基于局域網(wǎng)和Internet實(shí)現(xiàn)智能型公共廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1  引言

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的不斷發(fā)展，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)存在的傳輸距離短、音質(zhì)不佳、維護(hù)管理復(fù)雜、互動(dòng)性能差等問(wèn)題已不再是難題了。新型廣播系統(tǒng)功能完善，能實(shí)現(xiàn)智能化、區(qū)域化。以傳統(tǒng)的廣播系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制、管理、定時(shí)自動(dòng)播放；通過(guò)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多區(qū)域、可尋址的智能型公共廣播系統(tǒng)。

　　2  系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)

　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　該廣播系統(tǒng)采用局域網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)分區(qū)控制。分區(qū)可選擇多個(gè)區(qū)域相結(jié)合通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連成一個(gè)整體，可按照具體需求進(jìn)行分區(qū)控制。此外該廣播系統(tǒng)設(shè)置有背景音響和消防廣播報(bào)警等多重功能；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上與消防系統(tǒng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)消防分區(qū)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)接收到消防報(bào)警信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)控制程序直至報(bào)警故障排除。同時(shí)該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)智能采播和定時(shí)播放與遠(yuǎn)程控制功能。該公共廣播系統(tǒng)以學(xué)校為例進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1  可尋址公共廣播系統(tǒng)框圖

　?。?） 網(wǎng)絡(luò)傳遞采用局域網(wǎng)和Internet網(wǎng)共同組成公共廣播系統(tǒng)，信號(hào)傳輸可利用校園內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需單獨(dú)組網(wǎng)。目前很多學(xué)校都設(shè)有分校區(qū)為實(shí)現(xiàn)同步廣播，在設(shè)計(jì)上考慮通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)完成，從而節(jié)省重新布線成本，將廣播系統(tǒng)變得更加具有靈活性、實(shí)用性，且在信號(hào)傳遞過(guò)程中不像傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)存在線路對(duì)信號(hào)的衰減和干擾的限制。

　?。?） 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備和傳輸網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成了系統(tǒng)的信號(hào)傳輸物理介質(zhì)，通過(guò)控制中心與各終端服務(wù)器構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的主體。傳輸采用TCP/IP通信協(xié)議，利用單位局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制中心與各終端服務(wù)器數(shù)據(jù)雙向交換，系統(tǒng)控制中心對(duì)各服務(wù)終端進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的細(xì)化管理，服務(wù)終端可向控制中心發(fā)出點(diǎn)播指令，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)實(shí)時(shí)點(diǎn)播功能。

　?。?） 系統(tǒng)主控機(jī)房由專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理人員負(fù)責(zé)管理，并擁有最高管理權(quán)限，系統(tǒng)控制主機(jī)可以管理任意終端擴(kuò)聲設(shè)備；主控系統(tǒng)中心配置各類音頻信號(hào)源設(shè)備（如：專業(yè)語(yǔ)言拾音傳聲器、數(shù)字調(diào)諧器、專業(yè)DVD播放器等），主控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)配置要求較高，需要2進(jìn)4出的專業(yè)聲卡和較大的硬盤(pán)存儲(chǔ)空間，以滿足音頻服務(wù)器與各終端服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換和存儲(chǔ)。在各分區(qū)控中心配置相應(yīng)節(jié)目采編分控計(jì)算機(jī)，其目的是為了便于各個(gè)單位建立獨(dú)立的內(nèi)部廣播站，可以方便進(jìn)行節(jié)目采編與錄制。

　　（4） 在分控中心可由系統(tǒng)管理員授權(quán)，授權(quán)后可組建相應(yīng)二級(jí)區(qū)域廣播系統(tǒng)，以滿足日常教學(xué)和考試需求：

　?、?國(guó)家級(jí)考試：如，自學(xué)考試語(yǔ)音播報(bào)考試、全國(guó)英語(yǔ)AB級(jí)英語(yǔ)聽(tīng)力考試，以及學(xué)校英語(yǔ)聽(tīng)力練習(xí)等，可在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)通過(guò)二級(jí)區(qū)域廣播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，也可由主控系統(tǒng)統(tǒng)一控制進(jìn)行廣播。

　?、?二級(jí)區(qū)域廣播站建設(shè)：通過(guò)主控系統(tǒng)授權(quán)可在生活區(qū)與公共區(qū)域組建二級(jí)校園文化廣播站，實(shí)現(xiàn)二級(jí)區(qū)域廣播。

　　③ 當(dāng)需要全校統(tǒng)一廣播時(shí)，由主控中心對(duì)各分區(qū)廣播系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制，同時(shí)可通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)對(duì)各分校多個(gè)區(qū)域的廣播進(jìn)行控制，真正實(shí)現(xiàn)多校區(qū)統(tǒng)一廣播的目的。

　　2.2 系統(tǒng)功能特色

　?。?） 自動(dòng)音樂(lè)打鈴

　　系統(tǒng)可以按照編排好的作息時(shí)間表自動(dòng)播放個(gè)性化的音樂(lè)，代替校園原有老式電鈴聲，傳統(tǒng)電鈴聲較為刺耳，讓人感到緊張和壓力，采用音樂(lè)鈴聲可讓老師和學(xué)生心情更加輕松和愉快。作息時(shí)間表可按照春夏、秋冬季節(jié)自動(dòng)調(diào)整，同時(shí)也可按每天、星期、周、月任意模式運(yùn)行；

