广播系统搭建该厂的广播系统。

电厂应急广播系统是一套基于TCP/IP协议的IP应急广播系统，该系统区别于传统的音频调频以及可控制的智能广播，是真正意义上的纯数字化网络广播。

应用于网络建设，不仅真正实现广播、闭路、计算机网络的多网合一，其针对语言的个性化、智能化产品设计，使长期停留在概念上的网络广播应用及远程访问真正实用化。

3电厂应急广播设计理念

3.1电厂应急广播设计依据

电厂应急广播系统工程方案的制定和设计，严格依照国家有关文件、标准和规定执行，其主要依据有：

（1）《调音台基本特性测量方法》GB9003

（2）《电工电子产品基本环境试验规则》GB2421

/22/23.1/23.2

（3）《电网电源供电的家用和类似一般用途电子及有关设备的安全要求》GB8898-88

（4）《通信接地设计规范》GBJ－79-85

（5）《工业企业通信设计规范》GBJ42-81

（6）《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000

（7）《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

（8）《建筑设计防火规范》GBJ16-37

（9）《厅堂扩音系统的声学特性指标要求》JGGTJ125

（10）《利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装》86SD566

（11）《厅堂扩声特性测量方法》GB4959

（12）《语言清晰度指数的计算方法》GB/T15485，

（13）《声频放大器测量方法》GB9001-88

（14）《传声器测量方法》GB9401-88

（15）《磁带录音机测量方法》GB20181-85

（16）《收音机相关参数及测量方法》GB4878-85

（17）《传声器主要性能测量方法》GB9396-88

（18）《信息设备安全及电气设备安全》GB4943-95

（19）《电子设备雷击保护法》GB7450-87

（20）《电气设备安全》GB10292-88

（21）《公共广播工程费用概预算编制办法》

3.2电厂应急广播设计的目标

以“先进、科学、经济、实用”为原则，力求采用最先进的数字音频技术，结合高新科学技术，打造“数字化、网络化、双向化、现代化”的新一代电厂应急广播系统，以促进电厂应急广播方式变革，实现播放终端对所有其它终端的随时应急呼叫对讲以及背景音乐定时自动播放。

3.3设计原则

电厂应急广播系统工程方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有余地。

该系统设计内容系统、完整而全面；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

（1）先进性与适用性

系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，适合中国国情和项目的特点。

该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的发展水平，适应时代发展的要求。

同时，系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，操作简便易学。

（2）经济性与实用性

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，实现最佳的性能价格比，以节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。

（3）可靠性与安全性

系统的设计应具有较高的可靠性，在系统因故障或事故中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统应保证运行安全。

（4）成熟性与开放性

以现有成熟的产品为对象进行设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，预留音视频、图文信息传输通道，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

（5）扩容性与扩展性

　　系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，该方案在设计中还应留有冗余。

（6）追求最优化的系统设备配置

　　在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

（7）保留足够的扩展容量

　　该工程设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点。

系统中还保留了与其它计算机或自动化系统连接的接口，也考虑了未来科学的发展和新技术的应用。

3.4电厂应急广播设计原理

（1）设计原理

　　电厂应急广播系统系统采用全数字化的音频处理方案，传输系统以以太网为基础，配合TCP/IP协议，确保系统具备良好的稳定性和可扩展性。

系统采用全数字化的处理方式，实现了数据的无损传输。

应急广播系统传输的距离可以非常灵活地添加网络分控和网络广播终端，具有非常广阔的扩容性。

4电厂应急广播设计方案

　　随着TCP/IP技术、计算机技术的高速发展，新产品、新技术层出不穷，电厂应急广播系统在节省总投资额的情况下应充分利用现代最新技术，使系统在长时间内与社会发展相适应。

该应急广播系统采用全新的理念构造出新一代的广播系统。

应急广播系统在实现强大、多样功能公共广播的同时，充分体现出高度的智能化和可靠的稳定性。

设计方案具备前瞻性和可扩展性，具有较高的综合性价比。

该系列产品已广泛运用于金融、电力、商业、旅游、学校、宾馆、交通、工矿企业等各种行业，充分体现了其不可替代的作用。

电厂应急广播系统是一个对等的系统，控制中心、网络分控和双向应急广播控制器之间都可以双向发送音频数据和管理指令，而任何一个主机或终端的启动、停止都不会影响系统中其它终端或主机的正常运行。

该系统也是一个符合PNP（即插即用）标准的设备，在任何一个有显示设备的终端，用户都能够看到其它终端的运行状态，并且能够方便地将其关闭，极大地降低了用户的维护成本。

