CN201270517Y - 隧道广播系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了隧道广播系统，该系统包括广播呼叫站、广播控制装置、综合功放装置和隧道播放装置；所述广播呼叫站进行广播操作，并发出相关音频信息，广播控制装置根据广播呼叫站作出的广播操作信息控制综合功放装置对需要广播的音频信息进行处理，同时控制相应的隧道播放装置播放音频信息。本系统具有任一信源内容可经任一音频通道播向一个或多个音区；多个信源可同时通过不同的音频通道播向多个不同的广播分区的平行广播的特点，具备远程现场终端设备检测、控制能力，采用适合隧道建筑特点的声场处理方式。系统由计算机控制，提供标准化的隧道作业广播语音合成内容，具有消防联动、联网协同指挥功能，是一个智能化的多功能广播系统。

Description

隧道广播系统

技术领域：

本实用新型涉及一种隧道信息发布装置，特别涉及一种采用可集中、可分散布置的分布式控制手段，且具有任一信源内容可经任一音频通道播向一个或多个音区；多个信源可同时通过不同的音频通道播向多个广播分区的平行广播的特点，同时具备远程现场终端设备检测、控制能力的隧道广播系统。

背景技术：

随着高速公路的建设和发展，公路隧道已成为高速公路的重要组成部分。为加强运输管理，保障高速公路的畅通和安全，对隧道广播系统提出了更高的要求。隧道建筑纵向深长，四周硬壁，建筑声学条件差，背景噪声大，广播极易产生混响时间过长，听不清楚的现象。

实用新型内容：

本实用新型针对上述提出的问题，而提供一种适用隧道信息发布的智能化、多功能广播系统，该系统应用数字音频处理技术，采用可集中、可分散布置的分布式控制手段，具有任一信源内容可经任一音频通道播向一个或多个音区；多个信源可同时通过不同的音频通道播向多个广播分区的平行广播的特点，具备远程现场终端设备检测、控制能力，采用适合隧道建筑特点的声场处理方式；同时该系统由计算机控制，提供标准化的隧道作业广播语音合成内容，具有消防联动、联网协同指挥功能。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：

隧道广播系统，该系统包括广播呼叫站、广播控制装置、综合功放装置和隧道播放装置；所述广播呼叫站进行广播操作，并发出相关音频信息，广播控制装置根据广播呼叫站作出的广播操作信息控制综合功放装置对需要广播的音频信息进行处理，同时控制相应的隧道播放装置播放音频信息。

所述广播呼叫站包括广播呼叫主站和现场广播呼叫站；广播呼叫主站安装于中心控制室的中央控制台上，实现对所有广播区进行选区广播，广播呼叫站上设有液晶显示屏，根据液晶显示屏的提示用户可以进行各种广播操作；现场广播呼叫站设置于隧道洞口管理室内，用于隧道洞口现场广播。

所述广播控制装置包括音源装置、前置音频信号控制器、电话广播转接器、系统控制主机；该系统控制主机含录音接口、控制接口以及消防联动接口，其通过控制接口接受广播呼叫站的操作信息，并控制前置音频信号控制器接收广播呼叫站发出的音频信息进行处理，同时控制隧道播放装置播放处理好的音频信息，系统控制主机还可通过录音接口连接录音设备进行相关音频信息录音，通过消防联动接口实现与消防系统连接；所述前置音频信号控制器还可接收音源装置的音频信息，同时还可通过电话广播转接器连接电话，实现远程电话广播。

所述系统控制主机还可与远程隧道控制系统连接，实现对多地段的所有隧道进行同一的规划管理。

所述音源装置包括AM/FM数字调谐器、录放双卡座、CD机。

所述消防联动接口采用传统的干触点方式或网络联动方式。

所述前置音频信号控制器为DSP数字信号处理器或SP20数字音频控制器。

所述综合功放装置包括功放管理控制器、功率放大器、输出控制器、直流电源，所述管理控制器受控于广播控制装置中系统控制主机，其根据系统控制主机的控制信息控制相应功率放大器接收广播控制装置中前置音频信号控制器处理好的音频信息并进行功率放大处理，再将放大后的音频信息传送到隧道播放装置或输出控制器；该输出控制器受控于系统控制主机，对接收到的音频信息进行近距离的分区播放；所述直流电源为整个装置提供电能。

