多功能數字功率放大器檢測控制系統的製作方法
2023-05-22 09:10:31
專利名稱：多功能數字功率放大器檢測控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於功率放大器領域，尤其是一種多功能數字功率放大器檢測控制系統。
背景技術：
隨著科學技術的不斷發展，數字廣播系統越來越廣泛地應用到鐵路客運車站、機 場、體育館、學校以及公共場所等場合。現有數字廣播系統通常包括有數字功率放大器、功 放故障檢測倒機、負載迴路檢測、防雷控制、數字音頻終端等功能模塊，上述功能模塊分離 安裝在不同的控制機櫃內，各種功能模塊參差不齊，相互之間通過大量的連接線進行連接， 增加了系統的安裝難度，同時，在系統出現故障後，給維修人員排除故障帶來很大的困難。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種設計合理、便於安裝及檢 修的多功能數字功率放大器檢測控制系統。 本實用新型解決其技術問題是採取以下技術方案實現的 —種多功能數字功率放大器檢測控制系統，包括上位控制機、數字功率放大器電 路、佔用執行電路和系統總線，上位控制機分別與多個數字功率放大器電路相連接，每個數 字功率放大器電路分別連接到對應的佔用執行電路相連接，每個佔用執行電路均與系統總 線相連接。 而且，所述的上位控制機為一臺安裝有數字功率放大器檢測控制軟體的計算機。 而且，所述的數字功率放大器電路包括單片機、數據採集模塊、迴路檢測控制模 塊、倒機切換控制模塊、網絡通信模塊及RS422通信模塊，單片機分別通過I/O接口與數據 採集模塊、迴路檢測控制模塊、倒機切換控制模塊、網絡通信模塊及RS422通信模塊相連 接。 而且，所述的單片機還通過I/O接口連接一防雷切換控制模塊。 而且，所述的單片機還通過I/O接口連接一顯示控制模塊。 而且，所述的數據採集模塊包括多路選擇模塊、模數轉換模塊，多路選擇模塊的輸 入端分別與聲場電壓信號和聲場電流信號相連接，多路選擇模塊的輸出端連接到模數轉換 模塊的輸入端，模數轉換模塊的輸出端與單片機的輸入端相連接。 而且，所述的單片機採用的是AT89C55。 而且，所述的多路選擇模塊採用的是MC14051晶片，所述的模數轉換模塊採用的 是ADC0804晶片。 本實用新型的優點和積極效果是 1.本檢測控制系統將迴路檢測控制、倒機切換控制、防雷切換控制及顯示控制功 能與上位控制機有機地集成在一起，並且通過上位控制機控制實現數字功率放大器、功放 故障檢測倒機、負載迴路檢測、防雷控制及數字音頻終端等功能，使得系統整體的一致性得到增強，具有功能豐富的特點，提高了系統工作的穩定性。 2.本檢測控制系統將每臺數字功率放大器與系統總線相連接，當某一個數字功率
放大器所控制的主用功放出現故障時，該主用功放會通過系統總線通知與其它主用功放，
當該主用功放修好後，也會馬上通知其它主用功放，同時該主用功放會自動恢復廣播，實現
了任意個主用功放與備用功放的切換，突破了主用功放和備用功放數量的限制。 3.本檢測控制系統將各個功能模塊有機地集成到一起，減少了各個功能模塊之間
的大量連接線，便於設備的安裝與調試，有利於設別的檢修與維護，提高了工作效率和處理速度。 4.本實用新型將迴路檢測控制、倒機切換控制、防雷切換控制及顯示控制功能與
上位控制機有機地集成在一起，具有功能豐富、性能穩定、便於安裝與維護的特點，提高了 工作效率和處理速度。
