中協(xié)智能建成全國首家沭陽縣級由教育局統(tǒng)一管理數(shù)字網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)工程
中協(xié)智能建設首家沭陽縣級數(shù)字廣播系統(tǒng)工程
新年初始,教育部辦公廳即印發(fā)了《2017年教育信息化工作要點》,其中明確要求組建若干區(qū)域?qū)W校聯(lián)盟,推進信息化技術與教育教學深度融合。江蘇中協(xié)智能科技有限公司(以下簡稱“中協(xié)智能”)幫助沭陽縣建設網(wǎng)絡數(shù)字校園廣播,作為首家實現(xiàn)縣級網(wǎng)絡數(shù)字校園廣播的樣板工程,也成為了教育行業(yè)和公共廣播行業(yè)內(nèi)的標桿案例。

▲沭陽中學
國家要求 教育所需
2017年2月,教育部辦公廳印發(fā)《2017年教育信息化工作要點》,其中提到“中小學有6個目標,8項任務”,第5個目標明確指出:“深入推進信息技術與教育教學深度融合。針對不同信息化教學應用模式,試點組建若干區(qū)域、學校聯(lián)盟。出版教育部第一批教育信息化試點優(yōu)秀案例集,在基礎教育領域培育形成30個區(qū)域和60個學校示范案例。”
同時,在《國家中長 期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》中,也明確提出了信息化目標, 即建成人人可享有 優(yōu)質(zhì)教育資源的信息化學習環(huán)境,基本形成學習型社會的信息化支撐服務體系,基本實現(xiàn)所有地區(qū)和各級各類學校寬帶網(wǎng)絡的全面覆蓋,教育管理信息化水平顯著提高,信息技術與教育融合發(fā)展的水平顯著提升。
中協(xié)智能,擁有20多年教育行業(yè)與公共廣播行業(yè)運營經(jīng)驗,在面向全國教育行業(yè)客戶應用經(jīng)驗的基礎上,全新開發(fā)打造出的一款基于TCP/IP網(wǎng)絡通信、可跨平臺運行、全數(shù)字的智能廣播系統(tǒng)。并實現(xiàn)了以沭陽為樣板的全國首家縣級網(wǎng)絡數(shù)字校園廣播系統(tǒng)。
沭陽縣數(shù)字網(wǎng)絡校園廣播系統(tǒng) 先進設計架構
沭陽縣初步預估有178所學校需要信息化建設,當前學校對校園廣播系統(tǒng)功能的要求不斷增加,利用現(xiàn)代通訊技術,計算機技術,寬帶數(shù)字廣播技術等建立一套智能廣播系統(tǒng),系統(tǒng)在充分滿足學校語音教學、聽力訓練、聽力考試等需求的同時,還能夠滿足校園的各種廣播要求。
目前沭陽縣教育廣播用戶主要包括教育局、小學、初中及其他各類學校,具體需求分為兩級:1.教育局:方便管理、提升教學水平;2.中小學幼兒園及職業(yè)學校,分為兩種需求,常規(guī)需求:上下自動課鈴、課間音樂播放、播放通知、重要新聞、校領導講話、廣播找人、升旗活動、眼保健操、廣播操、轉播電臺節(jié)目;特殊需求:絕大部分學校需要有英語聽力訓練及考試,特別是高中會涉及到高考聽力考試,這對廣播系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很高的要求。
沭陽縣數(shù)字網(wǎng)絡校園廣播系統(tǒng)主要分為兩大部分,各部分均采用先進架構進行設計:

