室外背景音乐系统
摘要：公共广播系统提供相应的背景音乐，业务广播及消防广播服务，其中背景音乐提供一个舒适安逸的环境，调节心情，并在不同的使用环境中提供与之相吻合的背景音乐；而应急广播系统，作为防灾保障，其火灾报警功能和紧急报警功能，在遇紧急情况时，能及时地采取措施，疏散相关人员，保护国家财产和人民生命的安全。背景音乐和应急广播系统，与安保和消防系统紧密结合，构成了整个的安全屏障；公共广播结合背景音乐系统功能，能够提供必要的服务信息、优美的音乐环境。
一、概述
公共广播系统提供相应的背景音乐，业务广播及消防广播服务，其中背景音乐提供一个舒适安逸的环境，调节心情，并在不同的使用环境中提供与之相吻合的背景音乐；而应急广播系统，作为防灾保障，其火灾报警功能和紧急报警功能，在遇紧急情况时，能及时地采取措施，疏散相关人员，保护国家财产和人民生命的安全。背景音乐和应急广播系统，与安保和消防系统紧密结合，构成了整个的安全屏障；公共广播结合背景音乐系统功能，能够提供必要的服务信息、优美的音乐环境。本次设计仅包括室外扬声器的设计、配置及施工。
系统应具有稳定性、可靠性、安全性。
二、设计应遵循标准
· 《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2000· 《工业企业通信接地设计规范》 GBJ79-1985
· 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92
· 《低压配电设计规范》 GB50054-95
· 《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95
· 《民用建筑电气设计规范》 GBJ/T16-92
· 《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-1998
· 《消防联动控制设备通用技术条件》 GB16806-1997
· 《火灾自动报警系统施工及验收规范》 GB50116-92
· 欧洲EN60849和IEC60849的有关规定
三、系统需求
本次设计的广播系统为紧急广播室外扬声器，通过室外音频电缆敷设至消防控制室，接入消防功放、矩阵等设备。具体需求
· 具有自动/手动强切功能：一旦紧急广播被遥控话筒或其它外接设备（火灾报警系统）紧急启动，公共广播系统的其它功能（背景音乐、一般广播等）将被暂停。系统仅执行预录的消防自动语音广播(警告和疏散广播)或消防话筒的手动广播，直到紧急广播状态解除。
· 设备本身不应配置任何电源开关以关闭设备电源，能确保系统于任何时间均可立即执行紧急广播。
· 紧急广播系统在2秒内实现紧急广播。
· 紧急广播的信号音和语音信息（包括警告和疏散内容）均以数码方式记录在语音存储卡内，具有不老化、不丢失等特点，并能向所有区域播报。
· 紧急广播系统具备系统检测功能且该功能为标准配置，通过该检测设备能使系统操作人员确保系统于任何时间均能运转正常。 紧急广播的检测采取软件设置启动，无需进行实际的紧急广播，造成不必要的慌乱。
· 紧急广播系统能实现功放自动备份切换功能。一旦某台功放发生故障，系统备份功放将自动接替故障功放，无需人工更换功放输入输出线路。
四、系统功能
4.1 总则根据业主的要求及现场的实际情况，我方在设计消防应急广播系统时总体指标满足如下功能。
· 语音清晰、自然、音质良好
· 多种方式信号输入、 多通道输出
· 高可靠性
· 提供符合中国有关消防广播规定的消防广播功能
· 提供多语种自动广播
· 通过网络传输、控制
· 可实现报警广播的自动播放，系统输入将服从设定的优先级控制和权限的控制，在允许范围内可对所有的输入音频信号进行优先级调整，强行插入的报警广播具有优先权。
· 可通过程序控制方便实现定点、分组（定片）广播、全体广播呼叫。
