某高校校园公共广播系统的设计文档格式.docx
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附录
广播系统主设备清单61
1绪论
1.1校园广播系统概述
校园广播是小功率FM广播的一种，很多大专院校、中学甚至小学，现在已经大量采用校园FM广播方式播放英语节目或其他节目，频率范围通常在76-87MHz之间，也就是说用普通的电视伴音收音机可以接收得到。
现在有些FM收音机直接将频率扩展到76-108MHz，都可以满足收听校园广播的需要。
校园广播是校园信息传递的重要方式，它承载了播放音乐、宣传知识、交流学习、传递信息以及发布通知等重要工作，是学校的重要的媒体工具，在校园生活中起着举足轻重的作用。
校园广播系统的设计是一项复杂而细致的工作，需要考虑到各个方面的需求和限制因素。
合理的设计是校园广播正常运行的重要前提。
本设计是在完成本专业课程所学知识之后的一个综合考核。
通过查阅资料、整合知识、系统分析，对校园广播音响系统的要求、设备的选型及配置、整个系统的设计有一个良好的把握。
通过本次设计可以让学生对所学专业知识有一个综合的系统的了解，加深对知识的理解和掌握，同时培养学生独立自主完成工作和创新意识，为学生今后走向社会参加工作奠定一个良好的基础。
1.2设计校园广播系统的意义
校园广播系统是每个学校不可缺少的基础设施之一，尽管近几年来视频技术和网络技术在飞速的发展，但校园智能广播系统仍以它的实用性、经济性、便捷性被各类学校所应用。
我国现有的各类学校基本上都采用智能化校园广播系统，随着Internet网络技术的日趋成熟，网络逐渐普及与学校，为充分利用校园网以节省布线，网络音频广播系统成为学校新的需求，它主要用于各种校园公共场合，如举行全校的活动、通知、升国旗、课间操、播送课间音乐、表扬先进、召开全校大会等。
随着现代信息技术的不断发展，多媒体教学在广大高等学府的不断普及，利用校园广播系统进行语音教学的需求在不断的增加，特别是音乐铃声的普及，对现行校园广播系统的功能、容量、音质、智能化水平等都提出了更高的要求。
校园广播电台是重要的舆论宣传工具，长期以来在校园里起到了宣传舆论引导、新闻信息传递、学习辅导和校园文化环境建设等多重作用，同时在突发事件的应急指挥、大型公共集会的现场指挥中也发挥了重要作用。
1.3国内外研究综述
传统校园广播系统存在的问题:
①技术落后，兼容性、扩展性不佳。
现有校园广播基本都是采用模拟传输，人工管理的工作方式，系统易受环境干扰，多路广播时容易产生串音。
②音质差、功能单一。
目前校园广播设备无法满足现代教育的外语听力训练、考试、课间音乐音质要求。
③安装复杂、维护不便、故障率高。
往往因一台变压器或音箱故障而烧坏功放，影响整个广播。
④可管理性差、无法进行远程控制。
由于只能以专用播放设备作为音源，因此不利于校园广播系统的灵活应用，造成资源浪费。
⑤语音教学设备昂贵、使用不便，难以普及。
语音教室和多媒体教室设备昂贵在使用过程中还经常会由于学生或设备原因出现诸多故障影响教学进度。
⑥操作麻烦、普通教师无法应用于课堂教学。
由于其音源为录音带，因此工作效率很低。
随着教育信息化进程的加快和校校通工程的全面建设，校园广播今后将向数字化和网络化和智能化方向发展，最终与校园多媒体和校园网多网合一。
从目前校园信息化建设情况来看，大多数学校已经拥有或在建基于同轴网络的交互式闭路双控系统和基于超五类数字局域网构架的计算机校园网络系统。
前者带宽为1—1000MHZ,后者带宽为1—100MHZ，显然前者有着明显的带宽优势，且随着CabModem的技术日趋成熟，将兼容后者的全部功能。
同时，随着科学技术的发展，校园广播系统的发展越来越趋于多样化。
