专利名称：多功能数字功率放大器检测控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于功率放大器领域，尤其是一种多功能数字功率放大器检测控制系统。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，数字广播系统越来越广泛地应用到铁路客运车站、机 场、体育馆、学校以及公共场所等场合。现有数字广播系统通常包括有数字功率放大器、功 放故障检测倒机、负载回路检测、防雷控制、数字音频终端等功能模块，上述功能模块分离 安装在不同的控制机柜内，各种功能模块参差不齐，相互之间通过大量的连接线进行连接， 增加了系统的安装难度，同时，在系统出现故障后，给维修人员排除故障带来很大的困难。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、便于安装及检 修的多功能数字功率放大器检测控制系统。 本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的 —种多功能数字功率放大器检测控制系统，包括上位控制机、数字功率放大器电 路、占用执行电路和系统总线，上位控制机分别与多个数字功率放大器电路相连接，每个数 字功率放大器电路分别连接到对应的占用执行电路相连接，每个占用执行电路均与系统总 线相连接。 而且，所述的上位控制机为一台安装有数字功率放大器检测控制软件的计算机。 而且，所述的数字功率放大器电路包括单片机、数据采集模块、回路检测控制模 块、倒机切换控制模块、网络通信模块及RS422通信模块，单片机分别通过I/O接口与数据 采集模块、回路检测控制模块、倒机切换控制模块、网络通信模块及RS422通信模块相连 接。 而且，所述的单片机还通过I/O接口连接一防雷切换控制模块。 而且，所述的单片机还通过I/O接口连接一显示控制模块。 而且，所述的数据采集模块包括多路选择模块、模数转换模块，多路选择模块的输 入端分别与声场电压信号和声场电流信号相连接，多路选择模块的输出端连接到模数转换 模块的输入端，模数转换模块的输出端与单片机的输入端相连接。 而且，所述的单片机采用的是AT89C55。 而且，所述的多路选择模块采用的是MC14051芯片，所述的模数转换模块采用的 是ADC0804芯片。 本实用新型的优点和积极效果是 1.本检测控制系统将回路检测控制、倒机切换控制、防雷切换控制及显示控制功 能与上位控制机有机地集成在一起，并且通过上位控制机控制实现数字功率放大器、功放 故障检测倒机、负载回路检测、防雷控制及数字音频终端等功能，使得系统整体的一致性得到增强，具有功能丰富的特点，提高了系统工作的稳定性。 2.本检测控制系统将每台数字功率放大器与系统总线相连接，当某一个数字功率
放大器所控制的主用功放出现故障时，该主用功放会通过系统总线通知与其它主用功放，
当该主用功放修好后，也会马上通知其它主用功放，同时该主用功放会自动恢复广播，实现
了任意个主用功放与备用功放的切换，突破了主用功放和备用功放数量的限制。 3.本检测控制系统将各个功能模块有机地集成到一起，减少了各个功能模块之间
的大量连接线，便于设备的安装与调试，有利于设别的检修与维护，提高了工作效率和处理速度。 4.本实用新型将回路检测控制、倒机切换控制、防雷切换控制及显示控制功能与
上位控制机有机地集成在一起，具有功能丰富、性能稳定、便于安装与维护的特点，提高了 工作效率和处理速度。
图1是本实用新型的系统连接示意图； 图2是数字功率放大器的壳体前面板示意图； 图3是数字功率放大器的壳体后面板示意图； 图4是数字功率放大器的电路方框图； 图5是数据采集模块的电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述 —种多功能数字功率放大器检测控制系统，如图1所示，包括上位控制机、数字功 率放大器电路、占用执行电路和系统总线，上位控制机分别与多个数字功率放大器电路相 连接，每个数字功率放大器电路分别连接到其所对应的占用执行电路上，每个占用执行电 路均与系统总线相连接。该上位控制机为一台安装有数字功率放大器检测控制软件的计算 机，该上位控制机通过网线与数字功率放大器电路相连接进行网络通信，该上位控制机还 通过串行通信方式与数字功率放大器电路的RS422通信模块相连接进行通信。 数字功率放大器电路安装在一个机壳内，如图2及图3所示，在机壳的前面板1设 置有电源开关2、工作状态指示灯3、仪表显示盘5、控制按钮4以及监听音量插孔6和主音 量调节旋钮7。前面板上的工作状态指示灯包括功放正常灯、前级信号灯、开路灯、短路灯、 倒机灯、防雷灯，仪表显示盘包括音量电位器级数显示、电压表及电流表显示；控制按钮包 括强制倒机、强制防雷、复位控制三个按钮。机壳的后面板8设置有电源插座9、功放输入端 口 10、备用功放输入端口 16、输入级连端口 17、备用功放输出端口 11、输出级连端口 13、网 络接口 12、RS422通信接口 14、功放输出端口 15及占用按钮18等。 机壳内的数字功率放大器电路，如图4及图5所示，包括单片机、数据采集模块、回 路检测控制模块、倒机切换控制模块、防雷切换控制模块、显示控制模块、网络通信模块及 RS422通信模块，单片机分别通过I/O接口与数据采集模块、回路检测控制模块、倒机切换 控制模块、网络通信模块及RS422通信模块相连接。