专利名称：远程指挥系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制装置，特别涉及一种远程指挥系统。
技术背景当前，在远程指挥系统所使用的设备中，对系统远端数量扩展非常不易，特别是多用户的 情况，也不能对远端进行监听回传；对系统远端的各音频、视频设备包括远端扩音机不能有 所选择地使用，比如使用某一远端或某几个远端。另外,有线连接的方式限制了远端的距离,如 果使用光纤传输,则与光纤传输系统配接有困难，难以进行远距离传输。为使上述问题得到解 决，急需对远程指挥系统所使用的传输技术和设备进行创新。发明内容本发明的目的在于提供一种远端数量容易扩展，可以任选远端区域并对远端进行监听回 传，信号传输可靠、使用方便的远程指挥系统。为达到上述目的，本发明远程指挥系统，包括中心端和若干远端的音频、视频设备，还 包括光传输设备，所述光传输设备包括若干中心端光端机、光纤和若干远端光机端,用于连接 中心端与远端的音频、视频设备；所述中心端音频、视频设备具有用于对所述远端的音频、 视频设备进行选通的多信号输入、输出处理单元；所述中心端音频、视频设备的音频、视频 信号通过所述光传输设备传输至所述远端的音频、视频设备用于指挥，所述远端的音频、视 频设备的音频、视频信号通过所述光传输设备回传至所述中心端音频、视频设备用于采集和 监控。本发明远程指挥系统，其中所述中心端音频、视频设备包括播音主机、视频切换器、监 视器和报警控制器，所述播音主机接有中心端话筒和监听器；所述远端的音频、视频设备包 括扩音机、远端话筒、图像采集器和探测器，所述扩音机接有扬声器。本发明远程指挥系统，其中所述播音主机包括MCU中心处理器、多信号输入、输出处 理单元、通道控制器、输入接口、通道接口和减USB接口，所述多信号输入、输出处理单元 与所述MCU中心处理器、输入接口及通道接口和/或USB接口分别相连，所述通道控制器接 于MCU中心处理器与通道接口和/或USB接口之间。本发明远程指挥系统，其中所述扩音机设有接口识别和静噪单元、100Hz以下低频抑制单元,所述接口识别和静噪单元和100Hz以下低频抑制单元分别与所述扩音机的放大器相连。本发明远程指挥系统，其中所述中心端光端机和远端光端机均设有数字信号处理器和与 所述数字信号处理器分别相连的数据接口转换器、接口识别器、D/A转换器和A/D转换器， 以及一光接口，所述数字信号处理器与所述光接口之间分别接有前置放大器和光驱动器。本发明远程指挥系统，其中所述光传输设备替换为有线电缆。本发明远程指挥系统的优点是由于采用光纤传输，灵活配套室外型扩音机组成的远端 系统，系统远端数量容易扩展，可以同时对所有远端广播，也可以对单一远端广播，并对远 端进行监听回传，有效保证了信号的顺利传递，其信号传输可靠，使用方便，性能足以满足实 际应用，为实现远程指挥提供了可靠的保障。下面将结合实施例参照附图进行详细说明，以对本发明的目的、特征和优点有深入的理解。
图1为本发明远程指挥系统的方框图； 图2为图1中播音主机的方框图； 图3为图1中扩音机的方框图；图4为图1中中心端光端机和远端光端机的方框图；图5为图2中多信号输入、输出处理单元的电路图；图6为图3中接口识别和静噪单元的电路图；图7为图3中100Hz以下低频抑制单元的电路图。
具体实施方式