数字化的校园广播系统和智能化的广播系统将会应用到校园之中。
2系统选型
2.1校园广播系统选型
考虑到校园面积之大，范围之广，且校园网已基本完善，IP网络音频广播系统应为首选。
经过认真考虑与比较决定选用《MALAX网络音频广播系统》，该系统设备先进成熟，突破原有网络产品的网络局限性，得到国内众多单位的一致好评，在国内局域网/广域网建设中已有诸多成功案例。
2.2所选网络音频广播系统简述功能介绍
2.2.1系统简述
MALAX网络音频广播系统是一套基于IP数据网络的纯数字化网络音频广播系统。
区别于传统的模拟音频广播，MALAX网络音频广播系统在物理结构上与标准IP网络完全融合，不仅真正实现基于IP网络的数字化音频的广播、直播、点播，并借助IP网络的优势，突破了传统模拟广播系统的内容局限、空间局限和功能局限。
MALAX网络音频广播系统不仅能够完全取代传统的模拟音频广播系统，更为音频广播的应用提供了更广阔的空间。
在传播内容方面，模拟音频广播系统只能使用和传送由卡座、CD机、麦克风等设备输出的模拟信号，对于大量的、以数字格式存储于网络服务器和各种载体上的音频资源无法直接应用。
MALAX网络音频广播系统支持各种模拟音源的数字化转换，同时作为数字化的音频广播系统，直接应用数字格式的音频资源。
当今社会正是以数字化的方向快速发展，越来越多的媒体资源以数字格式存在，数字化网络音频广播系统是必然的发展方向。
在应用空间方面，模拟音频广播系统从节目源到发声单元，都需要专用的音频线路连接，受功率和线路的限制，传送距离、发声单元数量都受到很大局限，难以扩展。
MALAX网络音频广播系统融合于IP数据网络，无需另行布线，嵌入式的硬件终端设置独立IP地址，可跨网关连接，使发声单元的使用空间随着IP网络的延伸而无限延伸。
在系统功能方面，模拟音频广播系统的运行平台是一套硬件设备，决定了系统的应用功能和管理功能都是固化的、有限的，诸如点播、任意点对点、任意/无限分区、多任务预设等功能，模拟音频广播系统是无法实现的。
MALAX网络音频广播系统的运行平台是系统软件，通过控制网络上的音频流信号，轻松实现任意路径、同时间多任务的传送，因此应用功能和管理功能是开放的、灵活的，随时按需要进行设置，真正满足实际应用，并能不断扩展。
2.2.2功能介绍
网络音频广播系统针对校园的应用，能够实现个性化定时播放、设备监测、自动音乐打铃、应急消防广播、背景音乐的播放等一系列的功能。
同时网络音频广播系统还具有较强的管理功能：
1、远程控制功能。
能够通过控制软件对单个终端设备或同时对多个终端设备的播放内容进行监听。
调节音量。
2、批处理控制。
通过控制软件可以同时选择一个、多个或全部终端进行控制，避免了对同一操作的的重复，大大节省了劳动工作量。
3、定时广播管理。
根据广播内容的需要，系统可以实现按小时、星期、年月日编程播放以及按终端、节目、时间的排序建立一个或者多个定时广播任务，系统将自动执行所有指定任务，无需人工操作，真正实现无人值守。
4、权限设置。
系统可以设置各种不同的管理权限，不同权限的管理员可以进行不同的授权操作。
2.3MALAX网络音频广播系统优势
2.3.1功能优势
★系统直接嵌入IP网络，无需模拟广播系统的大量布线
★任意/无限分区，同一时间不同区域可播放不同内容
★多任务预设管理模式，实现全天候无人值守
★支持跨网关远程传输和集中控制
★嵌入式结构的硬件终端，稳定可靠，无惧病毒攻击
★支持7X24小时连续工作（待机功耗≤1W），随时进行应急广播
★功能强大的管理软件，满足全功能的实时广播控制和系统管理
★远程通过手机或座机直接进行电话广播寻呼
★分控设备简单且无需布线，仅需一只网络寻呼话筒便可任意广播
★系统可设立多种优先级：