· 可随时对任一广播点播放背景音乐或广播呼叫信息，并能对输出的广播声音信息进行监听。
· 系统在进行消防或紧急广播时有自动、手动两种操作模式。火灾或紧急情况发生时，均能实现自动强行切换，并以最大音量同时向事故区、相邻层和相邻区播放不同的火灾广播（疏散与警告信息），控制室内有关人员也可通过紧急话筒向事故发生区域进行话筒紧急广播，及时指挥疏导、组织、调动人员。
· 系统应能够对外同时提供不低于10套的背景音乐，用户可人工控制播放背景音乐、商业信息，也可通过主机内的时钟定时器定时启动播放。
· 系统具有故障自检及隔离功能，系统运行中各项设备的动作状态是否异常及故障内容会被系统分析记忆，并可被打印。当系统设备发生故障或某一个回路扬声器发生短路时，应自动从主机上断开并报警，以保证功放及控制设备的安全，同时对日志进行记录，自动用电子邮件的形式向管理人员报告、发出报警信息。
· 系统主机应为标准的模块化配置，并提供标准接口及相关软件通信协议，以便系统集成。
· 广播应能用汉语、英语等多国语言播放，语言种类由用户选择，语音信息（包括警告和疏散内容）均应以数码方式记录在语音存储卡内，具有不老化、不丢失等特点。
· 公共广播系统可采用双电源供电系统，可接收双路电源，此外具有备用供电系统，保证在交流电断电时，使用24V免维护电池供电。系统主机具有备用电源检测功能和报警功能（本次设计考虑一路电源，不考虑备用电池）。
· 本系统采用全数字音频矩阵系统，各个构成单元以及各种安装件均应采用模块化结构，以便根据业主要求灵活地进行组合，扩展方便。
· 控制中心可以对其他分控中心播放背景音乐，业务广播，通知，紧急消防广播等。
· 控制中心音频信号源包括：CD机、卡座、AM/FM调谐器、分区呼叫遥控话筒。
· 功率放大器留有20%的备用容量，以便日后广播分区的扩容。
· 紧急广播系统应能在2秒内实现紧急广播。紧急广播系统设备本身不应配置任何电源开关以关闭设备电源，能确保系统于任何时间均可立即执行紧急广播。
· 紧急广播的信号音和语音信息（包括警告和疏散内容）均应以数码方式记录在语音存储卡内，具有不老化、不丢失等特点，并能向所有区域播报。
4.2 广播区的选择
· 参照消防分区
五、系统设备
5.1 扬声器· 扬声器均须配备多抽头之匹配变压器，以便于安装后控制扬声器之音量。
· 安装于室外应具备完好的防水措施，保护内部扬声设备的正常播放。
5.2 扬声器电缆
扬声器电缆须为镀锡软铜软对线，PVC绝缘PVC外护套。明敷时，电缆必须为平行扁平对线；穿电线管敷设宜为绞合对线。
电缆须满足下列特性：
· 耐压等级不低于交流250伏
· 导线至少为19股
· 导线截面在满足传输衰耗的前提下﹐还应满足下列要求：
· 导线穿管敷设芯线截面不应小于1.0mm2﹐多芯电缆芯线载载面不应小于0.5 mm2
· 缘厚度不小于0.55毫米
· 运行温度－20℃至60℃
六、设计指标
1) 声场强度背景音乐
背景音乐是以听音乐的人意识不到声源的位置为最佳，应具有柔和、清晰的音质作为设计目标。其设声计指标为：
· 室内压级均匀，平均声压级＝噪声等级＋（3－5）dB。
· 频带在100Hz－12000Hz，重放特性比较平直。
· 紧急广播
紧急广播是以听音的人在任何地方都能够听到清晰、准确的声音作为设计目的。其设计指标为：
· 室内声压级均匀，平均声压级＝88－94dB
· 频带在100－6000Hz，重放特性比较平直
· 根据前面所述噪声级可以确定本设计的平均声压级：
· 背景音乐声压级＝60－70dB
· 紧急广播声压级＝88－94dB
2) 传输频率特性
120-18000Hz，160-16000Hz在此频带内允许≤4dB的变化(1/3倍频程测量)；
3) 声场均匀度
声压级均匀，变化范围在6dB左右为好。
4) 可懂度