所述综合功放装置中还可设置控制测试器实现设备的分布式布置。

所述综合功放装置中还包括周边声处理设备，该设备为均衡器、延时器，实现延时通道的设置。

所述隧道播放装置包括音区控制器和扬声器，所述扬声器将隧道分成多个音区，其连接综合功放装置中输出控制器进行音频播放，实现隧道的分音区播放，同时该扬声器还可通过音区控制器直接连接综合功放装置中的功率放大器，所述音区控制器由系统控制主机控制。

所述音区控制器可以通过以太网串口服务器受控于系统控制主机，实现远距离的控制各个音区的音频信息播放。

根据上述技术方案得到的本实用新型应用数字音频处理技术，采用可集中、可分散布置的分布式控制手段，具有任一信源内容可经任一音频通道播向一个或多个音区；多个信源可同时通过不同的音频通道播向多个广播分区的平行广播的特点，具备远程现场终端设备检测、控制能力，采用适合隧道建筑特点的声场处理方式。系统由计算机控制，提供标准化的隧道作业广播语音合成内容，具有消防联动、联网协同指挥功能，是一个智能化的多功能广播系统。

平时以业务广播为主，向隧道内发布交通信息、通知或工作指令，保障隧道交通的安全和畅通；遇到灾害事故时可自动转为防灾和消防广播，用作抢险救灾，调度和组织人员、车辆疏散，减少灾害事故的损失。具有消防和应急联动接口，可以和消防或应急系统联动，是隧道机电系统理想的配套广播系统。

系统为保证广播的清晰度，根据隧道的特点，针对性的采取了一系列的技术措施。如采用分区广播方式，按需播音以提高播音效果；增加调控现场播音效果的技术手段，提高音区听音效果，弥补隧道中建筑声学条件的不足等。对于非常长的隧道采用总线传输方式或以太网传输方式，既减少了线缆的用料和敷设工作量，又提高了传输质量、响应速度和可靠性。

系统可以根据城市交通隧道、高速公路隧道或隧道群、长隧道和一般公路隧道等不同用户的要求，灵活选择系统的音源、输入通道和负载音区的数量，采用模块化的设备配置方式，可根据需要配置设备模块，变更和扩展也非常方便。

设备可以集中设置，也可以按照中心控制室和现场监控站的模式，进行分布式设置。中心控制室可以设在远离隧道现场监控站的管理大楼内，中心控制室和现场之间通过相应的传输设备连接。中心控制室能对现场监控站远距离控制、监测，实现遥控广播和监测的功能。现场监控站可做到无人值守，满足隧道管理模式变化的要求。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

为了解决上述存在的问题，达到所述优点，本实用新型提供的隧道广播系统一般由广播呼叫站、广播控制机柜、综合功放机柜和隧道内设备几部分组成，根据隧道的规模大小，可以做相应的调整。

该系统工作时，广播呼叫站进行广播操作，并发出相关音频信息，广播控制装置根据广播呼叫站作出的广播操作信息控制综合功放装置对需要广播的音频信息进行处理，同时控制相应的隧道播放装置播放音频信息。

基于上述原理，该系统中各个部分的组成如下：

广播呼叫站：广播呼叫站一般安装于中心控制室的中央控制台上，用于值班人员进行选区广播，广播呼叫站上设有液晶显示屏，根据液晶显示屏的提示用户可以进行各种广播操作。

广播控制机柜：由各种音源、前置音频信号控制器、电话广播转接器、系统控制计算机(含录音接口和控制接口等)构成。这些设备一般安装于19英寸国际标准机柜上。

综合功放机柜：由控制测试器(设备采用分布式布置方式时采用)、功放倒备监听控制器、功率放大器等组成；若设置延时通道则应包括均衡器、延时器等周边声处理设备。

隧道内设备：由以太网串口服务器(采用以太网控制通道时采用)、音区控制器和扬声器组成。

本实用新型根据上述原理和组成结构，给出三种不同的隧道广播系统，以适应不同隧道广播的要求。

实施例一

该实施例提供的系统适用于大中型城市市政交通的隧道广播。这类隧道由于建在城市内，车流量大，背景噪声也大，遇到灾害性天气、车祸事故、交通拥阻等情况下，使用有线广播进行疏导的频率较高，对隧道广播的要求也较高。