　　（2） 語(yǔ)音實(shí)時(shí)采播

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)在主控端配置了專業(yè)錄音傳聲器和調(diào)音、錄音設(shè)備，可對(duì)節(jié)目進(jìn)行預(yù)先錄制；在各分區(qū)也配置了相應(yīng)的錄音設(shè)備，以滿足在任意區(qū)域?qū)φZ(yǔ)音進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可在其他區(qū)域?qū)崿F(xiàn)同步廣播，如：學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)要召開(kāi)學(xué)生大會(huì)，而只需要在自己辦公區(qū)域就可以完成整個(gè)校園廣播。同時(shí)在主控端將該語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成高音質(zhì)數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)到服務(wù)器音頻存儲(chǔ)單元，以便在需要時(shí)可隨時(shí)調(diào)用。

　　（3） 消防報(bào)警

　　消防智能報(bào)警接口用于接收消防報(bào)警中心信號(hào)，當(dāng)消防中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，可通過(guò)服務(wù)器設(shè)置報(bào)警聯(lián)動(dòng)模式實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng)報(bào)警，減少人身安全事故和財(cái)產(chǎn)安全事故的發(fā)生。

　?。?） 自由點(diǎn)播

　　本系統(tǒng)通過(guò)授權(quán)終端服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可自由訪問(wèn)服務(wù)器廣播系統(tǒng)音頻資源，對(duì)服務(wù)器音頻資料庫(kù)的音頻文件任意訪問(wèn)與點(diǎn)播，且操作簡(jiǎn)單方便、真正做到人性化、專業(yè)化的設(shè)計(jì)。

　　（5） 遠(yuǎn)程維護(hù)管理

　　系統(tǒng)管理者可通過(guò)任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)訪問(wèn)連接網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理，也為系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)提供方便。

　?。?） 海量音頻素材制作

　　系統(tǒng)資源服務(wù)器配置有大容量存儲(chǔ)硬盤(pán)，用于存儲(chǔ)大量的音樂(lè)節(jié)目和語(yǔ)音節(jié)目，用戶還可以根據(jù)實(shí)際情況擴(kuò)充存儲(chǔ)空間。同時(shí)可通過(guò)主控中心專業(yè)錄制設(shè)備制作、轉(zhuǎn)換、剪輯相應(yīng)的音頻素材。

　　3  系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 系統(tǒng)管理軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)管理軟件提供管理員用戶界面，主要有"系統(tǒng)配置"、"分區(qū)狀態(tài)監(jiān)控"、"節(jié)目庫(kù)管理"、"任務(wù)管理"和"遠(yuǎn)程管理"五個(gè)框架構(gòu)成。同時(shí)系統(tǒng)軟件還配有選單欄、工具欄、功能導(dǎo)航欄和控制視圖等部分。系統(tǒng)軟件如圖2所示。

圖2  系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

　　3.2 系統(tǒng)軟件說(shuō)明

　　（1） 系統(tǒng)配置

　　系統(tǒng)配置可創(chuàng)建多個(gè)分區(qū)和刪除相應(yīng)分區(qū)，同時(shí)對(duì)各分區(qū)IP地址進(jìn)行分配、監(jiān)控管理。對(duì)用戶配置管理系統(tǒng)進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，權(quán)限分別設(shè)有"管理員"和"1","2","3","4","5","6"七種類型的用戶，其中"管理員"為最高權(quán)限，"1"的權(quán)限次之，"6"的權(quán)限最低。

　　消防管理結(jié)合消防報(bào)警主機(jī)用于接收消防報(bào)警信號(hào)，在服務(wù)器軟件上預(yù)先設(shè)置報(bào)警聯(lián)動(dòng)模式，當(dāng)接收到報(bào)警信號(hào)時(shí)可實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng)功能。

　?。?） 分區(qū)狀態(tài)監(jiān)控

　　分區(qū)狀態(tài)監(jiān)控可隨時(shí)查看和監(jiān)控各分區(qū)終端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)對(duì)各區(qū)域?qū)崿F(xiàn)精確管理和控制使之處于最佳狀態(tài)，保證廣播系統(tǒng)能正常運(yùn)行。

　?。?） 節(jié)目庫(kù)管理

　　節(jié)目庫(kù)管理主要用于存儲(chǔ)和管理音頻信號(hào)節(jié)目，可制作和錄制新的節(jié)目?jī)?nèi)容；通過(guò)控制終端各區(qū)域設(shè)備采集有價(jià)值的音頻信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)管理。

　　（4） 任務(wù)管理

　　任務(wù)管理包含"定時(shí)管理"、"實(shí)時(shí)管理"、"遠(yuǎn)程任務(wù)管理"和分區(qū)任務(wù)管理，定時(shí)管理主要用于預(yù)先制定的節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行播放，如鈴聲、廣播操新聞等；通過(guò)任務(wù)管理可查看任務(wù)執(zhí)行情況。

　　（5） 遠(yuǎn)程管理

　　遠(yuǎn)程管理可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)便能正常登錄廣播系統(tǒng)，而遠(yuǎn)程對(duì)講在系統(tǒng)維護(hù)、調(diào)試時(shí)可實(shí)現(xiàn)與主控中心遠(yuǎn)程互通。

　　4  結(jié)束語(yǔ)

　　本系統(tǒng)采用局域網(wǎng)和Internet網(wǎng)絡(luò)為信息傳送和計(jì)算機(jī)控制核心，以智能廣播系統(tǒng)控制軟件為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，具有控制簡(jiǎn)便、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)解決了傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)功能單一、系統(tǒng)擴(kuò)展性差，傳播距離短、容易受到外信號(hào)干擾、電壓、功率、阻抗、信號(hào)失真等因素影響。該廣播系統(tǒng)還可根據(jù)學(xué)校、企業(yè)、單位規(guī)模、投資大小和具體需求選擇性地配置組成最佳的新型廣播系統(tǒng)方案。