校园广播系统应用解决方案
前言：
根据当前学校对广播系统功能的要求不断增加开发新的智能校园广播系统，整个系统本着先进性、稳定性、实用性、经济性、兼容性、灵活性的设计思想，可靠实用的背景音乐公共（紧急）校园广播系统。成了学校弱电系统不可缺少的基础设施之一，智能校园广播系统仍以它的实用性、经济性、便捷性被各学校所应用。我国现有的各类学校基本上都采用智能公共学校广播系统。根据学校不同的域，不同的广播功能要求，设计不同的广播实现方式，最后广播控制室通过主控简明操作台，根据学校各个区域，各个时段的不同广播需求。
第一章 项目概述
一.1 项目概况
学校内有各种艺术内教学楼，为了给校园营造一个更好的学习环境，安装一套校园背景音乐系统，让校园有上下课打铃、音乐播放等功能。
一.2 项目需求
学校的公共广播主要作用是满足学校上下课铃声播放、多媒体教学、以及课余时间播放校园节目，丰富学生课外活动。同时满足中、高考时英语听力考试要求，具体需求如下：
1、背景音乐播放，上下课打铃：
可通过系统设置实现不同时间播放不同的上下课音乐打铃，让学生在课间不同的区域听到轻松的音乐，不仅可以放松紧张的情绪，并可陶冶情操，使学生德、智、体全面发展，大大丰富学生校园文化生活。
2、多音源播放
学校可根据实际需要对指定区域同时播放不同的音乐或广播通知，比如同一时间，在教学区播放眼保键操，在运动场区域播放广播体操，在相应教室播放英语听力测试等，可以灵活设置要播放的区域。
3、点对点广播播放功能
每个教室安装一套壁挂式终端，每个教室可以单独播放本地的音源，本地讲话，各个教室之间互不干扰。
4、校园广播站
管理人员和领导无需到机房，在校园广播站通过登录广播系统管理页面，对校园进行音乐播放，通知发布和统一管理；
第二章 整体设计
二.1 设计原则及依据
从投资合理、外观美观、设计规范的思想出发，日常广播和紧急广播二个系统的设计，在功能上互相独立，在设备及器材上有机结合。根据规范要求，紧急广播的控制具有最高优先权，并采用智能的联动和自动火灾报警广播方案。
设计原则：
1. 实用性：系统设备立足于用户对整个系统的具体需求，最大限度地发挥投资的效益；
2. 先进性：系统的结构和功能应具有先进性和成熟性，避免了因技术陈旧造成整个系统性能不高和过早被淘汰；
3. 可靠性：保证系统运行的稳定性和安全性。保证重要信息不致破坏和丢失；
4. 开放性：系统应具有良好的开放性，并提供标准接口，可以根据用户需求对系统进行扩展和升级；
5. 兼容性：系统设备的选择要以先进性和成熟性为基础，同时考虑兼容性，避免因兼容性造成系统难以升级和扩展；
6. 标准化：进行设备选择时，应符合国际、国内标准设计，避免因新技术不支持而造成设备淘汰；
设计依据：
系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：
《公共广播系统工程技术规范》（GB 50526-2010）
《有线电视广播系统技术规范》（GY/T 106-1999）
《建筑设计防火规范》（GB5001-2014）
《建筑防雷设计规范》 （GB50057-2010）
《火灾自动报警系统设计规范》（ GB 50116-2013）
《火灾自动报警系统施工及验收规范》（ GB 50166-2016）
《智能建筑设计标准》（GB∕T50314-2015）
《智能建筑工程质量验收规范》（ GB 50339-2013）
《综合布线系统工程验收规范》（ GB 50312-2016）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）
《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS 119-2016）
《电气安装工程接地装置施工及验收规范》（GB-50169-2016）
《电气安装工程低压电器施工及验收规范》（GB-50254-2014）
《 建筑电气工程施工质量验收规范》》（GB 50303-2015 ）
《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》（GB/T50311-2000）
《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312-2007）
《全国应急广播体系建设总体规划》
《教育建筑电气设计规范》(JGJ 310-2013)
二.2 设计思路
