为生命安全而设计——高标准分散式公共广播系统分析

安全，我们共同关心的问题

公共安全始终是一个敏感而重要的问题，当之无愧地优先考虑，而及时、清晰的沟通对于实现这一目标至关重要。 其中，通过高标准、高鲁棒性和可靠性的去中心化公共广播系统，向公众传达清晰简洁的广播指引是最有保障的方式之一。

本文将讨论高标准分散式公共广播系统最常见的需求和功能特点，以及保证上述功能实现的相关部件和工作模式，以及如何处理和处理单台设备甚至故障的故障。整个系统。

公共广播系统三要素

公共广播已经从原来的乡村扩音器发展到可以在商场、酒店、机场、建筑物内外、甚至建筑物之间实现特定区域寻呼的系统。 我们会发现系统的覆盖范围越来越大，覆盖范围分区也越来越细。 传统的集中式公共广播系统将所有信号集中到一台核心设备进行统一分配和管理，面对这样的发展，将面临传输、系统容量和安全三个方面的制约。

传输：公共广播设备要实现寻呼广播功能需要供电、控制和音频三个基础，因此广播系统的传输核心是能够在公共广播系统中同时传输供电、控制和音频。最简单的方法。 随着系统覆盖范围的扩大，同时面临以下两个问题：传输信道容量问题和传输距离问题。 随着网络技术的发展，许多厂商发现网络或网线是解决传输问题成本最低、最灵活通用的选择。 POE解决供电问题，TCP/IP解决控制问题，通过交换网络甚至路由网络解决传输问题。 迄今为止，大量基于网络传输的广播系统已经诞生，而此时传输面临的最大问题就是采用压缩流媒体传输。 ，音质大打折扣，不可否认基于流媒体的广播系统在低规格场合有很大的市场。 但在机场、星级酒店、商场等对音频系统要求越来越高的场所，流媒体解决方案将无法满足需求。 因此，同期开发的一些具有技术实力的专业DSP厂商，通过采用专业的音频传输协议，实现了稳定可靠、极低延迟的音频传输。 此类系统用于音频要求较高的地方。 采用POE供电+TCP/IP控制+专业音频传输协议的模式可以很好地解决广电系统面临的传输困境。

系统容量：由于核心矩阵的容量并不是无限供应的。 但广电系统的工程周期较长，且多是分阶段进行。 巨大的挑战是如何选择最合适的核心矩阵尺寸。 前期投入最大的矩阵，显然不符合大家的预期。 投资一个能够满足当前需求的矩阵，意味着后期需要投入更多的矩阵来完成所有系统的整合，而整合系统往往意味着倒闭，这也是用户不希望看到的原因。 如何面对日益增长的用户需求与投资之间的矛盾，摆在传统公共广播系统面前。

安全：公共广播系统正在逐步承担语音救援的责任。 系统的安全性成为系统面临的最大问题。 完整的系统备份解决方案是系统稳定性和安全性的最终解决方案。 但要实现真正完整的备份几乎是不可能的。 安全是传统公共广播系统面临的核心和根本问题。

基于以上问题，高标准的非集中式公共广播系统应运而生。 应采用网络化架构，通过专业的音频协议解决信号传输问题，同时将音频处理部分分散到各个终端节点，信号路由通过网络直接实现，即信号直接从终端传输出去。输入端通过网络到输出端，控制管理采​​用TCP/IP直接接入网络进行控制。 如下所示：

采用非集中式系统架构将从根本上解决系统传输问题，理论上系统可以通过以太网到达。 此时的系统容量不具备核心矩阵概念公共广播系统，直接通过网络实现音频路由，因此容量仅与带宽和相关专业网络音频的限制有关。

在谈到系统安全时，它提出了一个全新的角度——它不能保证永远100%运行，但可以保证100%不会出现故障。 此时，不会出现系统整体故障。 当某个设备出现故障时，只会影响该设备负责的区域或功能。 而此时的备份与过去传统的集中式备份的概念完全不同。 采用模块化备份，备份的成本也会大大降低，备份的效率也会大大提高。 而这也是高标准的去中心化公共广播系统最终能够胜任日益关注的安全问题的核心理念。

网络至关重要

前面提到，系统原有的核心矩阵被转移到网络上进行信号路由。 正是因为网络能够实现去中心化的架构，所以我们去中心化的公共广播系统才能建立起来。 而且由于网络的备份技术适用范围更广，成本更低，这也是一个重要因素。 因此，此时高标准的公共广播系统网络必须具备足够的健壮性和故障管理能力。

