礦用IP廣播系統(tǒng)改進設計

摘 要：模擬音頻廣播是大多數(shù)煤礦井下廣播系統(tǒng)所采取的廣播方式，然而該種方式具有抵御能力弱、傳輸距離短等缺陷，已經(jīng)無法滿足煤礦井下廣播系統(tǒng)的需求。文章首先介紹了改進的隔爆兼本質(zhì)安全型的礦用IP廣播系統(tǒng)的結(jié)構及功能，然后詳細的探討了該系統(tǒng)的軟硬件設計，證明該系統(tǒng)能夠補足傳統(tǒng)礦用廣播系統(tǒng)的不足，值得在礦井企業(yè)中廣泛應用。

關鍵詞：IP廣播系統(tǒng)設計；礦用；改進

前言

傳遞信息高效、靈活、快捷等是廣播系統(tǒng)的特征，不但能夠播放音樂、通知、展開尋呼廣播和業(yè)務宣傳，同時還能夠有災害發(fā)生時及時發(fā)送疏散廣播，是十分關鍵的傳播信息平臺。當前，我國大多數(shù)采取傳統(tǒng)模擬音頻的模式構建煤礦井下廣播系統(tǒng)。該種模擬信道在進行信頻傳送時，具有抵御干擾能力弱、傳輸間距短、鋪設單獨線路等缺陷，假若要控制廣播的對象、內(nèi)容、時間都需要運用單獨的控制線路進行傳輸，耗費了大量的人力。根據(jù)模擬音頻廣播模式的缺陷，筆者將網(wǎng)絡、音頻、視頻解碼等技術充分運用起來彌補了以往模擬廣播的不足，為高效、遠距離輸送信號提供服務，同時每臺終端機都有單獨的IP地址，能夠展開定點和分組廣播，不再受音頻信號約束等，因此改進礦用IP廣播系統(tǒng)設計十分必要。

1 系統(tǒng)結(jié)構及功能

1.1 系統(tǒng)結(jié)構

多媒體數(shù)據(jù)服務器、信息傳送平臺、防爆顯示屏、終端供電設備組成了礦用IP廣播系統(tǒng)。為了使系統(tǒng)能平穩(wěn)、持續(xù)的運轉(zhuǎn)，要求將一臺備用和一臺應用的多媒體數(shù)據(jù)服務器安放在系統(tǒng)控制室內(nèi)，并且利用運行雙機容錯軟件給以保障。

（1）多媒體數(shù)據(jù)服務器：高性能電腦安裝上多媒體管理系統(tǒng)之后就被稱作多媒體數(shù)據(jù)服務器，其對節(jié)目源展開搜集、編輯和傳播的基礎上，還能夠?qū)Ψ辣@示屏的工作情況進行遠程監(jiān)控和檢測，達到日常管理系統(tǒng)、診斷故障和異常警報的目的。（2）防爆顯示屏屬于終端顯示裝置，與有多樣功能的多媒體PC的作用相當，有單獨的MAC地址，采取IP/TCP協(xié)議的方法展開通信，把收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成音頻、文字后展開廣播，并且具備編輯本地視頻、音頻的功能。（3）信息傳送平臺：在系統(tǒng)中起著及時、實時傳輸消息的作用。實行總線或者以太網(wǎng)傳播方式。（4）終端供電設備起到供應防爆顯示屏電量的作用，是儲備電量，當交流電斷掉后可以維系防爆顯示屏兩個小時不間斷工作。

1.2 主要功能

日常廣播：能夠滾動播出要求播放的文字，同時在播放過程中不影響另外的服務，例如同時可以播放音樂、宣傳教育影片等。

緊急廣播：優(yōu)先權最高的就是緊急廣播，能夠?qū)崟r斷掉所有終端服務的語音廣播。緊急廣播以現(xiàn)實情況為依據(jù)，選擇應用麥克風直接喊話發(fā)布命令和指揮的方式和循環(huán)播放多媒體數(shù)據(jù)服務器所編輯的文字以及轉(zhuǎn)化成語音等警告信息的方式。

多媒體視頻、音頻自行廣播功能：系統(tǒng)能夠以終端預設的播放列表為依據(jù)，循環(huán)、自動、停止播放存儲在終端視頻、音頻庫中信息的功能。播放器支持MP4、MP3、MOV、WMV、RAM、MPG、FLASH等很多種媒體文件格式，選擇文件格式的范圍極廣。

