CN103929262A - 一种基于公众广播系统的数字广播服务器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于公众广播系统的数字广播服务器，包括机箱和安装在机箱内的设备母板,其技术特点是：在设备母板上通过插接方式安装有电源模块、主控模块、线路I/O模块、收音/电话模块和扩展USB接口，所述的主控模块分别与、线路I/O模块、收音/电话模块和扩展USB接口相连接。本发明采用CobraNet网络音频传输协议传输无压缩、低延时数字音频，解决了传统模拟广播系统音频传输过程中出现的衰减和失真问题，提高了系统音质；同时也解决了IP广播系统兼容互通性差，延时较大，受网络条件影响大等问题，同时，采用模块化设计，保证了系统的稳定、可靠地运行，方便设备的生产、调试和维护。

Description

一种基于公众广播系统的数字广播服务器

技术领域

本发明属于公共广播设备技术领域，尤其是一种基于公众广播系统的数字广播服务器。

背景技术

在传统模拟公共广播系统中，音频前级通常包括前级放大器、音频矩阵、信源(包括收音机、MP3等)、应急控制器、监听设备、控制计算机、语音合成计算机、消防报警接口设备等。其存在的问题是：⑴、其设备数量多，系统接线复杂，施工困难，故障不易排查；⑵、音频前级设备间的音频信号均为模拟信号，在传输过程中会造成严重的衰减和失真，导致广播音质不佳；⑶、模拟音频线缆中无法传输控制信号，因此控制信号需单独走线传输，增加系统复杂性。

虽然IP广播系统在一定程度上解决了模拟传输系统的音频失真问题，但是IP广播系统也会带来一些新的问题，例如：各厂家的IP音频传输协议不统一，不同厂家的系统无法互联互通，系统后期维护面临障碍；延时较大，IP音频传输延时通常大于1S；基于三层IP网络传输，受网络条件影响较大，由于数据的冲突，易出现丢包、错误，造成音频卡顿。

此外，现有的公共广播系统在维护过程中，如使用者发现故障后需要人为告知维护人员，维护人员只能到现场解决问题，因此，故障响应速度较慢，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种信号结构简单、传输质量高、速度快且安装维护方便的基于公众广播系统的数字广播服务器。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于公众广播系统的数字广播服务器，包括机箱和安装在机箱内的设备母板,在机箱表面设置有话筒输入接口、话筒音量调节旋钮、LCD显示屏和电源开关并与设备母板相连接，在设备母板上通过插接方式安装有电源模块、主控模块、线路I/O模块、收音/电话模块和扩展USB接口，所述的主控模块分别与、线路I/O模块、收音/电话模块和扩展USB接口相连接。

而且，所述的设备母板上还安装有消防接口模块，该消防接口模块包括干接点输入隔离模块和干接点开关量译码模块，该干接点输入隔离模块与消防干接点开关量信号相连接，该干接点开关量译码模块与主控模块相连接。

而且，所述的设备母板上还安装有数字应急广播模块，该应急控制模块包括应急核心处理模块及与其相连接的键盘扫描模块、LED驱动模块、应急音频输入接口模块和CobraNet模块。

而且，所述的设备母板上还安装有422网络接口模块，所述的422网络接口模块由信号隔离处理模块和信号电平转换模块连接构成。

而且，所述的主控模块包括CPU核心处理单元及其与CPU核心处理单元相连接的数字语音模块、CobraNet模块、LCD控制模块、扩展USB模块。

而且，所述的CPU核心处理单元还通过无线方式连接一远程管理模块。

而且，所述的CPU核心处理单元还连接一VGA显示模块，该VGA控制模块连接一显示器。

而且，所述的线路I/O模块包括继电器组、信号隔离处理电路、音量调节电路，线路输入、线路输出连接到继电器组上，该继电器组与信号隔离处理电路连接，经信号隔离处理电路后的线路输入通过音量调节电路与音频矩阵相连接；音频矩阵输出的数字音频信号经线路输出至信号隔离处理电路。

