工厂广播音频系统设计方案.docx
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工厂广播音频系统设计方案
工厂广播音频系统设计方案
第1章
1.1概述
XX工厂一期项目广播系统包括综合服务楼、技术中心试验楼及各个车间区域。
在综合服务楼地点设置广播监控中心、各车间设置广播接入点，并且通过工厂光纤网络连接，各广播室及分控点均设置网络呼叫话筒工作站，能对这些区域提供背景音乐，能进行呼叫广播，能定时打铃广播，并在紧急报警情况下切入应急广播。
1.2依据规范
《智能建筑设计标准》（GB/T50314－2000）《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339－2003）《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801－95）《消防联动控制设备通用技术条件》（GB16806-1997）《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98《民用建筑电气设计规范》JGJ／T162-92
1.3系统设计原则
1.3.1完整成熟的系统现代科技的发展为工厂和工厂的公共广播系统提供了必要的技术条件，各种先进的技术已经进入公共广播的各个环节，它节省了大量的人力、物力，提高了工作效率，为现代化建筑提供了保障。
在设计公共广播系统时也必须应用世界上成熟且先进的科学技术，主要设备选用成熟的、又具有技术领先水平的设备产品。
系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。
1.3.2先进稳定、安全可靠的系统
在考虑技术先进性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、
厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
系统工作的高可靠性是对系统功能强有力的保证，如果没有高度的可靠性、安全性，再好功能的设备都是无用的。
系统还具有故障诊断、报警和记录的功能，并能实现到故障出现前兆时的“非灾难性”故障诊断、报警。
1.3.3管理可用的系统
如同其他规模大、设计标准高的现代化建筑物一样，本公共广播系统设备
管理的一系列问题。
通过数字控制系统设备对整套系统进行自动控制或手动控制，使集中维护、管理广播系统方便。
1.3.4灵活扩展的系统
当今社会发展日新月异，许多新用途是随着社会发展需要而不断产生的。
必须考虑系统在将来工程里的延续，所选用设备的可扩展性和适当的冗余。
系统可以在原有基础上进行扩展，主要控制设备可以通过软件升级方式更新换代，可在相当长的时间内保持技术与设备的一致性。
1.3.5良好的性价比
尽量选用性价比高的系统设备，使用户的投资得到最大化的使用效率。
1.4系统设计
1.4.1系统要求
（1）广播系统向对综合楼、技术中心试验楼走廊及车间等公共场所提供背景音乐和公共传呼服务，在火灾情况下自动转换为火灾紧急广播;背景音乐和紧急广
播控制系统应共用扬声器，所有广播区域平时播放背景音乐，一旦被某楼层的火警信号触发（或按其它信号试验性触发），广播主机应自动控制相关层所有扬声器播发紧急消息。
（2）背景音乐和紧急广播系统按分区输出，广播中心设在综合服务楼用房。
各个车间设置广播功放及广播接入点设备，系统通过光纤网络连接，能通过中心机房对各个区域进行管理、控制、呼叫广播。
（3）所有背景音乐的扬声器，均按照优先级别进行设定，在紧急情况下能按预设等级向该地区播发的紧急通知，而不管音乐控制设定等级。
4）在车间分控点及总控室各设立1个呼叫站，方便呼叫广播管理
5）公共广播实行分区控制。
根据消防事故报警的要求，某区某层发生火灾时，
则相关层均应报警。
公共广播也必须与此相适应进行分组。
该部分主要用于和消防报警系统的联动及紧急广播与背景音乐的切换。
（6）为便于整个项目的联网管理，采用网络型主机。
1.4.2系统选型
霍尼韦尔腾高电子系统（广州）有限公司的AS-52网络广播系列产品是为适应广播系统网络化时代的趋势而诞生，是一种全数位式公共广播系统，它的理念是利用计算机的局域网来传输数字音频信号。
由AS-52音频终端承担编码和解码任务，每个AS-52音频终端都内置了数字集成电路解码芯片，可以同时提供多路音频信号输入功能。