下面以实施例对技术方案做详细说明。本发明远程指挥系统是专为远程指挥设计的系统，系统包括中心端和若干远端的音频、视频设备和光传输设备，光传输设备包括中心端光端机2、光纤3和若干远端光机端4。中心 端音频、视频设备具有用于对远端的音频、视频设备进行选通的多信号输入、输出处理单元; 中心端音频、视频设备的音频、视频信号通过光传输设备传输至远端的音频、视频设备用于 指挥，远端的音频、视频设备的音频、视频信号通过光传输设备回传至中心端音频、视频设 备用于采集和监控。系统不仅可以用电缆联接，在小范围内实现功能，还可以通过光纤传输 设备，对远离控制中心的任意地点实现广播功能。远端扩音机可以安装在远离控制中心的远 端，扬声器与扩音机就近连接。参照图1，在本发明远程指挥系统中，中心端音频、视频设备包括播音主机l、视频切换器10、监视器12和报警控制器11，播音主机1接有中心端话筒13和监听器15;远端的音 频、视频设备包括远端扩音机5、远端话筒8、图像采集器7和探测器6，远端扩音机2接有 扬声器9。参照图2，播音主机1包括MCU中心处理器、多信号输入、输出处理单元、通道控制器、 输入接口、通道接口和/或USB接口，多信号输入、输出处理单元与MCU中心处理器、输入 接口及通道接口和/或USB接口分别相连，通道控制器接于MCU中心处理器与通道接口和/ 或USB接口之间。播音主机把多个话筒、录音机或其他音源来的音频信号接入系统进行处理后，对各远端 播放，系统有群呼功能，主机可对任意一路或同时对所有路讲话；并增加了音频回传功能。主机的控制键有两种形式，①.功能按键和数字按键结合的形式，用地址码选通对应远端；②.功能开关和轻触按键结合的形式；线路输入接口可以把外接录音机或其他音频信号输入本系 统；线路输出接口可以连接其他音频处理设备。在不同的实施例中，播音主机内置数码录音装置，实时记录播出内容，可以实时重放记 录内容；内置监听系统；静音设计，待机时无噪声；设有USB接口，可以和电脑主机连接， 用电脑编辑、存储数码录音机记录的音频文件。远端的扩音机是专为室外应用而设计的。a. 设计时充分考虑了系统的应用特点和室外环境要求。因此，该系列扩音机使用简便。有极高的可靠性，可以在寒冷、高温、高湿环境中长期连续工作。b. 扩音机只工作在语音广播状态时，电路可以接入低频抑制电路，对100Hz以下频率衰 减，可有效抑制电源或其它低频干扰；c. 音质和音量调节形式有两种①.调节内置，不可随意调节，②.音质和音量调节旋钮外 露，可随时调整；d. 扩音机有定压输出型和定阻输出型两种类型，每个远端的输出功率除了标称额定功率 以外，可以随机改变。e. 配有多组输出接口，可以满足各种形式配置需求。f. 扩音机进行了静音设计，待机状态时扬声器无噪声。参照图3，远端扩音机5设有接口识别和静噪单元、100Hz以下低频抑制单元，接口识 别和静噪单元和100Hz以下低频抑制单元分别与远端扩音机5的放大器相连。光端机是为远程播音系统配套的光纤传输设备，使远程指挥系统的播音范围不受电缆传 输距离的限制，可以延伸到任意地点。光端机对要传输的各种信号进行无压縮数字化处理，通过光纤传输到远方。光端机有多种型号，可以传输远程播音系统的双向音频、控制信号和 地址码信号，也可以从远端往控制中心传输1_4路各种制式的图像信号和其它控制信号。参照图4，中心端光端机3和远端光端机5结构相同，均设有数字信号处理器和与数字 信号处理器分别相连的数据接口转换器、接口识别器、D/A转换器和A/D转换器，以及一光 接口，数字信号处理器与光接口之间分别接有前置放大器和光驱动器。下面对本发明远程指挥系统中的主要电路进行说明。参照图5，在播音主机中，对多信号输入、输出处理单元的电原理图说明如下 IC1是双触发器，每一个和IC1相同的触发器，分别触发开通一个通道接口的播出信号 和回传信号通路。这样，每个通道播出信号和通道回传信号通道可以分别选通。 音频播出通道选通(1) .通道未选通时，IC1的b点和c点电位为"0"，电子开关IC4关闭，G点没有播出音 频信号输出，也没有直流电位。(2) .从播音主机的键盘和开关上输入选通指令，IC1的b点和c点的逻辑电平由0上升 为l，电子开关IC4开通，IC2输出的播出信号经接口送到后级设备。