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包头市稀土高新区第一中学校园网络广播系统工程案例解析

2013-03-14 10:25:44  编辑:ann 来源:数字音视工程网
采用网络化广播系统,利用现有局域网并实现多网合一,减少施工布线。全数字化传输,覆盖整个校区。

  

  广州同鑫创电子科技有限公司供稿

  (一)、概述

  包头稀土高新区第一中学位于包头稀土高新区新光东路以南,与鹿港小镇、日月豪庭、地税小区隔路相邻,占地80亩,总建筑面积约25000平方米,将2010年9月正式投入使用。学校科学规划,分为办公、教学、实验、体育活动、多媒体教学、食堂、足球场、绿化带、室外公共区域等多个功能区域,按1800名学生、36个教学班设计。高新一中是高新区教育局大力支持下所建的一所具备一流的现代化教学设施和高素质的教师队伍的学校。走进高新一中,教学区,以中国红为主色调的教学楼宁静雅致,让人不由得想要沉思;400米的塑胶跑道宽阔平整,绿色的草坪让学生们禁不住想奔跑。一应俱全的现代化教育设施、高达80亩的占地面积、豪华而不失雅致的校园建设让人很难想象到这只是一所中学。

  包头稀土高新区第一中学为充分利用北京师范大学在教育、心理、管理学科,特别是基础教育领域的资源优势,传承和发扬北京师范大学优良的治学传统、深厚的学术积淀和严谨的治学风气,将先进的教育理念和研究成果引入包头稀土高新区,内蒙古包头稀土高新技术产业开发区管委会与北京师范大学合作,北京师范大学授权包头稀土高新区第一中学挂牌“北京师范大学基础教育实验学校”的辅助校名, 并为学校提供教育与教学支持服务。

  (二)、系统要求

  ◆ 每个楼可划分为室内、室外区域,归为独立一个小的分区,可以在广播中心将所有楼任意组合或整体控制。定时上、下课铃声。

  ◆ 校园内的背景音乐部分分为固定的几个分区,可以同时收听同一音源,也可分别广播。

  ◆ 采用网络化广播系统,利用现有局域网并实现多网合一,减少施工布线。全数字化传输,覆盖整个校区。

  ◆ 突破传统公共广播只能下传和只能由机房集中控制的格局,具有互动功能,终端具有点播和控制及无线遥控功能。

  ◆    能够实现领导网上讲话。领导无需到广播中心,通过与主控中心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。可以对全区或分区域讲话。

  ◆ 每个广播终端因具有独立的IP地址,可以单独接收网络主控中心的个性化定时播放节目。(定时内容可主机或无线终端控制器操作)

  (三)、广播系统设计原则

  A) 传输方式

  广播系统采用有线定压传输方式,传输电压70V或100V

  B) 对线路衰耗要求

  在公共广播系统中,从功放设备的输出至线路上最远的用户扬声器间的线路衰耗应符合以下要求:

  b.1采用定压输出的馈电线路,输出电压采用70V或100V

  功率放大器的容量计算方法:

  业务性广播系统和业务性广播系统的计算方法:P=K1×K2×ΣPo

  式中:P--功率放大器输出总电功率(W);

  Po--Ki×Pi,每分路同时广播时最大电功率(W);

  Pi--第i分路的用户设备额定容量;

  Ki--第i分路的同时需要系数;

  服务性广播时,客房节目每套Ki取0.2-0.4;

  背景音乐节目Ki 取0.7-0.8

  K1--线路衰耗补偿系数线路衰耗1dB时取1.26;线路衰耗2dB时取1.58;

  K2--老化系数,一般取1.2-1.4;

  b.2 功率放大器容量按该系统扬声器总数的1.5倍确定。

  C) 扬声器的设置

  C.1能适应不同环境的需求,且音量和音质都比较讲究。

  C.2 广播扬声器原则上以均匀、分散的原则配置于广播服务区。其分散的程度应保证服务区内的信噪比不小于15dB。

  D) 广播系统的供电要求

  D.1小容量的广播站可由插座直接供电;容量在500W以上时,设置广播控制室,其供电可由就近的电源控制器专线供电。

  D.2交流电压偏移值一般不宜大于+10%,当电压偏移不能满足设备的限制要求时,应

  设备的附近装自动稳压装置。

  D.3 广播用交流电源容量一般为终期广播设备的交流电耗容量1.5-2倍。

  传输线缆的选择

  D.4 广播线路宜采用铜芯塑料绞合线。

  D.5 各种节目信号线应采用屏蔽线。

  E) 线路的敷设方式

  线路采用穿钢管或线槽铺设,不得与照明、电力线同线槽敷设。

  (四)、广播系统选型

  VEKIN 网络广播系统是一套基于IP数据网络的可采用中文液晶屏无线手机遥控的互动式广播系统。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IP广播。应用于校园、酒店等网络建设,不仅真正实现广播、闭路、计算机网络的多网合一,其针对语言个性化、智能化产品设计,使得长期停留在概念上的网络应用及远程教育真正达到实用化目的。

  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。VEKIN 网络广播,可以基于现有的网络来建设,安装时无需单独布线。基于IP网络的节目传送,每个广播点都可以有各自独立的广播节目,为广播引入日常广播提供了可行性。

  VEKIN 网络广播系统在物理结构上与网网完全融合,这还为共享互联网资源提供了方便。VEKIN 网络广播能够播放数字广播内容,并可以数字方式实时转播网上电台。VEKIN 网络广播系统,还具有音频资源转换、多路实时采播、领导网上讲话、自动音乐打铃等功能。