在网络中终端可以进行热插拔。
系统将的多路音频信号、控制信号和通讯全在网络中进行，具有更远的传输距离和更好的传输效果，因而比当前任何可用的公共广播系统更胜一筹。
尤其是将音频信号和控制信号集中在一条网线上传输，不仅大大地节省了安装和布线成本，而且为将来的系统维护及系统工作的高可靠性提供了先决的优越条件，更是目前市面上传统的公共广播系统所无法比拟的。
AS-52网络公共广播系统可通过PC进行设置、管理和操作，这样使安装调试及操作变得更简单、更方便。
由于系统为网络、数字化IP广播系统，只需增加终端、放大器与扬声器设备，无需额外增加控制设备，因此其系统的的扩展变得更简方便；网络广播系统对于规模广播系统，一般成本较大，但对于较大规模的广播系统而言，随着区域与扬声器的增多，网络广播系统与传统的智能广播比较，具有更高的性价比。
模拟智能的广播系统与网络广播系统的比较见下表：
传统智能广播
寻址广播
数字网络广播
传输方式
同轴线调频传输或多路音频传输
双绞线
以太网
控制方式
485总线，容错差
RS-485/RS-422控制总线
以太网，容错强
音频质量
模拟信号
CD质量数字音频
CD质量的MP3节目
节目源数
6~8路
6路
依据系统及带宽处理能力，
一般至少6路音源广播
定时路数
一般1—8路
6路
只要带宽足够，能超过19路节目
布线
需要单独重新布音频或
调频线路
单独布线
8芯网线，专网/计算机网络
功能
扬声器以多个并联线路进行分区，不能进行点对点广播，一般单向传输
能进行点对点广播，也能编组分区控制，单向传输音频，集中控制
能进行点对点广播，也能编组分区控制，能双向通信，既能进行集中控制，也能分散控制
传输距离
受音频线路的损耗影响，不般不超过2km,远距离需布设光纤等线路
传输距离受限，音频交换机间超过100米需中继，不能利用其他网络
只要有网络的地方，便可接入广播，能利用原有网络平台，节省布线，安装方便
扩展、兼容性
安装时确定，不方便编组分区，增加或更改时，整个系统需要调整;由于采用模拟音频信号及串行数据信号，要建设专用广播网络，难与其他系统进行兼容集成
扩展数量受限，音频交换机数在20台，最多支持320个终端，系统扩展需增设布线，严格按距离安装
任意分区，随时可选择。
随时可以根据信息点增加终端；可采用商用TCP/IP以太网标准，能与商用以太网及互联网兼容，无需建设专用广播网络，能与计算机网络进行兼容集成
成本
适用于较小的系统，随着系统的拓大，维护及布线成本增加很大
成本较传统的高，适合中小型系统
小系统成本较大，但随着系统的扩展，在布线、安装、控制、维护方面能节省大量成本
可管理性
较小系统，可通过计算机集中控制，对大的系统，控制速度、节点数量及控制的灵活性会对主机具有很大的瓶颈
集中管理，不便于分布控
制管理
大、小系统，可通过主机进行集中控制，也可进行分散控制，控制路由切换便利、灵活，可管理强，可作多个分控管理站，在主机故障仍能正常工作，提高可靠性
1.5系统设计说明
1.5.1网络拓扑结构
系统原理图见附图系统图
由于工厂占地大，为了节省线路成本，保证传输信号质量，我们设计了1个控制中心广播室，每个楼设一个设备室，其中总控室与各车间之间通过光纤网络相连接，而各车间负责广播区域选用网络转换模块与模拟功放等设备。
1.5.2.控制室部分：
（1）中心控制室（综合服务楼总控室）部分：
总控室设置在1个控制中心，负责控制监控各分控机房的IP流媒体终端的广播节目、控制节目切换，音量控制，路由选择、分区控制。
系统由音源、网络主机、麦克风、电源管理设备、监听和控制室联动接口组成总机房设备：
A.音源：
网络主机AS-52I01S_2.0、DVD播放器AP-DV，呼叫站：
麦克风AS-52I01R及扩展键盘;
B.消防联动接口：
消防矩阵AS-52302M1台。
C.电源控制设备：
电源时序器AS-3228S用了1台；
D.对讲监听：
监听终端AS-5202I,监听音箱：
TKW-108H；
E.技术中心广播区域：
安装2台网络广播8分区音频解码器AS-5218D，1台网络前置放大器AS-5201P，3台功放，负责综合楼、技术中心楼及室外区域的扩声。
F分控室联动接口：
设置1个几个网络交换机及12对网络收发器。
（2）车间分控机房
每个车间单独设计1个区域，在每个车间分控室内设1个机柜，放置1台网络前置放大器AS-5201P，1台功放,网络交换机设备，每个区域扬声器连接一条线路至功放区域；每个车间分控室放置1只网络麦克风。
