矿用IP广播系统改进设计

摘 要：模拟音频广播是大多数煤矿井下广播系统所采取的广播方式，然而该种方式具有抵御能力弱、传输距离短等缺陷，已经无法满足煤矿井下广播系统的需求。文章首先介绍了改进的隔爆兼本质安全型的矿用ip广播系统的结构及功能，然后详细的探讨了该系统的软硬件设计，证明该系统能够补足传统矿用广播系统的不足，值得在矿井企业中广泛应用。

关键词：IP广播系统设计；矿用；改进

前言

传递信息高效、灵活、快捷等是广播系统的特征，不但能够播放音乐、通知、展开寻呼广播和业务宣传，同时还能够有灾害发生时及时发送疏散广播，是十分关键的传播信息平台。当前，我国大多数采取传统模拟音频的模式构建煤矿井下广播系统。该种模拟信道在进行信频传送时，具有抵御干扰能力弱、传输间距短、铺设单独线路等缺陷，假若要控制广播的对象、内容、时间都需要运用单独的控制线路进行传输，耗费了大量的人力。根据模拟音频广播模式的缺陷，笔者将网络、音频、视频解码等技术充分运用起来弥补了以往模拟广播的不足，为高效、远距离输送信号提供服务，同时每台终端机都有单独的IP地址，能够展开定点和分组广播，不再受音频信号约束等，因此改进矿用IP广播系统设计十分必要。

1 系统结构及功能

1.1 系统结构

多媒体数据服务器、信息传送平台、防爆显示屏、终端供电设备组成了矿用IP广播系统。为了使系统能平稳、持续的运转，要求将一台备用和一台应用的多媒体数据服务器安放在系统控制室内，并且利用运行双机容错软件给以保障。

（1）多媒体数据服务器：高性能电脑安装上多媒体管理系统之后就被称作多媒体数据服务器，其对节目源展开搜集、编辑和传播的基础上，还能够对防爆显示屏的工作情况进行远程监控和检测，达到日常管理系统、诊断故障和异常警报的目的。（2）防爆显示屏属于终端显示装置，与有多样功能的多媒体PC的作用相当，有单独的MAC地址，采取IP/TCP协议的方法展开通信，把收到的数字信号转化成音频、文字后展开广播，并且具备编辑本地视频、音频的功能。（3）信息传送平台：在系统中起着及时、实时传输消息的作用。实行总线或者以太网传播方式。（4）终端供电设备起到供应防爆显示屏电量的作用，是储备电量，当交流电断掉后可以维系防爆显示屏两个小时不间断工作。

1.2 主要功能

日常广播：能够滚动播出要求播放的文字，同时在播放过程中不影响另外的服务，例如同时可以播放音乐、宣传教育影片等。

紧急广播：优先权最高的就是紧急广播，能够实时断掉所有终端服务的语音广播。紧急广播以现实情况为依据，选择应用麦克风直接喊话命令和指挥的方式和循环播放多媒体数据服务器所编辑的文字以及转化成语音等警告信息的方式。

多媒体视频、音频自行广播功能：系统能够以终端预设的播放列表为依据，循环、自动、停止播放存储在终端视频、音频库中信息的功能。播放器支持MP4、MP3、MOV、WMV、RAM、MPG、FLASH等很多种媒体文件格式，选择文件格式的范围极广。

自动调节音量功能：系统中为了能够符合不同状况、条件的各种需要，具备远程和本地两种调节功能。例如，在紧急广播时，远程多媒体系统就会将发出的紧急指令放到最大，当紧急广播撤消后再恢复到原来的水平。

实时储存文字广播和对语音广播进行录音的功能，即系统能够把调度员发出的语音广播储存为录音文件，并且向数据库中直接储存文字广播，方便管理和查看。

系统具备实时监控、监测故障、远程管理的功能，终端防爆显示屏利用网络与服务器相连接，服务器可以实时监管控制所有加增到配置管理的运转状况，当发现异常立马就会向工作人员发出警报，确保人员能够及时的处理异常，确保广播正常进行。

2 矿用IP广播系统的硬件软件改进设计

2.1 硬件设计

终端防爆显示屏和终端供电设备是设计系统硬件的主要内容。

设计终端防爆显示屏：防爆显示屏通常安置在井下，是一种终端显示器，主要组成部分是配置网口、串口、嵌入式PC主板、液晶显示屏、视频接口、音频接口、红外遥控、USB接口、储存器等。类属于防爆设备的显示屏，应当以GB3836有关要求为依据展开严格的设计，充分考量到整机散热、密封方法、防护级别、固定方法、引线等方面的内容。

供电设备：其是安全与隔爆兼备的设备，该设备分别提供2路12V和5V电压，该设备的功能是供电给防爆显示屏。通信板和液晶显示屏的电量是由2路5V电压所提供，多媒体驱动电路和扩音喇叭所需电量是由2路12V电压提供。电源的变压器对660V和127V两路交流电输入给予支持，一旦交流电停止供电，就会自行切换到直流电进行供电，并且能够保持终端显示器持续工作两个小时之上。

2.2 软件设计

在多媒体服务器中运转的管理软件以及在嵌入式防爆显示屏上播放视频软件是矿用IP广播软件的两个部分。软件在.NET平台的基础上，运用C#语言来研发，秉承模块化编程理念，确保了软件有优异的扩展性。

视频播放软件：该视频播放软件是可以在防爆显示屏上自启的软件。在本地内存中所存放的视频和音频文件可由前台自行循环播放；对远程多媒体数据服务器所发出的紧急广播、日常广播、音量调节等指令，则由后台线程展开实时监控和监听。一旦视频播放软件接收到紧急广播命令后，就把所有的本地用户交互服务停掉，同时将顺序流式信息接收模块开启，缓存所有收到的音频数据。与此同时这些缓存的语音数据会通过程序传送到扬声器向外广播。另外，该软件还拥有很多种编译、解码视频和音频的功能，能够播放和储存多种主流格式的视频和音频。

远程管理软件：该软件拥有管理设备、用户权限、视频音频文件的功能，并且运用宽带或总线模式，来实时监控远程终端设备运转状况、搜集、压缩、编码文字或音频信号，且用IP数据包的方式将这些处理过的音频或文字信号到终端显示装备上，达到全网或者分组广播的目的。

3 结束语

文章所设计的隔爆兼本质安全矿用IP广播系统，通过实验和运转证明，运用该系统不但能够确保稳定、有效、长距离、流畅的播放音频视频文件，而且还有人性化的操作界面，能够符合煤矿现场的需求。因此，改进后的IP广播系统能够广泛应用在煤矿企业中。

参考文献

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