一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，包括機箱和安裝在機箱內的設備母板,其技術特點是：在設備母板上通過插接方式安裝有電源模塊、主控模塊、線路I/O模塊、收音/電話模塊和擴展USB接口，所述的主控模塊分別與、線路I/O模塊、收音/電話模塊和擴展USB接口相連接。本發明采用CobraNet網絡音頻傳輸協議傳輸無壓縮、低延時數字音頻，解決了傳統模擬廣播系統音頻傳輸過程中出現的衰減和失真問題，提高了系統音質；同時也解決了IP廣播系統兼容互通性差，延時較大，受網絡條件影響大等問題，同時，采用模塊化設計，保證了系統的穩定、可靠地運行，方便設備的生產、調試和維護。
【專利說明】一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器
【技術領域】
[0001]本發明屬于公共廣播設備【技術領域】，尤其是一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器。
【背景技術】
[0002]在傳統模擬公共廣播系統中，音頻前級通常包括前級放大器、音頻矩陣、信源(包括收音機、MP3等)、應急控制器、監聽設備、控制計算機、語音合成計算機、消防報警接口設備等。其存在的問題是:(1)、其設備數量多，系統接線復雜，施工困難，故障不易排查；(2)、音頻前級設備間的音頻信號均為模擬信號，在傳輸過程中會造成嚴重的衰減和失真，導致廣播音質不佳；(3)、模擬音頻線纜中無法傳輸控制信號，因此控制信號需單獨走線傳輸，增加系統復雜性。
[0003]雖然IP廣播系統在一定程度上解決了模擬傳輸系統的音頻失真問題，但是IP廣播系統也會帶來一些新的問題，例如:各廠家的IP音頻傳輸協議不統一，不同廠家的系統無法互聯互通，系統后期維護面臨障礙；延時較大，IP音頻傳輸延時通常大于IS ;基于三層IP網絡傳輸，受網絡條件影響較大，由于數據的沖突，易出現丟包、錯誤，造成音頻卡頓。
[0004]此外，現有的公共廣播系統在維護過程中，如使用者發現故障后需要人為告知維護人員，維護人員只能到現場解決問題，因此，故障響應速度較慢，成本較高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種信號結構簡單、傳輸質量高、速度快且安裝維護方便的基于公眾廣播系統的數字廣播服務器。
[0006]本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
[0007]—種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，包括機箱和安裝在機箱內的設備母板，在機箱表面設置有話筒輸入接口、話筒音量調節旋鈕、IXD顯示屏和電源開關并與設備母板相連接，在設備母板上通過插接方式安裝有電源模塊、主控模塊、線路I/O模塊、收音/電話模塊和擴展USB接口，所述的主控模塊分別與、線路I/O模塊、收音/電話模塊和擴展USB接口相連接。
[0008]而且，所述的設備母板上還安裝有消防接口模塊，該消防接口模塊包括干接點輸入隔離模塊和干接點開關量譯碼模塊，該干接點輸入隔離模塊與消防干接點開關量信號相連接，該干接點開關量譯碼模塊與主控模塊相連接。
[0009]而且，所述的設備母板上還安裝有數字應急廣播模塊，該應急控制模塊包括應急核心處理模塊及與其相連接的鍵盤掃描模塊、LED驅動模塊、應急音頻輸入接口模塊和CobraNet 模塊。
[0010]而且，所述的設備母板上還安裝有422網絡接口模塊，所述的422網絡接口模塊由信號隔離處理模塊和信號電平轉換模塊連接構成。
[0011]而且，所述的主控模塊包括CPU核心處理單元及其與CPU核心處理單元相連接的數字語音模塊、CobraNet模塊、LCD控制模塊、擴展USB模塊。
[0012]而且，所述的CPU核心處理單元還通過無線方式連接一遠程管理模塊。
[0013]而且，所述的CPU核心處理單元還連接一 VGA顯示模塊，該VGA控制模塊連接一顯示器。
[0014]而且，所述的線路I/O模塊包括繼電器組、信號隔離處理電路、音量調節電路，線路輸入、線路輸出連接到繼電器組上，該繼電器組與信號隔離處理電路連接，經信號隔離處理電路后的線路輸入通過音量調節電路與音頻矩陣相連接；音頻矩陣輸出的數字音頻信號經線路輸出至信號隔離處理電路。
[0015]而且，所述的收音/電話模塊包括電話接口模塊和AM/FM收音模塊，電話接口模塊和AM/FM收音模塊分別連接到音頻矩陣上。
[0016]而且，所述的電源模塊為雙電源配置并與機箱表面的應急功能按鍵相連接。
[0017]本發明的優點和積極效果是:
[0018]1、本數字廣播服務器利用CobraNet網絡音頻傳輸協議傳輸無壓縮、低延時數字音頻，解決了傳統模擬廣播系統音頻傳輸過程中出現的衰減和失真問題，提高了系統音質；同時也解決了 IP廣播系統兼容互通性差，延時較大，受網絡條件影響大等問題。