为了达到目的，给出如图1所示的系统结构示意图：

该系统由以下设备组成：

(1)设在管理中心的设备

广播控制立柜，其包括AM/FM数字调谐器、录放双卡座、CD机、DSP数字处理器、工业控制微机、消防联动接口、录音接口等；

综合功放组合柜，其含功放管理控制器、功率放大器、负载输出控制器、直流电源等；

广播主呼叫站，其能够对所有广播分区广播，无线话筒

广播副呼叫站，其能够对部分管段广播；

(2)设在洞口管理室内的设备

广播呼叫站，其用于隧道洞口现场广播；

(3)隧道内设备

音区信号控制盒、以太网/串口服务器、扬声器网(其由号筒扬声器组成)；

(4)隧道外设备

广播分线盒、扬声器网(其由号筒扬声器和挂壁扬声器组成)。

如图1所示，DSP数字处理器1的输入端连接广播主呼叫站3、广播呼叫站5等，同时还连接AM/FM数字调谐器9、录放双卡座7、CD机8等，其还通过电话广播转接器连接电话10；该DSP数字处理器的输出端连接综合功放组合柜中的功率放大器12，其控制端连接工业控制微机2。

功率放大器12的输出端部分通过负载输出控制器16和广播分线盒17接入到隧道外的扬声器网18，还有部分输出端通过音区信号控制盒14接入到隧道内的扬声器网15。

整个系统的控制由工业控制微机2完成，其通过控制总线控制DSP数字处理器1、广播主呼叫站3、功放管理控制器(即功放监听/倒备装置)11以及负载输出控制器16，同时其还通过以太网/串口服务器13以以太网的形式来控制音区信号控制盒14；为了能够实现隧道的消防联动控制，该微机通过消防联动接口19与消防/应急系统连接；同时为了方便联合管理，该工业控制微机还可与中央交通控制系统进行数据交换；该微机还通过录音接口连接录音设备提供录音功能。

本实施例提供的系统是微机控制的智能广播系统，具有自动广播、自动跟踪监听、可编程快捷键、优先级设置等功能。最大可接入24路信源，可提供最多24路广播通道和255个广播分区(广播分区可以无限扩展)。

该系统平时能向隧道内发布交通信息、通知或工作指令，进行日常业务和紧急疏散、急救广播；当收到火灾报警信号时，能自动切换至火灾紧急广播状态，与消防实现联动广播。

其中控室和两端道口管理室可以通过广播呼叫站对隧道内进行选区广播和话筒插播。插播时，正常播出的音乐电平自动降低，话筒插播完毕后，音乐电平自动恢复。

该系统还能够进行多信、多路平行广播。在微机控制切换下，任一信源通过切换播向一个或多个广播区域，多个信源可同时经不同的通道播向不同负载区域广播。在隧道内根据需要进行单音区或多音区广播。

本系统采用专业的数字音频处理设备，数字音频处理器具有很多模拟设备无法实现、难以实现或使用效果不理想的功能。如提供噪声门、自动增益控制、前级数字调音台、10段数字参数均衡器、延时、全数字信号切换矩阵、限幅等，在小信号处理和交换过程中无任何接插件和内部连接，所有的调音功能全部在微机上实现，使广播接近专业音响的水平，可保存多种调音模式。

提供预录60分钟的语音合成声源(录音的内容需业主提供)。设有实时录音功能，可即时录音不少于60分钟。

设有信源自动/手动选择监听功能，在自动状态下，系统自动选择当前信源进行监听。

广播控制立柜具备广播动态显示，对各广播大音区的播音状态进行动态显示。

功率放大器的技术性能指标完全符合、部分超过国家标准，具有多种自保护功能，同时配置足够的功率余量，可靠性高。功放的备份方式一般采用四备一或五备一。具有故障自动检测功能，主用功放发生故障时能自动切换到备用功放。