▲廣播控制中心
教育局控制中心方案設計
在教育局的中心機房內(nèi)配備1臺網(wǎng)絡廣播中心控制器,包括了配套的網(wǎng)絡軟件。廣播系統(tǒng)的服務器是整個系統(tǒng)的控制中心,設立在教育局端中心機房,采用后臺式標準服務器工作模式,開機系統(tǒng)即可自動運行。廣播系統(tǒng)的客戶端可設立在各個學校的廣播室,采用客戶端安裝與瀏覽器并行的工作模式,即能為學校提供應急廣播、定時廣播、針對性通知和信息發(fā)布等業(yè)務廣播功能,也能滿足于不同控制需求的移動式分控端。
廣播控制中心具備最高管理權限,能夠通過軟件瀏覽全縣所有學校內(nèi)網(wǎng)絡廣播設備的基本信息與工作狀態(tài)。系統(tǒng)能夠自動統(tǒng)計各個學校內(nèi)的網(wǎng)絡廣播終端總數(shù)量、上線數(shù)、離線數(shù)和上線率,以及全縣所有學校的網(wǎng)絡廣播終端總數(shù)量、上線數(shù)、離線數(shù)和上線率,并支持一鍵導出成報表文件。系統(tǒng)能夠以實際地點區(qū)域分組各個校工作站,按照實際地理片區(qū)進行劃分管理;也能夠以學校類型來分組各個校工作站,按照小初高等類型進行劃分管理。對于上線率低于一定范圍值的學校,系統(tǒng)能夠自動觸發(fā)報警提示,此時廣播控制中心能夠通過雙向?qū)χv模塊與指定校工作進行實時對講聯(lián)系,詢問當前廣播使用情況與故障原因。
同時再配置1只網(wǎng)絡尋呼話筒,可對管轄內(nèi)任意學校進行通知講話;可呼叫網(wǎng)內(nèi)尋呼話筒,并實現(xiàn)多人全雙工對講;可選取打開本地TXT文檔,并滾動其文本內(nèi)容,滾動速度可調(diào)節(jié)。1臺數(shù)字CD播放器、1臺數(shù)字調(diào)諧器作為音源設備可播放各類音樂。1臺網(wǎng)絡音頻采集終端將模擬音頻轉化成數(shù)字音源,配備1只網(wǎng)絡監(jiān)聽音箱。
各學校之間的互通:學校與學校之間可通過網(wǎng)絡尋呼話筒進行實時對講,互通信息與交流,同時可以實現(xiàn)音樂庫文件的資源共享。
學校到教育局的互通:各學??赏ㄟ^校內(nèi)的網(wǎng)絡尋呼話筒向教育局端進行撥號對講,匯報工作或?qū)W校廣播情況。
各學校網(wǎng)絡廣播方案設計
對于沭陽縣教育局校園廣播系統(tǒng),采用網(wǎng)絡多節(jié)目源可尋址廣播,此系統(tǒng)技術穩(wěn)定、結構簡潔、維護簡單,功能完善。我們將每所學校劃分為兩個區(qū):教學區(qū)(室內(nèi)尋址)、室外運動場。然后再根據(jù)每個區(qū)中的細節(jié)設計音箱、音柱的分布及分區(qū)情況,各大區(qū)都可實現(xiàn)本地的現(xiàn)場廣播。整個系統(tǒng)設計為一個主控中心、多個分控中心。主控廣播中心可控制全校的廣播(自動控制各分控中心的廣播),分控系統(tǒng)可控制本區(qū)域內(nèi)的廣播。考慮到設備的安全性及性價比,校園里所有室外擴音部分都采用全鋁防雨音柱,保證音質(zhì)清晰、宏厚、無噪音。
控制室設備:每所學??刂剖野惭b1臺PC管理終端、分控軟件1套;監(jiān)聽音箱1臺;1臺IP網(wǎng)絡音頻采集終端將模擬音頻轉化成數(shù)字音源;1臺數(shù)據(jù)轉換IP終端將串口協(xié)議轉換為網(wǎng)絡協(xié)議;IP網(wǎng)絡無線遙控器1只;CD播放器1臺、調(diào)諧器1臺作為音源設備播放各類音樂。以上設備用于對整個校區(qū)的所有廣播的科學控制進行智能化管理,并安裝于機柜內(nèi)。
校長室內(nèi):配備遠程數(shù)字呼叫站1臺可對任意班級進行通知講話;可呼叫網(wǎng)內(nèi)尋呼話筒,并實現(xiàn)多人全雙工對講;可選取打開本地TXT文檔,并滾動其文本內(nèi)容,滾動速度可調(diào)節(jié)。
教學區(qū)室內(nèi)可尋址音箱:設計每間教室廣播為網(wǎng)絡多節(jié)目源可尋址廣播,用于平時語音聽力時、多節(jié)目源同時尋址播放時采用網(wǎng)絡多節(jié)目源信號上播放廣播,在每個教室內(nèi)安裝一只尋址音箱,可以與多媒體共用音箱,達到本地擴音功能;由主控室統(tǒng)一控制,用于自動播放教學內(nèi)容、背景輕音樂、上下課鈴聲、廣播通知、廣播電臺等等。在課間和課外播放一些古典的、高雅的、輕松的背景音樂;播放英語磁帶營造良好的外語環(huán)境;播放一些校內(nèi)新聞趣事,讓師生在課余時間內(nèi)得到放松。
公共區(qū)域:設計在公共區(qū)域分別安裝10W室內(nèi)音柱和60W室外防雨音柱,配備相應功率的網(wǎng)絡數(shù)字功放,用于運動會的召開和及時播放各種通知及緊急通知;課余時間播放輕松的背景音樂和校園廣播節(jié)目,播放一些古典的、高雅的、輕松的背景音樂;播放一些校內(nèi)新聞趣事,讓師生在課余時間內(nèi)得到放松。平時由主控室控制廣播,集會或有其他需求時可本地控制本區(qū)域內(nèi)的廣播。
門衛(wèi):每所學校的門衛(wèi)室中安裝1臺撥號對講終端,用于通過雙向?qū)χv模塊與廣播主控室進行實時對講聯(lián)系,溝通當前廣播使用情況或警情。
首家縣級數(shù)字網(wǎng)絡校園廣播系統(tǒng) 特色功能明顯
作為全國首家縣級數(shù)字網(wǎng)絡校園廣播系統(tǒng),由中協(xié)智能幫助沭陽相關單位建設,其特色功能也十分明顯。
全網(wǎng)互聯(lián) 智能互通
沭陽縣網(wǎng)絡數(shù)字校廣播系統(tǒng)是將全縣所有的教育單位,包括教育管理單位(教育局)和教學基本單位(學校)等實現(xiàn)有效集成和順暢互通,通過趨于成熟的教育網(wǎng)網(wǎng)絡架構,在保證數(shù)據(jù)傳輸過程中可靠性和安全性的基礎上,實現(xiàn)教育局端對轄區(qū)內(nèi)各個學校秩序的管理,以及局端與校之間、校與校之間的資源共享和廣播協(xié)同。
此系統(tǒng)是全國首家以縣為單位建設的廣播系統(tǒng),這改變了傳統(tǒng)以學校為單元的建設方式,從而實現(xiàn)了以縣為中心,從縣教育局向全縣的教育單位分發(fā)廣播。另外,不僅教育局可以向各教育單位分發(fā)廣播,各教育單位也可以直接向教育局實現(xiàn)匯報,以實現(xiàn)雙向交互。

