省级重点中学IP广播系统综合解决方案

    简述：北京金迈视讯科技发展有限公司是一家致力于多媒体网络视音频与通信技术的研发及其在教学领域应用的国家**企业，公司技术力量雄厚，我公司自2000年成立以来，一直致力于教育教学广播的研发及销售，17年来，我公司的广播设备应用于几万个项目案例，受到广播客户及用户的广泛**，尤其在重大项目上，我公司有丰富的设计经验，本设计方案主要是应用于重点类的初、高中场所。
一、项目背景及需求
我校是一所省级重点高中，肩负培养优秀人才、教育课题研究、国际文化交流的教学任务，根据学校对广播系统的实际功能需求，结合学校现有情况，同时考虑到学校未来的扩展，本次要求设计一套综合性的IP网络广播系统，满足教学、应急、校园文化宣传的使用，学校概况如下：
1 高中教学楼三栋，分别为： 高1教学楼 、 高2教学楼、 高3教学楼，每栋教学楼6层，长度为80米，每年级部普通教学班为50间，机动教室5间，大合班教室5间，多功能教室6间；实验楼1栋，6层，走廊长度80米，有理化生等各类多功能教室50间；
2  其它建筑楼为：信息楼1栋，走廊长度80米；行政艺术楼1栋，走廊长度80米；室内体育馆2层：1层为游泳馆，2层为蓝球馆；图书馆楼为4层，有阅览室、交流室等30间；餐厅楼为2栋，每栋均为3层，面积约3000平米，学生宿舍楼6栋，每栋6层；
3  室外部分：升旗广场1个，面积为4000平米，大型400米标准运动场1处，校内有环形跑道一个，长度为2000米；
4  教室分为5大类：普通教室、机动教室、合班教室、 实验室、多功能教室；
5  楼外公共活动区广播要求全校无死角覆盖。

二、功能需求
本次IP广播系统要求主体上采用全数字化、IP网络化设计，含教学广播、日常公共广播、紧急广播三个部分组成，三者**结合为一个统一的校园广播系统：
1  网络架构：校园广播系统应建立在数字IP网络平台上，并必须具备良好的可扩展性；
2  主控中心：校园广播主控中心要求电脑操作广播系统，实现无人值守的校园数字自动化广播功能；
3  副控中心：校园网内所有联网电脑都可以作为校园广播系统的分控点，分控点使用校园广播系统时要求能够准确到每一个广播分区或广播点的广播；
4  管理模式：校园广播系统既有全校范围内统一集中控制管理，又有各区域独立控制管理。教学楼可实现点对点广播，教室可分年级或班级同时进行*节目或英语听力训练及考试；
5  音乐铃声：定时自动播放上下课音乐铃声、起床号、课间广播操、眼保健操和校园背景音乐；
6  背景音乐：系统还要求可以进行校内广播，名曲欣赏、英语听力学习、转播广播电台节目、调频无线广播等，从而陶冶师生情操，营造良好校园文化氛围；
7  听力备份：普通教学教室广播需要有备份功能，即在网络断网的情况下，也可以实现播音，用于英语听力考试的班级，需要有定压备份功能，在IP网络广播出现问题的时候，能通过定压广播系统无缝将信号接入，力求确保在重大语音需求时万无一失；
8  IP分区：除教室以外的区域， 宿舍楼、餐厅、运动场等场所用IP分区方式广播系统，可与IP广播整体无缝接入。校园广播系统能够满足灵活分区、分组，广播管理员能根据实际情况灵活改变分区设置；
9  远程监控：系统管理员和授权**可以实时监听校园内任意一个广播点的播放内容，同时可在广播中心远程监控任意IP广播点的工作状态，以便对系统的使用情况进行综合评估，达到智能化管理的目的；
10  消防兼容：校园广播系统能够满足紧急消防要求，需要将消防信号接入到本IP广播系统中；
11  校园电台：设计校园电台一处，可丰富文化建设及文化交流；
12  系统兼容：系统必须具备良好的可扩展性，只要是校园网能够覆盖的地方都能够很容易地部署广播信息点。

三、需求分析及方案设计
设计总纲：本次校园广播总体系统设计为网络传输，即网络广播系统。
1  技术方案区域设计：广播主控制室部分、分控工作站、区域管理分中心、教室部分、室外部分计五部分设计内容进行分项设计：
1.1主控工作站：广播服务器，主要负责打铃自动播放、整体广播管理运行；
