CN101710239A - 一种全场景一体化编排、控制的烟花综合燃放系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全场景一体化编排、控制的烟花综合燃放系统，包括计算机、控制主机、分线盒、发射盒、点火头，其特征在于：所述计算机安装有控制软件，所述软件包括音乐控制模块、喷泉控制模块、灯光控制模块、激光控制模块、电子围栏控制模块、远程视频控制模块；所述控制主机包含主机电源输入接口、主机电源输出接口、U盘信号输入输出端口、触发接口、SMPTE时间码输入口、音频输出接口。所述分线盒包括主机板、单片机、电量传感器、电量输入控制器。所述发射盒点火端输出电流为5A，采用铝合金外壳，用单片机控制；所述点火头由单面导电架、导线、桥丝组成。本发明的综合燃放系统适合大型晚会的全场景同步控制活动，操作更安全、便捷。
Description
技术领域
本发明涉及烟花燃放综合控制系统，属于烟花设备技术领域。
背景技术
随着大型烟花燃放项目的普及，开发功能强大的燃放控制主机，以及配套设备，提高烟花燃放的效率、安全性，实现音乐、灯光、激光、喷泉等晚会场景与烟花燃放的配合展示，产生全场景的多媒体燃放效果，这已经成为日益迫切的市场需求。
在控制主机的研制方面，企业倾向于设置少数接口，使主机无法实现功能扩展。例如，现有技术开发了一种配载音频播放器的燃放控制主机，但是仅仅实现了音乐的同步播放，没有设置喷泉、灯光、激光控制接口，不能实现喷泉、灯光、激光的同步操作。
现有技术对关键配件一般采用现成设备，缺乏必须的技术改进。例如，如果对分线盒提供必要的电量监控与维持，从而保证燃放的正常进行，现有技术没有予以解决。
本发明在组合、移植其他工业领域新技术的同时，对烟花应用领域的专有技术也进行了改进，大大改变了原有设备和配件的电子、电路连接关系，提出了全新的设计方案。
发明内容
本发明的硬件系统包括一台计算机，优选笔记本电脑。该笔记本电脑主要用于音乐处理、燃放编排、燃放模拟演示、燃放控制。
电脑通过USB 2RS232转换线与控制主机连接。USB 2RS232转换线的USB端口连接电脑，另一端口与控制主机的COM口连接。控制主机可脱离笔记本计算机，单独控制全部燃放过程。
本发明的燃放控制主机是整套燃放设备的核心，起着控制燃放，提供电源等功能。
控制主机包含指示灯、发射盒地址码输入键盘、LCD触摸屏、设备状态检测按键、燃放按键、暂停按键、继续按键、紧急关闭按键、电源开关按键。控制主机包含的接口及其配置为：
COM接口：连接笔记本计算机。
主机电源输入接口：适应220V AC交流或36V DC直流电源输入，还包含DC/AC自动切换开关。DC电源用3个12V 10AH蓄电池串联向控制主机供电。
主机电源输出接口：设置多路36V独立输出端口，向发射盒供电。每路配置38个发射盒。设置多路12V DC输出，连接电子围栏控制设备、远程视频监控激发设备、GPS时间设备、无线模块、其它控制主机。与其它控制主机连接时，必须一台为主控，其他从属主机不需启用主机电源。
U盘信号输入输出端口：主机配载的USB口用于连接U盘，通过U盘直接导入燃放数据与音乐文件，可不再使用计算机播放音乐文件。
触发接口：连接灯光、喷泉、激光外部控制设备。
SMPTE时间码输入口：接收24fps，25fps，30fps-drop和non-drop时间码，实现烟火燃放与音乐播放同步进行。
音频输出接口：连接外部音响设备。控制主机通过音频输出口播放音乐。