同时，M点的直流电位 也叠加在信号接口上一同输出到后级设备，该直流电位关闭后级设备的静噪功能。音频回传通道选通(1) .通道未选通时，IC1的d点和e点电位为"0"，电子开关IC5关闭，IC3没有回传的 音频信号输入。(2) .从播音主机键盘和开关上输入选通指令，IC1的d点和e点的逻辑电平由O上升为1， 电子开关IC5开通，回传的音频信号可以送到放大器IC3的输入端。参照图6，在播音主机中，对接口识别和静噪单元的电原理图说明如下 本发明远程指挥系统中，所有和音频信噪比有关的元器件，均选用优质低噪声元器件。 除此以外，各设备对远端播出的音频通道的输出、输入接口中，设计了独特的"接口识别" 电路。当系统"待机"时，或系统连接出现故障时，可以有效保证远端扩音机的"静噪"状 态。"接口识别"电路工作过程如下(1) .播出通道未选通时，IC1的b点和c点电位为"0"，电子开关IC4关闭，G点没有播 出音频信号输出，M点的直流电位也不能加到G点。后级设备接口的N点电位为"0"，静噪 电路启动。(2) .播出通道被选通时，IC1的b点和c点的逻辑电平由0上升为1，电子开关IC4开通，M点的直流电位也叠加在信号接口上一同输出到后级设备，关闭后级设备的静噪功能电路。 信号可以送到后级电路正常放大。 静噪电路工作过程如下(1) . IC2构成比较器，R6和R7把V+分压，经R9在IC2的"b"点形成比较电压参考值。(2) .播音主机的通道没有选通或是系统连接不良时，接口 "N"点直流电位为"0", IC2 的"a"点电位为"0"， IC2 "e"点电位为"1"， IC3导通，静噪电路启动，IC1的信号通路"f"点经C3被短路到地，放大器处于"静噪"状态。(3) .播音主机的通道选通后，播音主机的信号接口或者远端光端机的信号接口上，叠加 有直流电位，"N"点直流电位为"1"， IC2的"a"点电位为"1"， IC2 "e"点电位为"0"， IC3截止，静噪电路关闭，IC1输出的信号可以送到后级电路正常放大。(4) . R4、 R5的值足够大，对信号的分流可以忽略，也不会造成"N"点直流电位明显波 动，就不会给放大器引入附加噪声。(5) . IC2还可以从"H"点输出直流电位，控制光端机内播出音频信号通道的"通"或"断"。 参照图7，在远端扩音机中，对100Hz以下低频抑制单元的电原理图说明如下图7中，阻容C1、C2、R1、R2和运放IC1组成高通滤波器，该滤波器的转折频率是100Hz。 该滤波器串接于扩音机放大电路中，高于转折频率的信号可正常通过，低于100Hz的信号被 衰减4-6db。该滤波器用于扩音机中，可有效消除远端供电环境恶劣引入的干扰。参照图4，对光端机的电路传输过程说明如下。在远端，探测器的数据信号经数据接口转换器和数字信号处理器输出到报警控制器11, 控制信号则经数据接口转换器和数字信号处理器输出到相应设备。光端机对视频信号的传输 可以是单向的，与视频信号源连接的光端机发射，与监视器连接的光端机接收。光端机对视 频信号的传输也可以是双向的，每一端的光端机对于视频信号则既发又收。光端机发射视频信号时接有A/D转换器，光端机接收视频信号时接有D/A转换器。图像 采集器采集到的视频信号，通过光端机的视频接口，连接到A/D转换器转换成并行数字信号， 经数字信号处理器处理成为编码数字信号，光驱动器把处理后的数字信号输入光接口,该视频 数字信号经光纤传送到中心端光端机。光接口接收到的光信号经光电转换成电信号，经前置 放大后，送到数字信号处理器，把编码数字信号进行解码成为并行数字信号，再送到D/A转 换器变为可供监视器显示的视频信号。音频输入信号经过接口识别器传输到A/D转换器，经A/D转换成并行数字码后，送入数 字信号处理器处理。