1.5.3.传输网络
所有的设备分别放置在各控制室，利用工厂的以太网传输音频、控制信号或布置独立的光纤网络。
总控室预留一个或多个网络端口，用于接入网络服务器电脑和网络前置放大器AS-5201P；分控室也需预留1个或多个网络接口，通过光纤网络与控制室联接。
1.5.4扬声器与功放选型、设计
区域
分区
3W吸顶天花喇叭
30W号角
网络终端
功放
备注
车身焊接车间
1
6
1
360W*1
扬声器数
量预估
车身涂装车间
1
10
1
460W*1
扬声器数量预估
联合厂房
1
23
1
1000W*1
扬声器数量预估
轻卡装配车间
1
18
1
1000W*1
扬声器数量预估
调试大棚
1
10
1
460W*1
扬声器数量预估
检测车间
1
2
1
130W*1
扬声器数量预估
中重卡装配配送库
1
10
1
460W*1
扬声器数量预估
配套物流中心
1
10
1
460W*1
扬声器数量预估
车身冲压车间
1
10
1
460W*1
扬声器数量预估
轻卡车身涂装车
间
1
10
1
460W*1
扬声器数量预估
轻卡调试大棚
1
6
1
360W*1
扬声器数量预估
轻卡检测车间
1
2
1
130W*1
扬声器数量预估
综合楼
8
150
1
660W*1
扬声器数量预估
技术中心试验楼
及产品展厅
8
150
1
660W*1
扬声器数量预估
室外
1
20
1
1000W*1
扬声器数量预估
合计
29
300
137
15
130W*2
360W*2
460W*6
660W*2
1000W*3
1.5.5功能设计
控制室间通过工厂局域网连接，控制室广播系统可以实现各种定时节目插入广播，分区呼叫广播、紧急广播、监视音频播放等
（1）终端在线检测
系统通过添加各个分控机房的IP流媒体终端后，可在主控室软件检测各IP流媒体在线状态。
各个音频终端的故障和在线状态能通过主机实时进行监测，无需手动输入ping命令查看终端状态；每个分区的节目可主机的软件进行查看。
（2）点对点寻址广播，任意编组广播
系统可对各个分控室的IP流媒体终端进行单独寻址广播，不影响其它车间区域的正常广播；同时可依据区域、临时组合使用等功能对分控室的IP流媒体终端进行编组分区，统一控制，方便多个、全部终端同时进行控制，避免了对同一操作的重复劳动。
（3）定时或节目采播广播：
可在总控室软件AS-52I01S_2.0发起定时广播节目，网络主机将定时节目打开，将数据包打包到网络上传输，控制指令发给相应的分控室的网络音频终端器，网络音频服务器AS-52I01S_2.0以IP组播方式发送实时音频流，需要播放定时节目的车间的网络前置放大器AS-5201P可加入到该节目所对应的组播组中，便可将定时音频节目送到分区。
系统能设置周、日等循环播放模式。
适合厂前区办公和的日常休息打铃提示广播。
由于采用了IP组播，无论有多少个网络解码终端（网络音频终端器AS-5201P），所占有的IP骨干网带宽为都是一路音频流带宽，从而节省了大量网络带宽。
总控室用了网络主机，内置服务器软件，能手动或定时播放MP3节目，可通过外置线路及麦克风接口，能选择播放外置DVD播放器，MP3播放器、收音机等节目。
可将外接音源输入到电脑，能通过主控软件选择播放。
（4）麦克风呼叫广播
总控室及各车间分控室安装一个网络麦克风AS-52I01R，能对所有的广播区域呼叫讲话。
网络麦克风网络麦克风AS-52I01R带LCD显示屏，分区选定控制按键，分区全开全开按键。
当按下按键，话筒便发送指令到相应的网络终端，将其加入组播组中，然后讲话呼叫，网络将呼叫语音采集压缩成ADPCM格式，通过组播数据包发送到相应的网络终端模块，网络解码终端AS-5201P将数据解码以在音箱播放出来。
能对任一监区讲话，可用于领导发布通知、集会会议讲话。
网络麦克风AS-52I01R的优先级可通过网络主机授权设定。
5）消防广播
消防紧急广播的时候,可以一一对应,也可以一对多区,自动进行紧急广播。
紧急报警联动系统由消防矩阵AS-52302M、电源时序器AS-3228S、网络IP流媒体音频终端器AS-5201P、网络前置放大器AS-5201P和功放组成。
总控室消防矩阵接收到分区的消防信号，它可通过LAN接口与网络主机联动，并将消防信号通过主机解码处理，将对应区域加入组播组中，播放主机内预先录制好的语音设定的紧急广播的音频节目。
