遠程指揮系統的製作方法

2023-08-11 09:21:51 1

專利名稱：遠程指揮系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及控制裝置，特別涉及一種遠程指揮系統。
技術背景當前，在遠程指揮系統所使用的設備中，對系統遠端數量擴展非常不易，特別是多用戶的 情況，也不能對遠端進行監聽回傳；對系統遠端的各音頻、視頻設備包括遠端擴音機不能有 所選擇地使用，比如使用某一遠端或某幾個遠端。另外,有線連接的方式限制了遠端的距離,如 果使用光纖傳輸,則與光纖傳輸系統配接有困難，難以進行遠距離傳輸。為使上述問題得到解 決，急需對遠程指揮系統所使用的傳輸技術和設備進行創新。發明內容本發明的目的在於提供一種遠端數量容易擴展，可以任選遠端區域並對遠端進行監聽回 傳，信號傳輸可靠、使用方便的遠程指揮系統。為達到上述目的，本發明遠程指揮系統，包括中心端和若干遠端的音頻、視頻設備，還 包括光傳輸設備，所述光傳輸設備包括若干中心端光端機、光纖和若干遠端光機端,用於連接 中心端與遠端的音頻、視頻設備；所述中心端音頻、視頻設備具有用於對所述遠端的音頻、 視頻設備進行選通的多信號輸入、輸出處理單元；所述中心端音頻、視頻設備的音頻、視頻 信號通過所述光傳輸設備傳輸至所述遠端的音頻、視頻設備用於指揮，所述遠端的音頻、視 頻設備的音頻、視頻信號通過所述光傳輸設備回傳至所述中心端音頻、視頻設備用於採集和 監控。本發明遠程指揮系統，其中所述中心端音頻、視頻設備包括播音主機、視頻切換器、監 視器和報警控制器，所述播音主機接有中心端話筒和監聽器；所述遠端的音頻、視頻設備包 括擴音機、遠端話筒、圖像採集器和探測器，所述擴音機接有揚聲器。本發明遠程指揮系統，其中所述播音主機包括MCU中心處理器、多信號輸入、輸出處 理單元、通道控制器、輸入接口、通道接口和減USB接口，所述多信號輸入、輸出處理單元 與所述MCU中心處理器、輸入接口及通道接口和/或USB接口分別相連，所述通道控制器接 於MCU中心處理器與通道接口和/或USB接口之間。本發明遠程指揮系統，其中所述擴音機設有接口識別和靜噪單元、100Hz以下低頻抑制單元,所述接口識別和靜噪單元和100Hz以下低頻抑制單元分別與所述擴音機的放大器相連。本發明遠程指揮系統，其中所述中心端光端機和遠端光端機均設有數位訊號處理器和與 所述數位訊號處理器分別相連的數據接口轉換器、接口識別器、D/A轉換器和A/D轉換器， 以及一光接口，所述數位訊號處理器與所述光接口之間分別接有前置放大器和光碟機動器。本發明遠程指揮系統，其中所述光傳輸設備替換為有線電纜。本發明遠程指揮系統的優點是由於採用光纖傳輸，靈活配套室外型擴音機組成的遠端 系統，系統遠端數量容易擴展，可以同時對所有遠端廣播，也可以對單一遠端廣播，並對遠 端進行監聽回傳，有效保證了信號的順利傳遞，其信號傳輸可靠，使用方便，性能足以滿足實 際應用，為實現遠程指揮提供了可靠的保障。下面將結合實施例參照附圖進行詳細說明，以對本發明的目的、特徵和優點有深入的理解。


圖1為本發明遠程指揮系統的方框圖； 圖2為圖1中播音主機的方框圖； 圖3為圖1中擴音機的方框圖；圖4為圖1中中心端光端機和遠端光端機的方框圖；圖5為圖2中多信號輸入、輸出處理單元的電路圖；圖6為圖3中接口識別和靜噪單元的電路圖；圖7為圖3中100Hz以下低頻抑制單元的電路圖。
具體實施方式