经过光纤传输到音频接收端的数字信号处理器进行解码处理，再经D/A转换器转换成可供扬声器发声的音频信号。数字信号处理器、A/D转换器和D/A转换器分别采用型号为EPM3128、 AD9280和 AD9708的芯片构成。在本发明远程指挥系统其他的实施例中，光传输设备替换为有线电缆，用电缆联接，可以 在小范围内实现同样的功能。通过对主要电路的说明，可以看出本发明远程指挥系统具有以下功能和效果-a. 可以同时对所有远端广播；b. 可以对单一远端广播；C.系统远端数量容易扩展；d. 远端可以灵活配置室外型扩音机组成系统；e. 可以对远端进行监听回传；f. 采用配套光纤传输系统，有效保证了信号的顺利传递，其信号传输可靠，控制动作灵 敏，使用方便，性能足以满足实际应用，为实现远程指挥提供了可靠的保障。
权利要求
1.一种远程指挥系统，包括中心端和若干远端的音频、视频设备，其特征在于还包括光传输设备，所述光传输设备包括若干中心端光端机(2)、光纤(3)和若干远端光机端(4)，用于连接中心端与远端的音频、视频设备；所述中心端音频、视频设备具有用于对远端的音频、视频设备进行选通的多信号输入、输出处理单元；所述中心端音频、视频设备的音频、视频信号通过所述光传输设备传输至所述远端的音频、视频设备用于指挥，所述远端的音频、视频设备的音频、视频信号通过所述光传输设备回传至所述中心端音频、视频设备用于采集和监控。
2. 根据权利要求1所述的远程指挥系统，其特征在于其中所述中心端音频、视频设备 包括播音主机(1)、视频切换器(10)、监视器(12)和报警控制器(11)，所述播音主机(1) 接有中心端话筒(13)和监听器(15);所述远端的音频、视频设备包括扩音机(5)、远端话 筒(8)、图像采集器(7)和探测器(6)，所述扩音机(2)接有扬声器(9)。
3. 据权利要求1或2所述的远程指挥系统，其特征在于其中所述播音主机(1)包括 MCU中心处理器、多信号输入、输出处理单元、通道控制器、输入接口、通道接口和/或USB 接口，所述多信号输入、输出处理单元与所述MCU中心处理器、输入接口及通道接口和/或 USB接口分别相连，所述通道控制器接于所述MCU中心处理器与所述通道接口和/或USB接 口之间。
4. 根据权利要求3所述的远程指挥系统，其特征在于其中所述远端扩音机(5)设有 接口识别和静噪单元、100Hz以下低频抑制单元，所述接口识别和静噪单元和100Hz以下低 频抑制单元分别与所述扩音机(5)的放大器相连。
5. 根据权利要求4的远程指挥系统，其特征在于其中所述中心端光端机(3)和远端 光端机(5)均设有数字信号处理器和与所述数字信号处理器分别相连的数据接口转换器、接 口识别器、D/A转换器和A/D转换器，以及一光接口，所述专用数字信号处理器与所述光接 口之间分别接有前置放大器和光驱动器。
6. 根据权利要求5的远程指挥系统，其特征在于其中所述光传输设备替换为有线电缆。
全文摘要
本发明一种远程指挥系统，包括中心端的播音主机、话筒和监听器；远端的扩音机、扬声器、话筒、图像采集器和探测器。播音主机包括MCU中心处理器、多信号输入、输出处理单元、通道控制器、输入接口、通道接口和/或USB接口。扩音机包括接口识别和静噪单元、100Hz以下低频抑制单元。光端机包括数字信号处理器、接口识别器、D/A转换器和A/D转换器、前置放大器、光驱动器和光接口。本发明远程指挥系统的优点是由于采用光纤传输和灵活配套室外型扩音机组成远端系统，远端数量容易扩展，可以任选远端区域并对远端进行监听回传，信号传输可靠、使用方便，为实现远程指挥提供了可靠的保障。
文档编号H04N7/22GK101335881SQ20071011802
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者斌 舒 申请人:斌 舒