Матричный аудиоконтроллер PX-6216 и блок расширения контроллера ECS-6216MS

Спрос на многоканальные системы в России, как и во всем мире неизменно повышается. Трансляционные системы современных торгово-развлекательных центров, спортивных сооружений и других объектов комплексного строительства, кроме обязательного пожарного оповещения, должны выполнять ряд вспомогательных функций: фоновое музыкальное сопровождение для торговых залов и мест общего пользования, передача рекламной и служебной информации, трансляция сигналов региональной системы оповещения ГОЧС. Учитывая размеры и архитектуру таких объектов, система должна быть распределенной и масштабируемой с возможностью оперативного управления с помощью персонального компьютера.

Следуя мировым тенденциям, компания Inter-M выбрала многоканальные трансляционные системы одним из важнейших приоритетов развития на ближайшие годы. Начиная с 2011 года, были разработаны и запущены в производство около десятка различных моделей многоканальных усилителей мощности. Все они выполнены с применением самых современных энергоэффективных технологий, обеспечивающих выдающиеся эксплуатационные характеристики.

Не обошли стороной инновации и 6000-ю серию. Для основной линейки нового поколения рэк-систем Inter-M предложил решение на базе восьмиканального аудиоматричного контроллера PX-6216 и блоков расширения ECS-6216MS. Наглядный графический интерфейс программного обеспечения позволяет оперативно настраивать оборудование под текущие задачи, управлять источниками музыкальной трансляции, определять список зон вещания, индивидуально изменять громкость вещания в каналах. Дополнительным преимуществом новинок является возможность удаленного контроля системы оповещения с любого места локальной сети или сети Интернет.

Назначение

Матричный аудиоконтроллер PX-6216 предназначен для построения многоканальных систем оповещения и музыкальной трансляции с распределением звуковых сигналов от 10-ти фоновых и 6-ти приоритетных источников в восемь независимых аудиоканалов. Контроллер хранит информацию о конфигурации системы оповещения, осуществляет обмен данными с компьютером и другими устройствами системы.

Блок расширения ECS-6216MS обеспечивает прием сигналов от прибора охранно-пожарной сигнализации и предназначен для распределения усиленного сигнала по зонам оповещения. При использовании десяти блоков ECS-6216MS количество зон в системе оповещения достигает 160

Функциональные возможности и особенности

8 каналов трансляции

Аудиоматрица позволяет транслировать сигнал от любого из 10-ти фоновых и 6-ти приоритетных источников в любой из 8-ми независимых каналов.
До 160 зон оповещения

Для распределения усиленного сигнала по зонам оповещения в многоканальных системах используются блоки ECS-6216MS, каждый из которых рассчитан на 16 зон. Максимальное количество зон достигается при использовании одного матричного аудиоконтроллера PX-6216 и десяти блоков расширения контроллера ECS-6216MS.
Подключение ПК

С помощью компьютера можно дистанционно управлять всеми режимами работы матричного аудиоконтроллера PX-6216, регулировать уровень сигнала на каждом входе и выходе, менять амплитудно-частотные характеристики аудиосигналов, а также конфигурировать систему и осуществлять мониторинг оборудования. После настройки стоечное оборудование может работать как под управлением компьютера, так и полностью автономно, сохраняя способность выполнять основные функции.
Множество алгоритмов эвакуации

Матричный контроллер позволяет реализовать различные сценарии эвакуации из каждой зоны пожарного оповещения. Программирование алгоритмов эвакуации осуществляется с помощью персонального компьютера.
Подключение пожарной сигнализации

В блоках расширения ECS-6216MS предусмотрены входы для подключения «сухих контактов» от прибора охранно-пожарной сигнализации. Замыкание контактов автоматически запускает соответствующий алгоритм эвакуации либо трансляцию тревожного сообщения в зоны, откуда поступил сигнал тревоги, в зависимости от типа СОУЭ.
Сопряжение с системой ГО и ЧС

В аудиоматрице PX-6216 предусмотрен приоритетный вход для подключения линейного сигнала, а на блоке расширения ECS-6216MS — управляющего сигнала от городской или региональной системы оповещения ГОЧС.
Гибкая система приоритетов

Наивысшими приоритетами по убыванию обладают сигналы пожарного оповещения, системы ГОЧС, сообщения с микрофонных консолей и телефонных контроллеров. Дополнительно пользователем при настройке системы могут задаваться уровни приоритета для 10-ти неприоритетных источников аудиосигнала.
Управление источниками музыкальной трансляции