[0019]2、本數字廣播服務器具備前級放大、應急控制、監聽、系統控制、消防報警、TTS語音合成、收音機、MP3等功能，解決了傳統模擬廣播系統設備數量多、接線復雜、施工困難、故障不易排查的問題；同時本服務器采用模塊化設計，所有模塊和母板之間都依靠接插件連接，無電纜連接，較少系統連線，保證了系統的穩定、可靠地運行，方便設備的生產、調試和維護。
[0020]3、本數字廣播服務器利用CobraNet協議中的自定義數據字段傳輸控制信息和狀態反饋信息，使得音頻流和控制流可以在一根網線中傳輸，和模擬系統相比降低了系統復雜度。
[0021]4、本數字廣播服務器具備無線遠程網管功能，利用GSM、GPRS、3G等無線網絡，將系統狀態實時反饋給網管中心，加快了故障響應速度。可對廣播系統進行遠程升級、遠程配置，減少了維護成本
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的內部電路框圖
[0023]圖2是本發明的主控模塊電路框圖；
[0024]圖3是本發明的線路I/O模塊電路框圖；
[0025]圖4是本發明的收音/電話模塊電路框圖；
[0026]圖5是本發明的消防接口模塊電路框圖；
[0027]圖6是本發明的應急控制模塊電路框圖；
[0028]圖7是本發明的422網絡接口模塊電路框圖。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述:
[0030]一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，如圖1所示，包括機箱、安裝在機箱內的設備母板以及安裝在設備母板上的電源模塊、線路I/O模塊、收音/電話模塊、主控模塊、422網絡接口模塊、消防接口模塊和數字應急廣播模塊；所述的電源模塊、線路I/O模塊、收音/電話模塊、主控模塊、422網絡接口模塊、消防接口模塊和數字應急廣播模塊均采用插接方式安裝在設備母板上，這種無電纜連接方式能夠保證數字廣播服務器工作的穩定性，方便設備的生產、調試和維護。機箱采用3U標準機箱，在機箱前面板上包括應急功能按鍵、話筒輸入接口、話筒音量調節旋鈕、7寸IXD顯示屏、擴展USB接口和電源開關等，應急功能按鍵可實現應急電源切換、應急編組選擇、開啟應急通話等功能山⑶顯示屏由設備母板驅動，可用來進行系統設置、廣播操作、動態顯示等；USB擴展接口可外接鍵盤鼠標進行控制，也可讀取U盤內的數字音頻進行廣播。本數字廣播服務器采用模塊化設計，設備功能高度集成，通過數字方式實現了傳統模擬廣播系統中的前級放大、應急控制、監聽、系統控制、消防報警、TTS語音合成、收音機、MP3等功能所有功能。下面對數字廣播服務器中的各個模塊分別進行說明:
[0031 ] 所述電源模塊采用常規電源轉換電路對輸入的AC220V電源轉換輸出直流電源并連接到設備母板上，負責為設備其他模塊供電，采用雙電源配置，保證主用電源與應急電源獨立，其操作通過機箱上的應急電源切換開關來實現。
[0032]如圖2所示，所述的主控模塊包括CPU核心處理單元及其與CPU核心處理單元相連接的數字語音模塊、CobraNet模塊、VGA顯示模塊、IXD控制模塊、擴展USB模塊和遠程網管模塊。所述的數字語音模塊可生成TTS語音合成音頻或播放其他數字音頻并傳送給CPU核心處理單元。所述的CobraNet模塊將設備內的數字音頻轉為CobraNet網絡音頻并通過CobraNet發送至廣播系統后級設備。所述的擴展USB模塊通過擴展USB接口可外接鍵盤鼠標進行操作控制，也可讀取U盤內的數字音頻進行廣播。所述的LCD控制模塊與機箱上的LCD顯示屏相連接，可用來進行系統設置、廣播操作、動態顯示等；所述的VGA顯示模塊通過VGA顯示接口可接顯示器，該顯示器與機箱上的IXD顯示屏構成雙屏顯示系統，用來進行系統設置、廣播操作、動態顯示等。所述的遠程網管模塊為遠程網管功能服務，支持電話語音、GPRS、短信等通信方式，在系統發生異常時，該模塊將系統狀態以短信形式發至客服人員手機，遠程網管中心可通過GPRS網絡對系統進行遠程配置、遠程排障、遠程監控，在應急狀態下，可利用該模塊撥通客服人員手機，進行應急服務通話。
[0033]如圖3所示，所述的線路I/O模塊包括繼電器組、信號隔離處理電路、音量調節電路，4路線路輸入、4路線路輸出連接到繼電器組上，該繼電器組與信號隔離處理電路連接，經信號隔離處理電路后的線路輸入通過音量調節電路與音頻矩陣相連接；音頻矩陣輸出的數字音頻信號經線路輸出至信號隔離處理電路。其工作過程為:4路線路輸入作為系統信源輸入，經繼電器組、信號隔離以及音量調節后將信源輸入給音頻矩陣，音頻矩陣通過線路輸出信源音頻并經信號隔離處理電路以及繼電器開關后輸出數字音頻信號。
[0034]如圖4所示，所述的收音/電話模塊包括電話接口模塊和AM/FM收音模塊，電話接口模塊和AM/FM收音模塊分別連接到音頻矩陣上，可為系統提供I路電話信源和I路收音信源，收音天線信號和電話接口信號經過模塊處理轉為音頻信號，進入設備內部矩陣進行切換。本收音/電話模塊具有電話接通后可自動向指定廣播區廣播的功能，同時支持AM/FM收首以及自動/手動搜臺功能。