▲沭陽教育云計算中心

▲主控室
數(shù)網(wǎng)組網(wǎng) 全國領先
整個廣播系統(tǒng)采用IP網(wǎng)絡廣播設計,全程采用數(shù)據(jù)信號傳輸與控制,前沿的架構,不僅可尋址,同時也能夠?qū)崿F(xiàn)點對點的控制。由于采用網(wǎng)絡化傳輸,不受空間的限制,組網(wǎng)靈活,擴展方便。這一設計,使得沭陽縣廣播系統(tǒng)不僅在江蘇省內(nèi)屬于首家領先系統(tǒng),而且在全國都是非常先進的。
而且,系統(tǒng)所有設備均采用CMOS數(shù)字集成電路,這是國內(nèi)唯一做到公共廣播行業(yè)全數(shù)字式音頻調(diào)節(jié)解決方案??筛呔鹊貙σ纛l進行數(shù)字調(diào)節(jié),更為靈活地控制音頻信號的輸出精度。

▲現(xiàn)場圖

▲現(xiàn)場圖
分級管理 安全便利
廣播控制中心具備最高管理權限,能夠通過軟件瀏覽全縣所有學校內(nèi)網(wǎng)絡廣播設備的基本信息與工作狀態(tài)。系統(tǒng)能夠自動統(tǒng)計各個學校內(nèi)的網(wǎng)絡廣播終端總數(shù)量、上線數(shù)、離線數(shù)和上線率,以及全市所有學校的網(wǎng)絡廣播終端總數(shù)量、上線數(shù)、離線數(shù)和上線率,并支持一鍵導出成報表文件。
系統(tǒng)還能夠以實際地點區(qū)域分組各個校工作站,按照實際地理片區(qū)進行劃分管理;也能夠以學校類型來分組各個校工作站,按照小初高等類型進行劃分管理。對于上線率低于一定范圍值的學校,系統(tǒng)能夠自動觸發(fā)報警提示,此時廣播控制中心能夠通過雙向?qū)χv模塊與指定校工作進行實時對講聯(lián)系,詢問當前廣播使用情況與故障原因。

▲東小店中心小學

▲北丁集初級中學
分布式服務軟件 跨平臺+移動應用
廣播系統(tǒng)采用了基于AngularJS的B/S網(wǎng)絡架構和C/S混合架構,可通過Web的方式提供校園廣播系統(tǒng)的人機交互,即實現(xiàn)了跨平臺應用。同時,也加入了處理速度更快與使用體驗更佳的客戶端C/S應用,從信息技術與教育教學的深度融合出發(fā),以校園教學、校園安全和校園管理為基礎應用方向,牢牢構筑起業(yè)務應用體系,建成創(chuàng)新暢通、人人享有的信息化學習環(huán)境和管理環(huán)境。另外,系統(tǒng)支持iOS和Android兩大流行移動平臺,使得用戶可以將廣播系統(tǒng)裝進口袋,滿足了廣播使用者隨時隨地登錄管理的需求。