Четыре порта RS-232 аудиоматрицы PX-6216 позволяют дистанционно с помощью ПК управлять источниками музыкальной трансляции, такими как: CD-6208, CD-610U, TU-6200 или цифровым магнитофоном PV-6232 для автоматического выполнения сценариев оповещения.
Организация громкоговорящей связи

Аудиоконтроллер имеет 4 входа для подключения микрофонных панелей RM-6024 или телефонных контроллеров TP-6231. С помощью контроллеров микрофонных панелей RME-6108 количество подключенных микрофонных панелей или телефонных контроллеров может быть увеличено до 32-х.
Предустановленные конфигурации

Пользователь может создать с помощью компьютера до 12-ти различных конфигураций аудиоматрицы. Переключение между ними можно осуществить при помощи программного обеспечения либо с помощью кнопок на передней панели.
Трехпроводные линии трансляции

При использовании внешних аттенюаторов ATT-03 и ATT-30 с блоками ECS-6216MS для регулировки громкости музыкальной трансляции и громкой связи используется схема с трехпроводными линиями подключения громкоговорителей, позволяющая передавать тревожные сообщения с максимальным уровнем громкости вне зависимости от положения регуляторов.
Управление источником питания

На блоке расширения аудиоконтроллера ECS-6216MS предусмотрены клеммы, на которых формируется управляющий «сухой контакт» для автоматического включения блока контроля и распределения питания. В целях экономии электроэнергии, стойка может находиться в «спящем» режиме и при появлении сигнала от одного из источников блок расширения автоматически включает блоки питания, и система в считанные секунды переходит в рабочий режим.
Семиполосный эквалайзер

Графический эквалайзер позволяет регулировать амплитудно-частотные характеристики аудиосигналов с помощью программного обеспечения для каждого из 8-ми каналов на семи фиксированных частотах. Диапазон регулировки составляет ± 12 дБ.
Программный таймер

Программное обеспечение аудиоматрицы позволяет организовать трансляцию MP3-файлов по недельному расписанию с использованием подключенного персонального компьютера. Если ПО не используется, данная функция может выполняться программируемым недельным таймером PW-6242A.

Конструкция

Основные блоки многоканальной системы PX-6216 и ECS-6216MS выполнены в металлических корпусах, высотой 2 юнита, предназначенных для установки в 19-дюймовый шкаф.

Матрица PX-6216 распределяет сигналы от 16 разных источников в произвольных комбинациях в восемь выходных каналов для последующего усиления. Кроме распределения аудиосигналов и отслеживания приоритетов, контроллер хранит информацию о настройках СОУЭ, управляет всей системой оповещения, реализует множество сценариев пожарной эвакуации при получении сигнала от системы пожарной сигнализации, дает возможность пользователю изменять амплитудно-частотные характеристики аудиосигналов и программировать трансляцию MP3-файлов по недельной сетке вещания.

Рис. 1. Внутренняя конструкция PX-6216

Конструктивно все элементы матрицы размещены на 4-х печатных платах. На основной плате размещены элементы управления, коммуникационные интерфейсы и выходные разъемы. На отдельных платах расположены схема питания, модуль входных разъемов, а также индикаторы и органы управления передней панели.

Блок расширения ECS-6216MS выполняет сопряжение системы оповещения с охранно-пожарной сигнализацией, распределяет усиленный аудиосигнал по зонам трансляции, управляет блоками питания и принимает управляющие сигналы таймера и ГО и ЧС. Элементы блока расширения ECS-6216MS размещены на 3-х платах — основная плата, плата реле и плата управления передней панелью.

Рис.2. Внутренняя конструкция ECS-6216MS

Аудиоматрица и блоки расширения управляются высокопроизводительными 8-битными микроконтроллерами ATmega2560V и ATmega2560 соответственно, со встроенной флэш-памятью объемом 256 Кб и низким энергопотреблением производства компании Atmel. Литера V в модели микроконтроллера матрицы означает пониженное питание от 1,8 до 5,5 В против стандартного диапазона 4,5 – 5,5 В, что позволяет оптимизировать потребление энергии и сократить время выхода из «спящего» режима.

Рис.3. Микроконтроллер ATmega2560V и реле блока ECS-6216MS

Для коммутации входов подключения усилителей мощности AMP INPUT и входов для подключения трансляционных линий SPEAKER OUTPUT в блоке ECS-6216MS используются двухпозиционные реле компании SongChuang с максимальным коммутируемым током 7 А при переменном напряжении 250В. Реле отличается высоким быстродействием, большой износостойкостью, отсутствием акустического шума, стойкостью к ударам и вибрации, что делает их оптимальными для применения в пожарной автоматике. Питание реле осуществляется от источника постоянного тока напряжением 24 В.