管理大楼内的负载按楼层或功能划分负载区，配置负载分区控制器实现分区广播。

为保证隧道内广播的清晰，对隧道区实行多音区设置，一般采用单音区广播方式，具备多音区广播的能力。广播分区控制器可以采用RS485总线联网，如果隧道内配置了工业以太网，则可以在有光端机的位置配置一台以太网/串口服务器，通过该服务器就近连接附近广播分区信号控制器。控制计算机和所有广播分区控制器通过以太网和或RS485总线实现分区控制和信息交换。

设备均采用金属外壳，并有良好的接地措施，具有较高的抗电磁干扰能力和防雷击等自我保护能力。

实施例二

本实施例提供的系统适用于高速或普通公路的长隧道。这类隧道穿山越岭，往往长达几公里甚至十几公里，也有可能是一个隧道群。由于隧道长，隧道内累积噪声更大，声学环境更差。为了管理的需要，控制中心一般设置在离开隧道有一定距离的其他地方。广播系统的控制信号与音频信号一般都需要远距离传输。

为了达到目的，给出如图2所示的系统结构示意图：

该系统由以下设备组成：

(1)控制中心设备：

广播控制立柜，其包含AM/FM数字调谐器、录放双卡座、CD机、SP20音频处理控制器、工业控制微机、电话广播转接器等；

广播主呼叫站，其能够对所有广播分区广播，无线话筒；

广播副呼叫站，用于对部分隧道广播；

(2)隧道现场机房内设备

综合功放组合柜，其包括含输出控制器、功放监听/倒备装置、均衡器、延时器、功率放大器、直流电源等；

广播呼叫站，用于对本隧道进行选区广播；

(3)隧道内设备

以太网/串口服务器(采用工业以太网的场合使用)、音区信号控制盒、扬声器网。

如图2所示，SP20音频处理控制器201的输入端连接广播主呼叫站207、广播呼叫站206、无线话筒205等，同时还连接AM/FM数字调谐器202、录放双卡座203、CD机204等，该SP20音频处理控制器的输入端还通过电话广播转接器连接电话(图中未给出)，该SP20音频处理控制器的输出端通过综合功放组合柜中的均衡器209、延时器210连接功率放大器212，其控制端连接工业控制微机208。

功率放大器212的输出端部分通过输出控制器216接入到隧道内的扬声器网215，还有部分输出端通过音区信号控制盒214接入到隧道内的扬声器网215。

整个系统的控制由工业控制微机208完成，其通过控制总线控制SP20音频处理控制器201、广播主呼叫站207、功放监听/倒备装置211以及输出控制器216，同时其还通过以太网/串口服务器213以以太网的形式来控制音区信号控制盒214；为了能够实现隧道的消防联动控制，该微机通过消防联动接口209与消防/应急系统连接；同时该微机还通过录音接口进行适时录音。

本实施例提供的系统具有以下功能：

1多信源平行广播

设置多路输入通道，可以接入多种信源。这些信源可以是：收音机、双卡座、CD(DVD)、合成语音、话筒等，可同时对不同的隧道播送不同的广播内容。

2、多种音频、控制信号传输方式

控制中心和隧道现场的音频、控制信号可以采用多种方式进行传输，如电缆、以太网、光端机或专用的传输设备等，用户可以根据实际情况选择合适的传输方式。

3、选区广播

这是针对隧道建筑声学特点，为保证广播的清晰度所采取的一种技术措施。将单个隧道划分为若干个音区，每个音区设置一组号角扬声器，每个音区配置一个音区控制器，音区控制器和隧道现场的控制设备之间采用RS485总线(或以太网)联网，音频信号也采用总线传输方式，每个隧道内设置正常和延时两个音频总线，每个音区的扬声器分别接入两个音频总线。在控制设备的控制下实现按需分区广播。