下面以實施例對技術方案做詳細說明。本發明遠程指揮系統是專為遠程指揮設計的系統，系統包括中心端和若干遠端的音頻、視頻設備和光傳輸設備，光傳輸設備包括中心端光端機2、光纖3和若干遠端光機端4。中心 端音頻、視頻設備具有用於對遠端的音頻、視頻設備進行選通的多信號輸入、輸出處理單元; 中心端音頻、視頻設備的音頻、視頻信號通過光傳輸設備傳輸至遠端的音頻、視頻設備用於 指揮，遠端的音頻、視頻設備的音頻、視頻信號通過光傳輸設備回傳至中心端音頻、視頻設 備用於採集和監控。系統不僅可以用電纜聯接，在小範圍內實現功能，還可以通過光纖傳輸 設備，對遠離控制中心的任意地點實現廣播功能。遠端擴音機可以安裝在遠離控制中心的遠 端，揚聲器與擴音機就近連接。參照圖1，在本發明遠程指揮系統中，中心端音頻、視頻設備包括播音主機l、視頻切換器10、監視器12和報警控制器11，播音主機1接有中心端話筒13和監聽器15;遠端的音 頻、視頻設備包括遠端擴音機5、遠端話筒8、圖像採集器7和探測器6，遠端擴音機2接有 揚聲器9。參照圖2，播音主機1包括MCU中心處理器、多信號輸入、輸出處理單元、通道控制器、 輸入接口、通道接口和/或USB接口，多信號輸入、輸出處理單元與MCU中心處理器、輸入 接口及通道接口和/或USB接口分別相連，通道控制器接於MCU中心處理器與通道接口和/ 或USB接口之間。播音主機把多個話筒、錄音機或其他音源來的音頻信號接入系統進行處理後，對各遠端 播放，系統有群呼功能，主機可對任意一路或同時對所有路講話；並增加了音頻回傳功能。主機的控制鍵有兩種形式，①.功能按鍵和數字按鍵結合的形式，用地址碼選通對應遠端；②.功能開關和輕觸按鍵結合的形式；線路輸入接口可以把外接錄音機或其他音頻信號輸入本系 統；線路輸出接口可以連接其他音頻處理設備。在不同的實施例中，播音主機內置數碼錄音裝置，實時記錄播出內容，可以實時重放記 錄內容；內置監聽系統；靜音設計，待機時無噪聲；設有USB接口，可以和電腦主機連接， 用電腦編輯、存儲數碼錄音機記錄的音頻文件。遠端的擴音機是專為室外應用而設計的。a. 設計時充分考慮了系統的應用特點和室外環境要求。因此，該系列擴音機使用簡便。有極高的可靠性，可以在寒冷、高溫、高溼環境中長期連續工作。b. 擴音機只工作在語音廣播狀態時，電路可以接入低頻抑制電路，對100Hz以下頻率衰 減，可有效抑制電源或其它低頻幹擾；c. 音質和音量調節形式有兩種①.調節內置，不可隨意調節，②.音質和音量調節旋鈕外 露，可隨時調整；d. 擴音機有定壓輸出型和定阻輸出型兩種類型，每個遠端的輸出功率除了標稱額定功率 以外，可以隨機改變。e. 配有多組輸出接口，可以滿足各種形式配置需求。f. 擴音機進行了靜音設計，待機狀態時揚聲器無噪聲。參照圖3，遠端擴音機5設有接口識別和靜噪單元、100Hz以下低頻抑制單元，接口識 別和靜噪單元和100Hz以下低頻抑制單元分別與遠端擴音機5的放大器相連。光端機是為遠程播音系統配套的光纖傳輸設備，使遠程指揮系統的播音範圍不受電纜傳 輸距離的限制，可以延伸到任意地點。光端機對要傳輸的各種信號進行無壓縮數位化處理，通過光纖傳輸到遠方。光端機有多種型號，可以傳輸遠程播音系統的雙向音頻、控制信號和 地址碼信號，也可以從遠端往控制中心傳輸1_4路各種制式的圖像信號和其它控制信號。參照圖4，中心端光端機3和遠端光端機5結構相同，均設有數位訊號處理器和與數字 信號處理器分別相連的數據接口轉換器、接口識別器、D/A轉換器和A/D轉換器，以及一光 接口，數位訊號處理器與光接口之間分別接有前置放大器和光碟機動器。下面對本發明遠程指揮系統中的主要電路進行說明。參照圖5，在播音主機中，對多信號輸入、輸出處理單元的電原理圖說明如下 IC1是雙觸發器，每一個和IC1相同的觸發器，分別觸發開通一個通道接口的播出信號 和回傳信號通路。這樣，每個通道播出信號和通道回傳信號通道可以分別選通。 音頻播出通道選通(1) .通道未選通時，IC1的b點和c點電位為"0"，電子開關IC4關閉，G點沒有播出音 頻信號輸出，也沒有直流電位。(2) .從播音主機的鍵盤和開關上輸入選通指令，IC1的b點和c點的邏輯電平由0上升 為l，電子開關IC4開通，IC2輸出的播出信號經接口送到後級設備。