紧急广播、网络广播、本地广播
★网络音频终端内置功放模块短路/负载自动检测保护功能
2.3.2技术优势-APP等网络常见病毒的防御
采用专用RISC处理器的嵌入式硬件平台构建，运行自主开发的嵌入式操作系统HHMicroOS，具有很强的病毒免疫能力，彻底远离Windows操作系统下运行的病毒困扰。
在网络安全方面，采用主动检测和主动防御相结合的思路，有效对抗TCPSYN/UDP/ICMP/ARPDos攻击，同时还具有智能防范未知攻击的能力。
例如，为了有效对抗ARP攻击，我们提出了一种采用主动检测技术的算法。
在算法中，对主机发送和接收的ARP报文头信息进行一致性检测，丢弃ARP头信息不一致的ARP报文；
根据接收的ARP报文信息构造特定数据包，采用主动检测方法对发送方实施身份认证，拒绝未通过认证的报文；
依照先发送请求后接收应答规则验证ARP应答，拒绝无请求型应答。
与其它解决ARP攻击的方法相比较，我们的算法除了能更快速和准确检测出其它机器对本机的ARP攻击，还能阻止本机对其它机器进行ARP攻击，能更有效地防止ARP攻击。
实际应用达到的效果有：
a、拦截外部ARP攻击。
在系统内核层拦截接收到的虚假ARP数据包，保障本机ARP缓存表的正确性。
b、拦截对外ARP攻击。
在系统内核层拦截本机对外的ARP攻击数据包，避免本机感染ARP病毒后成为攻击源。
c、主动防御。
主动向网络设备包括网关、终端设备等通告本机正确的MAC地址，保障网关、终端设备等不受ARP欺骗影响。
d、ARP缓存保护。
防止恶意程序篡改本机ARP缓存。
e、监测ARP缓存。
自动监测本机ARP缓存表，如发现MAC地址被恶意篡改，将报警并自动修复。
2.3.3技术优势-功放回路信号检测
网络广播一般均为分布式架构，为了更好的了解现场功放的运行状态，解决了因距离远而无法了解到现场功放的运行状态，MALAX网络音频广播产品采用自主研发的网络功放信号在线校验系统（NetworkAmplifierOnLineCheckingSystem），本系统依据模拟功放回路检测器原理的基础上，充分利用数字网络的技术优势，采用功放CPU自行数据分析，将分析结果传输给网络广播主机，本系统无须采用馈线反馈的方式，直接通过网络采集功放内部CPU的工作状态，功放内部的CPU将工作状态实时反馈到主机，操作人员可利用管理软件实时监测到每台功放的工作状态。
3校园广播系统方案设计
3.1校园广播系统设计需要注意的问题
3.1.1范围大
考虑到校园面积之大，覆盖范围之广，因此方案设计要充分考虑校园范围对广播系统工程实施的可行性和稳定性的影响。
3.1.2功能区域多
为方便全校师生员工的学习、生活、学术和文化交流，学校配备有现代化的电子电工、理、化、生实验室；
微机、语音、多媒体、电子阅览室；
美术、音乐、舞蹈训练室等教学设施等。
面对功能各异的建筑物，要求广播系统的设计必须充分满足不同功能区的广播需求，如：
教学办公区实现自动音乐打铃、事物性广播通知；
活动休闲区考虑优美的背景音乐；
学生宿舍要设计合理的背景音乐系统等。
3.1.3广播要满足多种需求
除了正常的校园公共广播、背景音乐等功能的实现外、考虑到现代化广播的新特性，必须综合考虑广播与消防的连动性、预留消防接口，同时实现远程或异地广播也是广播设计必须考虑的问题。
3.2方案整体规划（已考虑以后扩展）
综合考虑到校园的实际情况，并且对目前几种主流广播系统的深入了解分析的基础上，对校园广播系统设计的主要思路如下：
3.2.1广播主干采用网络来传输
考虑到学校地域分散，设计网络传输。
可以校园已有的校园网，将校园广播、网络语音教学系统融为一体，提供符合其行业特点的整体解决方案，为校园建立一个充分体现数据共享和信息交流的数字化网络语音平台，为学校的校内教学和校园文化建设及学校和外界的交流提供广阔的应用空间；
