4G无线网络广播

 1.1项目概述

农村智能广播系统是政府基本公共服务的重要传播媒介，发挥着舆论引导、政令传达、信息发布和智能广播的重要作用。2019年是夺取农村地区脱贫攻坚战的关键年，通过智能广播的搭建，使得政府的脱贫政策、创文宣传、美丽乡村建设等工作能进一步渗透到每个乡村。农村智能广播同时也是政府应急管理的重要手段，为适应国家公共应急预警信息发布和国家智能广播体系建设的需要，农村智能广播系统需要提升和完善相应功能，以承载各级人民政府在应对自然灾害、事故灾害、公共卫生和社会安全等突发公共事件处置中的信息发布和传播能力，最大程度确保人民群众财产安全。

国家广播电影电视总局一度提出“广播发展年”的要求，把农村4G无线广播放到更加突出的位置上，大力发展农村广播的基础设施建设，使之服务于社会主义新农村，使农村广播的作用得到应有的发挥，真正使农村广播的发展水平满足农村的需求，使之符合广播电视协调发展的要求。

1.2建设目标

依托现有网络接入方式，建设农村智能广播系统，在平时状态与紧急状态下的有效接收和快速转发，预留上级智能广播管理平台接口，实现全市智能广播“三级可控、三级插播、安全播出、上级优先、应急优先”功能。为广大城镇、农村人民群众提供广播服务，实现广播节目收转和播出、政府法律法规政策宣传与信息传达、应急预警信息发布、指导农业生产和丰富农村精神文化生活等功能。

1.3需求设计分析

农村智能广播系统具有使用设备多、分布广等特点，因此，系统设计应因地制宜，综合技术、产品与使用方便度等条件，打造最实用的系统。

具体设计思路如下：

1.以农村智能广播为方案设计主题，围绕每个镇、每个乡村进行设计；

2.以原有的市、镇、村的广域网为桥梁，构造全网络化、自动化、智能化广播系统；

3.科学分区，合理规划，可实现以乡村为单位，定时定点定节目，完成全自动化广播等大型功能设计。

项目需求如下：

（1）实现智能广播和日常广播的功能，满足并快速执行智能广播信息和镇、村广播信息的播发需求，在非应急时期充分发挥信息播发作用。

（2）实现市、镇、村三级农村智能广播平台的集中管理、联播联控，具备对全网设备运行状态、广播播放全流程及播放效果的监测监管，基本实现无人值守。

（3）系统具备多种安全机制，支持鉴权认证功能，具备防攻击、防篡改机制。

考虑到市宽带网络的覆盖情况，结合业务的实际需求和资金成本，方案采用互联网与无线调频技术相结合，建设我市农村应急预警广播“智能广播”系统工程的方案。

广播系统设计满足以下几大功能需求：

信息传播：利用背景音乐广播，传播天气预报等相关信息；

定时广播：利用公共广播系统，实现自动打铃；

多音源广播：利用公共广播系统，实现每个村播放不同的背景音乐；

背景音乐：利用公共广播系统播放轻松背景音乐、减少环境噪音；

紧急广播：紧急事故发生时，能及时播放紧急广播信息，快速起到紧急疏散人群作用。

1.4系统设计原则及依据

1.4.1设计原则

控制中心通过管理平台把平台信息及本地音源指令和音频信息通过采集器加密后变成数字信号进到网络传输网，借助移动基站网络送到各最终的室外4G接收终端4G收扩机或4G音柱，管理员也可通过GPRS手机网络把预警信息通过平台、手机等以打电话和短信的方式发送到4G接收终端。

市控制中心通过IP网络与镇控制中心互通，镇控制中心通过授权可对本镇下辖区域内广播终端进行节目播控。

控制中心可设立不同权限功能，市里为最高级，镇里为二级功能。市里可以切断控制当前每个乡镇的控制权限、播放权等（实际使用的管理权限可以根据用户的要求进行人性化设置改更）。