当消防主机接收到消防中心送来的紧急分区短路信号，将发生以下的工作：
系统能与消防分区对应，，即通过1台AS-52302M与主机进行联动报警，火灾报警系统按防火分区划分，每一个区给出一个干接点信号给广播系统。
在发生火灾时，广播系统接收到来自消防报警系统的联动信号，根据预先设定的程序，对指定区域自动进行国际标准化的中英文报警和疏散指示。
而在没有真正火灾发生时，又可以人工确认发布非火灾情报，取消先前警报。
主机软件有一个报警的操作界面，可添加分区终端和终端到报警的分区，软件已预先设置好软件的报警分区与消防主机AS-52302M一一对应。
当AS-52302M接收到分区的短路报警信号时，会将分区的信号通过LAN接口送到主机的软件，软件就会打开软件的报警分区内的终端，播放设定的报警节目。
相应分控室的、网络前置放大器AS-5201P接收到紧急报警广播信号，报警分区的扬声器就会播放切入的功放的紧急音频，即使该车间在播放背景音乐状态，其他车间不发生紧急信号的分区就不会切入紧急音原来的节目不受影响。
（6）后备广播控制
AS-52I02S后备控制器可作为广播中心系统的后备，可将数据导入该控制器，在主机故障时，使用该后备控制器对整个广播进行后备控制，除了分控无法登录外，其他的业务广播，如寻呼、背景音乐广播、定时播音、电话接入广播、紧急报警等功能仍能正常运行。
（7）分控广播
可依据工程的需要，在需要电脑控制的区域，增设电脑分控点，安装网络广播分控软件，通过网络主机的授权后，能对整个系统的广播进行控制，能控制各个区域
的节目，音量大小以及播放本地分控电脑的节目，便于系统的分散管理。
分控广播软件
功能：
1.音源播放器，本地播放器手动播放
2.定时模式，本地分控定时设置控制
3.定时播放，本地播放器定时播放
4.用户管理，用户设置
5软件在windowsXP系统运行。
（8）电话广播
为了支持广播与电话之间的交互通讯，系统在总控室安装了1台网络电话接口设备AS-52301T，该设备具有1个模拟电话接口输入，1个网络RJ45接口，支持电话接入，自动接通电话，语音提示，经过支持密码身份验证后，可选区进行电话广播，可进行远程全区广播，分区广播，单点广播，也可通过对讲终端拨号呼叫到外线电话,进行全双工通话，在电话广播完后，能通过挂机信号检测，自动中止广播。
（9）网络监听
我们在控制室用了监听终端AS-5202I和一个监听音箱TKW-108H，监听终端器带LCD显示屏，通过它能监听所有区域及终端广播状态，方便管理员对终端及其他区域广播状态的把握。
1.6系统特点：
本系统为基于TCP/IP协议的网络总控的广播系统，通过网络信号将所有设备进行集中控制管理。
本系统为基于TCP/IP协议的网络总控与模拟分控的广播系统，通过网络信号将所有设备进行集中控制管理。
（1）控制室系统控制信号及音频信号采用专用数字网络信号,基于TCP/IP协议，适合与计算机局域网共网;
（2）灵活的分散控制功能：
系统的设计思想是分散控制各系统和终端。
音频输入和输出信号的处理都置于各设备本身，使网络控制集中于广播路由管理和控制由输入引发的动作等方面的功能。
通过分控室控制相应区域的广播，减小信号损耗与布线复杂的问题；
（3）分控室可定时广播和呼叫喊话；
（4）支持紧急报警插入广播；
（5）解码终端采用嵌入式技术，不受病毒感染。
系统稳定可靠，维护量小。
（6）每个区域能独立调节音量及插入本地的节目，保证以独立控制本区的广播，并能接收总控室的节目。
（7）控制室之间对讲，报警功能。
（8）对未来的扩展的要求，网络广播系统能方便满足系统的需要，只需增加终端与功放设备就能与原系统联接。
（9）服务器主机故障，可用后备网络控制器对系统进行控制，系统能正常运行。
第2章设备清单
2.1设备清单
见附表EXCEL表格广播系统设备清单
第3章主要设备介绍
3.1AS-52I01S_2.0网络音频服务器
系统服务器:
可使用普通商用计算机或AS-52I01S_2.0型工控计算机
1.具有工作站管理、权限管理、音频流点播服务、计划任务处理等功能；
2.响应各播控器的播放请求，并为所有数字音频终端提供定时播放和实时点播服务；
3.音频分控软件可将传统音频资源转换成数字节目存储到系统服务器中，方便重复利用和同时使用；
4.为工作站提供数据接口服务；
5.实现多路实时采播，分控软件内置2块声卡；
6.适合广域网大型项目，支持多级服务器；
7.具有定时自动开关机功能；
8.