由于控制、音频和电源都严重依赖以太网，因此网络的稳定性和可靠性至关重要。 最常见的例子是网线在某处被切断。 在可靠的网络下，网络会自动重新协商一条路径来绕过中断。 而且切换速度快到几乎无法察觉。 所以RSTP（Rapid Tree）或者REP（REP）在很多安全网络环境中是必须的。

公共广播系统关键设备连接的开关还应当具有故障逻辑输出功能。 通过这样可以通知管理员当前网络出现故障，需要处理。

高标准非集中式公共广播系统的网络必须与其他网络数据完全隔离，其原因主要来自于带宽的限制。 最可靠的方法自然是使用物理上独立的交换机和电缆。 当然，为了实现这种分离，也可以在现有的网络基础设施上创建VLAN来连接公共广播系统和相关控制设备。 在部署这样的公共广播系统时，对网络技能和经验的要求会更高。

高规格分散式公共广播系统组件概述

公共广播系统在建筑设施的日常运行、监控和紧急疏散中发挥着重要作用。 由于使用网络，无需像传统公共广播系统那样在电缆和安装上花费大量时间和金钱。 同时，根据不同国家的规定，需要满足相应的公共安全设备要求。

输出设备。 放大器故障可能是所有公共广播系统中最常见的。 这可能是通道故障（功放的某个通道工作不正常），当然也可能是设备故障（整个设备瘫痪）。 在高标准的分散式公共广播系统中，功放具备多级后备和前瞻保护措施，以避免功放故障是非常有必要的。 而这通常包括以下三个层面的通道备份、设备备份和网络备份：

通道备份。 每个放大器通道将负责建筑物相应区域的扬声器，并且可以指定其中一些通道​​进行备份切换。 例如：通道1出现故障，会自动切换到通道2。当然，也可以实现其中一个通道对其他几个通道进行备份。

设备备份。 在这种情况下，一个放大器的所有通道都用作另一个（两个完全独立的设备）的备份。 如前所述，当两块卡的电源均出现故障时，通道备份将不起作用。 设备备份可以应对这种情况。 使用设备备份的另一个优点是两个设备可以独立供电并相互隔离。

网络备份。 高标准非集中式公共广播系统应配备主用和备用以太网端口。 通过连接不同的以太网交换机，形成了备份架构。 这确保了即使其中一个交换机发生故障，放大器仍将连接到网络。

输入设备。 高规格分散公共广播系统的输入设备将包括桌面或硬装寻呼基站，建筑设施管理人员可以通过这些基站发布公告。

在一个高可靠的系统中，所有组件的监控应该定期报告并自动记录，并且系统可以发送相应的通知或警报，以便管理员更换或修复有故障的设备组件。

服务器和控制器当今的公共广播系统大多采用预先录制的语音，其工作方式是通过系统的计划任务或员工的某些按钮等来触发信息服务器播放语音。 高规格分散式公共广播系统的信息服务器支持多种功能公共广播系统，包括预录语音消息的存储和回放、自动定时和事件调度、VoIP寻呼接口等。

为了保证系统随时有完整备份，可以添加第二台信息服务器连接到网络，配置为与主服务器完全一致的“镜像系统”。 当主服务器出现故障时，备用服务器将无缝、自动接管所有功能。 最实用的建议是将此镜像服务器放置在建筑物中与主服务器不同的部分。 这是一个重要的节点，可以保证系统在大灾难面前仍然能够正常工作。

如果高标准的公共广播系统要与紧急或火灾报警系统连接，则需要接口设备来完成两者之间的连接。 当发生化学品泄漏或火灾时，紧急或火灾报警系统向公共广播系统发出警报，公共广播系统将向相应区域的扬声器广播相应的警报信息。

连接火灾报警信号和公共广播系统通常通过单个接口设备来完成。 为了满足EN54-16标准，该设备需要内置多个备份。 例如，任何消防安全接口设备应符合以下规定：

◆ 主备网口。 本设计主要用于连接备份网络。 如果主网口与备用网口失去连接，则会自动激活。

◆ 三重备用电源。 主电源接口最好具有使用备用蓄电池电源的能力，备用电源端口也应提供这样的电池电源（双备份）。 同时，额外增加一级电源将进一步提高可靠性，确保即使主备电源断电时，设备仍具有报错能力。

◆ 实时监控设备关键故障端口状态。 系统错误的报警是通过设备的逻辑输出端口完成的。 如果端口连接的线路出现中断或短路，系统应及时发出错误警告。 消防对接设备的同一报警输入端口也应受到系统监控。

◆具备监控整个系统所有设备状态的能力。 所有应急或消防相关设备系统应能够监控其功能是否完整，所有网络路径也应处于监控状态（需要连接交换机）。 确保有相应的故障指示。