1.2分控工作站：校园电视台、教务中心、教务处、主管老师、安保科等，主要负责通知、讲话、教学、预警；
1.3区域管理分中心：主要负责本地播放、区域内的管理：如宿舍、餐厅等；
1.4教室部分：普通教室要求实现IP广播功能、听力考试定压备份功能、蓝牙扩声功能、本地音频扩声功能，多媒体教室、合班教室、机动教室要求实现IP广播、本音频扩声功能，实验室只要求IP广播功能即可，所有教室均可实现任意点对点单点控制；
1.5公共区域：对楼道、楼外公共区、环形跑道、运动场等，划分为若干区域，实现可以任意选择单区、组合区或者全部区域进行广播。
2 音源设计
音源设备类型：主要使用计算机（系统服务器主机）、高品质DVD机、轻触式双卡座、数字调谐器、广播话筒等。
2.1 数字音源设计
2.1.1 数字音源就是计算机输出的音频信号，它播放的是计算机中的数字音频文件。包括MP3、WAV、MIDI等音频格式。我们设计IP广播服务器GM-8008B一台，本机为工控触摸屏电脑，嵌入式安装设计；
2.1.2 数字音源的特点就是能定时自动播出，随着广播系统在学校教育教学中的普遍应用，学校对广播自动播出的需求逐渐增多，音乐铃声、英语听力训练和考试都离不开自动播出的需求；
2.1.3 本广播系统设计了一套数字音源。其中系统服务器主机即用于数字语音文件播放，在配置100M网卡的情况下至少可以同时播放512路以上节目；
2.1.4 可通过IP网络管理平台，采集网络中的电台节目，如美国之间、BBC电台、*广播电台新闻、英语节目等定时播放到系统中。
2.2 模拟音源设计
2.2.1  DVD机：DVD是学校较常用的一种模拟音源，主要用于播放教育教学光盘，设备型号：GM-8621T；
2.2.2 双卡座：卡座主要用于播放各种英语教学磁带，设备型号：GM-8622S；
2.2.3 调谐器（AM/FM收音）：用于收听并转播广播电台的英语听力考试内容及重要新闻。设备型号：GM-8620T；
2.2.4 广播话筒：宿舍管理员、餐厅管理员、主控中心管理员等用于本地管理讲话、播放通知、开学校会议等。设备型号：GM-240；
2.2.5 无线话筒：主要用于操场升旗、做广播体操时，主管教师在操场的讲话。根据需要配置手持麦、头麦,设备型号：GM-9200U。
2.2.6 无线点播系统：无线点播系统主要用于学校运动场区域，负责体育老师，可通过本系统，播放*音频文件到本广播区域中。用于升旗广场、运动会等体育活动，设备型号为GM-8608S。
3  广播主控中心控制设计
广播主控设备组成：IP广播服务主机、IP网络管理平台、音源设备、监听设备等。
3.1  IP网络管理中心平台说明：
3.1.1 数字IP网络广播软件软件系统要求能够对各广播终端管理控制外，还要求实现网络化的播放管理、远程实时采播、远程课表管理、音频课件的编辑制作、远程维护服务器音频节目库、远程监控广播播放内容、远程调节音量等功能。
3.1.2 系统可设定自动打开或关闭主控设备电源，用于教学多套作息时间全天24小时编程（精确到秒），按星期执行对音乐铃声（起床号、上下课铃声）、早间广播体操、升旗、课间操、眼保健操、课外娱乐收听电台节目的室内外全体或分区自动播放；
3.1.3 系统支持授权多个分控点或远程工作站，***到专门的广播中心，只需要通过办公电脑，便可使用麦克风对全校或对权限范围内任何一个年级、班级、教师办公室进行远程寻呼、开会、讲话等；
3.1.4 多级控制：*在控制室，亦可通过电脑随时对机房系统设备进行控制。只要在主系统不运转情况下，每个广播分控点可独立使用互不干扰，学生（需经过授权）可通过服务器或分控点进行设置广播等节目播放，使用分控点无地区限制，方便灵活。系统的扩展性好，可在原系统内的任何位置增加或移去网络终端或控制系统，不用增加主机设备和重复布线。
3.2  分控工作站设计
3.2.1 分控中心设计的意义：分控点是设计数字网络广播系统的一大**特点，学校校园广播室总管全校日常的规律性广播，如打铃、升旗、做眼保健操等，但学校其他部门也会有许多区域性的临时广播，有时不方便每次都到广播室去广播，这样就需要建立广播分控系统，方便其他部门在其办公室实现远程控制，进行临时广播；