同時，M點的直流電位 也疊加在信號接口上一同輸出到後級設備，該直流電位關閉後級設備的靜噪功能。音頻回傳通道選通(1) .通道未選通時，IC1的d點和e點電位為"0"，電子開關IC5關閉，IC3沒有回傳的 音頻信號輸入。(2) .從播音主機鍵盤和開關上輸入選通指令，IC1的d點和e點的邏輯電平由O上升為1， 電子開關IC5開通，回傳的音頻信號可以送到放大器IC3的輸入端。參照圖6，在播音主機中，對接口識別和靜噪單元的電原理圖說明如下 本發明遠程指揮系統中，所有和音頻信噪比有關的元器件，均選用優質低噪聲元器件。 除此以外，各設備對遠端播出的音頻通道的輸出、輸入接口中，設計了獨特的"接口識別" 電路。當系統"待機"時，或系統連接出現故障時，可以有效保證遠端擴音機的"靜噪"狀 態。"接口識別"電路工作過程如下(1) .播出通道未選通時，IC1的b點和c點電位為"0"，電子開關IC4關閉，G點沒有播 出音頻信號輸出，M點的直流電位也不能加到G點。後級設備接口的N點電位為"0"，靜噪 電路啟動。(2) .播出通道被選通時，IC1的b點和c點的邏輯電平由0上升為1，電子開關IC4開通，M點的直流電位也疊加在信號接口上一同輸出到後級設備，關閉後級設備的靜噪功能電路。 信號可以送到後級電路正常放大。 靜噪電路工作過程如下(1) . IC2構成比較器，R6和R7把V+分壓，經R9在IC2的"b"點形成比較電壓參考值。(2) .播音主機的通道沒有選通或是系統連接不良時，接口 "N"點直流電位為"0", IC2 的"a"點電位為"0"， IC2 "e"點電位為"1"， IC3導通，靜噪電路啟動，IC1的信號通路"f"點經C3被短路到地，放大器處於"靜噪"狀態。(3) .播音主機的通道選通後，播音主機的信號接口或者遠端光端機的信號接口上，疊加 有直流電位，"N"點直流電位為"1"， IC2的"a"點電位為"1"， IC2 "e"點電位為"0"， IC3截止，靜噪電路關閉，IC1輸出的信號可以送到後級電路正常放大。(4) . R4、 R5的值足夠大，對信號的分流可以忽略，也不會造成"N"點直流電位明顯波 動，就不會給放大器引入附加噪聲。(5) . IC2還可以從"H"點輸出直流電位，控制光端機內播出音頻信號通道的"通"或"斷"。 參照圖7，在遠端擴音機中，對100Hz以下低頻抑制單元的電原理圖說明如下圖7中，阻容C1、C2、R1、R2和運放IC1組成高通濾波器，該濾波器的轉折頻率是100Hz。 該濾波器串接於擴音機放大電路中，高於轉折頻率的信號可正常通過，低於100Hz的信號被 衰減4-6db。該濾波器用於擴音機中，可有效消除遠端供電環境惡劣引入的幹擾。參照圖4，對光端機的電路傳輸過程說明如下。在遠端，探測器的數據信號經數據接口轉換器和數位訊號處理器輸出到報警控制器11, 控制信號則經數據接口轉換器和數位訊號處理器輸出到相應設備。光端機對視頻信號的傳輸 可以是單向的，與視頻信號源連接的光端機發射，與監視器連接的光端機接收。光端機對視 頻信號的傳輸也可以是雙向的，每一端的光端機對於視頻信號則既發又收。光端機發射視頻信號時接有A/D轉換器，光端機接收視頻信號時接有D/A轉換器。圖像 採集器採集到的視頻信號，通過光端機的視頻接口，連接到A/D轉換器轉換成並行數位訊號， 經數位訊號處理器處理成為編碼數位訊號，光碟機動器把處理後的數位訊號輸入光接口,該視頻 數位訊號經光纖傳送到中心端光端機。光接口接收到的光信號經光電轉換成電信號，經前置 放大後，送到數位訊號處理器，把編碼數位訊號進行解碼成為並行數位訊號，再送到D/A轉 換器變為可供監視器顯示的視頻信號。音頻輸入信號經過接口識別器傳輸到A/D轉換器，經A/D轉換成並行數字碼後，送入數 字信號處理器處理。經過光纖傳輸到音頻接收端的數位訊號處理器進行解碼處理，再經D/A轉換器轉換成可供揚聲器發聲的音頻信號。