由于校园面积比较大，广播设计范围涉及到单元比较多，同时通过业主了解到，校园广播系统要在能够与校园其他系统兼容，利用校园网络进行传输；组成一套数字化、智能化的校园信息系统，作为现代化校园，整个校园数字化教学系统具有信息数字化、网络化、共享化等特点，数字化校园网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）到活动（包括教、学、管理、服务、办公等）的数字化，在传统校园的基础上，构建一个数字空间，拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面数字化，从而提高教学质量、科研和管理水平。为此在设计校园广播时，我们对比各种解决方案，最后选择我们用数字IP网络广播系统进行设计广播；设计一套基于校园网络传输的全数字网络广播系统；为什么要选择数字IP网络广播系统，数字网络广播系统有那方面的使用优势，这些本次设计的重要说明的一点，为此我们对数字IP网络广播系统与传统广播系统进行分析；
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，导致广播功能不能满足个性化的应用需求。IP网络广播解决了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。
数字IP网络广播系统采用当今世界广泛使用的TCP/IP网络技术，将音频信号以IP包协议形式在局域网和广域网上进行传送，彻底解决了传统广播系统存在的音质不佳，维护管理复杂，互动性能差等问题。该系统设备使用简单，安装扩展方便――只需将数字广播终端接入计算机网络即可构成功能强大的数字化广播系统。
功能方面：可独立控制每个终端播放不同的声音。不仅能够完全实现传统广播系统的基本功能，如定时打铃、分区播放、喊操、消防报警等基本要求，而且还具备音频自由点播、教师安排节目播放等功能；
传输方面：音频传输距离无限延伸，轻松实现分校区广播和领导校外远程广播。即使远在国外，声音也能清晰流畅，犹如现场亲听。非传统模拟广播系统所企及，具有绝对优势；
音质方面：达到立体声和CD级，适合于教室里的日常外语听力训练，每个发音都可以清晰可辨。特别是应用在英语俱乐部和远程视频播放中，可以有效提高学生听力，不再为含混不清的声音所困扰。
节目播放方面：各个区域要求能同时播放不同的节目，采用传统广播系统很难满足实际使用需要，IP网络广播系统内置强大的服务器，服务器可以存储上万首歌曲，可满足至少上千套节目同时播放；
二.3 设计目标
学校的公共广播主要作用是满足学校上下课铃声播放、开展多媒体教学、课余时间播放校园节目，丰富学生课外活动；整个校园广播设计有以下目标：
实现集中式及分布式控制功能
系统架构采用TCP/IP网络模式，终端设备可集中放置于机房也可以分布放置于前端，终端受控设备接入校园原局域网即可，使系统布线简单，施工成本降低，系统更具性价比。
自动音乐播放
不同分区的网络适配器，通过系统软件设置，可以实现无人值守、设定不同分区播放不同音乐。如：可通过系统设置实现不同时间播放不同的上下课音乐打铃，让学生在课间不同的区域听到轻松的音乐，不仅可以放松紧张的情绪，并可陶冶情操，使学生德、智、体全面发展，大大丰富学生校园文化生活。
广播寻呼功能
广播系统支持各级领导网上讲话,领导无需到专门的广播中心，只需要通过办公电脑，便可使用网络寻呼话筒对全校或对权限范围内任何一个年级、班级、教师办公室进行远程寻呼、开会、讲课等。
点对点广播播放功能
每个教室安装一套壁挂式终端，每个教室可以单独播放本地的音源，本地讲话，各个教室之间互不干扰。
5、多音源播放
学校IP网络广播系统可根据实际需要对指定区域同时播放不同的音乐或广播通知，比如同一时间，在教学区播放眼保键操，在运动场区域播放广播体操，在相应教室播放英语听力测试等，可以灵活设置要播放的区域。
6、校园广播站
管理人员和领导无需到机房，在校园广播站通过登录广播系统管理页面，对校园进行音乐播放，通知发布和统一管理；
第三章 系统设计
三.1 系统概述