为实现本发明的目的，本发明研究、配置了一种具有点火电量控制功能的稳压分线盒A，包括主机板(101)、单片机(102)、电量传感器(103)、电量输入控制器(104)，其特征在于，所述主机板(101)包含采样保持电路(201)、中央处理电路(202)、电源电路(203)，所述电量传感器(103)连接所述电源电路(203)，所述单片机(102)连接所述中央处理电路(202)，所述采样保持电路(201)连接所述电量输入控制器(104)；
所述电源电路(203)，连接到一燃放控制主机(301)，所述燃放控制主机(301)连接外置电源(401)；
所述电源电路(203)，连接到一外置电源(402)；
所述单片机(102)连接一接收点火信号的无线信号接收器(501)；
所述电源电路(203)包含一电源自动切换电路(601)，可自动在所述外置电源(401)、外置电源(402)之间选择有效电源；所述电源自动切换电路(601)选择所述外置电源(402)时，所述中央处理电路(202)根据所述无线信号接收器(501)传送的信号，确定启闭电点火时间；
所述外置电源(401)失效时，所述电源自动切换电路(601)优先为所述无线信号接收器(501)提供电力；
所述无线信号接收器(501)调用锁定分线盒的指令后，阻止所述电源自动切换电路(601)切换回所述外置电源(401)；所述外置电源(402)为一蓄电池电源；
所述电量传感器(103)检测所述外置电源(402)输入电量的变化，所述电量输入控制器(104)根据所述电量传感器(103)传送的信号，自动调整能量输入和励磁电流。
本发明的发射盒从分线盒接出，共配置3组38口发射盒，每个发射盒连接10个点火头。点火端输出电流为5A。当控制主机向外供电时，发射盒的指示灯亮绿灯，停止供电则亮红灯。控制主机的键盘可用来设定发射盒的唯一地址码。发射盒采用铝合金外壳，用单片机控制。
本发明的电点火头由单面导电架、导线、桥丝组成，单面导电架为多个一端固连的平行杆结构，导线为多条平行的排线结构，通过绝缘胶皮粘接为一体，一端为裸露金属导线，并固定在平行杆沾覆有金属导电层的侧面，在裸露金属导线与平行杆之间压装有桥丝，桥丝上粘附有火药。火药药头配方中不含氧化剂，火药化学成分不吸水。该点火头在点火电流小于80mA时，实现不发火点燃；在电流大于80mA时，可实现发火点燃；在电流大于1A时，可实现3毫秒瞬间发火点燃；在电流大于2A时，可实现1毫秒瞬间发火点燃。
本发明的控制软件主要包括安装在计算机上的音乐控制模块、喷泉控制模块、灯光控制模块、激光控制模块、电子围栏控制模块、远程视频控制模块。
其中，各模块包含：资源数据库模块、信息处理模块、命令编辑模块、资源调用和编排模块、模拟演示模块、命令集合存储模块、程序调用模块。通过上述模块，操作人员可以预先采集燃放项目的音乐、灯光、喷泉、激光、电子围栏、远程摄像头资源和分布情况，在人机界面，编辑和存储指令系统，为具体燃放项目进行命令和程序设计。
附图说明
图1是硬件配置图。
图2是分线盒配置图。
具体实施方式
本发明的技术方案可用如下具体方式的硬件和软件配置来实施：
1、电脑
本实施例选用的电脑为HP 541(NE808PA)笔记本计算机一台，配置如下：
屏幕尺寸：14.1英寸
处理器型：Intel酷睿2双核T5670
显卡芯片：ATI Mobility Radeon X135
标配内存：2GB
硬盘容量：250GB
笔记本重：2270g
主板芯片：Intel PM965
无线网卡：支持802.11a/b/g无线协议
该笔记本电脑主要用于音乐处理、燃放编排、燃放模拟演示、燃放控制。
电脑通过USB 2RS232转换线与控制主机连接。USB 2RS232转换线的USB端口连接电脑，另一端口与控制主机的COM口连接。控制主机可脱离笔记本计算机，单独控制全部燃放过程。
2、控制主机。
它是整套燃放设备的核心，起着控制燃放，提供电源等功能。
