某大学智慧大楼广播系统设计方案

王晨莎 王哲

摘  要：对校园智慧大楼信息化建设中的广播系统功能提出要求，结合校园日常管理与师生服务的实际需求，设计了一套操作简单、性能优良的智能广播系统，解决了传统广播系统线路功率损耗、控制方式落后、节目单一的弱点，具有数字音频、紧急呼叫、远程控制、音乐广播、应急广播等先进功能，重点对系统设计进行阐述，对今后智慧大楼广播系统的建设有实际参考意义。

关键词：IP网络广播  智能联动  智慧大楼  应急广播

中图分类号：TP393                            文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2020）07（b）-0115-03

Abstract： Aiming at the broadcasting system in the informatization construction of the intelligent building，which is friendly used in campus daily management and service：a  design scheme for Broadcast System  based IP is proposed.With simple operation，the IP broadcast system performance is better than the traditional one，solving the weakness of  power loss，complicated operation and poor source of programme.Its main functions include digital audio， emergency call， remote control， music playing and emergency broadcasting.The scheme focuses on the system design， and it can  provide some experience and practical reference significance for the future intelligent building broadcast system construction.

Key Words： IP broadcast system; Intelligent linkage; Intelligent building; Emergency broadcast

近年来，我国教育行业处于高速发展及转型时期，更新教育观念、优化教学模式、改革教育体制、引领教育走向已成为教育行业的核心目标。某大学作为省人民政府和教育部共同建设的重点大学，积极响应中央和省委决策部署，充分发挥学校教育科研优势。学校为新建大楼建设信息化智能系统，力促楼宇发挥最优作用，为广大师生提供完善的软硬件设施和优良环境，并将该大楼打造为地区乃至全国的标杆性智能化校园综合体。大楼信息化建设应至少包含网络覆盖、安防监控、门禁、广播系统[1]。广播系统作为其中一个重要子系统，在教学、管理、宣传、安全和丰富学生业余文化生活等方面发挥重要作用。

1  需求分析

广播系统应充分覆盖各个区域，包括各教室、展厅、报告厅、地下停车场等。日常广播和紧急广播在功能上互相独立，设备及器材上有机结合，保证大楼布局统一、全面设计的要求，又避免重复建设[2]。传统广播普遍采用音频方式，易受电压、功率、阻抗等因素影响，传输距离短，频率低，系统扩展性差[3]。调频广播调制解调易引入噪声，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广播，受传输方式的限制，只能以分区、分组的方式实现控制[4]，缺乏独立节目源，功能不能满足个性化需求。IP网络广播可解决传统广播系统存在的问题，占用带宽小，网络性能要求低，系统高效节能。该大楼建筑结构复杂，功能区较多，需进行合理的多分区设置。根据建筑布局、室内结构等参考因素规划并设计音响位置、数量、线路走向[5]，确定分区数及各分区的功率、音响数量、线材长度和规格型号等。

2  方案设计

本系统由音频信号源、前置放大器、信号分配器、分區主机、无线调频发射机、功率放大器、末端扬声器等设备组成，系统组网图如图1所示。借助大楼以太网网络，采用多级服务器管理，满足多点控制、多级控制、多数量终端需求。基于TCP/IP协议，利用网络数字音频技术， 将音频信号以数据包形式在局域网和广域网上传送。具有纯数字音频、双向对讲、免提对讲、紧急呼叫、远程呼叫、音乐广播、应急广播等功能。

系统输入的音源来自数字调谐器、录音卡座、CD机、现场播音话筒，可供创作、美化音源，并行放大、音质补偿、混合、处理多路输入音源，并编辑、监听、录音及辅助音频信号。音源信号经前置放大分配多路输出信号，并一定程度上纠正传输线路上的相位失真。