自動調(diào)節(jié)音量功能：系統(tǒng)中為了能夠符合不同狀況、條件的各種需要，具備遠程和本地兩種調(diào)節(jié)功能。例如，在緊急廣播時，遠程多媒體系統(tǒng)就會將發(fā)出的緊急指令放到最大，當緊急廣播撤消后再恢復到原來的水平。

實時儲存文字廣播和對語音廣播進行錄音的功能，即系統(tǒng)能夠把調(diào)度員發(fā)出的語音廣播儲存為錄音文件，并且向數(shù)據(jù)庫中直接儲存文字廣播，方便管理和查看。

系統(tǒng)具備實時監(jiān)控、監(jiān)測故障、遠程管理的功能，終端防爆顯示屏利用網(wǎng)絡與服務器相連接，服務器可以實時監(jiān)管控制所有加增到配置管理的運轉(zhuǎn)狀況，當發(fā)現(xiàn)異常立馬就會向工作人員發(fā)出警報，確保人員能夠及時的處理異常，確保廣播正常進行。

2 礦用IP廣播系統(tǒng)的硬件軟件改進設計

2.1 硬件設計

終端防爆顯示屏和終端供電設備是設計系統(tǒng)硬件的主要內(nèi)容。

設計終端防爆顯示屏：防爆顯示屏通常安置在井下，是一種終端顯示器，主要組成部分是配置網(wǎng)口、串口、嵌入式PC主板、液晶顯示屏、視頻接口、音頻接口、紅外遙控、USB接口、外圍儲存器等。類屬于防爆設備的顯示屏，應當以GB3836有關要求為依據(jù)展開嚴格的設計，充分考量到整機散熱、密封方法、防護級別、固定方法、引線等方面的內(nèi)容。

供電設備：其是安全與隔爆兼?zhèn)涞脑O備，該設備分別提供2路12V和5V電壓，該設備的功能是供電給防爆顯示屏。通信板和液晶顯示屏的電量是由2路5V電壓所提供，多媒體驅(qū)動電路和擴音喇叭所需電量是由2路12V電壓提供。電源的變壓器對660V和127V兩路交流電輸入給予支持，一旦交流電停止供電，就會自行切換到直流電進行供電，并且能夠保持終端顯示器持續(xù)工作兩個小時之上。

2.2 軟件設計

在多媒體服務器中運轉(zhuǎn)的管理軟件以及在嵌入式防爆顯示屏上播放視頻軟件是礦用IP廣播軟件的兩個部分。軟件在.NET平臺的基礎上，運用C#語言來研發(fā)，秉承模塊化編程理念，確保了軟件有優(yōu)異的擴展性。

視頻播放軟件：該視頻播放軟件是可以在防爆顯示屏上自啟的軟件。在本地內(nèi)存中所存放的視頻和音頻文件可由前臺自行循環(huán)播放；對遠程多媒體數(shù)據(jù)服務器所發(fā)出的緊急廣播、日常廣播、音量調(diào)節(jié)等指令，則由后臺線程展開實時監(jiān)控和監(jiān)聽。一旦視頻播放軟件接收到緊急廣播命令后，就把所有的本地用戶交互服務停掉，同時將順序流式信息接收模塊開啟，緩存所有收到的音頻數(shù)據(jù)。與此同時這些緩存的語音數(shù)據(jù)會通過程序傳送到揚聲器向外廣播。另外，該軟件還擁有很多種編譯、解碼視頻和音頻的功能，能夠播放和儲存多種主流格式的視頻和音頻。

遠程管理軟件：該軟件擁有管理設備、用戶權限、視頻音頻文件的功能，并且運用寬帶或總線模式，來實時監(jiān)控遠程終端設備運轉(zhuǎn)狀況、搜集、壓縮、編碼文字或音頻信號，且用IP數(shù)據(jù)包的方式將這些處理過的音頻或文字信號發(fā)布到終端顯示裝備上，達到全網(wǎng)或者分組廣播的目的。

3 結(jié)束語

文章所設計的隔爆兼本質(zhì)安全礦用IP廣播系統(tǒng)，通過實驗和運轉(zhuǎn)證明，運用該系統(tǒng)不但能夠確保穩(wěn)定、有效、長距離、流暢的播放音頻視頻文件，而且還有人性化的操作界面，能夠符合煤礦現(xiàn)場的需求。因此，改進后的IP廣播系統(tǒng)能夠廣泛應用在煤礦企業(yè)中。

參考文獻

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