◆干接点闭合信号触发外部系统。 如果接口设备发生故障，该设备应具有关闭两条干接触线的能力，从而触发建筑物的其他部分对接口设备的故障进行报警。

确保功率放大器高可靠性的其他重要特性

1. 扬声器线路监控。 连接到扬声器链路末端的设备，通过监听听不见的测试音向系统报告放大器所连接的扬声器线路的状态。

2、环境噪声补偿。 通过在一定空间放置噪声感应麦克风，测量当前环境噪声水平，并根据当前噪声自动调节广播语音的音量。

3.内置紧急语音存储。 将这一小块内存直接集成到 PA 上至关重要。 这保证了非集中式公共广播系统不会出现单点故障——即使整个网络已经瘫痪，只要功放的电源仍然存在，存储上的紧急语音就会继续被播放。

功放的供电也应由UPS来完成，即使在断电的情况下也能保证系统的全部功能。 提供放大器备份（通道和设备）和线路末端监控将确保系统的最高水平的连续监控。 没有人能保证每一个音箱都正常工作，如何处理某个链路音箱故障导致其后的所有音箱都无法发声，建议是考虑加装音箱，连接更多的音箱线。 通过备用通道或设备连接的扬声器必须至少能够确保关键区域的收听覆盖。

其他考虑因素

高标准非集中式公共广播系统的硬件设备应便于管理。 经过基本和简单的培训后，建筑设施的管理员应该能够轻松地维护和管理建筑设施。 这是确保最短系统停机时间的重要属性。 本地管理员可以快速、安全地更换故障设备。

另外值得一提的是，设备的防尘性能也是一个指标。 所有设备应至少具有 IP-30 防尘等级。

总结

在高可靠的环境下，高标准去中心化公共广播系统工作的几个重要方面：

◆ 重点地点设有充足的寻呼基站，并由系统定期自动监测。 设备日志记录所有状态，同时信息服务器备份所有设备的日志和配置记录。

◆ 功放应具有通道或整机备份、网络备份、扬声器线路终端监控、环境噪声补偿、内置紧急语音留言存储器，各关键设备应采用不间断UPS供电（如功放、服务器、交换机等） ， ETC。）。 信息服务器的镜像备份保证所有重要功能的实现（如消息广播、VoIP寻呼接口等） 生命安全接口需要建设多备份（如果公共广播系统需要与公共广播系统连接）应急或消防系统），基于标准网络架构，配合RSTP和故障逻辑输出。

◆故障设备可由工作人员轻松更换，无需任何额外操作。 防尘指标至关重要。

当我们在讨论公共安全相关系统时，如何提供最灵活、最可扩展、最安全可靠的系统是我们最关心的。 对于系统的安全来说，并不总是保证整个系统的运行，让系统面临整体瘫痪的风险。 相反，应该保证系统中的某一台设备仍然能够工作并完成其功能，而一套完整的监控报警系统才是我们应该思考的方向。 这就是高标准的去中心化公共广播系统的设计理念。

什么是“三合一”场所？

“三位一体”场所是指将住宿、生产、仓储、营业等功能非法混杂在同一空间内的建筑。 同一建筑空间可以是独立的建筑，也可以是建筑的一部分，住宿与其他功能之间没有有效的防火分隔。

“三合一”场所安全隐患

1、违章建筑居多，消防安全基础条件差；

2、防火距离不够，消防设施配置不够；

3、场地功能复杂，消防水源缺乏，扑救困难；

4、从业人员消防安全意识淡薄，逃生自救能力弱；

“三合一”场所的危害

1、容易形成大面积燃烧；

2、逃生困难，容易造成人员伤亡；

3、烟雾浓，窒息危险；

4、灭火救援难度加大。

住宿、生产、储存、作业共用场所消防安全技术要求

(GA 703-2007)

介绍

在现有厂房、仓库、商场内设置职工宿舍，或在住宅等民用建筑内从事生产、仓储、经营活动，住宿部分及其他部分未按规定采用必要的防火分隔和防火设施. 此类建筑的消防安全条件与建筑性质不相适应，具有较高的火灾隐患。 为贯彻落实国家消防工作方针政策，预防和减少火灾，保障人身安全，为火灾隐患治理提供依据，制定本标准。

住宿、生产、储存、作业共用场所消防安全技术要求

1 适用范围

本标准提出了住宿、生产、仓储、经营共用场所（俗称“三合一”，以下简称“共用场所”）的限制条件，规定了防火分隔措施、疏散设施、消防设施、共用场所防火措施。 源头控制等消防安全技术要求。