也可以独立建立一套网络广播主干网，彻底解决网络广播与数据网共网时存在的数据流量太大对广播系统造成的影响，彻底隔离病毒或网速对广播系统的影响、营造稳定高速通畅的广播主干网络。
因此设计以广播机房为中心，敷射机房到各功能区的光纤作为广播主干网络，同时也可作为校园数据网络的一种线路冗余备份。
3.2.2按各建筑物功能划分区域
现代化校园范围内，各种不同的建筑物设计为不同的功能服务，相应的广播系统也必须适应该功能区的广播性质，因此拟定按不同的功能将建筑物划分为若干区域，以满足不同需要的广播需求，如教学建筑物自成一区，可实现基本公共广播、音乐打铃、事物性通知等；
运动场所设计高分贝广播背景音乐系统，满足各种大型运动、集会、会议、演出等活动的需要；
生活区以轻柔的背景音乐为主，兼具事物性通知及作息管理的要求；
休闲场所以流行音乐为主等，因此划分不同的区域实现不同的广播需求是进行广播系统设计的主要思路之一。
3.2.3各功能区支路多采用定压传输
综合校园广播的实际功能需求，结合成本考虑的原则，广播信号经光缆主干到达各功能区后，将大多数功能区设计为传统的定压传输，即完成网络广播向定压广播的转换，主控室也可方便的对单个分区进行控制，定压传输具有近距离传输稳定可靠的特性，完全可以满足生活区、休闲区等场所的广播需求，而且可以独立自成子系统，独立播放各区自己的广播内容。
3.3方案设计
综合考虑到学校对校园广播系统的实际要求和特点，从设备的先进性、可靠性、经济性考虑，选用MALAX®
网络音频广播系统,根据学校不同的区域，不同的广播功能要求，设计不同的广播实现方式，最后广播总控制室通过IP数据网络平台，根据学校各个区域，各个时段的不同广播需求，对整个校园广播系统进行控制和广播。
系统在充分满足学校语音教学、听力训练、听力考试的同时，还可满足校园的各种广播要求。
根据学校实际情况做如下分析：
整个校园根据各功能楼分为教学楼、宿舍楼、体育馆、操场、食堂等几个区域，通过分区来实现全无人值守的校园自动化广播功能。
为方便分区在同一时间播放不同的内容，故根据各功能区域特点均选用IP网络功放+喇叭的方式，IP网络功放具有以下优势：
1、即可做为将网络信号转换为模拟信号的网络语音解码终端，又可通过内置不同功率的功放模块起功率放大作用直接推动喇叭放音；
2、自动故障检测系统及中文提示功能；
3、采用内置嵌入式网络语音解码模块，不易受病毒侵入，极大提高了设备的稳定性；
4、可直接与网络连接，利用其位置可灵活放置的优势，可把其置于最接近喇叭点的网口位置以节省布线；
5、每台IP网络功放即为一个区，故可轻松实现多套节目源同一时间传输至各个区；
6、即可由广播主控机房统一控制，又可各自做为一个子系统本地独立控制；
7、自带电源管理功能，有广播信号时自动打开功放电源广播，无广播信号时自动关闭功放电源，保证工作环境的清净，增强喇叭及功放的使用寿命！
扬声器方面，由于考虑到环境因素，所以
走廊选用高级室内木质音柱（10W）；
户外选用室外全天候防雨音柱（60W）；
广播主控机房选用硬件方式，IP网络广播主机可独立运行，为嵌入式操作系统，不易受病毒侵入，稳定性极强；
采用大屏幕快捷触摸屏操作尤为方便，可任意编组分区，方便用户进行即时操作；
自带光碟播放机及USB接口，故可省缺前端音源设备（如：
卡座、DVD等）以节省成本，同时可在网络上下载任意风格种类的音乐存于U盘，同时利用系统管理软件可进行设定操作，设置完毕便可关闭电脑以节省用电，定时操作不会受关机影响，且设备连接方式灵活：
当学校没有网络，可把IP网络广播主机和IP网络功放统一放置机柜中，只需布好功放至音箱的音频线；