数字IP网络广播，利用网络通信TCP/IP协议的优点，采用基于现有的LAN/WAN网络来建设，安装时无需单独布线。基于IP网络的节目传送，解决了传统广播系统存在的线路功率损耗、节目单一、控制方式落后、广播信号传播单向性等弱点，作为IP网络广播系统，通过基于网络的通信，单独设置系统服务器和通信终端，通信终端通过网络与系统服务器连接，采用基于网络传输的数字TCP/IP通信协议，基于网络数字音频技术, 将音频信号以数据包形式在局域网和广域网上进行传送，再加上独有的核心处理服务器，结合人性化的操作硬件，组成一套纯数字传输的远程数字IP广播系统。解决了传输区域大 、传输难、音频信号损耗高等问题，保证系统传输质量更好，系统更稳定；系统采用多级服务器管理，减少网络带宽影响，满足工程中多点控制、多级控制、终端数量多等使用需求，整个系统最大支持上千个一级服务器、上百个二级服务器以及高达上万个的远程音频终端，该系统结构清晰, 只需将终端接入计算机网络即可构成功能强大的数字化通讯系统，系统采用嵌入是数字服务运行，采用基于WINDOWS数据库的运行数据，后台数据库运行，不受病毒数据破坏，保证系统稳定、可靠运行；系统实现每个接入点无需单独布线，轻松实现计算机网络、数字视频监控、电话通信的多网合一。
数字IP网络广播系统采用独立的系统服务器，在整个网络传输只借助网络硬件设备；数字IP网络广播系统还可以与监控、门禁、消防系统、信息发布系统等融为一体，解决多套系统合为一起，方便使用和操控，达到多个系统合为一体；以上功能在传统广播和智能广播是不存在；IP网络广播系统采用数字压缩技术，每套音乐节目占用带宽约为128K左右，每套对讲节目占用带宽约为35K左右；在一百套节目同时播放时最多占用带宽不大于10M，对于上千兆的网络没有任何影响。
三.2 系统优势
1、音质一流、延时小
l 音质一流：网络传输节目音频音质接近CD级；
l 延时小：套节目占用带宽小，音频网络传输延时小；
2、系统稳定可靠
l 支持广播服务器双机热备功能，备服务器实时检测主服务器的工作状态
l 实现主/备服务器间故障自动切换，备服务器可完整代理主服务器的管理控制功能
3、传输距离远，减少信号衰减
l 利用网络传输，音频传输距离无限制；
l 解决传统广播系统传输距离远，音频信号损失大，音质变差等问题；
4、施工布线简单、扩展方便
l 无需独立另外组建网络，可与视频监控网络、计算机网络、等多系统共网，减少施工成本；
l 采用基于网络扩展架构，系统升级非常简单，只需增加网络适配器和功放设备接入网络，通过服务器的配置即可轻松扩展；
5、操作人性化，触屏操作，简单易学
l 图形化操作界面，简单易学；
l 采用触屏操作，使用方便，同时也可外接鼠标、键盘；
6、任务优先级自定义
l 系统支持用户自定义任务优先级；
l 可对终端本地信息优先级、广播对讲优先级、音乐与定时优先级等，灵活匹配各种应用场所的应用需求；
7、无限任意分区
l 数字广播系统可实现无限的分区，不会受到分区数量的限制，方便区域与功能扩展；
8、文本转语音功能
l 内置TTS文本转语音功能,并可调语速快慢、设置男声/女声
9、听力考试备份延时低
l 终端断电切换，终端断网切换。可以真正做到断网断电秒切备份，无延时，无掉字，为每一场听力考试保驾护航。
10、平台整合、二次开发
l 提供 二次开发对接协议，每种协议都提供了详细的说明文档，方便二次开发，降低开发难度。
l 实现与其他系统平台整合（例如楼宇访客系统、监控视频系统等），扩展性强。
三.3 系统配置
本次学校公共广播系统是一套纯数字音频广播系统，中心校区公共广播系统要求严格按照中心校区公共广播的设计要求，结合相关设计标准和建设图纸进行设计，公共广播系统设计要求主要满足中心校区的背景音乐播放、信息广播、广播通知、听力考试等使用需求，公共广播系统的总服务器设备设于消防监控室，在消防监控室安装系统的总主控设备、音源设备、消防紧急联动设备、广播呼叫设备、周边设备等，消防监控室的系统服务器是整个系统的总服务器，承担整个系统的运行通信，对整个系统进行广播寻呼控制，背景音乐播放控制，支持广播系统数据和音频的传输，支持系统定时播放、终端点播、临时插播、消防紧急广播等系统服务器功能；同时提供高品质的背景音乐，背景音乐包括有CD播放器，数字调谐器，PC播放器等。在中心校区各个楼层的弱电井设置安装IP网络适配器功放，IP网络适配器通过网络交换机与消防监控室IP网络广播系统服务器连接，音频IP网络音频解码终端主要对来自服务器的控制信号和音频信号进行实时解码和播放，把数字音频信号转换成模拟音频信号传输给功率放大器，最后传输到前端音箱，由音箱放声；整个学校广播具体配置如下：
三.3.1 广播中心配置
广播中心设置于学校项目的控制室，学校项目广播系统广播机房设备主要由服务器、音源设备、话筒、消防联动设备以及周边设备组成：
