内蒙古阿拉善村村响大喇叭建设工程技术方案

文/何志刚1　马京元2　吕润良关键词】村村响 系统分析 功能 原理1 系统概述阿拉善广播电视传输发射中心台把巴彦浩特镇巴彦霍德嘎查设为大喇叭工程建设试点。该系统主要定位于基层政务信息发布平台、自办节目和转播各级人民广播电台节目的宣传平台、灾害事故预警等信息平台。2 系统需求及分析2.1 系统需求1村村响系统是指利用现代广播播控、传输手段，面向广大农牧民提供综合广播信息的广播系统。摘 要根据内蒙古自治区新闻出版广电局《关于下发村村响大喇叭工程建设既技术指导意见和通知》文件、阿拉善广播电视发射中心台对“村村响”项目的整体规划，现需要在巴彦浩特镇建立“村村响”广播系统覆盖巴彦浩特镇地区，具体如下：（1）该系统要求可覆盖巴彦浩特镇地区24 个村镇，实现县级、村级两级控制，以下级优先方式进行覆盖。（2）根据阿拉善地区的整体规划，在巴彦浩特镇巴彦霍德嘎查建立试点。先在阿拉善广播电视传输发射中心台建立县级播控系统、巴彦霍德嘎查建立村级播控系统，并在该村安装大喇叭、音柱、音响接收，定时、分区、可插播控进行播出。2.2 系统分析阿拉善广播电视传输发射中心台现有1 台意利诺斯1 千瓦99.8MHz 调频发射机，天线高度为130 米高，天线地理位置38° 49'48.00"北、105° 43'44.00" 东。经测试，覆盖范围可达40KM 以上。可全面覆盖该地区24 个村镇。根据已有条件，该系统决定使用FM 调频无线电方式进行全区信号覆盖。巴彦浩特镇巴彦霍德嘎查地理位置38° 49'29.44" 北、105° 44'43.18" 东。距离阿拉善发射塔10KM左右、有铁塔（移动铁塔），机房距离铁塔15M。通过50W 调频发射机便可全面覆盖巴彦浩特镇巴彦霍德嘎查。基于以上条件确定该系统（试点）情况如下：（1）阿拉善广播电视传输发射中心台使用原有1KW 发射机。（2）覆盖方式采用FM调频无线覆盖方式。（3）收扩方式使用室外高清喇叭、室外音柱等设备。3 系统设计依据及功能村村响工程方案的制定、设计，依照国家有关文件、标准和规定进行。（1）应急广播功能：当发生重大自然灾害、突发事件、公共卫生和社会安全等突发公共危机时，造成或可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏与严重社会危害，危及公共安全时系统可以立刻终止正常广播，优先播放应急信息。（2）优先广播功能：日常广播模式系统默认为上级广播优先：应急广播可根据需要分别设置上级优先、下级优先两种模式。（3）电话广播功能：可<< 上接38 页包括智能冰箱管理软件模块、RFID 读写器、食物冷藏柜。通过 RFID 技术实现食物管理功能，通过 PC管理平台访问，配合食品图示，能看到冰箱内的食物信息，食品提醒设置，一旦冰箱内食物短缺或过期，就会发送短息到指定手机。2.6 能耗监测包括能耗管理软件模块、智能插座、能耗统计模块。通过智能插座实现所有电器通过数据采集终端，无线网络，实现无线抄表、管理功能。可以定制统计分析功能，并通过监控系统控制台、智能手机实现可视化查看和管理，体现绿色节能理念。2.7 环境监测本系统包括环境监测管理软件模块、温湿度、光敏无线通信模块。实现温度、湿度、光敏等监测，针对环境参数设备智能开启相关设备自动调节环境温湿度或与其他系统进行联动，对突发事件做出紧急处理。2.8 智能窗帘本系统包括智能窗帘管理软件模块、窗帘控制器、电动窗帘，通过和网关通信，支持本地和管理软件远程控制， 本地可以设置感应开/ 关闭，并和光敏检测模块联动，实现自动化。2.9 上位机管理软件系统包括照明、窗帘、能耗、电器、安防、环境监测、实训评估模块，本实训管理平台是以上各个系统的一个综合性、集中管理平台。内容包括：系统的实时状态查看、远程控制、数据存储、统计分析、参数设置、预警。如图1 所示。3 系统特色真实的家居环境需要投入大量的人力物力，从实训的角度来说，需要耗费大量的时间和经历建造样板房，投入巨大。因此，设计采用模拟家居环境的智能家居系统，将涉及到的应用及控制模块和设备安装部署在可收缩的网孔板机柜上，减少对空间的占用，并可应用于以后的实训教学中。