而且，所述的收音/电话模块包括电话接口模块和AM/FM收音模块，电话接口模块和AM/FM收音模块分别连接到音频矩阵上。

而且，所述的电源模块为双电源配置并与机箱表面的应急功能按键相连接。

本发明的优点和积极效果是：

1、本数字广播服务器利用CobraNet网络音频传输协议传输无压缩、低延时数字音频，解决了传统模拟广播系统音频传输过程中出现的衰减和失真问题，提高了系统音质；同时也解决了IP广播系统兼容互通性差，延时较大，受网络条件影响大等问题。

2、本数字广播服务器具备前级放大、应急控制、监听、系统控制、消防报警、TTS语音合成、收音机、MP3等功能，解决了传统模拟广播系统设备数量多、接线复杂、施工困难、故障不易排查的问题；同时本服务器采用模块化设计，所有模块和母板之间都依靠接插件连接，无电缆连接，较少系统连线，保证了系统的稳定、可靠地运行，方便设备的生产、调试和维护。

3、本数字广播服务器利用CobraNet协议中的自定义数据字段传输控制信息和状态反馈信息，使得音频流和控制流可以在一根网线中传输，和模拟系统相比降低了系统复杂度。

4、本数字广播服务器具备无线远程网管功能，利用GSM、GPRS、3G等无线网络，将系统状态实时反馈给网管中心，加快了故障响应速度。可对广播系统进行远程升级、远程配置，减少了维护成本

附图说明

图1是本发明的内部电路框图

图2是本发明的主控模块电路框图；

图3是本发明的线路I/O模块电路框图；

图4是本发明的收音/电话模块电路框图；

图5是本发明的消防接口模块电路框图；

图6是本发明的应急控制模块电路框图；

图7是本发明的422网络接口模块电路框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种基于公众广播系统的数字广播服务器，如图1所示，包括机箱、安装在机箱内的设备母板以及安装在设备母板上的电源模块、线路I/O模块、收音/电话模块、主控模块、422网络接口模块、消防接口模块和数字应急广播模块；所述的电源模块、线路I/O模块、收音/电话模块、主控模块、422网络接口模块、消防接口模块和数字应急广播模块均采用插接方式安装在设备母板上，这种无电缆连接方式能够保证数字广播服务器工作的稳定性，方便设备的生产、调试和维护。机箱采用3U标准机箱，在机箱前面板上包括应急功能按键、话筒输入接口、话筒音量调节旋钮、7寸LCD显示屏、扩展USB接口和电源开关等，应急功能按键可实现应急电源切换、应急编组选择、开启应急通话等功能；LCD显示屏由设备母板驱动，可用来进行系统设置、广播操作、动态显示等；USB扩展接口可外接键盘鼠标进行控制，也可读取U盘内的数字音频进行广播。本数字广播服务器采用模块化设计，设备功能高度集成，通过数字方式实现了传统模拟广播系统中的前级放大、应急控制、监听、系统控制、消防报警、TTS语音合成、收音机、MP3等功能所有功能。下面对数字广播服务器中的各个模块分别进行说明：

所述电源模块采用常规电源转换电路对输入的AC220V电源转换输出直流电源并连接到设备母板上，负责为设备其他模块供电，采用双电源配置，保证主用电源与应急电源独立，其操作通过机箱上的应急电源切换开关来实现。

如图2所示，所述的主控模块包括CPU核心处理单元及其与CPU核心处理单元相连接的数字语音模块、CobraNet模块、VGA显示模块、LCD控制模块、扩展USB模块和远程网管模块。所述的数字语音模块可生成TTS语音合成音频或播放其他数字音频并传送给CPU核心处理单元。所述的CobraNet模块将设备内的数字音频转为CobraNet网络音频并通过CobraNet发送至广播系统后级设备。所述的扩展USB模块通过扩展USB接口可外接键盘鼠标进行操作控制，也可读取U盘内的数字音频进行广播。所述的LCD控制模块与机箱上的LCD显示屏相连接，可用来进行系统设置、广播操作、动态显示等；所述的VGA显示模块通过VGA显示接口可接显示器，该显示器与机箱上的LCD显示屏构成双屏显示系统，用来进行系统设置、广播操作、动态显示等。所述的远程网管模块为远程网管功能服务，支持电话语音、GPRS、短信等通信方式，在系统发生异常时，该模块将系统状态以短信形式发至客服人员手机，远程网管中心可通过GPRS网络对系统进行远程配置、远程排障、远程监控，在应急状态下，可利用该模块拨通客服人员手机，进行应急服务通话。