4.1电厂应急广播控制中心的设计

　　电厂应急广播系统整体采用IP数字网络系统架构，控制中心设在厂广播室，控制中心基本由数字调谐器、双卡座、DVD、播音话筒、调音台等模拟音源设备，以及HTD-8008网络音频服务器、HTD-8006网络音频播出软件等组成。

控制中心对应急广播控制器的控制和广播相对具有优先权，无论其它应急广播控制器处于闲置状态还是呼叫广播状态，控制中心都可对所有双向数字广播控制器进行应急广播，呼叫完毕后自动恢复原来状态，还可以与任意双向数字广播控制器进行双向语音对讲。

4.2电厂应急广播传输部分的设计

控制中心和应急广播控制器之间采用电厂光纤网络构架LAN局域网络连接，音频信号和呼叫信号以数字化格式通过TCP/IP协议在网络中双向传输。

本应急广播系统传输要求为128Kbps,电厂局域网络基本达到100M网的建设要求，能够满足应急广播对网络传输速率的要求，确保呼叫信号可靠稳定，语音信号清晰。

4.3电厂应急广播终端设计

在每个接收点设置应急广播控制器一台，并具有一个独立IP地址，能够根据控制中心的呼叫控制接收广播信号，并能与之进行双向语音对讲，还能够对所有应急广播控制器统一广播。

如果电厂任意终端遇有紧急情况，可通过本广播系统的应急广播控制器向所有其它终端广播。

4.4电厂应急广播系统的功能

（1）定时节目播放

　　电厂应急广播的每个网络适配器都具有独立的IP地址，可以单独接收服务器的个性化定时播放的节目，定时播放的操作，也可以通过电脑在网上设置上传节目。

定时播放节目数量可达几百套，不受传统线路限制，可确保每个网络数字播放终端同时定时收听不同的广播内容。

（2）统一网络广播

　　电厂应急广播能够实现管理者网络广播，无需到广播中心，通过与系统服务器连接的任意一台计算机，便可以经计算机的麦克风实现远程讲话，可以对全区、分区、分组讲话。

当发生紧急情况时，系统有最高级领导可以第一时间进行广播通知，不需要到广播室的功能。

（3）网上电台转播

　　电厂应急广播可以将通过网络收音机软件接收到的Internet网络电台节目转换成电厂应急广播数据格式，对网络语音终端实时播放。

（4）音频实时采播

　　电厂应急广播节目具有实时采播功能，能够将自用电台、录音机卡座、CD、MP3、麦克风等节目实时采集、实时压缩成高音质数据流存储到服务器，并可按要求同时转播到指定的网络适配器，用于插播外接节目广播及广播通知等。

（5）自动音乐铃声

　　电厂应急广播能够设置个性化的音乐铃音，按照编排好的作息时间表自动播放铃声，作息时间表可以按照春秋季自动调整，并提供晴雨天、节假日特殊配置选项，如上班、下班、休闲等铃声或音乐可通过此操作完成。

（6）自由点播

　　可通过控制分布在每个点的网络适配器完成音频服务器中资料库的任意点播。

操作简单方便，只需要用红外遥控器选择播放相应的节目内容即可。

（7）音频触发启动设备

　　电厂应急广播的网络适配器，提供音频触发接口或自带触发电源。

广播讲话的声音及音乐接入网络适配器时，可以根据语音信号的有/无，自动切换功放或有源音箱的电源，或联动其它设备正常广播。

（8）音频素材制作

　　可实现数字素材的剪辑、混音、淡入淡出、噪声消除、变速不变调等功能。

（9）数字音源库

　　系统资源服务器可存储数千小时以上的音乐节目或语音节目。

用户可以根据实际情况扩充存储空间或更换服务器，或提升系统性能。

（10）无线遥控广播

　　系统可加入无线接收与遥控器对系统的节目进行远程播放控制。

（11）广播监听

　　系统可设任意网络适配器作为系统监听使用，实现单点选择监听功能。

（12）节目播放方式及音量调节

　　系统每一项播放功能都有节目播放方式及音量大小的调节功能。

4.5电厂应急广播系统的特点

（1）实时高度清晰音频，扩容扩展性能佳

　　电厂应急广播系统是一套基于IP数据网络传输的音频扩声系统，它可在同网段的局域网内、跨网关的局域网内或Internet网上使用。

稳定可靠的网络广播直接取决于网络服务器及网络适配器软硬件结合的完好性能。

电厂应急广播系统是由应急广播播出工作站、网络音频服务器、网络前置放大器、电厂应急广播终端、网络音箱等组成。

系统采用高速的双CPU处理（32位MCU＋16位DSP），数字功放，延时短（10ms）音质好（20-16KHz），支持各种音频格式的数据网络传送（MP3、MP2、AAC、WAV），完善的网络适应能力，支持外接音频的实时编码，具有IP地址自动获得（DHCP）、直接跨网关及核心路由交换机的功能、支持互联网广播，网络流量自适应功能，同时系统升级可实现消防联动，电话广播，网络供电（POE）功能。