1.IP网络广播中控主机是系统的核心。采用触摸屏显示操作，内置功能强大的IP网络广播控制软件、常用节目素材、大容量节目源空间，用户可以根据自己需求下载或制作录制节目。负责音频流点播服务、计划任务处理、终端管理和权限管理等功能。管理节目库资源，为所有网络终端提供定时点播和实时媒体服务，响应各网络终端的请求，为各音频工作站提供数据接口服务。全数字化传输，以局域网或具有独立IP的互联网为主要传输媒介，支持专用百兆网传输，传输距离不受限制，可达几十套或上百套节目源，并实现了多网合一。
2. 音源设备主要有CD播放器HM-CD32、收音机HM-FM32组成，作为系统辅助音源，CD播放器、收音机通过软件的采播，可以播放到部分分区或所有分区， AM-12调音台用于音频信号放大和混合，把音频信号输出给系统服务器，用于采集播放节目。
3. 话筒设备主要由IP网络寻呼器HM-02DJ、寻呼话筒HM-MI2S组成,桌面式IP网络寻呼站可以进行对各个区域进行广播，广播方式可以采用单个区域或多个区域的广播，广播话筒HM-MI2S用于紧急广播，在紧急情况下进行广播讲话，或校园广播站广播。
4. 电源源时序器HM-V21S，用于控制设备电源打开和关闭。配置IP网络有源监听音箱HM-904D，通过服务器软件的控制，可以利用有源监听音箱监听到前端各个区域的节目播放内容和播放音量大小。
三.3.2 教学楼
1. 在学校教学楼的教室区域设计独立的网络音箱HM-904DB 1只，足够校园日常多媒体教学、英语听力考试等使用功能。
2. 在教学楼公共走道区域设计壁挂扬声器，扬声器选用HM-12壁挂音箱，采用RVV2*1.5喇叭线引入到弱电间，整栋教学按照每层楼公共走道作为1个广播分区，满足上下课打铃和校园广播。
三.3.3 校园室外区域
1.在校园室外主干道设计音箱覆盖整个校园室外区域，音箱选用HM-B430室外防水音柱，音箱采用立杆或楼宇外墙安装方式，采用RVV2*2.5喇叭线引入到就尽弱电间，根据校园广播室外面积和布线，分区按照片区进行分区。
2.在校园室外主干道设计音箱覆盖整个校园室外操场区域，音箱选用HM-820室外防水音柱，音箱采用立杆或楼宇外墙安装方式，采用RVV2*2.5喇叭线引入到就尽弱电间，根据校园广播室外操场进行分区。
三.3.4 宿舍区域
1. 在宿舍公共走道区域设计壁挂扬声器，扬声器选用HM-12壁挂音箱，采用RVV2*1.5喇叭线引入到弱电间，整栋宿舍按照每层楼公共走道作为1个广播分区，满足作息打铃和校园广播。
三.3.5 学生食堂区域
1. 在食堂公共区域设计吸顶扬声器，扬声器选用HM-305T吸顶喇叭，采用RVV2*1.5喇叭线引入到弱电间，整栋食堂公共区域作为1个广播分区，满足定时播放背景音乐和校园广播。
三.4 系统功能
学校的公共广播主要作用是满足学校上下课铃声播放、开展多媒体教学、开展学校节目等使用，满足学校开展校园广播、多媒体教学等，课余时间播放校园节目，丰富学生课外活动；整个校园广播设计满足以下功能：
Ø 点对点广播播放功能
每个教室安装一套壁挂式终端，每个教室可以单独播放本地的音源，本地讲话，各个教室之间互不干扰。
Ø 网络广播
将外接音频（CD、收音机、话筒等）信号接入采播工作站实时压缩成高音质数据流，通过校园网络发送广播数据，传送到安装在不同教室的以及校园不同的区域进行广播。
Ø 领导网上讲话（直播）
系统支持各级领导网上讲话,领导无需到专门的广播中心，只需要通过办公电脑，便可使用麦克风对全校或对权限范围内任何一个年级、班级、教师办公室进行远程寻呼、开会、讲课等。
Ø 背景音乐播放，上下课打铃：
不同分区的网络适配器，通过系统软件设置，可以实现无人值守、设定不同分区播放不同音乐。如：可通过系统设置实现不同时间播放不同的上下课音乐打铃，让学生在课间不同的区域听到轻松的音乐，不仅可以放松紧张的情绪，并可陶冶情操，使学生德、智、体全面发展，大大丰富学生校园文化生活。
Ø 多音源播放
学校可根据实际需要对指定区域同时播放不同的音乐或广播通知，比如同一时间，在教学区播放眼保键操，在运动场区域播放广播体操，在相应教室播放英语听力测试等，可以灵活设置要播放的区域。
Ø 校园广播站：
在校园广播站设置分控点，方便学生、校领导就近操作，无需每次到机房，大大的提高工作效率。
Ø 支持高考听力备份（如有选配）。
可以真正做到断网断电秒切备份，无延时，无掉字，为每一场听力考试保驾护航。
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