3.2.2 硬件式分控中心：
1）设备配置：IP彩屏网络寻终话筒GM-8003；
2）实现功能：以讲话为主，液晶屏显示，人性化操作界面，一键求助功能，快速与控制中心连接，操作简单快捷，同时避免占用计算机资源。在紧急广播情况下，可启动本地强制**功能，实现本地人工紧急广播功能；
3）硬件式分控中心适合应用于紧急广播系统，*电脑支持，即可脱机工作；
4）分控中心使用部门：主管**、年级老师或者学部主任、安保科、校园电台、教务中心、教务等。本次设计：硬件式分控10台。
3.2.3软件式分控中心：
1）凡是网络内的任意的台式电脑或笔记本电脑，运行客户端软件。通过系统服务器的登录与权限验证，就可以对广播系统进行控制， 可在教务处、教师办公室、体育组等处配置分控系统用于临时讲话、播放通知等；
2）教学分控中心：采用软件控制（即安装客户端软件），便于网络资源的共享。 可以进行本地文件播放，并可以远程编排定时播放任务，上传至服务器后等待服务器自动播放。也可以通过客户端电脑的声卡进行实时采播，采播的内容可以是实时讲话或者现场声况的混音。
3）本广播系统软件分控客户端不限安装数量，适应于教学应用。
3.3普通教室部分设计
3.3.1 普通教室也做为听力考试教室：高一、高二、高三普通教室计180间。
3.3.2 功能需求：接收广播信号、背景音乐、上下课铃声、 本地多媒体体扩音、听力备份功能。
3.3.3 普通教室设备选型：每教室采用IP网络音箱GM-8015C一对。本终端不仅可接入网络信号，同时可实现定压备分功能，具备本地扩音功能，可将本地PC类音频信号通过教室终端播放出去。具备蓝牙扩声功能，不仅节省多媒体音箱，也让教室内设备得到精减，降低成本的同时，也更加美观。
3.3.4技术设计：采用IP网络蓝牙备份音箱，可寻址到每间教室。任何教室可按学校编制进行分组、分年级管理。蓝牙扩声支持一师一麦，减轻老师的教学负担。
3.4合班教室、多媒体教室、机动教室部分设计
3.4.1 合班教室数量为：15间，机动教室数量为15间，多媒体教室18间；
3.4.2 功能需求：接收广播信号、背景音乐、上下课铃声、 本地多媒体扩音；
3.4.3 IP设备选型：每房间采用IP网络壁挂音箱：GM-8001  1对。本IP音箱不仅可接入网络信号，同时具备本地扩音功能，可将本地PC、电子白板类音频信号通过教室终端播放出去。节省多媒体音箱，也让教室内设备得到精减，降低成本的同时，也更加美观；
3.4.4技术设计：采用IP网络壁挂音箱一对，可寻址到每间教室。任何教室可按学校编制进行分组、分年级管理。
3.5 实验教室、图书馆阅览室部分设计
3.5.1实验教室总计为：50间，图书馆阅览室、交流室计：30间；
3.5.2功能需求：接收广播信号、背景音乐、上下课铃声；
3.5.3 IP设备选型：每房间采用IP网络壁挂音箱：GM-8015  1只。计设计需要80只；本网络音箱可接收网络信号，每房间安装1只，即可收听到上下课铃声即可；
3.5.4 技术设计：采用IP网络壁挂音箱1只，可寻址到房间。任何房间可按学校编制进行分组、年级管理。
3.6 走廊部分：
3.6.1 教学楼走廊涉及：高一、二、三年级部三栋教学楼走廊；一栋实验楼走廊、一栋信息楼走廊、一栋行政艺术楼走廊；六栋宿舍楼走廊；
3.6.2共计设计的建筑数量为：6栋，每栋楼设计为独立IP网络分区。走廊有天花吊顶，每层按4只设计，所有楼均为6层。长度为80米，每层按4只设计，每栋楼设计总数量为24只；
3.6.3 设计说明：走廊区域共设计：6个IP分区，每分区设计的音箱为GM-514B无边框吸顶音箱，单只功率为3W；每IP分区功率为：72W，我们为每个楼设计一台IP网络功放GM-IP120 ，120W网络功放，进行网络分区及管理。同时可满足系统分区任意组合要求。同时宿舍楼有本地广播通知的需求，我们为每个宿舍楼单独配置一台会议麦克风GM-640进行广播通知；
3.6.4设计功能：接收广播信号、背景音乐、上下课铃声。
3.7餐厅部分：