智能家居实训系统安装在一个网孔板机柜上，可以收拢展开， 展开后尺寸为2.4m*0.8m*1.9m（长* 宽* 高），收拢后尺寸为 0.8m*0.8m*1.9m（长* 宽* 高）, 实训设备可以自由安装，具有很大的灵活性。各系统的控制模块均安装在 86 盒内，可灵活部署在网孔板的任意位置，方便师生根据自己的设计完成施工。4 总结本文介绍了一个物联网智能家居实训系统的设计与实现，系统中模拟了智能家居中的部分场景，并在实验室环境中做了大量的模拟测试，程序运行良好。总之，进行基于ZigBee 技术的物联网智能家居系统的设计分析，有利于提升基于物联网智能家居系统设计水平，促进在实际中的推广应用，具有积极作用和价值意义。参考文献[1] 沈彤, 朱昊, 胡静, 宋铁成. 物联网智能家居系统演示平台的设计与实现[J]. 南京师范大学学报( 工程技术版),2013(01).[2] 向忠宏. 智能家居[M]. 北京: 人民邮电出版社.2002．[3] 陈龙涛, 罗桂娥, 周卫等. 基于ZigBee技术智能家居系统的研究与设计[J]. 微型机与应用,2010.29(20):100-102．作者简介江进（1981-），男，江苏省句容市人。硕士学位。现为江苏农林职业技术学院信息工程系教师。研究方向为计算机技术。作者单位江苏农林职业技术学院 江苏省句容市212400Communications Technology • 通信技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 57以通过固定电话或是手机把音频信号传输至控制中心，然后由控制中心按照优先级别简单后对音频信息进行广播。（4）在正常情况下系统可以按照预先设定的时间段进行自动广播，有应急信息接入时自动播放应急信息，实现真正的无人值守。（5）可寻址功能：通过控制中心对可寻址接收端点对点远程控制或根据实际情况可调整寻址收扩机的工作状态，从而真正实现因地制宜。因时制宜的广播要求。4 系统特点（1）安全播出：所有发射机、接收机均受选址控制器控制管理，不发射和接收外部其它信号，具有防插播功能；可“点对点”选址，可对任一个村或几个村定点播出。（2）系统可靠：设备专业化、标准化生产，发射机具备国家入网证；前端考虑稳压、标准化机柜等，村接收端考虑电源波动大等问题。（3）运行成本底：发射机在无信号时待机，关断射频；村接收端在无信号时待机，关断扩音；大大节省电费，运行成本降低10 倍以上。5 系统工作原理本系统的特点在于，增加了“选址控制器”即SCA 编码器，且在发射机和转发器内部增加了逻辑选址功能，把发射机和村接收机全部纳入控制范围。选址控制器利用发射机的调频副信道来循环传输内部“逻辑地址+ 密码”信号，发射机只有识别到自己的“逻辑地址+ 密码”时才打开发射，村接收端必须同时接收到副信道传来的“逻辑地址+ 密码”才可打开广播，一旦有强信号干扰使识别码中断或接收不到“逻辑地址”时，发射机和村扩音机均会自动关闭。因此该系统具有防非法盗播功能，安全播出有保障。6 系统方案本系统采用“无线发射+ 副信道编码控制”的方式，对巴彦浩特. 巴彦霍德嘎查等24 个村镇进行广播信号覆盖。6.1 系统组成（1）阿拉善县级播控平台（包括信源部分、播控部分、发射机、天馈线部分）。（2）阿拉善村级播控平台（包括信源部分、播控部分、发射机天馈部分、收扩部分）。6.2 县广播中心设计广播控制中心设置在阿拉善广播电视传输发射中心台，音频信号直接送入调频发射机，通过数字智能广播主控系统发出对终端的控制信号和编码信号经由计算机RS-232 串口送至HX-2500SCA（RDS）副信道数字编码控制器转换为67KHz(57KHz) 标准SCA 信号后，送入调频发射机与音频信号一起发射到镇、村、1 村、2 村、……N 村接收。设计说明：信源前端：前端可以接入阿拉善广电编制的实时节目，还配置DVD 播放器、麦克风、GSM 电话远程呼叫器等信源设备，根据播出的需求，可任意进行信源切换。电话接入控制：当紧急情况发射时，可以通过电话远程播出紧急通知（播出区可自定义）。系统智能化控制：智能化（RDS）编码控制器，根据播出的需要，可以定时、定向分区域进行控制播出。