圖1是本實用新型的系統連接示意圖； 圖2是數字功率放大器的殼體前面板示意圖； 圖3是數字功率放大器的殼體後面板示意圖； 圖4是數字功率放大器的電路方框圖； 圖5是數據採集模塊的電路方框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述 —種多功能數字功率放大器檢測控制系統，如圖1所示，包括上位控制機、數字功 率放大器電路、佔用執行電路和系統總線，上位控制機分別與多個數字功率放大器電路相 連接，每個數字功率放大器電路分別連接到其所對應的佔用執行電路上，每個佔用執行電 路均與系統總線相連接。該上位控制機為一臺安裝有數字功率放大器檢測控制軟體的計算 機，該上位控制機通過網線與數字功率放大器電路相連接進行網絡通信，該上位控制機還 通過串行通信方式與數字功率放大器電路的RS422通信模塊相連接進行通信。 數字功率放大器電路安裝在一個機殼內，如圖2及圖3所示，在機殼的前面板1設 置有電源開關2、工作狀態指示燈3、儀表顯示盤5、控制按鈕4以及監聽音量插孔6和主音 量調節旋鈕7。前面板上的工作狀態指示燈包括功放正常燈、前級信號燈、開路燈、短路燈、 倒機燈、防雷燈，儀表顯示盤包括音量電位器級數顯示、電壓表及電流表顯示；控制按鈕包 括強制倒機、強制防雷、復位控制三個按鈕。機殼的後面板8設置有電源插座9、功放輸入端 口 10、備用功放輸入埠 16、輸入級連埠 17、備用功放輸出埠 11、輸出級連埠 13、網 絡接口 12、RS422通信接口 14、功放輸出埠 15及佔用按鈕18等。 機殼內的數字功率放大器電路，如圖4及圖5所示，包括單片機、數據採集模塊、回 路檢測控制模塊、倒機切換控制模塊、防雷切換控制模塊、顯示控制模塊、網絡通信模塊及 RS422通信模塊，單片機分別通過I/O接口與數據採集模塊、迴路檢測控制模塊、倒機切換 控制模塊、網絡通信模塊及RS422通信模塊相連接。該數據採集模塊包括多路選擇模塊、模 數轉換模塊，多路選擇模塊的輸入端分別與聲場電壓信號和聲場電流信號相連接，多路選擇模塊的輸出端連接到模數轉換模塊的輸入端，模數轉換模塊的輸出端與單片機的輸入端 相連接，數據採集模塊實現聲場電壓信號和聲場電流信號等信號的採集，採集的信號包括 功放輸入/輸出信號、電流信號和音量電位器信號等，數據採集模塊採集的信號經多路選 擇模塊進行信號選擇，並輸入到模數轉換模塊上進行A/D轉換後送給單片機進行分析，單 片機分析後分別控制迴路檢測控制模塊、倒機切換控制模塊、防雷切換控制模塊、顯示控制 模塊、網絡通信模塊及RS422通信模塊。該顯示控制模塊包括音量電位器旋轉級數顯示電 路、電壓表電流表電路、面板顯示燈電路，顯示控制模塊與機殼上的儀表顯示盤相連接。在 本實施例中，單片機採用的是AT89C55，多路選擇模塊採用的是MC14051晶片，模數轉換模 塊採用的是ADC0804晶片。 本實用新型為了克服主用功放和備用功放數量的限制並實現上百臺主用功放和 備用功放的自動切換，將所有的主用功放的輸入和輸出採用級聯的辦法進行連接，這樣可 以任意組合，減少了模塊間的連線，克服主用功放和備用功放數量的限制，同時設置一系統 總線，將所有的主用功放都連到系統總線上，當某一個主用功放出現故障時，該主用功放會 通過系統總線通知其它主用功放。當該主用功放修好後，遍會馬上通知其它主用功放，此時 該主用功放會自動恢復廣播。 本系統的工作原理為上位控制機與每個數字功率放大電路通過網線相連接，上
位控制機為每臺數字功率放大電路設置一 IP位址，當上位控制機要廣播時，首先通過IP地
址通知數字功率放大器電路，然後將要廣播的音頻信號打包送給該數字功率放大器電路，
數字功率放大器電路接到音頻信號後進行解包處理，然後放大送入數字功率放大器放大，
經揚聲器廣播出去。廣播的信號電壓和電流大小通過數字電路在儀表顯示盤，同時數據採
集模塊也在不停地進行數據採集與檢測，採集及檢測的內容有聲場的輸出電壓、聲場的輸