若一个隧道控制中心同时管理多个隧道组成的隧道群，则可按隧洞分别设置广播通道，同时进行分区广播，不同隧洞内可以播送不同的广播内容。

同一隧道内不宜同时打开两个以上相邻的音区同时广播，以免互相干扰，影响播音效果。

4、平行广播功能

任一信源内容可经任一音频通道播向一个或多个音区；多个信源的内容可经不同的音频通道同时播向不同的音区。可同时对不同的隧洞广播不同的节目。

5、电话接入广播功能

打入的电话能经转接器直接接入广播系统实现远程电话广播功能。

6、设备自检，故障报警功能

系统具有自动巡检设备工作状态的功能，巡检结果自动发送到控制中心，发现故障立即报警。

7、语音实时录音

设有实时录音接口，另配录音设备即可实时录音。

8、监听功能

广播呼叫站可自动或手动选择播音信号进行监听，隧道现场可以对功放的输出进行选择监听。

9、联网功能

系统设有网络接口，可与监控计算机或管理工作站联网，实现协同工作，实现统一调度。

10、远程控制功能

中心控制室能对现场监控站实施远程控制。现场监控站可以无人值守。

实施例三

本实施例提供的系统适用于对广播功能和性能要求不高，预算也较低的高速或普通公路的一般隧道。该系统相对简单，规模较小，可以不用计算机自动控制，系统造价也较低；同时控制中心和设备机房同地、异地设置都可以。

为了达到上述目的，该系统的结构组成如图3所示：

(1)控制中心设备：

广播控制立柜，其包括AM/FM数字调谐器、录放双卡座、CD机、SP20音频处理控制器、无线话筒、消防控制接口等；

广播主呼叫站，用于对所有广播分区广播；

(2)隧道现场设备

综合功放组合柜，其包含控制检测器、监听/倒备装置、功率放大器、直流电源等；

广播呼叫站，用于隧道现场广播；

(3)隧道内设备

分区控制器、扬声器网。

如图3所示，SP20音频处理控制器31的输入端连接广播主呼叫站38、无线话筒32、AM/FM数字调谐器(即收音机)33、录放双卡座35、CD机34、电话36等，其还可连接到消防系统37，该SP20音频处理控制器的输出端通过电缆或专用的传输设备、功率放大器43以及分区控制器44连接扬声器网45。

该控制检测器39上设有消防联动接口40，可与消防/应急系统连接，其还连接现场广播呼叫站41、监听/倒备装置42、SP20音频处理控制器31以及分区控制器44的控制端。

上述系统具有以下功能：

1、多信源平行广播

设置多路输入通道，可以接入多种信源。这些信源可以是：收音机、双卡座、CD(DVD)、合成语音、话筒等，可同时对不同的隧道播送不同的广播内容。

2、多种音频、控制信号传输方式

控制中心和隧道现场的音频、控制信号可以采用多种方式进行传输，如电缆、以太网、光端机或专用的传输设备等，用户可以根据实际情况选择合适的传输方式。

3、选区广播

这是针对隧道建筑声学特点，为保证广播的清晰度所采取的一种技术措施。将单个隧道划分为若干个音区，每个音区设置一组号角扬声器。音区控制器可以配置也可以不配置，如果不配置音区控制器则每个音区分别采用电缆直接接入设备机房，同时需要配置分区控制器实现分区广播；如果配置音区控制器，音区控制器和隧道现场的控制设备之间采用RS485总线(或以太网)联网，音频信号也采用总线传输方式，每个隧道内设置正常和延时两个音频总线，每个音区的扬声器分别接入两个音频总线。