▲沭陽縣沂南小學

▲劉集第二中心幼兒園
數(shù)模兼容 硬編解碼
整個廣播系統(tǒng)除了支持數(shù)字信號的傳輸及控制外,設備還能夠兼容模擬信號,實現(xiàn)了模擬信號的輸入、輸出及錄制功能。同時,還兼容更多的輸入方式,比如網(wǎng)絡輸入、線路輸入、麥克風輸入(支持6.35mm和3.5mm等不同麥克風)、CD輸入(兼容VCD/DVD)等,甚至支持FM調(diào)頻和AM調(diào)幅輸入。另外,采用了自主知識產(chǎn)權的HD-IPA(Hard Digital IP Audio)硬編解碼技術,能在20ms以內(nèi)實現(xiàn)CD級音質(zhì)音頻的AD/DA采樣/還原,實現(xiàn)模擬/數(shù)字音頻同步傳輸,使得人耳能夠獲得幾乎零延時的廣播體驗。

▲隴集曹陳小學

▲馬廠中學
24*24音頻矩陣 多節(jié)目源播放
控制中心服務器是目前國內(nèi)最先進、功能強大的24*24音頻矩陣式網(wǎng)絡主機, 17英寸、5線電阻觸摸;支持24路線路及24路麥克輸入,可一對一、一對多、多對多矩陣24路模擬輸出;支持24路模擬音頻實時數(shù)字同步采樣;采用八位數(shù)字鎖屏密碼;支持電子地圖操作;支持TTS文本轉語音;可支持設置各個客戶端的賬戶權限范圍和廣播優(yōu)先級。
網(wǎng)絡廣播控制服務器軟件軟件是目前最新版,版本號:V1.0。后期隨時可免費升級,提供了標準的MFC動態(tài)鏈接庫,并支持第三方平臺嵌入式開發(fā),實現(xiàn)與其他系統(tǒng)平臺整合。
軟硬結合使得其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多節(jié)目源的播放,而且能實現(xiàn)多路模擬信號實時轉為多路數(shù)字信號輸出,可滿足多路數(shù)字音頻輸出的需要,即能夠?qū)崿F(xiàn)各個分控點在同一時間內(nèi)播放不同內(nèi)容廣播的需求,便于各種教學需要。
同時,主控制室可外接多路音源,并將多路音源對不同的分區(qū)進行播放,很好地解決了學校聽力考試時,需要分年級分時段廣播。

▲24*24音頻矩陣
更多擴展功能 做好終身服務
此次完成的沭陽縣數(shù)字廣播系統(tǒng)一期工程,在此之后,中協(xié)智能還將擴展功能,做好終身服務。

悅來薛方教學點
離線播放 雙線保障
這是擴展功用之一,可使得系統(tǒng)同時擁有主備服務保護、雙線音頻保護和網(wǎng)絡離線保護措施,有效保障系統(tǒng)穩(wěn)定。當主系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,能夠快速無縫地切換到備用系統(tǒng);當網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時,作息項仍能執(zhí)行,音頻文件仍能播放。

實驗中學
2.4G擴音 愛嗓護眼
據(jù)《教育研究》雜志介紹,教師中70%以上不同程度地患有喉炎及聲帶疾病,比歌唱演員的聲帶疾病患者比例還要高,為了有效保護教師的嗓子,擴音在教學過程中是必不可少的,傳統(tǒng)的教學擴音是手持有線麥克風,使用無線麥克風或佩戴小型擴聲器等方式,但這些傳統(tǒng)的擴音方式都有其致命的弱點:
手持有線麥克風嚴重束縛了教師的雙手和活動范圍;使用無線麥克風易被無線設備干擾,易產(chǎn)生嘯叫,增加教師負擔,需要充電或換電池也增加管理成本。
佩戴小型擴聲器的缺點也易而易見:聲場不均勻度明顯,教師和離教師近的學生接收到的音量很大,離教師遠的學生接收到的音量小,甚至聽不清楚,教師接收到的音量一直是最大的,長期使用會對教師聽覺造成傷害;音質(zhì)較差,特別是語言(語文或外語課)課程上使用小蜜蜂容易導致發(fā)音不標準;設備需要充電或換電池不僅增加管理上的負擔,也有可能會因為電池質(zhì)量問題而引起安全事件。
本系統(tǒng)后期可增加無線接收模塊,采用2.4GHz頻率通信,打開手持2.4G拾音麥克風即可與音箱自動配對,配對成功后可鎖頻并進行擴音。一只2.4G麥克風可以和多個不同的音箱進行配對連接,從而支持更多音箱的擴音。其連接方式為一對多的連接方式,一只2.4G麥克風可以多只音箱進行連接,最多可支持到120個頻道。
有了它,教師們不必再背著音箱即可高效人聲擴音,從而讓教師們更好地保護自己的嗓子。

湯澗九年制初中