平台具有APP配置功能，市里2个账号、每个镇设立2个或更多的账号，管理员可通过APP和移动终端进行广播等相关业务操作：

1)能够查看广播记录（日志存档），并且要求语音和文字相互转换功能，实现播放记录可溯源；

2)设立广播播放审批流程，分层级进行，最高级为市里的账号权限，即市里的两个账号相互之间具有优先级，镇里的两个账号也具有优先级设置，市跟镇具有优先级设置。下级在未获得审批通过的情况下，无法开启广播软件。

3)没有授权的账号不能登录，授权的账号需要用户名和密码进行登录，如用户名与密码不一致则无法登录。

4)APP能实现实时监听广播内容，如有摄像头可实时监看现场情况。

5)APP具有紧急播报功能，即在APP上录入语音或者文字信息，通过审批后，可直接向指定终端播报出来。

6）管理员可通过网络远程登录到平台，播放平台媒体库音源，也可发布文本信息，并对编码器与终端进行相应的功能管理。

1.4.2设计依据

本方案依照用户对于背景音乐及紧急广播系统实际使用要求，按以下有关国家标准为依据，并且加入本公司的经验而设计：

1.《公共广播系统工程技术规范》GB-50526-2010

2.《 智能建筑设计标准》GB /T 50314-2006

3.《火灾报警与消防联动控制》JGJ/T16-92-24.1

4.《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2008

5.《火灾自动报警系统施工及验收规范》GBJ50166-2007

6.《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002

7.《综合布线系统工程验收规范》GB/T 50312-2007

8.《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》CECS119-2000

9.《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2012

10.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008

11.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）

12.《智能广播系统移动网络标准》

13.根据用户技术要求和相关建设环境，根据此规格书及最新版的有关标准对广播系统进行设计、施工和验收。

第二章、系统设计方案

在市级建设播控总平台，在乡镇建设乡镇级广播控制平台，乡镇级播控平台对上可实施与市级总平台的对接，实施上级指令及时跟进和传达，对下可直接远程监控各自然村工作状态，乡镇领导在乡镇级平台可直接调度各自然村。

在每个自然村安装4G无线广播应急终端集成箱，每个自然村布置2套4G广播应急终端，每个广播终端可驱动2-4个25W的高音喇叭 ，完全满足各个自然村的需求。

2.14G广播系统原理

2.1.1系统原理及组成：

系统采用数字网络音频传输技术，结合最先进的互联网技术，采用2G/3G/4G网络传输，每个终端集成2G/3G/4G无线技术、音频网络编码技术、功放驱动原理等构成，极大的节约成本以及实现优质的广播技术。

2.1.2结构原理图

2.1.3系统结构设计

本系统由音源系统、控制系统、分控中心、4G网络收扩机、喇叭扩声系统等组成。

市县和乡镇可以光纤接入网络，没有光纤网络的地方采用4G无线移动网络接入。

音源系统：由DVD、数字调谐器、话筒等组成。用户可根据实际情况选配：配置DVD一台，用于VCD、CD、DVD、MP3等光盘播放、一台数字播放器。配置数字调协器一台，用于转播中央人民广播电台和当地广播电台节目；配置话筒两只，用于播报、讲话。

数字网络控制系统：通过TCP/IP协议在乡镇之间传输控制，系统主机功能：

系统按预先编制的程序运行，可无人值守。每天可以手动或定时播放各类信息，播放各种农业资讯、防洪信息、新闻等节目。与众不同的是，不同的分区可单独定时，不同的分区在同一时刻可播放不同的节目。

分控中心：可以根据实际要求在每个乡镇、村等需要分控控制的地方布置分控中心，对本村的广播进行管理等。

4G网络收扩机:主要实现4G接入、音频编码、功放放大等功能。扩声系统，对每个终端安装扬声器进行扩声，采用25W/50W定阻扬声器。

该应急预警广播系统是指通过市级主服务器对镇级子服务器进行管理，主服务器和子服务器再对每个乡村进行管理。系统选型应从实际出发，综合智能广播建设规划情况，结合此次智能广播系统的投资规划，按照项目实际对广播系统使用功能的需求。