控制主机包含指示灯、发射盒地址码输入键盘、LCD触摸屏、设备状态检测按键、燃放按键、暂停按键、继续按键、紧急关闭按键、电源开关按键。控制主机包含的接口及其配置为：
COM接口：连接笔记本计算机。
主机电源输入接口：适应220V AC交流或36V DC直流电源输入，还包含DC/AC自动切换开关。DC电源用3个12V 10AH蓄电池串联向控制主机供电。
主机电源输出接口：设置多路36V独立输出端口，向发射盒供电。每路配置38个发射盒。设置多路12V DC输出，连接电子围栏控制设备、远程视频监控激发设备、GPS时间设备、无线模块、其它控制主机。与其它控制主机连接时，必须一台为主控，其他从属主机不需启用主机电源。
U盘信号输入输出端口：主机配载的USB口用于连接U盘，通过U盘直接导入燃放数据与音乐文件，可不再使用计算机播放音乐文件。
触发接口：连接灯光、喷泉、激光外部控制设备。
SMPTE时间码输入口：接收24fps，25fps，30fps-drop和non-drop时间码，实现烟火燃放与音乐播放同步进行。
音频输出接口：连接外部音响设备。控制主机通过音频输出口播放音乐。
3、分线盒
本实施例配置一种具有点火电量控制功能的稳压分线盒A，包括主机板(101)、单片机(102)、电量传感器(103)、电量输入控制器(104)，其特征在于，所述主机板(101)包含采样保持电路(201)、中央处理电路(202)、电源电路(203)，所述电量传感器(103)连接所述电源电路(203)，所述单片机(102)连接所述中央处理电路(202)，所述采样保持电路(201)连接所述电量输入控制器(104)；
所述电源电路(203)，连接到一燃放控制主机(301)，所述燃放控制主机(301)连接外置电源(401)；
所述电源电路(203)，连接到一外置电源(402)；
所述单片机(102)连接一接收点火信号的无线信号接收器(501)；
所述电源电路(203)包含一电源自动切换电路(601)，可自动在所述外置电源(401)、外置电源(402)之间选择有效电源；所述电源自动切换电路(601)选择所述外置电源(402)时，所述中央处理电路(202)根据所述无线信号接收器(501)传送的信号，确定启闭电点火时间；
所述外置电源(401)失效时，所述电源自动切换电路(601)优先为所述无线信号接收器(501)提供电力；
所述无线信号接收器(501)调用锁定分线盒的指令后，阻止所述电源自动切换电路(601)切换回所述外置电源(401)；所述外置电源(402)为一蓄电池电源；
所述电量传感器(103)检测所述外置电源(402)输入电量的变化，所述电量输入控制器(104)根据所述电量传感器(103)传送的信号，自动调整能量输入和励磁电流。
4、发射盒
发射盒从分线盒接出，共配置3组38口发射盒，每个发射盒连接10个点火头。点火端输出电流为5A。当控制主机向外供电时，发射盒的指示灯亮绿灯，停止供电则亮红灯。控制主机的键盘可用来设定发射盒的唯一地址码。发射盒采用铝合金外壳，用单片机控制。
5、电点火头
它由单面导电架、导线、桥丝组成，单面导电架为多个一端固连的平行杆结构，导线为多条平行的排线结构，通过绝缘胶皮粘接为一体，一端为裸露金属导线，并固定在平行杆沾覆有金属导电层的侧面，在裸露金属导线与平行杆之间压装有桥丝，桥丝上粘附有火药。火药药头配方中不含氧化剂，火药化学成分不吸水。该点火头在点火电流小于80mA时，实现不发火点燃；在电流大于80mA时，可实现发火点燃；在电流大于1A时，可实现3毫秒瞬间发火点燃；在电流大于2A时，可实现1毫秒瞬间发火点燃。
6、控制软件
本实施例的控制软件包括音乐控制模块、喷泉控制模块、灯光控制模块、激光控制模块、电子围栏控制模块、远程视频控制模块。