Рис.4. Вид передней панели PX-6216

1 — кнопки с индикаторами PRESET MEMORY для выбора конфигураций
2 — индикатор питания POWER

Передняя панель аудиоконтроллера выполнена с минимальным количеством элементов. На ней расположены только кнопки с индикаторами для выбора шести предустановленных конфигураций и индикатор питания. Практически все управление матрицей осуществляется с помощью программного обеспечения, идущего с ней в комплекте.

Рис.5. Вид передней панели ECS-6216MS

1 — кнопка с индикатором для одновременного выбора всех зон
2 — индикаторы режима работы системы оповещения и трансляции
3 — кнопка с индикатором для выбора режима работы селектора: тревожный или нормальный
4 — кнопки с индикаторами селектора зон

Наличие кнопок управления на блоке расширения позволяет, помимо управления с ПК, вручную управлять фоновой музыкальной трансляцией в зонах.

Рис. 6. Вид задней панели PX-6216

1 — линейные и универсальные входы для подключения источников аудиосигнала
2 — линейный вход для подключения цифрового магнитофона или блока EP-6216
3 — линейный вход для подключения таймера или сигналов ГО и ЧС
4 — входы для подключения удаленных микрофонных панелей, телефонных контроллеров или блоков RME-6108
5 — симметричные линейные выходы
6 — выход для управления блоками EP-6216
7 — порты RS-232 для управления источниками сигнала и магнитофоном PV-6232
8 — порты подключения к шине управления RS-485
9 — разъем для подключения источника питания

На задней панели PX-6216 расположены различные входы для подключения множества источников аудиосигнала, восемь линейных выходов, разъемы для управления музыкальными источниками, источником тревожного сообщения, блоком тревожной сигнализации. По внутреннему шлейфу RS-485 матрица осуществляет контроль блоков многоканальной системы оповещения.

Входы 1 и 2 являются комбинированными разъемами под штекеры двух типов – XLR и Jack 6.35мм, и позволяют принимать в зависимости от настроек сигналы микрофонного и линейного уровня. Каждому комбинированному входу соответствует кнопка включения фантомного питания, необходимого для работы подключенного конденсаторного микрофона. Входы 3 – 8 являются универсальными, выбор типа подключаемого источника сигнала осуществляется программно при настройке системы. Входы 3-8 и выходы матрицы являются симметричными, что позволяет снизить влияние помех на соединительных кабелях. Стерео входы 9 и 10 позволяют подключить источники линейного сигнала с разъемами RCA.

Подключение микрофонных панелей RM-6024, телефонных контроллеров TP-6231 или блоков RME-6108 по интерфейсу RS-422, а также подключение матрицы PX-6216 к шине управления RS-485 осуществляется с помощью стандартных коннекторов RJ-45.

Рис. 7. Вид задней панели ECS-6216MS

1 — управляющие входы для подключения прибора ОПС
2 — выход для управления блоком контроля и распределения питания
3 — вход для подключения управляющего сигнала таймера или системы оповещения ГО и ЧС
4 — порты для подключения к шине управления
5 — переключатель оконечной нагрузки для интерфейса RS-485
6 — разъём для обновления встроенного программного обеспечения
7 — порт RS-232 для управления магнитофоном PV-6232
8 — выходы для подключения трансляционных линий
9 — входы для подключения усилителей мощности
10 — переключатель для установки адреса
11 — разъем для подключения источника питания

На задней панели блока расширения ECS-6216MS расположены входы для подключения «сухих контактов» от прибора охранно-пожарной сигнализации, управляющих сигналов ГО и ЧС и таймера, и клеммы для подключения усилителей мощности. Кроме того на блоке предусмотрены: выход для управления блоками контроля и распределения питания, клеммные колодки для подключения трансляционных линий и коммуникационные порты. Разъем RS-232, также как и в матрице PX-6216, позволяет управлять цифровым магнитофоном PV-6232. Эта особенность предоставляет возможность использовать несколько источников тревожных сообщений, например, в распределенной системе, и реализовать одновременное оповещение пожарных отсеков с помощью разных тревожных сообщений.

В случае, если в системе оповещения присутствует несколько блоков расширения ECS-6216MS, устанавливается индивидуальный адрес каждого устройства. Установка адреса каждого блока осуществляется с помощью DIP-переключателя.

В обеих моделях питание осуществляется от блока контроля и распределения питания PD-6359 напряжением 24 В постоянного тока. Подключение выполняется с использованием клеммной колодки.