综上所述，本次工程方案采用数字IP专网广播、4G无线广播进行设计，在日后广播使用中具有传统广播系统无可比拟的功能优势和施工优势。

4G无线+IP专网广播其它广播系统（传统有线广播/无线调频方播）

1.采用网络传输+4G无线技术结合，避免重架线路，使用简单，安装扩展方便，覆盖区域宽广，保真音质，多节目输出。1.采用模拟线路传输，音质不佳，维护复杂、互动性差、距离传输近、节目单一、控制落后。

2.基于BS云网络架构，需要分布式控制，无需亲临机房，在任一计算机上均可实现远程分控。2.系统采用机房集中管控，所有操作需亲临机房，难以实现远程分控。

3.互动性能强，可与消防等系统联动，系统集成化。3.系统操作复杂，速度缓慢，节目种类受到局限，无法满足多节目场合需求。

4.系统安全可靠，可备份服务器、兼容传统广播信号等功能。4.模拟信号输出，线路损耗大、无法应对大型工程需求，扩展受限。

5.广播性能强，可独立、全区、远程广播，可多个话筒针对不同区域寻呼广播。5.系统广播扩展性极差，扩展分区需重新布线，容易破坏原有装修，同时施工费用成本极大增加。

6.利用移动网络基站，基站密度高，信号更稳定更强，同时利用现有己建的基站，更好的做到了资源的合理利用。6.调频广播需要新增成本建发射站，同时调频广播受无委会的管制，需要申请同时频率也受广播网络的管制，可用频率有限。

7.系统支持短信广播及电话广播，通过手机发送短信及播打电话进行快速广播，可用于学校需发布紧急信息及通知时使用，无需亲临机房。7.系统不支持短信广播及电话广播，当发生紧急事件无法第一时间发出通知或预警，存在极大的安全隐患，控制也极为不便。

8.4G广播不易受到外界电波影响，而且4G广播的压缩技术，可将干扰滤除，同时多重加密功能，使播放安全，可以更加严谨的做到防插播、漏播等现象。 8.调频广播同时调频信号易受环境天气等因素的影响，效果不易保证，同时随着现在复杂的社保现实，私有电台越来越来，容易受频率和信号的干扰，引起插播等不良现象。

9.4G广播完全基于有线和无线的移动网络，工作原理灵活，且数据传输为双向，整个系统前后端互动性强，应急手段及时，扩容性强。9.传统广播和调频广播属于单纯的单向广播，系统监管和扩容性有限。

10.移动网络2G/3G/4G同时存在，4G终端具有网络选择权，根据安装点的网络实际情况，若4G信号没有或不稳定时，设备会自主选择低版本的2G/3G移动信号以确保终端的正常使用。在2G模式下，已授权的手机号码可通过打电话或者发短信的方式进行广播。10.网络单一，若调频信号或者传统音频信号不强时，便会没有音频输出，或音质不干净。

2.2系统设计

本系统要求严格按照智能广播公共广播的设计要求，结合相关设计标准和建设图纸进行设计，公共广播系统设计要求主要满足智能广播背景音乐播放、信息发布、广播通知、紧急广播等使用需求。

2.2.1分区设置

根据项目的实际要求，任意的分区分点控制，可实现多个区域的独立控制和任意组合，可实现点对点进行控制，控制任意接收终端收扩机和室外音柱的开关及音量调节，并可独立开关或全开全关， 同时不同的终端可以同一时间播不同的内容，真正实现设备和内容的分区分点工作。亦可实现同时在不同分区同步播出相同内容。具体分区布置如下：

