基于局域网和Internet实现智能型公共广播系统设计

1  引言

　　随着现代科学、电子、计算机、网络、通信技术的不断发展，利用现代网络技术解决传统广播系统存在的传输距离短、音质不佳、维护管理复杂、互动性能差等问题已不再是难题了。新型广播系统功能完善，能实现智能化、区域化。以传统的广播系统为基础，根据用户需求实现计算机控制、管理、定时自动播放；通过现代计算机和网络技术，实现多区域、可寻址的智能型公共广播系统。

　　2  系统硬件总体设计

　　2.1 系统结构

　　该广播系统采用局域网络和Internet网络来实现多个分区控制。分区可选择多个区域相结合通过网络连成一个整体，可按照具体需求进行分区控制。此外该广播系统设置有背景音响和消防广播报警等多重功能；在系统设计上与消防系统相结合实现消防分区联动，当接收到消防报警信号时，启动报警系统控制程序直至报警故障排除。同时该系统还可实现智能采播和定时播放与远程控制功能。该公共广播系统以学校为例进行设计，系统结构如图1所示。

图1  可寻址公共广播系统框图

　　（1） 网络传递采用局域网和Internet网共同组成公共广播系统，信号传输可利用校园内部局域网络，无需单独组网。目前很多学校都设有分校区为实现同步广播，在设计上考虑通过Internet网络完成，从而节省重新布线成本，将广播系统变得更加具有灵活性、实用性，且在信号传递过程中不像传统广播系统存在线路对信号的衰减和干扰的限制。

　　（2） 整个网络广播系统由网络交换设备和传输网络共同构成了系统的信号传输物理介质，通过控制中心与各终端服务器构成整个系统的主体。传输采用TCP/IP通信协议，利用单位局域网实现系统控制中心与各终端服务器数据双向交换，系统控制中心对各服务终端进行点对点的细化管理，服务终端可向控制中心发出点播指令，实现音频信号实时点播功能。

　　（3） 系统主控机房由专业网络管理人员负责管理，并拥有最高管理权限，系统控制主机可以管理任意终端扩声设备；主控系统中心配置各类音频信号源设备（如：专业语言拾音传声器、数字调谐器、专业DVD播放器等），主控系统计算机配置要求较高，需要2进4出的专业声卡和较大的硬盘存储空间，以满足音频服务器与各终端服务器的数据交换和存储。在各分区控中心配置相应节目采编分控计算机，其目的是为了便于各个单位建立独立的内部广播站，可以方便进行节目采编与录制。

　　（4） 在分控中心可由系统管理员授权，授权后可组建相应二级区域广播系统，以满足日常教学和考试需求：

　　① 国家级考试：如，自学考试语音播报考试、全国英语AB级英语听力考试，以及学校英语听力练习等，可在相应区域内通过二级区域广播系统实现，也可由主控系统统一控制进行广播。

　　② 二级区域广播站建设：通过主控系统授权可在生活区与公共区域组建二级校园文化广播站，实现二级区域广播。

　　③ 当需要全校统一广播时，由主控中心对各分区广播系统进行统一控制，同时可通过Internet网络对各分校多个区域的广播进行控制，真正实现多校区统一广播的目的。

　　2.2 系统功能特色

　　（1） 自动音乐打铃

　　系统可以按照编排好的作息时间表自动播放个性化的音乐，代替校园原有老式电铃声，传统电铃声较为刺耳，让人感到紧张和压力，采用音乐铃声可让老师和学生心情更加轻松和愉快。作息时间表可按照春夏、秋冬季节自动调整，同时也可按每天、星期、周、月任意模式运行；

　　（2） 语音实时采播

　　系统设计时在主控端配置了专业录音传声器和调音、录音设备，可对节目进行预先录制；在各分区也配置了相应的录音设备，以满足在任意区域对语音进行实时采集，并通过网络可在其他区域实现同步广播，如：学校领导要召开学生大会，而只需要在自己办公区域就可以完成整个校园广播。同时在主控端将该语音信号转换成高音质数据流存储到服务器音频存储单元，以便在需要时可随时调用。

　　（3） 消防报警

　　消防智能报警接口用于接收消防报警中心信号，当消防中心发出报警信号时，可通过服务器设置报警联动模式实现消防联动报警，减少人身安全事故和财产安全事故的发生。

　　（4） 自由点播

　　本系统通过授权终端服务器通过网络可自由访问服务器广播系统音频资源，对服务器音频资料库的音频文件任意访问与点播，且操作简单方便、真正做到人性化、专业化的设计。

　　（5） 远程维护管理

　　系统管理者可通过任意一台计算机访问连接网络，可实现远程监控与管理，也为系统调试和维护提供方便。

　　（6） 海量音频素材制作

　　系统资源服务器配置有大容量存储硬盘，用于存储大量的音乐节目和语音节目，用户还可以根据实际情况扩充存储空间。同时可通过主控中心专业录制设备制作、转换、剪辑相应的音频素材。

　　3  系统软件设计

　　3.1 系统管理软件设计

　　系统管理软件提供管理员用户界面，主要有"系统配置"、"分区状态监控"、"节目库管理"、"任务管理"和"远程管理"五个框架构成。同时系统软件还配有选单栏、工具栏、功能导航栏和控制视图等部分。系统软件如图2所示。

图2  系统软件结构图

　　3.2 系统软件说明

　　（1） 系统配置

　　系统配置可创建多个分区和删除相应分区，同时对各分区IP地址进行分配、监控管理。对用户配置管理系统进行权限设置，权限分别设有"管理员"和"1","2","3","4","5","6"七种类型的用户，其中"管理员"为最高权限，"1"的权限次之，"6"的权限最低。

　　消防管理结合消防报警主机用于接收消防报警信号，在服务器软件上预先设置报警联动模式，当接收到报警信号时可实现消防联动功能。

　　（2） 分区状态监控

　　分区状态监控可随时查看和监控各分区终端设备运行状态，同时对各区域实现精确管理和控制使之处于最佳状态，保证广播系统能正常运行。

　　（3） 节目库管理

　　节目库管理主要用于存储和管理音频信号节目，可制作和录制新的节目内容；通过控制终端各区域设备采集有价值的音频信号进行存储管理。

　　（4） 任务管理

　　任务管理包含"定时管理"、"实时管理"、"远程任务管理"和分区任务管理，定时管理主要用于预先制定的节目内容进行播放，如铃声、广播操新闻等；通过任务管理可查看任务执行情况。

　　（5） 远程管理

　　远程管理可通过网络便能正常登录广播系统，而远程对讲在系统维护、调试时可实现与主控中心远程互通。

　　4  结束语

　　本系统采用局域网和Internet网络为信息传送和计算机控制核心，以智能广播系统控制软件为基础，实现了区域化、智能化、网络化，具有控制简便、操作灵活等优点；同时解决了传统广播系统功能单一、系统扩展性差，传播距离短、容易受到外信号干扰、电压、功率、阻抗、信号失真等因素影响。该广播系统还可根据学校、企业、单位规模、投资大小和具体需求选择性地配置组成最佳的新型广播系统方案。