數位訊號處理器、A/D轉換器和D/A轉換器分別採用型號為EPM3128、 AD9280和 AD9708的晶片構成。在本發明遠程指揮系統其他的實施例中，光傳輸設備替換為有線電纜，用電纜聯接，可以 在小範圍內實現同樣的功能。通過對主要電路的說明，可以看出本發明遠程指揮系統具有以下功能和效果-a. 可以同時對所有遠端廣播；b. 可以對單一遠端廣播；C.系統遠端數量容易擴展；d. 遠端可以靈活配置室外型擴音機組成系統；e. 可以對遠端進行監聽回傳；f. 採用配套光纖傳輸系統，有效保證了信號的順利傳遞，其信號傳輸可靠，控制動作靈 敏，使用方便，性能足以滿足實際應用，為實現遠程指揮提供了可靠的保障。
權利要求
1.一種遠程指揮系統，包括中心端和若干遠端的音頻、視頻設備，其特徵在於還包括光傳輸設備，所述光傳輸設備包括若干中心端光端機(2)、光纖(3)和若干遠端光機端(4)，用於連接中心端與遠端的音頻、視頻設備；所述中心端音頻、視頻設備具有用於對遠端的音頻、視頻設備進行選通的多信號輸入、輸出處理單元；所述中心端音頻、視頻設備的音頻、視頻信號通過所述光傳輸設備傳輸至所述遠端的音頻、視頻設備用於指揮，所述遠端的音頻、視頻設備的音頻、視頻信號通過所述光傳輸設備回傳至所述中心端音頻、視頻設備用於採集和監控。
2. 根據權利要求1所述的遠程指揮系統，其特徵在於其中所述中心端音頻、視頻設備 包括播音主機(1)、視頻切換器(10)、監視器(12)和報警控制器(11)，所述播音主機(1) 接有中心端話筒(13)和監聽器(15);所述遠端的音頻、視頻設備包括擴音機(5)、遠端話 筒(8)、圖像採集器(7)和探測器(6)，所述擴音機(2)接有揚聲器(9)。
3. 據權利要求1或2所述的遠程指揮系統，其特徵在於其中所述播音主機(1)包括 MCU中心處理器、多信號輸入、輸出處理單元、通道控制器、輸入接口、通道接口和/或USB 接口，所述多信號輸入、輸出處理單元與所述MCU中心處理器、輸入接口及通道接口和/或 USB接口分別相連，所述通道控制器接於所述MCU中心處理器與所述通道接口和/或USB接 口之間。
4. 根據權利要求3所述的遠程指揮系統，其特徵在於其中所述遠端擴音機(5)設有 接口識別和靜噪單元、100Hz以下低頻抑制單元，所述接口識別和靜噪單元和100Hz以下低 頻抑制單元分別與所述擴音機(5)的放大器相連。
5. 根據權利要求4的遠程指揮系統，其特徵在於其中所述中心端光端機(3)和遠端 光端機(5)均設有數位訊號處理器和與所述數位訊號處理器分別相連的數據接口轉換器、接 口識別器、D/A轉換器和A/D轉換器，以及一光接口，所述專用數位訊號處理器與所述光接 口之間分別接有前置放大器和光碟機動器。
6. 根據權利要求5的遠程指揮系統，其特徵在於其中所述光傳輸設備替換為有線電纜。
全文摘要
本發明一種遠程指揮系統，包括中心端的播音主機、話筒和監聽器；遠端的擴音機、揚聲器、話筒、圖像採集器和探測器。播音主機包括MCU中心處理器、多信號輸入、輸出處理單元、通道控制器、輸入接口、通道接口和/或USB接口。擴音機包括接口識別和靜噪單元、100Hz以下低頻抑制單元。光端機包括數位訊號處理器、接口識別器、D/A轉換器和A/D轉換器、前置放大器、光碟機動器和光接口。本發明遠程指揮系統的優點是由於採用光纖傳輸和靈活配套室外型擴音機組成遠端系統，遠端數量容易擴展，可以任選遠端區域並對遠端進行監聽回傳，信號傳輸可靠、使用方便，為實現遠程指揮提供了可靠的保障。
文檔編號H04N7/22GK101335881SQ20071011802
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月27日 優先權日2007年6月27日
發明者斌 舒 申請人:斌 舒