也可利用已有网络把IP网络功放置于喇叭最接近点的网口位置放置以节省布线。
另外在广播总控制室选配网络电话主机以方便远程用手机或座机进行电话广播，在任何地点任何时间都可以拨打连接网络电话主机的电话号码以实现对所有分区中的任意一个或一组进行电话广播，并可根据系统分配的权限对其权限内的任意一分区或一编组分区进行电话广播，随时随地可以传达各科室会议指示通知。
为方便各级领导在自己的办公室进行全体或分区广播，在各级领导办公室各设一个分控室，有两种实现方式：
第一，当分控室已配备电脑，只需安装好领导工作站软件，便可通过麦克风进行全体、分区、点对点广播；
第二，无需电脑仅需配套一只网络寻呼话筒便可进行方便即时的全体、分区、点对点广播。
广播系统配套软件详述：
1、服务器软件。
系统服务器软件是网络音频广播系统的核心，完成终端管理、课件管理、权限管理等管理功能，为各采播工作站及领导工作站、教师工作站提供数据接口任务，为各语音终端提供定时播放和实时点播媒体服务，响应各播控键盘的播放要求。
音频课件以及节目菜单经过整理编排后，可以通过网络上传至系统服务器，管理员和授课教师可以通过系统管理软件登陆进行修改。
2、管理中心软件。
管理中心软件主要执行对媒体资源、定时任务、用户权限管理、终端状态以及直播、文件广播、采播管理、电源控制、电话广播等的统一管理和操作，对各类媒体资源进行预览、审批。
3、采播工作站软件。
采播工作站，作为音源工作站，完成网络电台转播、课件资源转换、音频实时采播三大主要功能。
采播工作站可以将RealPlayer、MediaPlayer等软件接收的网上电台节目，转换成MALAX网络音频广播系统的数据格式，对网络语音终端实时播放，使每一个语音终端都可以收听到网上的电台及喜爱的娱乐节目。
采播工作站可以将传统的音频课件，如磁带、录像带、CD等，通过采集压缩，转换成数字节目存储到系统服务器中，保护学校现有的课件资源，减少教师课件制作的工作量，方便重复利用。
采播工作站可以直接将录音卡座、CD机、MP3播放器、广播接收机、话筒等模拟音频信号，实时采集压缩后直播到各网络语音终端。
4、领导工作站软件。
领导工作站，完成领导在网上对校园直播的功能。
校长及各级领导可以在办公室的电脑或者出差携带的笔记本上直接对全校讲话，也可单独对部分区域讲话，只需在网上选择和屏蔽播放区域即可，操作简便，无需广播中心人工干预。
学生广播站、保卫部、门卫等也可以通过领导工作站软件对校园广播，各自的权限可以在系统服务器上设置，还可以用来完成学校开展活动时的直播任务。
5、教师工作站软件。
教师工作站，完成教师课前节目编排和定时播放编排两大功能。
授课教师可以通过教师工作站软件把音频资料从声卡录入自己的工作电脑，压缩制作成课件，并加上智能化标签，然后把课件上传至系统服务器，上传的菜单可以在上课时通过安装在教室里面的播控键盘在线显示出来，相应的课件可以供教师点播。
教师还可以通过网络预先设定管辖班级的定时播放内容。
比如：
安排早晚自习定时收听与教材同步的语音内容，也可以安排收听其他班级的真实场景声音。
每个班级都可以有个性化的定时播放内容
4系统拓扑图
4.1系统示意总图
本系统连接图
4.2系统各终端连接图
4.2.1IP网络广播主机连接图
4.2.2IP网络功放连接图
5产品技术参数
5.1IP网络广播主机（MX-888）
5.1.1产品图片
5.1.2应用范围
需要大量分区的场合，对多个区域实现多样的方式控制。
同时播放多个音源，并要求定时播放某种音源，自动定点广播某个区域，整个系统可以实现全自动无人值守，该主机都能轻易胜任以上功能。
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