本标准适用于现有住所及联营生产、仓储、经营场所的消防安全管理。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。 但是，鼓励基于本标准达成协议的各方研究和使用这些文件的最新版本。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

独立的烟雾和火灾探测报警器

建筑设计防火规范

自动喷水灭火系统设计规范

火灾自动报警系统设计规范

建筑灭火器配置设计规范

建筑室内装饰防火设计规范

建筑室内装修防火施工及验收规范

3个学期

下列术语和定义适用于本标准。

3.1 以住宿、生产、储存、经营等一种或多种为目的混合在同一连通空间内的场所。

4条基本规则

4.1 下列建筑物不应设置公共场所：

a) 具有甲、乙类火灾隐患的生产、储存、经营场所；

b) 耐火等级为Ⅲ级及以下的建筑物；

c) 厂房和仓库；

d) 建筑面积较大的商场、市场等公共建筑；

e) 地下结构。

4.2 符合下列条件之一的合用场所，宿舍部分与非宿舍部分应采用不设门窗开口的防火墙和耐火等级不低于不超过1.50h，宿舍和非宿舍部分应设置独立的疏散设施； 当难以完全分离时，不应提供人员住宿：

a) 共享场所建筑高度大于15m；

b) 共享场所的建筑面积大于；

c) 合租人数超过20人。

4.3 除4.2以外的其他共用场所，当难以执行4.2的规定时，应符合下列规定：

a) 宿舍和非宿舍部分应设置火灾自动报警系统或独立的烟雾探测报警器；

b) 起居区和非起居区之间应设置防火分隔； 无法分开时，共用场所应设置自动喷水灭火系统或自动喷水灭火系统局部施药系统；

c) 宿舍和非宿舍部分应设置独立的疏散设施； 确有困难时，应设置独立的辅助疏散设施。

4.4 共用场所的疏散门应为向疏散方向开启的平开门，并应保证发生火灾时人员能够从内部轻松开启。

4.5 共用场所使用的疏散楼梯应通向屋顶平台。

4.6 共用场所应配备灭火器、消防应急照明灯、手提式消防水带。

4.7 对于层数不超过2层、建筑面积不超过300m2、住宿人数不超过5人的小型联用场所，如实施本标准有关防火分隔措施和规定确有困难的，自动喷水灭火系统，宜设置独立的烟火探测报警器； 人员住所宜设置在一楼，并与出口直接相连。