分区所在区域/分区名称实现作用

001区XXX村庄分区独立控制，播放个性化背景音乐，日常工作内容、政策信息宣传、地方精神文明建议等，实现短信广播、紧急广播、应急指挥等。

002区XXX村庄分区独立控制，播放个性化背景音乐，日常工作内容、政策信息宣传、地方精神文明建议等，实现短信广播、紧急广播、应急指挥等。

....区XXX村庄分区独立控制，播放个性化背景音乐，日常工作内容、政策信息宣传、地方精神文明建议等，实现短信广播、紧急广播、应急指挥等。

2.2.2控制中心设计

4G无线广播系统控制中心为市级广播控制室。系统基于网络，采用分布式架构，可在智能广播网镇、乡级设置控制点，具体设计如下：

控制点主要设备实现作用

市级广播控制室服务器系统运营管理，响应各终端点播请求服务，负责系统广播数据及音频信号传输，监管系统各音频终端工作状态，为系统提供节目资源服务。

多网集成数字智能广播平台管理软件

服务器加密狗

数字网络远程呼叫站

（桌面式IP话筒）实现对镇乡级广播控制中心下达政策，也可选择村级广播点进行讲话，方便上级领导与农民进行零距离沟通。

镇乡级广播控制中心工作站系统分控点，快捷对系统进行实时有效控制，对村级广播点广播宣传上级政策及通知村民代表开会，促使政策信息快速向农村传达。

数字网络远程呼叫站

（桌面式IP话筒）

2.2.3终端应用设计

4G无线网络广播系统背景音乐广播设备主要由音频解码终端、4G同络解码器、音频功率扩大器组成，具体设计如下：

场所区域终端设备类型实现作用

XXX村庄4G网络室外防雨收扩机通过4G网络解码终端解码音频信号到终端功率放大器进行音源信号放大后进入喇叭扩音系统。

XXX村庄4G网络室外防雨收扩机通过4G网络解码终端解码音频信号到终端功率放大器进行音源信号放大后进入喇叭扩音系统。

XXX村庄4G网络室外防雨收扩机通过4G网络解码终端解码音频信号到终端功率放大器进行音源信号放大后进入喇叭扩音系统。

2.2.4前端扬声器配置

扬声器的配置，关系到系统配置的规模与音质的优劣。设计原则如下：

1.首先确保背景音乐扬声器播放效果不出现声音偏差和死角；

2.其次保证背景音乐声音在日常播放中不影响人的正常对面谈话；

3.紧急事故时，能以最大声的效果进行播放，确保每个区域都要听到；

4.最后需考虑扬声器与现场环境设计的协调性，美观大方。

通过实地勘察，结合智能广播的扩声环境及以上原则进行扬声器设置，确保农村智能广播覆盖区域的声压级能达到广播声压级覆盖标准。

2.3系统功能

2.3.1基本功能

1)统一管理、多级分控：系统集IP网络技术与无线4G移动技术融为一体，可实现在市、镇乡各级平台统一管理，可对下属所有村级广播或单独一个村级广播点的控制，具有权限分配，权限高的可打断权限低的控制点。

2)远程广播：市级领导可通过寻呼话筒选择村级广播点进行讲话，方便上级领导、乡镇通过广播与农民进行零距离交流和沟通，促使政策信息快速化向农村传达。

3)信息发布：通过各级分控点，可编排农村生产技术、病虫害防治、致富等相关农业信息及气象预报、法律知识、新闻资讯、防洪、防火、防台风等相关节目信息，在每天早晨及傍晚自动播放，使农民得能及时的帮助和指导。