若一个隧道控制中心同时管理多个隧道组成的隧道群，则可按隧洞分别设置广播通道，同时进行分区广播，不同随洞内可以播送不同的广播内容。

同一隧道内不宜同时打开两个以上相邻的音区同时广播，以免互相干扰，影响播音效果。

4、平行广播功能

任一信源内容可经任一音频通道播向一个或多个音区；多个信源的内容可经不同的音频通道同时播向不同的音区。可同时对不同的隧洞广播不同的节目。

5、电话接入广播功能

打入的电话能经转接器直接接入广播系统实现远程电话广播功能。

6、设备自检，故障报警功能

系统具有自动巡检设备工作状态的功能，巡检结果自动发送到控制中心，发现故障立即报警。

7、语音实时录音

设有实时录音接口，另配录音设备即可实时录音。

8、监听功能

广播呼叫站可自动或手动选择播音信号进行监听，隧道现场可以对功放的输出进行选择监听。

9、联网功能

系统设有网络接口，可与监控计算机或管理工作站联网，实现协同工作，实现统一调度。

10、远程控制功能

中心控制室能对现场监控站实施远程控制。现场监控站可以无人值守。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1、隧道广播系统，该系统包括广播呼叫站、广播控制装置、综合功放装置和隧道播放装置；其特征在于，所述广播呼叫站进行广播操作，并发出相关音频信息，广播控制装置根据广播呼叫站作出的广播操作信息控制综合功放装置对需要广播的音频信息进行处理，同时控制相应的隧道播放装置播放音频信息。

2、根据权利要求1所述的隧道广播系统，其特征在于，所述广播呼叫站包括广播呼叫主站和现场广播呼叫站；广播呼叫主站安装于中心控制室的中央控制台上，实现对所有广播区进行选区广播，广播呼叫站上设有液晶显示屏，根据液晶显示屏的提示用户可以进行各种广播操作；现场广播呼叫站设置于隧道洞口管理室内，用于隧道洞口现场广播。

3、根据权利要求1所述的隧道广播系统，其特征在于，所述广播控制装置包括音源装置、前置音频信号控制器、电话广播转接器、系统控制主机；该系统控制主机含录音接口、控制接口以及消防联动接口，其通过控制接口接受广播呼叫站的操作信息，并控制前置音频信号控制器接收广播呼叫站发出的音频信息进行处理，同时控制隧道播放装置播放处理好的音频信息，系统控制主机还可通过录音接口连接录音设备进行相关音频信息录音，通过消防联动接口实现与消防系统连接；所述前置音频信号控制器还可接收音源装置的音频信息，同时还可通过电话广播转接器连接电话，实现远程电话广播。

4、根据权利要求3所述的隧道广播系统，其特征在于，所述系统控制主机还可与远程隧道控制系统连接，实现对多地段的所有隧道进行同一的规划管理。

5、根据权利要求3所述的隧道广播系统，其特征在于，所述音源装置包括AM/FM数字调谐器、录放双卡座、CD机。

6、根据权利要求3所述的隧道广播系统，其特征在于，所述消防联动接口采用传统的干触点方式或网络联动方式。

7、根据权利要求3所述的隧道广播系统，其特征在于，所述前置音频信号控制器为DSP数字信号处理器或SP20数字音频控制器。

8、根据权利要求1所述的隧道广播系统，其特征在于，所述综合功放装置包括功放管理控制器、功率放大器、输出控制器、直流电源，所述管理控制器受控于广播控制装置中系统控制主机，其根据系统控制主机的控制信息控制相应功率放大器接收广播控制装置中前置音频信号控制器处理好的音频信息并进行功率放大处理，再将放大后的音频信息传送到隧道播放装置或输出控制器；该输出控制器受控于系统控制主机，对接收到的音频信息进行近距离的分区播放；所述直流电源为整个装置提供电能。

9、根据权利要求1或8所述的隧道广播系统，其特征在于，所述综合功放装置中还可设置控制测试器实现设备的分布式布置。

10、根据权利要求1所述的隧道广播系统，其特征在于，所述综合功放装置中还包括周边声处理设备，该设备为均衡器、延时器，实现延时通道的设置。

11、根据权利要求1所述的隧道广播系统，其特征在于，所述隧道播放装置包括音区控制器和扬声器，所述扬声器将隧道分成多个音区，其连接综合功放装置中输出控制器进行音频播放，实现隧道的分音区播放，同时该扬声器还可通过音区控制器直接连接综合功放装置中的功率放大器，所述音区控制器由系统控制主机控制。

12、根据权利要求11所述的隧道广播系统，其特征在于，所述音区控制器可以通过以太网串口服务器受控于系统控制主机，实现远距离的控制各个音区的音频信息播放。

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