Для централизованного управления и мониторинга блоки автоматики многоканальной системы оповещения объединяются последовательно в сеть на основе интерфейса RS-485. Соответственно каждое устройство может быть промежуточным или конечным, кроме PX-6216. Аудиоконтроллер PX-6216 может быть только промежуточным устройством. При большой длине такой линии связи возникают эффекты отражения и резонансные явления при передаче данных, что ведет к искажению сигнала. С целью уменьшения таких эффектов на концах внутренней шины RS-485 используется согласованная нагрузка в виде резистора. В ECS-6216MS согласованная нагрузка устанавливается переключателем «TERM.» в положение «LOAD», если блок является конечным устройством в цепи.

Программное обеспечение

Современные многоканальные системы Inter-M на основе аудиоконтроллера PX-6216 и блоков расширения ECS-6216MS первоначально настраиваются только с помощью программного обеспечения MS-6800. Впоследствии ПК может быть либо отключен, и оборудование будет работать самостоятельно, либо с помощью подключенного персонального компьютера будет осуществляться мониторинг и управление всей системой оповещения. Только администратор имеет возможность менять основные настройки системы оповещения, а сами пользователи для защиты от несанкционированных действий разделены по четырем категориям: администратор, менеджер, пользователь и гость.

В программном обеспечении предусмотрено 7 вкладок для управления матрицей – Управление (Management), Планировщик (Scheduler), Предварительная установка (Preset), Маршрутизатор (EM Router), Настройка (Setting), Конфигурация (Configuration) и Помощь (Help). После установки ПО и авторизации необходимо перейти на вкладку «Настройка» и правильно сконфигурировать подключенное оборудование системы оповещения, настроить входы подключения охранно-пожарной сигнализации. На первом шаге активируются подключенные источники сигналов и устройства, объединенные общей внутренней шиной контроля RS-485, а также распределяются входные источники в 8 выходных каналов. Всего в системе может быть до 20 блоков PD-6359, PB-6207, AFD-6218, до 10 блоков ECS-6216MS и до 12 блоков SC-6224.

Рис. 8. Вкладка «Настройка». Входные источники и основные блоки системы

Программное обеспечение позволяет установить для входов CH 1—10 типы источников звука, назначить порт управления для 3-х источников и приоритет от 1 до 10. Например, для микрофона оператора, подключенного к блоку сопряжения с компьютером DIB-6000, можно установить приоритет 1 среди всех 10-ти подключенных источников.

Далее выходные каналы распределяются по зонам трансляции в нужной комбинации, каждый канал показательно обозначен своим цветом. Разрешается менять местоположение зон, перемещая их мышью. Настройки выходов аудиоканалов в качестве иллюстрации показаны на рисунке расположенном ниже:

Рис. 9. Вкладка «Настройка». Распределение выходных каналов по зонам

Программное обеспечение дает возможность вводить максимум полезной для пользователя информации о системе оповещения. Например, для каждого блока системы, входного источника, зоны трансляции и группы зон могут быть заданы отдельные наименования, что значительно повышает наглядность интерфейса.

Кроме настройки подключенных источников и распределения каналов в зоны вещания, меню в разделе «Настройка» предоставляет пользователю возможность создать группы среди зон, запрограммировать клавиши микрофонных панелей, режим работы подключенных пожарных датчиков, режимы работы и зоны озвучивания таймера или блока EP-6216. Дополнительно при конфигурировании системы можно установить микширование входных источников, например речевые сообщения и рекламные объявления не будут прерывать фоновую музыкальную трансляцию.

После конфигурирования оборудования и сохранения всех настроек система оповещения и музыкальной трансляции готова к работе. При запуске программы открывается главное окно управления матрицей — вкладка «Управление», где наглядно показаны статусы подключенных входных источников, предустановки, контролируемые блоки и зоны трансляции. Различного вида пиктограммы (элементы графического интерфейса пользователя) помогают управлять блоками или демонстрируют статус оборудования и режимы работы системы.

Рис. 10. Вкладка «Управление»

На основной вкладке управления многоканальной системой благодаря функциональным возможностям программного обеспечения пользователь может полноценно контролировать работу системы оповещения, тестировать трансляционные линии, выбирать конфигурации из 12-ти предварительно установленных настроек или в рабочем режиме проводить перестройку вещания матрицы. Предусмотрена возможность регулировать уровень входного сигнала для всех 16-ти входов, регулировать уровень громкости 8-ми выходных каналов, корректировать амплитудно-частотные характеристики сигналов каждого выходного канала 7-полосным эквалайзером и управлять музыкальной трансляцией 4-х подключенных источников.