其中，各模块包含：资源数据库模块、信息处理模块、命令编辑模块、资源调用和编排模块、模拟演示模块、命令集合存储模块、程序调用模块。通过上述模块，操作人员可以预先采集燃放项目的音乐、灯光、喷泉、激光、电子围栏、远程摄像头资源和分布情况，在人机界面，编辑和存储指令系统，为具体燃放项目进行命令和程序设计。
Claims (1)
1.一种全场景一体化编排、控制的烟花综合燃放系统，包括计算机、控制主机、分线盒、发射盒、点火头，其特征在于：
所述计算机安装有控制软件，所述控制软件包括音乐控制模块、喷泉控制模块、灯光控制模块、激光控制模块、电子围栏控制模块、远程视频控制模块，所述各模块包含：资源数据库模块、信息处理模块、命令编辑模块、资源调用和编排模块、模拟演示模块、命令集合存储模块、程序调用模块，通过所述模块，操作人员预先采集燃放项目的音乐、灯光、喷泉、激光、电子围栏、远程摄像头资源和分布情况，在人机界面编辑和存储指令系统，为具体燃放项目进行命令和程序设计；
所述计算机通过USB 2 RS232转换线与所述控制主机连接，所述USB 2 RS232转换线的USB端口连接电脑，另一端口与控制主机的COM口连接；
所述控制主机包含指示灯、发射盒地址码输入键盘、LCD触摸屏、设备状态检测按键、燃放按键、暂停按键、继续按键、紧急关闭按键、电源开关按键；
所述控制主机包含的接口及其配置为：
主机电源输入接口：适应220V AC交流或36V DC直流电源输入，还包含DC/AC自动切换开关，DC电源用3个12V 10AH蓄电池串联向控制主机供电；
主机电源输出接口：包含多路36V独立输出端口，向发射盒供电，每路配置38个发射盒；包含多路12V DC输出，可连接电子围栏控制设备、远程视频监控激发设备、GPS时间设备、无线模块、其它控制主机；
U盘信号输入输出端口：主机配载的USB口用于连接U盘；
触发接口：连接灯光、喷泉、激光外部控制设备；
SMPTE时间码输入口：接收24fps，25fps，30fps-drop和non-drop时间码，实现烟火燃放与音乐播放同步进行；
音频输出接口：连接外部音响设备，控制主机通过音频输出口播放音乐；
所述分线盒，包括主机板、单片机、电量传感器、电量输入控制器，所述主机板包含采样保持电路、中央处理电路、电源电路，所述电量传感器连接所述电源电路，所述单片机连接所述中央处理电路，所述采样保持电路连接所述电量输入控制器；
所述电源电路，连接到燃放控制主机，所述燃放控制主机连接外置电源；
所述电源电路，连接到一外置电源；
所述单片机连接一接收点火信号的无线信号接收器；
所述电源电路包含一电源自动切换电路，可自动在所述外置电源、外置电源之间选择有效电源；所述电源自动切换电路选择所述外置电源时，所述中央处理电路根据所述无线信号接收器传送的信号，确定启闭电点火时间；
所述外置电源失效时，所述电源自动切换电路优先为所述无线信号接收器提供电力；
所述无线信号接收器调用锁定分线盒的指令后，阻止所述电源自动切换电路切换回所述外置电源；所述外置电源为一蓄电池电源；
所述电量传感器检测所述外置电源输入电量的变化，所述电量输入控制器根据所述电量传感器传送的信号，自动调整能量输入和励磁电流；
所述发射盒点火端输出电流为5A，采用铝合金外壳，用单片机控制；
所述点火头由单面导电架、导线、桥丝组成，单面导电架为多个一端固连的平行杆结构，导线为多条平行的排线结构，通过绝缘胶皮粘接为一体，一端为裸露金属导线，并固定在平行杆沾覆有金属导电层的侧面，在裸露金属导线与平行杆之间压装有桥丝，桥丝上粘附有火药。
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