4.8 共用空间安全出口和辅助疏散出口的宽度应满足人员安全疏散的需要。

5 防火分隔措施

5.14.3中的防火分隔措施应采用耐火极限不低于2h的不燃墙和耐火极限不低于1.5h的楼板。 确需靠墙开门时，应为常闭型乙级防火门。

采用室内封闭式楼梯间时，封闭式楼梯间的门应为常闭式乙级防火门，封闭式楼梯间首层应直通室外或扩建封闭式楼梯间直通室外。

5.2 起居室的内隔墙应为不燃材料，并应砌至楼层底部。

5.3 两个共用场所之间或共用场所与其他场所之间，宜采用无门窗防火墙和1.50h楼板防火分隔。

6 辅助疏散设施

6.1 设有逃生避难设施的室外金属梯、阳台和外窗可作为共用场所的辅助疏散设施。 逃生避难设施的设置应当符合有关建筑物逃生避难设施的配置标准。

6.2 共用场所的外窗或阳台不应设置金属围栏，必须设置时，应易于从内部打开。

6.3 用于协助疏散的外窗，窗高不应小于1.0m，宽度不应小于0.8m，窗台下沿至室内地面的高度不应超过大于1.2m。

7 自动灭火和火灾自动报警

7.1 自动喷水灭火系统和共用场所自动喷水灭火系统的设置应符合规定。

7.2 共用场所火灾自动报警系统和独立的感烟、火灾探测报警器的设置，应符合本条例的规定。

7.3 疏散走道、房屋、有火灾隐患的房间、疏散楼梯的顶部应设置火灾探测报警器。

7.4 安装非独立感烟火灾报警器的场所，宜设置紧急广播喇叭或火灾报警装置。

7.5 独立的烟雾火灾探测报警器、紧急广播喇叭或火灾报警装置的声压级应高于背景噪声15db，并应保证宿舍内人员都能听到火灾报警声音信号。

7.6 独立电池供电的感烟报警器，应定期更换电池。

8火源控制

8.1 除厨房外，液化石油气罐和甲、乙、丙类易燃液体不得共用和存放。 存放液化石油气罐的厨房应当采取防火分隔措施，并设置自然通风窗。

8.2 共用场所消防配电线路的布设应符合要求。 其他配电线路的敷设应符合下列要求：

a) 电气线路规格应满足电气设备的负载要求； 临时电路不应随意连接。

b) 电气线路的敷设应避开可燃材料； 无法避免时，应采取穿金属管、阻燃塑料管等防火措施；

c) 当吊顶由可燃材料制成或吊顶内有可燃材料时，吊顶内的电气线路应穿金属管或阻燃塑料管。

8.3 共用场所电气设备的使用管理应符合下列要求：

a) 不应超载；

b) 不得使用铜线、铁线等更换保险丝；

c) 使用电炉、电暖器、电暖器、电饭锅、电熨斗、电热毯等电热器具后，应采取拔掉电源插头等措施切断电源；

d) 电气设备长期使用时，应观察设备、器具的温度，及时降温；

e) 产生高温或使用明火的设备,应限制周围可燃物,使用时应有专人监护。

8.4 建筑物内的照明装置应符合下列要求：

a) 照明灯具表面高温部位接近可燃物时，应采取隔热、散热等防火措施；

b) 吸顶灯、嵌灯和使用额定功率超过100W的卤钨灯和白炽灯的嵌灯，其引入线应用瓷管、矿棉等不燃材料保护；

c) 卤钨灯、高压钠灯、金属卤化物光源、荧光高压汞灯(含电感镇流器)、超过60W的白炽灯不应直接安装在可燃装饰材料或可燃物体上。

8.5 共用场所应使用火、电、油、气的消防安全管理制度。

9 其他要求

9.1 灭火器的配置应符合规定。 消防应急照明的设置应当符合规定。

9.2 共享场所的室内装修材料应符合和要求。

9.3 户外广告牌、遮阳篷应采用不燃或阻燃材料，不应影响室内的照明、通风、辅助疏散设施的使用、消防车的通行和灭火救援作业。

9.4 在共用场所集中地区，当市政消防给水不能满足要求时，应充分利用天然水源或设置室外消防水池，消防水池容量不应小于200m3 .

9.5 在共用场所集中的区域，应建立专兼职消防队伍，并配备相应的消防车辆和救援器材。

9.6 共用场所的消防安全除应符合本标准外火灾报警系统，还应符合现行有关国家标准和地方有关法规的要求。

“三合一”场所现阶段不能完全消除，但有住宿时，必须符合消防技术规范要求。

几点提醒

作业人员是消防安全的第一责任人，应对自身和家人的安全负责。 宿舍区由防火隔墙和防火门与其他区域隔开，宿舍区单独设置紧急逃生出口。 一楼慎用卷帘门，尤其是电动卷帘门。 控制过夜人数。

电气接线应标准化。 电动汽车/电池不能在室内充电，尤其是在晚上。

在防盗的同时，更要注意防火。 应安装火灾报警设备：独立的火灾探测器，以提高探测初火的能力。

惩罚

《消防法》（2019年修正案）第十九条 生产、储存、经营易燃易爆危险品的，不得与居住场所设置在同一建筑物内火灾报警系统，并应当与居住场所保持安全距离。

生产、储存、经营其他物品的场所与居住场所设置在同一建筑物内的，应当符合国家工程建设消防技术标准。

第六十一条 生产、储存、经营易燃易爆危险品与住所位于同一建筑物内，或者未与住所保持安全距离的，责令停产停业，处以罚款不少于5000元但不少于50000元。 处一万元以下罚款。

生产、储存、经营其他物品与居住场所在同一建筑物内，不符合消防技术标准的，依照前款规定处罚。

《安全生产法》

第三十九条 生产、经营、储存、使用危险品的车间、仓库、仓库不得与职工宿舍在同一建筑物内，并应当与职工宿舍保持安全距离。

生产经营场所和职工宿舍应当设有符合应急疏散要求、标志清晰、畅通无阻的出口。 禁止锁闭、堵塞生产经营场所和职工宿舍的出口。

第一百零二条 生产经营单位有下列行为之一的，责令限期改正，可以处五万元以下罚款，并可以对直接负责的主管人员和其他直接责任人员处1万元以下罚款； 逾期不改正的，责令停产停业整顿；逾期不改正的，责令停产停业整顿；构成犯罪的，依法追究刑事责任。 构成犯罪的，依照刑法有关规定追究刑事责任：

（一）生产、经营、储存、使用危险品的车间、商店、仓库与职工宿舍在同一建筑物内，或者与职工宿舍的距离不符合安全要求的；

（二）生产经营场所、职工宿舍未设置符合应急疏散需要、标志明显、畅通无阻的出口，或者锁闭、堵塞生产经营场所、职工宿舍出口的。