[0035]如圖5所示，所述的消防接口模塊包括干接點輸入隔離模塊和干接點開關量譯碼模塊，該干接點輸入隔離模塊與消防干接點開關量信號相連接，經過信號隔離和開關量狀態譯碼后，將報警信息發送給主控模塊，主控模塊收到報警信息后啟動消防廣播功能。
[0036]如圖6所示，所述的應急控制模塊包括應急核心處理模塊及與其相連接的鍵盤掃描模塊、LED驅動模塊、應急音頻輸入接口模塊和CobraNet模塊，實現在主用廣播故障時啟動應急廣播功能，進行簡單口播。其工作過程為:應急音頻輸入后進入CobraNet模塊，轉變為CobraNet網絡音頻信號，機箱前面板上的應急控制按鍵通過鍵盤掃描接口模塊接到應急處理核心模塊，從而控制應急廣播編組，同時，應急處理核心通過LED驅動控制LED狀態燈顯示。
[0037]如圖7所示，所述的422網絡接口模塊可用來與其他系統進行接口通信，該422網絡接口模塊包括信號隔離處理模塊和信號電平轉換模塊，其他系統的422通信信號經過隔離處理和信號電平轉換后，變為UART串行信號，進入主控模塊進行處理。
[0038]需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明包括并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本發明保護的范圍。
【權利要求】
1.一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，包括機箱和安裝在機箱內的設備母板，在機箱表面設置有話筒輸入接口、話筒音量調節旋鈕、IXD顯示屏和電源開關并與設備母板相連接，其特征在于:在設備母板上通過插接方式安裝有電源模塊、主控模塊、線路I/O模塊、收音/電話模塊和擴展USB接口，所述的主控模塊分別與、線路I/O模塊、收音/電話模塊和擴展USB接口相連接。
2.根據權利要求1所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，其特征在于:所述的設備母板上還安裝有消防接口模塊，該消防接口模塊包括干接點輸入隔離模塊和干接點開關量譯碼模塊，該干接點輸入隔離模塊與消防干接點開關量信號相連接，該干接點開關量譯碼模塊與主控模塊相連接。
3.根據權利要求1所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，其特征在于:所述的設備母板上還安裝有數字應急廣播模塊，該應急控制模塊包括應急核心處理模塊及與其相連接的鍵盤掃描模塊、LED驅動模塊、應急音頻輸入接口模塊和CobraNet模塊。
4.根據權利要求1所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，其特征在于:所述的設備母板上還安裝有422網絡接口模塊，所述的422網絡接口模塊由信號隔離處理模塊和信號電平轉換模塊連接構成。
5.根據權利要求1至4任一項所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，其特征在于:所述的主控模塊包括CPU核心處理單元及其與CPU核心處理單元相連接的數字語音模塊、CobraNet模塊、LCD控制模塊、擴展USB模塊。
6.根據權利要求5所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器,其特征在于:所述的CPU核心處理單元還通過無線方式連接一遠程管理模塊。
7.根據權利要求5所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，其特征在于:所述的CPU核心處理單元還連接一 VGA顯示模塊，該VGA控制模塊連接一顯示器。
8.根據權利要求1至4任一項所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，其特征在于:所述的線路I/O模塊包括繼電器組、信號隔離處理電路、音量調節電路，線路輸入、線路輸出連接到繼電器組上，該繼電器組與信號隔離處理電路連接，經信號隔離處理電路后的線路輸入通過音量調節電路與音頻矩陣相連接；音頻矩陣輸出的數字音頻信號經線路輸出至信號隔離處理電路。
9.根據權利要求1至4任一項所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，其特征在于:所述的收音/電話模塊包括電話接口模塊和AM/FM收音模塊，電話接口模塊和AM/FM收音模塊分別連接到音頻矩陣上。
10.根據權利要求1至4任一項所述的一種基于公眾廣播系統的數字廣播服務器，其特征在于:所述的電源模塊為雙電源配置并與機箱表面的應急功能按鍵相連接。
【文檔編號】H04H60/29GK103929262SQ201410178508
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】趙蘇銘, 龐德海, 王家祥 申請人:天津市黎明時代軌道交通技術有限公司