4)短信广播：在突发紧急事件时，镇乡、气象、水文等专人可通过编缉短信，实现短信紧急自动广播，可用于自然灾害、求救等紧急广播。

5)本地广播：按实际需求，各村委会可申请配置广播话筒喊话，广播宣传上级政策及通知村民开会，也可寻呼找人、播放背景音乐，营造和谐农村。

6)应急指挥、紧急广播：在发生台风、地震、暴雨、暴雪、洪涝、火灾等灾害时，在市、镇乡可随时启动广播系统，做为智能广播，向农民群众广播讲话，开展抢险救灾指导工作。

2.3.2支持实现功能

1)外接音源定时采播：采用软件编码终端功能，可把外接DVD、收音机、卡座等音源设备，馈送到终端进行播放。实现外部音源定时自动播放功能。

2)支持本地话筒\线路输入：系统设有话筒、线路输入口，可将本地话筒或DVD等线路信号接入。实现本地无线话筒讲话及本地外接音源播放信号放大功能。

3)远程呼叫控制：系统支持广域网连接，用户可在互联网上通过分控软件控制系统任务运行、节目播放、双向对讲、远程呼叫等。

4)消防联动报警功能：系统具有消防联动报警功能，当出现火灾或紧急事件时，系统接收消防触发信号，瞬间几秒内自动启动强切为火灾广播，向火灾区域自动播放消防语音广播。

5)实时监听：应用网络监听音箱通过IP广播服务软件设置，可对任何终端节目流进行监听，监控音频播放输出是否处于正常工作状态；也可在各分区终端上安装微型拾音器，可对现场环境进行实时监听。

6）自动播放：设备可根据节目单自动定时播放，实现无人值守，播放前系统自动打开相应区域各点4G终端的电源，播放完成后延时自动关闭。

7）定时广播：可根据广播内容、需要设置年、月、周、日播放列表，系统自动定时真正意义上的无人值守播放。

8）任意分区：可实现多个区域的独立控制和任意组合，可实现点对点进行控制，控制任意接收终端收扩机和室外音柱的开关及音量调节，并可独立开关或全开全关。

9）优先级设置 ：系统具有优先级别设置，智能广播优先于业务广播，智能广播按市、乡、村各级的管理权限进行权限设置。

2.3.3系统特点

1)全程网络化，数字化通信：系统采用网络数字化架构及网络传输控制管理，避免了传统音频广播的信号衰减与噪音，提供高保真音质的声音；

2)智能化设计，自动化操作：系统通过各项编程实现自动播放，定时播放、循环播放等智能化播放功能，图形菜单化界面设计，操作简单明了，管理方便快捷；

3)分布式架构，强大扩展性：系统采用分布式架构建设，施工简单方便。每增设一个IP广播点，只需增加4G网络无线终端即可。利用内部通信网络，广播系统与计算机网络系统可以共用，减少多网建设投入；

4)稳定可靠，零维护运转：系统借助于成熟的以太网络通讯技术，每一台终端设备相当于一台接入智能广播内部网的终端，系统采用独立网段设计，嵌入式主机等，在网络正常使用的情况下，实现系统零维护。

2.4系统安全设计

4G无线广播系统工程是在网络上运行的一套网络应用系统，系统包括对前端终端设备的远程控制，因此对系统安全控制要求比较高。本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生，为系统安全运行提供可靠保障。

2.4.1数据库安全

智能广播预警广播，分布广、点位较多，需要专业的数据库供数据存储及调用。本系统采用基于Microsoft数据库运行数据，可设置定时备份数据文件，并可采取服务器备份模式，保证系统稳定、可靠运行。

2.4.2设备安全

广播中控主机是4G无线广播系统的核心，也是系统的大脑，通过广播中控主机，可以实现全区域的广播设备控制及各项编程设置。因此，保障主机安全是系统顺利运行的关键，通过防毒保护以及服务器备份是中控主机主要安全控制措施，一旦主控主机出现故障，自动切换到备份主机运行；

通过监听功能，可以在机房内监听线路上音频输出是否正常，时刻检测前端功放设备的工作状态；

2.4.3数据传送安全

4G无线广播系统网络数据包采用专用格式加密，防止截取与窃听，。

智能广播预警系统通信建设是利用智能广播教育专用网，减少网络建设投入。网络架设通过防火墙、数据QOS等技术确保网络数据安全。