出電流和數字功放的輸入電壓。當輸入電壓有、輸出電壓沒有時，即為功放故障，這個信息
會通過RS422通信模塊通知上位控制機，上位機會將該數字功率放大器的IP位址改為備用
功放的IP位址，並將音頻信號打包送入備用功放；當輸出電流過大時，即為負載短路，當輸
出電流極小時，即為負載開路，這些故障信息便會通過RS422通信模塊通知上位控制機，工
作人員便會及時排除負載開路/短路的問題。如果遇到雷雨天氣，工作人員可以通過上位
控制機向數字功率放大器電路發送指令通知數字功率放大電路斷開露天的負載。 本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型並不限
於具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出
的其他實施方式，同樣屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求一種多功能數字功率放大器檢測控制系統，其特徵在於包括上位控制機、數字功率放大器電路、佔用執行電路和系統總線，上位控制機分別與多個數字功率放大器電路相連接，每個數字功率放大器電路分別連接到對應的佔用執行電路相連接，每個佔用執行電路均與系統總線相連接。
2. 根據權利要求1所述的多功能數字功率放大器檢測控制系統，其特徵在於所述的 上位控制機為一臺安裝有數字功率放大器檢測控制軟體的計算機。
3. 根據權利要求1所述的多功能數字功率放大器檢測控制系統，其特徵在於所述的 數字功率放大器電路包括單片機、數據採集模塊、迴路檢測控制模塊、倒機切換控制模塊、網絡通信模塊及RS422通信模塊，單片機分別通過I/O接口與數據採集模塊、迴路檢測控制 模塊、倒機切換控制模塊、網絡通信模塊及RS422通信模塊相連接。
4. 根據權利要求3所述的多功能數字功率放大器檢測控制系統，其特徵在於所述的 單片機還通過1/0接口連接一防雷切換控制模塊。
5. 根據權利要求3所述的多功能數字功率放大器檢測控制系統，其特徵在於所述的單片機還通過1/0接口連接一顯示控制模塊。
6. 根據權利要求3所述的多功能數字功率放大器檢測控制系統，其特徵在於所述的數據採集模塊包括多路選擇模塊、模數轉換模塊，多路選擇模塊的輸入端分別與聲場電壓信號和聲場電流信號相連接，多路選擇模塊的輸出端連接到模數轉換模塊的輸入端，模數 轉換模塊的輸出端與單片機的輸入端相連接。
7. 根據權利要求3或4或5所述的多功能數字功率放大器檢測控制系統，其特徵在於 所述的單片機採用的是AT89C55。
8. 根據權利要求6所述的多功能數字功率放大器檢測控制系統，其特徵在於所述的 多路選擇模塊採用的是MC14051晶片，所述的模數轉換模塊採用的是ADC0804晶片。
專利摘要本實用新型是一種多功能數字功率放大器檢測控制系統，其主要技術特點是包括上位控制機、數字功率放大器電路、佔用執行電路和系統總線，上位控制機分別與多個數字功率放大器電路相連接，每個數字功率放大器電路分別連接到對應的佔用執行電路相連接，每個佔用執行電路均與系統總線相連接。本實用新型將迴路檢測控制、倒機切換控制、防雷切換控制及顯示控制功能與上位控制機有機地集成在一起，具有功能豐富、性能穩定、便於安裝與維護的特點，提高了工作效率和處理速度。
文檔編號G05B19/418GK201497905SQ20092022084
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月24日 優先權日2009年9月24日
發明者徐建峰, 李偉, 滕志強 申請人:天津先唯鐵路電子設備有限公司