智能分区广播主机灵活选择信号覆盖范围，将音频投放到适应的分区，各个分区的功率放大器输出放大功率驱动扬声器等负载，其容量适当留有余量，保证实际使用控制在60%～80%，重要分区实施热备份，必要时启动功放主备切换器。无线调频发射机提供音频调制，发射距离足够覆盖全校，师生的无线设备可选择接收。监听音响精确记录广播播出的音频，传回智能监听控制器进行全自动化实时监听，替代传统被动式的人为监听反馈，缩短故障的发现、响应、处理时间，实现安全播出。

根据《厅堂扩声系统声学特性指标》，结合大楼的特性、噪音水平、空间大小、高度等实际情况，选择扩散角度、声压等级和额定输入功率满足要求的扬声器[6]。地下层采用壁挂式音响，楼内带有活动天花板的公共区域采用天花吸顶扬声器，教室等功能区根据功能需求选取。

在火灾或突发事故发生时，楼内广播全部暂停，自动强制切换，报警矩阵判断事故发生地点，分区寻呼器选择寻呼区域并以最大音量向事故区、相邻区及受影响的区域播放预置报警的中英文语音警告和疏散信号。特殊情况时，学校领导通过办公室网络或手机远程接入广播进行调度指挥。广播系统除了与消防系统联动，还通过中央管控平台与监控、门禁、信息发布系统对接联动，使大楼各系统统一管理。

3  结语

系统建成以后，可实现功能：（1）定时播放，维持秩序。按照学校的作息时间表，设置定时自动打铃，定时在上课、下课、断电等时间播放音乐铃声，维持师生教学生活秩序。（2）日常广播。播音员将日常广播的内容（文字、磁带、光盘、数据文件等音频素材）根据播出顺序进行制作、顺序保存，交由导播按时在集体广播时段播出。（3）外语听力教学、训练、考试。为在校师生提供优质的听力环境，切实促进语言综合应用能力。（4）背景音乐。周六、周日等时间，播放新闻联播、点歌祝福、轻音乐，掩盖噪声并创造轻松愉快的氛围，缓解师生压力，创造活跃动感的校园时空。（5）应急广播。在紧急情况下，报警信号发生器自动触发，警铃直达全楼或受影响的分区;同时紧急接入学校领导办公室，学校领导进行语音疏导、调度指挥，保护师生安全。（6）自动检测。系统自动对运行状态进行实时检测，任何部分发生故障，将自动记录故障数据，顯示计算机并推送，提醒工作人员进行故障维护，确保系统的正常使用。

本方案设计的广播系统功能强、性能优，与大楼监控、门禁、信息发布等系统进行对接和联动，发挥信息化技术引领教育理念和模式创新的变革作用，使教育服务现代化、智慧化，营造科学安全、井然有序、舒适大方、轻松自由的空间。基于此，大楼可进一步强化软硬件建设，搭建并完善教学服务管理、环境监测控制、信息展示交互、云端可视群控、融合运算决策的综合系统，率先建成扎根当地、辐射区域、服务全国的智能化应用大楼，提高学校传播力、影响力、公信力。

参考文献

[1] 黄海平，黄振宗.江阴广播电视集团新大楼电视工艺接地系统设计及应用[J].有线电视技术，2015（12）：109-111.

[2] 潘代华，郑妍.湖北广播电视台新闻大楼空调系统设计与实践[J].现代电视技术，2017（11）：140-142.

[3] 王永斌.高校校园有线广播系统故障多发的成因分析及解决建议—以常州纺织服装职业技术学院校园有线广播系统为例[J].价值工程，2016，35（36）：89-91.

[4] 吴信明，张春雷.汤建国，等.一种智能控制的短波电台无人广播系统设计[J].电子设计工程，2020，28（8）：39-42，47.

[5] 白佳喜，丁文捷.多媒体教室设施布局量化指标研究[J].宁夏工程技术，2017，16（4）：348-351.

[6] 邵晨.中央广播电视总台国庆8K采编系统设计与应用[J].现代电视技术，2020（1）：20-23.

[7] 张宇.J区应急广播系统建设项目的进度管理研究[D].南京：南京邮电大学，2019.