检测声音清晰度的主观评定指标。
5) 扬声器系统的性能指标
扬声器的频响范围是影响可懂度的重要因素，吸顶扬声器的频响范围在100Hz－14KHz就可以满足要求。功放的频响范围应优于扬声器的频响范围。
6) 功率放大器的配置
· 功放的容量按：P=K∑Pi格式计算
· 其中Pi为第I支路扬声器装接容量，K为同时系数
· 背景音乐系统：办公区域广播K取0.3
· 公共区域广播K取0.6
· 紧急广播系统： K取1.5（广播范围按照最大可能时选取）
七、设计主要考虑的因素
当设计应用于这样的建筑群广播系统时，我们必须清楚地了解其实际的需求，这样一套根据客户需求而量身定做的公共广播系统才可以更好的适用于该场合，应该考虑如下方面的内容：输入音源、分区设置，以及发生紧急事件时控制人群的管理广播等。1) 输入音源
输入音源主要包括公共广播系统的输入音源、扩声系统的输入音源、电话广播的输入音源。这些音源广播输出的全部区域，
2) 分区
广播区域划分应在满足火灾应急广播区域划分的前提下，满足建筑功能划分的需要。本工程地上部分按楼层划分区域，地下部分按照各科研楼所属地下各部分划分广播区域，话筒音源，可对每个区域或单独或编程或全部播出。
3) 信号管理
所有输入/输出信号都由数字音频矩阵中央管理器进行管理，通过广播系统的呼叫站可用来对各区域进行广播，。
八、深化设计方案及计算书
1) 前端扬声器设计每一个区域的分控室都可以独立管理本区广播系统，主控系统可以通过控制主机对每个分控中心进行统一管理。
2) 功率放大器设计
一般情况，输出功率满足整个大厦的最大要求，满足全域的全音量需要。根据消防规范，每个扬声器在紧急广播时的输出功率为扬声器的最大功率。扬声器线路传输电压一般为70V、100V、120V三档规格，本次方案采用定压传输方式并考虑减少线路损耗，我们采用100V定压传输，至扬声器的线路采用两线制。
3) 遥控话筒设计
遥控话筒与主机配合可对广播区域进行单选、多选或全选操作呼叫，操作时选择所要寻呼的区域，系统将自动中断被选区域的音乐节目。
广播话筒可以通过控制主机的设定来完成消防广播规范的N-1，N，N+1，也可以通过话筒上的分区按键来对每一个区域或多个区域进行业务广播。
消防紧急广播区域的切换和话筒选择，具有自动和手动两种方式，自动方式根据消防中心发来的火灾联动信号，手动选择可在消防中心遥控话筒上进行。
4) 紧急广播功能设计
本系统的消防广播功能非常重要，控制主机内的控制模块，既可以完成自动消防广播也可以完成手动消防广播。系统提供每个区一个干接点控制信号，与火灾自动报警系统连接，可以在控制主机内的功能键上设定每个干接点的广播分区，并且可以编程作“上一下一”的“三文治”式的消防广播，即N＋1，N，N－1楼层自动或手动的消防联动形式的消防广播，完全符合国内的消防要求，也可以根据需要由系统菜单编写消防联动区域，既灵活又方便。如：地下层发生火灾，首层及地下层同时报警。当发生火灾的时候，消防报警触发干接点，控制主机里紧急广播通道就会自动打开，而预录在数字模块里的紧急广播信息就会自动播送到相应的区域，根本不需人工操作，完全避免操作人员在火灾时慌乱所引起不可容许的错误。也可以通过消防人员确认后再启动此报警系统。消防广播以扬声器满功率形式播放，不受音量开关限制。
但发生火灾时，为了能够保证人员的顺利疏散，避免引起不必要的恐慌，所有的信号都应通过指挥中心统一协调调度后，才能播放。
5) 设备保障及安全功能设计
广播系统主机自带故障检测系统，检测主机工作状态以保证系统的正常运行。系统具有完备的设备监控功能，即对接入系统中的功放进行监控，当某台功放出现故障时，系统可以自动将其跳开，同时在机器面板上显示故障信息。
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