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摘要：本文通过对IP网络广播系统在核事故应急响应能力建设工程中的应用分析，结合1121-405应急的设计，阐述核应急广播系统的设计原则、方案选型和系统构成。合理的核应急广播系统能够可靠的运行，有利于核应急事故处理时各项指令快速传达。
关键词：核应急；IP网络广播；调频寻址广播；数控广播
1、概述
核应急广播系统是核事故应急响应能力建设工程的一个重要的组成部分，用于事故状态下及时组织人员撤离疏散，平时作为厂内业务广播用于日常生产管理。
2、系统设计原则及方案
2.1系统设计原则
核应急广播系统须在保证可靠和安全的前提下，运用成熟可靠的技术方案来实现，同时还应具有良好的可扩展性。
2.2系统方案及组成
2.2.1系统方案选择
当前市面上的所有广播系统基本皆由以下四部分组成：音源设备、信号的放大和处理设备、传输线路和扬声器系统。现有广播基本都是采用模拟传输，人工管理的工作方式，系统易受环境干扰，多路广播时容易产生串音。当广播系统分区较多，规模较大时，就会出现安装复杂、维护不便和可管理性欠缺的难题。由于定压有线广播是严格按照阻抗与功率匹配的原则进行配置，往往因一台变压器或音箱故障而烧坏功放，影响整个广播。
IP网络广播系统是完全不同于传统广播系统、调频寻址广播系统和数控广播系统的产品。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它采用当今世界广泛使用的TCP/IP网络技术，将音频信号以标准IP包形式在局域网和广域网上进行传送，是一套采用数字传输的可实现双向音频扩声系统。音频信号采用MP3压缩算法压缩后传输，既占用网络带宽低（8k-128k）又能保证音质保真度，用户只需要保证网络的畅通，无需增加其它的维护就可以实现广播系统可靠的运行。IP网络广播彻底解决了传统广播系统存在的音质不佳，维护管理复杂，缺乏互动性等问题。IP网络广播系统设备使用简单，安装扩展方便，只需将音频终端接入计算机网络即可构成功能强大的数字化广播系统，同时也可以方便的将现有广播系统接入IP网络广播系统中。
综上所述，IP网络广播系统非常适合用于核应急指挥，既能音频信号无干扰传输及失真，又能保证线路和系统的可靠性。因此在多个核应急事故能力响应工程中都采用IP网络广播系统方案进行设计。
2.2.2系统方案设计
公共广播系统系统设计通常采用下列顺序进行：（1）广播扬声器的选用和布置；（2）广播系统分区；（3）广播功放的选用；（4）广播系统的构建。核应急广播系统将遵循上述顺序进行方案设计。
（1）广播扬声器的选用和布置
扬声器选型原则应根据使用环境选用不同类型不同规格的扬声器，在室内，宜选用天花扬声器、壁挂式扬声器或室内音柱。室外宜选用室外音柱或号角。核应急广播系统主要用于全厂室外广播，因此选用额定功率为20W，最大功率为30W的室外防水音柱作为室外扬声器。
广播扬声器以均匀、分散的原则布置于广播服务区内，其分散程度应保证服务区内的信噪比不小于15dB。考虑到发生事故时，现场可能十分混乱，为了紧急广播的需要，不应把本地噪声估计得太低。据此，核应急广播系统把事故时厂区的本底噪声视为65~70dB。照此推算，广播覆盖区的声压级宜在80~85dB以上。
鉴于广播扬声器通常是分散配置的，所以广播覆盖区的声压级可以近似地认为是单个广播扬声器的贡献。例如天花板扬声器的灵敏度约为88~93dB；额定功率约为3~10W。根据电声学理论以90dB/8W计算，在离扬声器8m处的声压级约为81dB。以上计算未考虑早期反射声群的贡献。在室内，早期反射声群和邻近扬声器贡献可使声压级增加2~3dB左右。
室外场所基本上没有早期反射声群，单个广播扬声器的有效覆盖范围只能取上文计算的下限。馈给扬声器（例如音柱）的信号电功率，每增加一倍（前提是该群组能够接受），声压级可提升3dB。须注意本处所提的“一倍”的含义：由1增至2是一倍；而由2须增至4才是一倍。另外，距离每增加1倍，声压级将下降6dB。根据上述规则不难推算室外音柱的布置间隔距离。例如，以核应急广播系统选用的室外音柱为例，其额定功率为20W，灵敏度约为100dB。根据电声学理论计算其有效的覆盖距离约为44m。因此，核应急广播系统的扬声器在道路上的布置间距按44m考虑。
（2）广播系统分区
一个广播服务区通常划分为若干个区域，分区方案的原则一般取决于用户的需要，也可以按照广播服务区的功能进行划分，每一个分区内，广播扬声器的总功率不能太大，需要考虑功放的容量和线路损耗等。另外还需要考虑广播服务区的地理位置分布等因素，以某工程实际项目为例，该厂有三块分散的厂区组成，分别为A厂区、B厂区和C厂区，B厂区和C厂区距A厂区约为2KM左右。因此B厂区和C厂区分别作为一个广播分区，由于A厂区范围较大，须将A厂区分为两个广播分区便于实施和管理，分为A厂区南和A厂区北。根据四个广播分区的面积及扬声器的布置原则，每个分区内的扬声器数量分别为：A厂区北26只、A厂区南30只、B厂区33只、C厂区24只。
（3）广播功放的选用
广播功放最重要指标是额定输出功率。应选用多大的额定输出功率，须视广播扬声器的总功率而定。该项目核应急广播系统设计时，线路衰耗补偿系数按K1=1.26考虑，老化系数按K2=1.2，另外根据每个分区扬声器的数量，四个广播分区的同时广播时的最大电功率分别为：A厂区北780W、A厂区南900W、B厂区990W、C厂区720W。根据相关公式计算并结合产品规格，即可得出四个分区的功放规格，分别为：A厂区北1500W、A厂区南1500W、B厂区1500W、C厂区1000W。
（4）广播系统的构建
IP网络广播系统核心由系统音频服务器、IP网络主控机和交换机组成，各个广播分区内的广播系统由光电转换器、IP网络音频终端、纯后级功放、避雷器和室外音柱组成。系统音频服务器负责音频流点播服务、计划任务处理、终端管理和权限管理等功能。管理节目库资源，为所有数字广播终端提供定时播放和实时点播服务。通过前置功放接入数字调谐器、CD播放器、话筒等模拟音频信号，实时采集压缩后直播到各数字广播终端。利用音频服务器软件可以将传统的音频节目转换成数字节目存储到系统服务器中，方便重复利用和同时使用。
3、结论
基于IP网络广播系统构建的核应急广播系统能够满足核应急对广播系统的需求，同时具有非常好的可扩展性，还可以根据需求接入各单体内的消防广播系统，组成覆盖全厂的室内外的广播系统。
论文作者:苗顺占
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/11
标签：广播系统论文; 厂区论文; 扬声器论文; 声压论文; 分区论文; 音频论文; 功放论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;