具有双保险功能，无惧病毒侵扰。
当服务器故障或感染病毒时，IP网络主控机可维持系统除点播和工作站登录外的基本广播功能；当主控机故障时，服务器也可接管系统，代为管理终端；
AS-52I01S_2.0网络音频服务器（10寸触摸屏）
1.终端状态显示
2.工作站状态显示
3.定时打铃（自动/手动执行，多套打铃方案）
4.定时节目（自动/手动执行）
5.实时采播（内置调音台、播放器，支持5块声卡同时采播）
6.消防报警（自动/手动执行，支持网络报警）
7.节目库管理（自动搜索硬盘）
8.工作站账户管理（可设定权限）
9.终端管理（终端改名及分区,设置组播或单播、终端广播权限、终端对讲权限）
10.无线遥控器接收
11.定时开关机
12.系统设置备份及恢复
13.终端IP地址设置
3.2分控软件
1.
可实现远程管理：
工作站软件通过IP网络（局域网、广域网）远程登录到服务器。
可远程管理服务器的节目库，可以将制作的音频节目上传，远程添加删除文件；
2.主要完成音频实时采播、节目资源管理和定时编排播放功能；
3.
3.3AS-52I02S网络备份主机
可实现无人操控：
将话筒接入工作站声卡，实时采集压缩后广播到各数字音频终端，不需广播主控室人工干预；
接线图:
特点：
1.具有FSTN4寸液晶屏及控制键，便于操作，并采用机架式设计（2U）；
2.采用实时嵌入式操作系统，启动时间低于2秒，可靠性高，抗病毒能力强；
3.外部模拟音频信号可通过内置1路实时音频编码器进行数字化处理，信号处理延迟低于10毫秒；
4.可统一对寻呼话筒/终端的任务进行管理和调度,并显示终端状态，系统容量可达1000台音频终端；
5.可实现自动对终端进行广播，具有内置节目定时播放功能，可将服务器的定时任务及MP3文件导出到SD卡中.该方式不依赖于服务器，可在服务器关闭的情况下使用；
6.IP网络电话接入器和IP网络报警矩阵不依赖于服务器，可在服务器关闭的情况下使用；
规格参数:
电源、功耗
AC220V,≤5W
网络通讯协议
TCP、UDP、ARP、ICMP、IGMP
网络芯片速率
10/100Mbps
音频编码
MP2/MP3/PCM/ADPCM
音频采样
8kHz～44.1kHz,16位
传输位率
8kbps-320kbps
信噪比
≥90dB
频响
20Hz-20KHz
网络声音延迟
广播延迟≤100ms,对讲延迟≤30ms
显示屏
FSTN4寸屏,分辨率320x240
音频接口
1路线路输入、1路线路输出、1路话筒输入
1LineIn,1LineOut,1MicrophoneIn
其他接口
1个RS422接口、2路短路输入、1路短路输出、1路受控电源输出
尺寸
483x256x88mm
3.4AS-52I01R网络寻呼话筒
用途：
可进行单向广播和双向对讲，可使用在主控室、服务台等。
接线图:
特点：
1.具有TFT真彩液晶屏，20个按键及指示灯,并具有专业寻呼话筒外型，启动时间小于1秒；
2.内置扬声器，可实现双向通话，即可对终端进行呼叫或接受终端呼叫；
3.可扩展多个分区选择器，每个分区选择器具有8个按键；
4.可以对权限允许区域进行广播并具有提示音和红色提示灯，通话时指示灯自动点亮。
并带话筒直接输入；
5.可自动获取IP地址，有以太网口的地方即可接入，具有超强的跨网段能力；
规格参数
设备型号
AS-52I01R
电源,功耗
DC9V,≤5W
网络通讯协议
TCP、UDP、ARP、ICMP、IGMP
网络芯片速率
10/100Mbps
音频编码
MP2/MP3/PCM/ADPCM
音频采样
8kHz～44.1kHz,16位
传输位率
8kbps-320kbps
信噪比
≥90dB
频响
20Hz-20KHz
网络声音延迟
广播延迟≤100ms,对讲延迟≤30ms
显示屏
TFT1.8寸屏,分辨率128x160
音频接口
1路线路输入、1路线路输出
尺寸
243x120x50mm
3.5AS-5218D网络分区器
接线图:
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