  VEKIN 网络广播系统,符合网络化技术及远程广播的发展趋势,为将广播系统引入语言教学提供了一个新的发展思路,是教育信息化在教学实际应用中的具体体现。

  (五)、主控设备选型

  ■高清晰度简易化的触摸屏操作

  ■采用流媒体网络音频技术,完全符合TCP/IP协议传输

  ■通过局域网传输,只要有网络覆盖的区域,就能使用本系统实现本地或远程网络广播

  ■集背景音乐、消防紧急广播、网络会议、远程教学等功能为一体

  ■可同时传输多路音源,可对多点寻呼和广播

  ■硬解码技术采用128K*16位采样率,不受电磁干扰,高保真效果,立体声CD音质

  ■在紧急情况下,可打开任意控制点紧急通知或广播,可实现N+1、N、N-1临层报警

  ■广播终端都设有独有的IP地址,可任意更改,任意分组,可实现点对点广播,分组广播

  ■实现系统管理、用户管理、终端管理、节目管理、任务管理等管理功能

  ■实现真正的无人值守,有完善的电源管理系统,保证24小时正常、安全的连续工作

  系统功能:

  ■个性化定时播放

  每个广播终端因具有独立的IP地址,可以单独接收网络主控中心的个性化定时播放节目。(定时内容可主机或无线终端控制器操作)

  ■互动式点播

  网络广播的实时点播功能,能够让终端实时与主控中心通讯,实现互动式广播或教学。

  ■网上电台转播

  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网络广播数据格式,对语音广播终端实时播放。如美国之音等

  ■领导网上讲话

  能够实现领导网上讲话。领导无需到广播中心,通过与主控中心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。可以对全区或分区域讲话。

  ■语音实时采播

  具有节目实时采播功能,能够将来自其他音源的节目实时采集压缩存储到主控中心,并可按要求同时转播到指定的终端。

  ■自动音乐打铃

  能够设置个性化的音乐铃音,自动按照编排好的作息时间表播放铃声。作息时间可以按春秋季自动调整,并提供节假日特殊选项。

  ■课件资源转换(用于教学)

  提供功能强大的课件制作软件,能够将学校原有的各种格式的音源节目课件转换成数据文件,教师还可以在备课时一边听音一边

  加上智能化菜单标签,便于上课时快速定位以及分段教学。

  ■本地音频扩音

  终端提供音频接入功能,本地声源广播时,可将本地声源接入语音终端扩音播出。

  (六)、音频解码设备选型

  ■ 解码后输出到外部大功率功放,实现大功率分区要求

  ■采用ARM高速双核处理器,结合MP3实时硬件解码,使采用44.1khz 16bit,128kbps速率压缩的数字音频流实时重现高品质的音色

  ■ 机架式设计,铝拉丝面板,标准2U高度

  ■ 配备3寸高亮液晶屏及红外遥控器,可点播服务器的资料库内容,输出到本地播放

  ■ 可以自动接收来自主控中心的寻呼广播及警报信号

  ■具有三级优先:网络音频、本地话筒、本地线路输入

  ■ 内置电源控制,根据声音自动开启或关闭外部功放,避免功放空闲时间供电

  ■ 内置数字功放,功率2*10W,外接定阻音箱,作为监听用

  ■ 有以太网口地方即可接入,支持自动获取IP地址

  ■1路AC220V电源输入、1路线路输入、1路功率输出、1路线路输出、1路短路输出、1个RJ45网口,2个RJ45扩展网口(需选配交换机模块)

电源 AC220V 50Hz 
功耗 ≤25W 
信噪比 >70db 
频响 20Hz-16KHz 
失真度 ≤%3 
网络通宵协议 TCP/IP、ARP、ICMP、IGMP(支持VLAN虚拟局域网和广域网) 
音频传输位流 16kps-192kps 
网络芯片速流 10/100M 
功放输出额定功率 2*10W

  

  

  

  

  

  

  

  (七)、学校广播系统设备清单

序号

品名 品牌及型号 单位 数量
1 网络主控中心 VK-9900 1
2 网络分控站 VK-9901 1
3 IP网络广播服务器软件 VK-99PC 1
4 网络音频解码机 VK-9902 16
5 带前置合并式广播功放 VK-360P 1
6 带前置合并式广播功放 VK-240P 4
7 纯后级广播功放 VK-5000 3
8 纯后级广播功放 VK-6500 5
9 纯后级广播功放 VK-10000 3
11 16路电源时序器 VK-2822 12
12 前置放大器 VK-2811 3
13 数字调谐器 VK-F208 2
14 DVD机 VK-D108 2
15 带前奏音话筒 VE-M20 2
16 无线麦克风 UM-681 2
18 户外防水音柱 VK-840 14
19 超远程定向号角 VH-A5815 8
20 同轴吸顶扬声器 VC-0805 127
21 壁挂音箱 VW-108 100
22 专业广播机柜 VK-42U 1

  、学校广播系统图

  (见图片的“系统连线图”和“系统产品图”)

  (九)、广播紧急备份方案

  在VEKIN 网络终端/前置设计时就有以下接口:网络数据接口、网络配置口、电源接口、音频接入口、音频输出口。

  1、网络数据口:接收局域网上发给终端的数据。

  2、网络配置口:配置终端的IP地址、烧录解压、控制、通讯程序。

  3、电源接口:给终端和解码机供电。

  4、音频接入口:接入外界的模拟音频,通过终端功放模块把声音传送到本地音箱。紧急备份方案就是利用这个音频接口实现的。

  5、音频输出口:数据通过终端进行解压后把声音传输音箱的通道。

  注意:在VEKIN 的数字广播网络终端/前置默认的是网络数据,当没有数据信号处理时,终端会自动切换到音频接入状态。同时也解决了当数据传输出现故障时启用紧急备用系统的作用。

 
赛普

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