6.3 巴彦霍德.嘎查覆盖预测根据FM、米波、分米波的电磁波直线传播的特点，覆盖距离主要由电子波的视距传播距离决定。在光滑地球表面上，视距传播距离主要由发射天线的挂高决定。因此，天线挂高对覆盖的影响最大。根据站点配置的FM 发射机功率可以计算出覆盖范围，如下：频率：108MHz( 具体待定) 预计覆盖距离：12KM 天线挂高（相对高度）：50 米接收天线高度：10 米 发射机功率:50W( 加天线增益12DB)根据以上数据综合分析，建议在巴彦霍德嘎查站点上50W 的调频发射机，可以将巴彦霍德. 嘎查主要人口区域进行覆盖，为村接收终端提供优质的信号6.4 村接、扩一体终端村接收终端由调频接收机、扩音机、大喇叭和太阳能供电等几部分组成，除太阳能板外，其它部分均集成在一个“音柱”内。7 系统关键技术及设备说明7.1 可寻址控制软件GME-6000 数字多路智能广播系统软件是集“乡村广播、背景音乐”等功能于一体的新一代智能广播软件。该软件具有终端地址和接收频道初始化，远程控制终端频率和音量，任意分区编组，多路播放，紧急广播，外设电源定时开关，数据库备份还原，自动执行播放任务、自动开关机等多种功能，是具有国内先进水平的数字音频播放软件。7.2 SCA数字编码器（内置地址）GME-2500 SCA 数字编码器是调频广播系统数据控制中心设备，该设备采用大量数字集成芯片、全数字电路标准设计。数据调制为“FSK”调制方式；编码调制后的数据流在处理传输分配过程中、不会产生失真和噪声积累。因此控制信号具有传输距离远和控制稳定等优点。7.3 HX-2010垂直极化调频发射天线HX-2010 单偶极子垂直极化调频发射天线是北京同方吉兆科技有限公司自主研发的一款宽带调频发射天线，采用全不锈钢材料制造，具有增益高、功率容量大、工作频带宽、安装方便、抗风性能好等特点，特别适合农村广播等场所使用。7.4 FM70-50W调频收扩机FM70-50W 调频收扩机采用FM 解调技术，结合晶振稳频技术，具有频率稳定度高，音频指标佳、操作方便等优点，能够接收调频广播信号输出定压广播信号，并可以根据可寻址智能广播软件定时或手动播放设置，自身智能开关控制。7.5 太阳能应急广播音柱太阳能应急广播音柱是一款专为无线调频广播系统设计的调频接收设备，采用12V供电方式，内置蓄电池，完全解决了无法取电的问题，SCA 副载波远程无线可寻址自动开关机控制，音箱采用数字低功耗功放模块，太能能自动充电，24 小时全天候工作，特点：PLL 锁相电调谐，87-108MHz ；远程音量控制，可适应不同环境使用； 蓄电池，太阳能自动供电；室外防雨结构，壁挂或路灯杆安装。8 工程实施村镇设备安装。发射天线安装要求有一定的挂高，最好不低于40 米，否则对覆盖范围有影响。一般安装在楼顶现有桅杆或电信基站发射塔上。室内设备安装在一个小机柜内，相对封闭，外接220VAC 即可工作，不需要安装和调试。对环境、供电等无特殊要求。室外设备安装在电杆上等，简单安装，不需要调试，当地操作人员可完成安装。面向农村用户的广播系统，使用简单、稳定可靠是关键，特别是电源波动、防雷、人为损坏等方面，可通过系统设计解决。9 结束语本系统全部采用同方吉兆生产的设备，它采用先进的音频处理技术，自动化程度高，保证了系统的先进性、可扩展性和整体的可靠性。阿拉善调频应急广播项目技术方案的建成与开通，一定会取得良好的社会效益和经济效益。参考文献[1] 何煦, 何飞飞, 邢东海. 科技信息服务村村通大喇叭工程的探索与实践. 现代农村科技,2012(23).[2] 李鹏达. 新疆农村应急广播大喇叭工程技术方案及应用. 广播与电视技术,2014(04).[3] 杨红雁, 张雪梅. 气象大喇叭在现代农业综合信息全覆盖建设中的应用. 现代农业科技,2012(21).作者简介何志刚（1963-），男，蒙古族，内蒙古阿左旗人。大学本科学历。现为内蒙古阿拉善盟广播电视传输发射中心台无线电高级工程师。研究方向为广播电视。作者单位1. 内蒙古阿拉善盟广播电视传输发射中心台内蒙古自治区阿拉善盟 7503062. 内蒙古阿拉善盟额济纳旗广播电视台 内蒙古自治区额济纳旗 735400