Рис. 11. Вкладка мониторинга и управления блоком PD-6359

Рис. 12. Вкладка мониторинга и управления блоком PB-6207

Рис. 13. Вкладка мониторинга и управления блоком SC-6224

Рис. 14. Вкладка мониторинга и управления блоком AFD-6218

Процедура создания сценариев эвакуации является простой и интуитивно понятной. Предусмотрен выбор последовательности оповещения зон, выбор зоны либо группы зон для каждого воспроизводимого тревожного сообщения, время начала оповещения, MP3-файл с цифрового магнитофона PV-6232 и продолжительность трансляции для каждого этапа.

Рис. 15. Вкладка «Маршрутизатор». Настройка алгоритмов

Для воспроизведения по недельному расписанию рекламных объявлений, производственных сигналов или музыкальных композиций в многоканальной системе оповещения на основе аудиоматрицы PX-6216 предлагается использовать либо внешний программируемый недельный таймер PW-6242A, либо встроенный в программное обеспечение MS-6800 планировщик, позволяющий запускать MP3-файлы с жесткого диска ПК, с точностью до секунды. Дружественный интерфейс планировщика позволяет без особой подготовки запрограммировать расписание вещания на неделю, причем, достаточно указать начало трансляции MP3-файла с компьютера, время окончания трансляции будет установлено автоматически исходя из его длительности.

Рис. 16. Вкладка «Планировщик». Расписание трансляции

Встроенный программный планировщик позволяет в каждый конкретный момент времени запускать один звуковой файл в зоны или группы зон.

Преимущества новой модели

Удаленный мониторинг, управление источниками музыкальной трансляции и их распределение по 8 каналам с помощью персонального компьютера
Построение распределенных многоканальных систем оповещения с контролем блоков по внутренней шине RS-485
Возможность дистанционного управления эвакуацией, алгоритмами эвакуации и цифровым магнитофоном с тревожными сообщениями
Встроенный в программное обеспечение таймер для воспроизведения аудиофайлов по недельному расписанию
Графический удобный и наглядный интерфейс управления аудиоматрицей
Программное обеспечение является бесплатным и идет сразу в комплекте с PX-6216

Технические характеристики

Наименование	PX-6216 аудиоконтроллер	ECS-6216MS блок расширения
количество каналов	8 независимых каналов
количество зон оповещения		16 (максимально до 160)
количество входов для подключения приборов ОПС		16
приоритеты источников сигнала системы	автоматическое оповещение о пожаре > оповещение ГОЧС > RM1 > RM2 > RM3 > RM4 > музыкальная трансляция
интерфейс межблочного соединения	RS-485 (до 1 км)
интерфейс управления источниками музыкальной трансляции	RS-232 (до 12 м)
диапазон рабочих температур, °С	–10...+40
напряжение питания постоянного тока, В	24
потребляемая мощность, Вт	21,6	14,4
масса, кг	4,5	4,3
габариты (Ш×В×Г), мм	482×88×280

Схема применения

Система построена на основе матричного аудиоконтроллера PX-6216, имеет 8 каналов и 16 зон трансляции. Она обеспечивает автоматическую трансляцию тревожных сообщений при пожаре, выполнение сценариев эвакуации, речевое оповещение в выбранных оператором зонах (RMC-01A и микрофонные панели RM-6024), независимую музыкальную трансляцию от источников сигнала, подключенных к матрице PX-6216, подачу рекламных или служебных сообщений по расписанию на неделю от недельного таймера PW-6242A. Для усиления сигнала для каждого канала трансляции используется один из каналов усилителей DPA-4300M или DPA-230DC. С помощью блока централизованного запуска (БЦЗ) возможна стыковка представленной трансляционной системы с системой оповещения ГО и ЧС.

Для музыкальной трансляции используется звуковая карта компьютера, подключенная по линейному выходу через DIB-6000, предварительный усилитель-микшер PP-6213, CD/MP3-проигрыватели CD-610U и CD-6208, цифровой тюнер TU-6200, таймер PW-6242A, цифровой магнитофон PV-6232 и ноутбук.

Блок контроля и распределения питания PD-6359, зарядное устройство PB-6207, блок контроля трансляционных линий SC-6224, блок расширения ECS-6216MS, аудиоконтроллер PX-6216 и устройство сопряжения с компьютером DIB-6000 соединены между собой по интерфейсу RS-485. Это позволяет осуществлять централизованный мониторинг и управление системой из единого поста-диспетчерской, оснащённой ПК.

Порядок приоритетов: PV-6232 (тревожное оповещение) > оповещение ГО и ЧС >RM1>RM2 >RM3 >RM4 >CH1 - CH8