（2）传输不受空间限制，音质不受外界干扰

　　传统广播受传输方式的限制，只能以分区、分组的方式实现控制。

缺乏独立的节目源，导致广播功能不能满足个性化的应用需求。

本电厂应急广播解决了传统广播系统存在的传输距离短，音质不佳，维护管理复杂，互动性能差等问题。

（3）可以利用现有网络，实现多网合一建设

电厂应急广播基于现有计算机网络建设，安装时无需单独布线，为引入日常广播提供了可行性，是真正意义上的纯数字化网络广播。

其应用于网络建设，不仅真正实现了音频广播、视频监控、计算机网络的多网合一，其个性化、智能化产品设计还体现了网络的实用化。

（4）终端拥有独立节目，双向音频共网传输

　　一般局域网带宽为100Mbps或1000Mbps，按每套节目占用带宽0.1Mbps计算，可同时双向传输几十或几百套节目。

但在实际应用中并不需要几百套节目同时传输，可以看出目前网络环境有很大余量，网络上的音频传输条件已经成熟。

可广泛应用于电厂、学校、智能大厦、高速公路、商场、大中型企业等。

4.6电厂应急广播系统的优点

（1）传输数字化:

电厂应急广播采用独有的CD质量的数据文件格式，将音源转换为数据文件传送到网络适配器。

全程数字化传输避免了传统音频广播的信号衰减与噪音，提供高保真音质的声音。

（2）终端个性化:

电厂应急广播基于IP数据网络，每个网络广播适配器都可以有独立的IP地址，可以拥有完全个性化的节目。

（3）前端网络化:

电厂应急广播将前端音源扩展到整个网络，节目定时播放都可以通过网络远程操作。

网络化的管理，还可以对不同的用户设置不同的权限。

（4）播放自动化:

电厂应急广播能够实现自动播放，并为各个节目指定播放时间，播放内容与对象范围可以任意指定。

（5）操作人性化:

电厂应急广播为提供了人性化的图形菜单界面、人性化的操作，轻松简便，专一实用，提高了使用的效率。

（6）应用智能化:

电厂应急广播有很多智能化的设计，可以在广播过程实现录音、变速、列表循环播放等语音功能；还可以实现定时设置，实现广播自动播放；并能够远程编排、维护、管理等。

（7）工程简单化:

电厂应急广播工程简单，对于现在有局域网的每一个电厂应急广播点，只需要增加网络广播适配器安装即可，如果没有搭建网络，数据网络的工程量也小，只需要铺设网线即可，减少多网重复建设。

（8）系统零维护:

电厂应急广播在物理上与网络共用，维护工作少，在应用上，系统可设置独立网段与计算机系统分隔，各网络广播适配器嵌入式系统程序固化，系统整体稳定可靠，基本没有维护工作。

4.7电厂应急广播系统主要设备介绍

（1）NA-2000网络音频服务器

网络音频服务器为网络双向数字系统的播放控制设备，此设备由P4处理器、1GROM内存、120GB及以上大容量硬盘、大功率高可靠冗余电源所构成以保证系统长时间正常运行。

具有对任意数字双向广播控制器任意编组分区功能、授权用户管理，与数字双向广播终端双向对讲功能。

（2）HTD-8001应急广播控制器

应急广播控制器是电厂应急广播系统终端接收设备，通过ADSL、WAN、LAN与控制中心网络音频服务器和其它同类设备通信，具有自动接收播放音频、智能开关机、双向语音对讲、二级警情广播功能。

（3）TU313数字调谐器

数字调谐器具有FM/AM调频/调幅双声道立体声；内置石英锁相环，频率稳定不漂移；自动搜索电台，20段频点记忆功能；频率覆盖:

FM:

87~108MHz；AM:

522~1611kHz。

（4）调音台

调音台具有8通道输入，4MIC，4单声道线路输入，4总线（立体声和分组），低噪声高精度话筒放大器，幻象电源，3波段通道均衡器，2辅助发送和1立体声辅助返回，内置数码效果器。

（5）播音话筒

耐用的锌合金材质底座，频率响应宽，音质清晰透明，噪音低,话筒具有超长寿命、高抗静噪，适用于大型会议、公众传播、户外演讲等场合。