如图3所示，所述的线路I/O模块包括继电器组、信号隔离处理电路、音量调节电路，4路线路输入、4路线路输出连接到继电器组上，该继电器组与信号隔离处理电路连接，经信号隔离处理电路后的线路输入通过音量调节电路与音频矩阵相连接；音频矩阵输出的数字音频信号经线路输出至信号隔离处理电路。其工作过程为：4路线路输入作为系统信源输入，经继电器组、信号隔离以及音量调节后将信源输入给音频矩阵，音频矩阵通过线路输出信源音频并经信号隔离处理电路以及继电器开关后输出数字音频信号。

如图4所示，所述的收音/电话模块包括电话接口模块和AM/FM收音模块，电话接口模块和AM/FM收音模块分别连接到音频矩阵上，可为系统提供1路电话信源和1路收音信源，收音天线信号和电话接口信号经过模块处理转为音频信号，进入设备内部矩阵进行切换。本收音/电话模块具有电话接通后可自动向指定广播区广播的功能，同时支持AM/FM收音以及自动/手动搜台功能。

如图5所示，所述的消防接口模块包括干接点输入隔离模块和干接点开关量译码模块，该干接点输入隔离模块与消防干接点开关量信号相连接，经过信号隔离和开关量状态译码后，将报警信息发送给主控模块，主控模块收到报警信息后启动消防广播功能。

如图6所示，所述的应急控制模块包括应急核心处理模块及与其相连接的键盘扫描模块、LED驱动模块、应急音频输入接口模块和CobraNet模块，实现在主用广播故障时启动应急广播功能，进行简单口播。其工作过程为：应急音频输入后进入CobraNet模块，转变为CobraNet网络音频信号，机箱前面板上的应急控制按键通过键盘扫描接口模块接到应急处理核心模块，从而控制应急广播编组，同时，应急处理核心通过LED驱动控制LED状态灯显示。

如图7所示，所述的422网络接口模块可用来与其他系统进行接口通信，该422网络接口模块包括信号隔离处理模块和信号电平转换模块，其他系统的422通信信号经过隔离处理和信号电平转换后，变为UART串行信号，进入主控模块进行处理。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于公众广播系统的数字广播服务器，包括机箱和安装在机箱内的设备母板,在机箱表面设置有话筒输入接口、话筒音量调节旋钮、LCD显示屏和电源开关并与设备母板相连接，其特征在于：在设备母板上通过插接方式安装有电源模块、主控模块、线路I/O模块、收音/电话模块和扩展USB接口，所述的主控模块分别与、线路I/O模块、收音/电话模块和扩展USB接口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的设备母板上还安装有消防接口模块，该消防接口模块包括干接点输入隔离模块和干接点开关量译码模块，该干接点输入隔离模块与消防干接点开关量信号相连接，该干接点开关量译码模块与主控模块相连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的设备母板上还安装有数字应急广播模块，该应急控制模块包括应急核心处理模块及与其相连接的键盘扫描模块、LED驱动模块、应急音频输入接口模块和CobraNet模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的设备母板上还安装有422网络接口模块，所述的422网络接口模块由信号隔离处理模块和信号电平转换模块连接构成。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的主控模块包括CPU核心处理单元及其与CPU核心处理单元相连接的数字语音模块、CobraNet模块、LCD控制模块、扩展USB模块。

6.根据权利要求5所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的CPU核心处理单元还通过无线方式连接一远程管理模块。

7.根据权利要求5所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的CPU核心处理单元还连接一VGA显示模块，该VGA控制模块连接一显示器。

8.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的线路I/O模块包括继电器组、信号隔离处理电路、音量调节电路，线路输入、线路输出连接到继电器组上，该继电器组与信号隔离处理电路连接，经信号隔离处理电路后的线路输入通过音量调节电路与音频矩阵相连接；音频矩阵输出的数字音频信号经线路输出至信号隔离处理电路。

9.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的收音/电话模块包括电话接口模块和AM/FM收音模块，电话接口模块和AM/FM收音模块分别连接到音频矩阵上。

10.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于公众广播系统的数字广播服务器，其特征在于：所述的电源模块为双电源配置并与机箱表面的应急功能按键相连接。