3.7.1餐厅楼为2栋，每栋为3层，就餐面积约为1000平米，同时要求本地扩声功能，当有人员财务丢失或者紧急事件时，可直接在本地进行广播；
3.7.2 每层设计高保真壁挂音箱GM-627，每层设计8只，每餐厅共设计24只，每只音箱的额定功率为30W；每餐厅的合计功率为：720W，对本餐厅单独设计一只会议话筒GM-640，同时设计一台IP网络接入终端GM-8004A，一台1000W的功率放大器，型号为GM-P1000A；两个餐厅楼配置相同；
3.7.3 设计功能：接收广播信号、背景音乐、上下课铃声、本地具备独立广播。
3.8 体育馆部分：
3.8.1体育馆楼分为一层为游泳馆、二层蓝球馆，要求实现网络接入，本地广播，做为公共活动区域，面积比较大。我们把每层独立划分一个IP区域，体育馆通常会举办竞技比赛，同时要求本地扩声功能，当举办活动时，管理人员可进行赛事解说、加油等；
3.8.2 每层设计大功率壁挂音柱GM-418，每层设计4只，每只音柱的额定功率为40W；合计功率为：160W，每层单独设计一只会议话筒GM-640，一套无线双手持麦克风GM-9200U，根据功率匹配，单独设计一台350W网络功放，设计型号为：GM-IP350；游泳馆与蓝球馆配置相同；
3.8.3 设计功能：接收广播信号、背景音乐、上下课铃声、本地具备独立广播。
3.9 楼外、楼间公共活动区域部分：
3.9.1 目前涉及的公共活动区域主要是各建筑间的公共区域。本着声音覆盖无死角的设计原则。我们在每栋楼外进行音箱设计；
3.9.2 每楼外设计2只大功率全天候防雨音柱GM-628，单只功率为：60W；目前需要设计的楼为：高一、二、三教学楼、实验楼、信息楼、体育馆楼、图书馆楼、2栋餐厅楼、6栋宿舍楼，计为：15个楼，每层设计一台350W的IP网络功放GM-IP350，即可实现所有的楼外公共活动区的广播接入。
3.9.3 设计功能：接收广播信号、背景音乐、上下课铃声。
3.10 校园环形跑道、升旗广播区域部分：
3.10.1校园环形跑道长度为2000米，升旗广场4000平米，主要是学校早晨晨练跑操、升降旗的场所，要求按环形跑道进行音柱设计；
3.10.2升旗广场在环形跑道的南侧位置，所以升旗广播的音箱为环形跑道的一部分，不单独设计，环形跑道的核心设计为声音全程覆盖，我们在环形跑道的灯杆上安装大功率防雨柱，按每40米的距离设计1只。计安装50只，由于线路比较长。我们将本环形跑道进行四个IP区域的划分。充分考虑了工程布线方面的成本，也对功率的匹配进行了优化。每个IP分区设计一台IP网络接入终端GM-8004A，一台1000W的功率放大器，型号为GM-P1000A；升旗广播的区域为上楼述四个IP区域的一部分。控制室设置于升旗广场附近的设备点，对于升旗广场需单独配置无线点播设备GM-8608S。配置无线麦克风二套GM-9200U。当跑操结束后，在广场整队进行升、降旗仪式； 
3.10.3设计功能：本区域只在这里练跑操、升降*的时候使用，其它时间没有重大活动时不开启设备。在IP网络广播软件的管理下。可以进行设置环形跑道定向定时广播，接收广播信号、背景音乐、上下课铃声；升旗区域具备独立的本地播控功能。
3.11 标准400米操场区域部分：
3.11.1 操场设计说明：为标准400米跑道的操场，操场除了平时的运动会等播放音乐以外，在很多时候还需要进行广播讲话，要求广播系统的声音清晰、明亮，对于音乐和人声都要有很好的解析还原。加上室外区域比较空旷、开阔，所以在音箱的选择上既要有很好的频响范围，还要有足够的功率；
3.11.2 在操场区域安装6只广域全频大功率号角,型号为IP15（400W），本号角具有穿透力度较强，声压级高的特点。距离100米的声压降幅小于5dB;操场单独为一个区。本区域设计能满足抛开运动会等大型演出及活动要求。功率为1200W。基于运动场的使用频率及距离比较远。我们配置一台IP网络接入终端GM-8004A，三台1000W的功率放大器GM-P1000A，另运动场单独配置无线点播设备GM-8608S。配置无线麦克风4套GM-9200U，满足运动场的综合性使用要求；