该数据采集模块包括多路选择模块、模 数转换模块，多路选择模块的输入端分别与声场电压信号和声场电流信号相连接，多路选择模块的输出端连接到模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端与单片机的输入端 相连接，数据采集模块实现声场电压信号和声场电流信号等信号的采集，采集的信号包括 功放输入/输出信号、电流信号和音量电位器信号等，数据采集模块采集的信号经多路选 择模块进行信号选择，并输入到模数转换模块上进行A/D转换后送给单片机进行分析，单 片机分析后分别控制回路检测控制模块、倒机切换控制模块、防雷切换控制模块、显示控制 模块、网络通信模块及RS422通信模块。该显示控制模块包括音量电位器旋转级数显示电 路、电压表电流表电路、面板显示灯电路，显示控制模块与机壳上的仪表显示盘相连接。在 本实施例中，单片机采用的是AT89C55，多路选择模块采用的是MC14051芯片，模数转换模 块采用的是ADC0804芯片。 本实用新型为了克服主用功放和备用功放数量的限制并实现上百台主用功放和 备用功放的自动切换，将所有的主用功放的输入和输出采用级联的办法进行连接，这样可 以任意组合，减少了模块间的连线，克服主用功放和备用功放数量的限制，同时设置一系统 总线，将所有的主用功放都连到系统总线上，当某一个主用功放出现故障时，该主用功放会 通过系统总线通知其它主用功放。当该主用功放修好后，遍会马上通知其它主用功放，此时 该主用功放会自动恢复广播。 本系统的工作原理为上位控制机与每个数字功率放大电路通过网线相连接，上
位控制机为每台数字功率放大电路设置一 IP地址，当上位控制机要广播时，首先通过IP地
址通知数字功率放大器电路，然后将要广播的音频信号打包送给该数字功率放大器电路，
数字功率放大器电路接到音频信号后进行解包处理，然后放大送入数字功率放大器放大，
经扬声器广播出去。广播的信号电压和电流大小通过数字电路在仪表显示盘，同时数据采
集模块也在不停地进行数据采集与检测，采集及检测的内容有声场的输出电压、声场的输
出电流和数字功放的输入电压。当输入电压有、输出电压没有时，即为功放故障，这个信息
会通过RS422通信模块通知上位控制机，上位机会将该数字功率放大器的IP地址改为备用
功放的IP地址，并将音频信号打包送入备用功放；当输出电流过大时，即为负载短路，当输
出电流极小时，即为负载开路，这些故障信息便会通过RS422通信模块通知上位控制机，工
作人员便会及时排除负载开路/短路的问题。如果遇到雷雨天气，工作人员可以通过上位
控制机向数字功率放大器电路发送指令通知数字功率放大电路断开露天的负载。 本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限
于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出
的其他实施方式，同样属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种多功能数字功率放大器检测控制系统，其特征在于包括上位控制机、数字功率放大器电路、占用执行电路和系统总线，上位控制机分别与多个数字功率放大器电路相连接，每个数字功率放大器电路分别连接到对应的占用执行电路相连接，每个占用执行电路均与系统总线相连接。
2. 根据权利要求1所述的多功能数字功率放大器检测控制系统，其特征在于所述的 上位控制机为一台安装有数字功率放大器检测控制软件的计算机。
3. 根据权利要求1所述的多功能数字功率放大器检测控制系统，其特征在于所述的 数字功率放大器电路包括单片机、数据采集模块、回路检测控制模块、倒机切换控制模块、网络通信模块及RS422通信模块，单片机分别通过I/O接口与数据采集模块、回路检测控制 模块、倒机切换控制模块、网络通信模块及RS422通信模块相连接。
4. 根据权利要求3所述的多功能数字功率放大器检测控制系统，其特征在于所述的 单片机还通过1/0接口连接一防雷切换控制模块。
5. 根据权利要求3所述的多功能数字功率放大器检测控制系统，其特征在于所述的单片机还通过1/0接口连接一显示控制模块。
6. 根据权利要求3所述的多功能数字功率放大器检测控制系统，其特征在于所述的数据采集模块包括多路选择模块、模数转换模块，多路选择模块的输入端分别与声场电压信号和声场电流信号相连接，多路选择模块的输出端连接到模数转换模块的输入端，模数 转换模块的输出端与单片机的输入端相连接。
7. 根据权利要求3或4或5所述的多功能数字功率放大器检测控制系统，其特征在于 所述的单片机采用的是AT89C55。
8. 根据权利要求6所述的多功能数字功率放大器检测控制系统，其特征在于所述的 多路选择模块采用的是MC14051芯片，所述的模数转换模块采用的是ADC0804芯片。
专利摘要本实用新型是一种多功能数字功率放大器检测控制系统，其主要技术特点是包括上位控制机、数字功率放大器电路、占用执行电路和系统总线，上位控制机分别与多个数字功率放大器电路相连接，每个数字功率放大器电路分别连接到对应的占用执行电路相连接，每个占用执行电路均与系统总线相连接。本实用新型将回路检测控制、倒机切换控制、防雷切换控制及显示控制功能与上位控制机有机地集成在一起，具有功能丰富、性能稳定、便于安装与维护的特点，提高了工作效率和处理速度。
文档编号G05B19/418GK201497905SQ20092022084
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者徐建峰, 李伟, 滕志强 申请人:天津先唯铁路电子设备有限公司