3.11.3设计功能：接收广播信号、背景音乐、上下课铃声；操场具备独立的本地播控功能。
3.12 消防接入设计：
本综合校园广播需要接入消防，当发生火灾等警情时，可*区域或全区域进行警报通知，我们为本系统设计一套IP网络消防主机GM-8007，本消防主机为16路消防通道接入，可通过软件管理系统进行设置邻区、定区、全区的消防报警，同时警示内容可自定义；

四、实现功能介绍：
IP网络广播的功能，与传统的模拟广播系统相比，本系统更符合信息数字化发展趋势，是信息数字化在实际应用中的具体体现。
1 个性化定时播放：金迈数字IP网络广播系统的每个数字网络终端因具有独立的IP地址，各个可以单独接收服务器的个性化定时播放节目。分工作站可以通过办公电脑在网上进行定时播放操作的设置，也可以直接通过终端的点播键盘操作；
2 终端音频点播：金迈数字IP网络广播系统的实时点播功能，能够让工作人员在分工作站点实时与服务器通讯，实现互动。分工作站点的点播键盘提供了个性化的中文液晶显示的操作菜单界面，协助工作人员进行灵活的控制操作；
3 **讲话直播：金迈数字IP网络广播系统支持**网上讲话功能。***到专门的广播中心，只需要通过办公电脑，便可以经GM8003对讲终端实现远程讲话。可以对全区讲话，也可以对任选区域讲话。也可与分控点的IP终端进行对讲；
4 语音实时直播：金迈数字IP网络广播系统的节目实时采播功能，能够将来自其他音源的节目实时采集压缩存储到服务器，并同时转播到*的终端。采播源可以是其他商用或自用电台、卡座、CD播放器、MP3播放器、麦克风等；
5 背景音乐：金迈数字网络终端采用硬件音频解码，具有自动纠错功能。高保真音效平衡，保证解码还原的音频信号具有CD质量，与电脑输出的数码音乐具有完全相同的效果。通过系统设置，就能实现无人值守、播放设定时间、不同曲目的背景音乐；
6 分控工作站间可实现对讲：学校管理人员可在主控工作站的IP网络终端与分控工作站IP网络终端，进行语音对讲；
7 远程控制功能：通过网络可对终端设备进行跨网段控制，并实时反馈现场操作信息，可视化图形信息显示当前设备的各种状态。远程控制包括：设备开/关、音量大小、设置IP等；
8 批处理控制：选择一个、多个或全部终端同时进行控制，避免了对同一操作的重复劳动；
9 定时广播管理：根据广播内容的需要，可按星期、日、小时以及按终端、节目、时间的排序建立一个或者多个定时广播任务，系统将自动执行所有*的任务，*人工操作，真正实现无人值守；
10 权限设置：系统可设置各种不同角色，设立**级管理员、主管**、查询管理员、控制管理员，不同权限的管理员可以进行不同的授权操作。另外也可以对终端设立权限。未经授权操作无效；
11 任意分区自动直播/广播：通过控制软件设定，对任意划分的区域进行不同内容自动播放，如电台的节目/紧急通知等；
12 特定区域单独直播/广播：通过控制软件的设定，对某个区域进行个性化广播，如某个区域的各个分点召开会议。还可以根据不同的区域，不同的播放内容，播放时间长短不同，分别通过主控中心软件进行任务设置等；
13 各区域自由组合广播：通过控制软件的设定，可任意对某一个或几个区域进行定时广播，如对公共区、生活区、图书馆等区域组合播放背景音乐等；
14 选择区域进行临时广播：系统可根据需要选择区域进行临时性广播，如某**讲话、播放通知等。
15 同一时间不同区域不同内容的广播：通过控制软件的设定，可实现同一时间不同的区域播放不同的内容，如：不同区域同时进行不同内容的事件通知等；
16 广播监听：管理员或者**都可以实时监听系统播出的每一路节目内容，了解节目播出状态；
17 紧急报警：系统平时播放音乐，当有紧急广播要求时，系统立即强制切换为紧急广播状态，对所需要广播的区域进行紧急广播，同时系统具有报警联动功能，当有报警时，会自动将本地警情通知各控制网点，同时根据警情影响的范围、危害的大小自动对所属区域进行报警，提高人群疏散的效率和降低损失程度；
18 定压备份：有重要活动时，定压与IP网络广播相得益彰，可以互相做为对方的备份，保证听力活动正常进行。