一种自动化音频倒备装置及使用方法与流程

1.本发明属于设备冗余切换技术领域，具体涉及一种自动化音频倒备装置及使用方法。


背景技术：

2.目前人们所广泛使用会议室设备都会有一套备份冗余设备做应急预案，在主设备出现故障后切换备用设备，从而保证会议的正常运行。对于音频设备，由于音响吊装在会议室，考虑美观与实际应用，无法备份，且音响故障率极低，因此对除了音响之外的功放、无线话筒、音频处理器等设备在机房做备份冗余，当主设备出现故障时切换备用设备，但现有的主设备与备用设备切换需要手动拔插线缆，复杂不安全，且容易出现线缆交叉使得系统无法正常运行。
3.此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种自动化音频倒备装置及使用方法，是非常有必要的。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述现有会议室音频设备的备用设备切换时，需要手动插拔线缆，复杂不安全，且容易出错的缺陷，本发明提供一种自动化音频倒备装置及使用方法，以解决上述技术问题。
5.第一方面，本发明提供一种自动化音频倒备装置，包括音频倒备器，音频倒备器包括倒备控制模块，倒备控制模块连接有第一检测及切换模块、第二检测及切换模块和第三检测及切换模块；
6.第一检测及切换模块连接有主无线话筒主机、备无线话筒主机、主音频处理器和备音频处理器；
7.第二检测及切换模块与主音频处理器和备音频处理器连接，还连接有主功放和备功放；
8.第三检测及切换模块与主功放及备功放连接，第三检测及切换模块连接有左音响及右音响。
9.进一步地，第一检测及切换模块包括第一信号检测单元和第一信号切换单元；
10.第一信号检测单元与主无线话筒主机、备无线话筒主机及倒备控制模块均连接；
11.第一信号切换单元与主无线话筒主机、备无线话筒主机主音频处理器、备音频处理器及倒备控制模块均连接；
12.第二检测及切换模块包括第二信号检测单元和第二信号切换单元；
13.第二信号检测单元与主音频处理器、备音频处理器及倒备控制模块均连接；
14.第二信号切换单元与主音频处理器、备音频处理器、主功放、备功放及倒备控制模块均连接；
15.第三检测及切换模块包括第三信号检测单元和第三信号切换单元；
16.第三信号检测单元与主功放、备功放及倒备控制模块；
17.第三信号切换单元与主功放、备功放、左音响、右音响及倒备控制模块均连接。第一信号检测单元对主无线话筒主机进行检测，当主无线话筒主机电压低于阈值时，判定主无线话筒主机故障，从而倒备控制模块控制第一信号切换单元将备无线话筒主机切换到工作状态，代替主无线话筒主机；第二信号检测单元对主音频处理器进行检测，当主音频处理器电压低于阈值时，判定主音频处理器故障，从而倒备控制模块控制第二信号切换单元将被音频处理器切换到工作状态，代替主音频处理器工作；第三信号检测单元对主功放进行检测，当主功放电压低于阈值时，判断主功放故障，从而倒备控制模块控制第三信号切换单元将主功放切换到工作状态，代替备功放工作。
18.进一步地，第一信号检测单元包括第一运放u1；
19.第一运放u1的同向输入端连接有第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1的第二端与主无线话筒主机连接，第二电阻r2的第二端接地；
20.第一运放u1的反向输入端连接有第三电阻r3和第一滑阻rs1，第三电阻r3的第二端连接有第一电源vcc，第一滑阻rs1的第二端接地；
21.第一运放u1的输出端与倒备控制模块连接；
22.第二信号检测单元包括第二运放u2；
23.第二运放u2的同向输入端连接有第四电阻r4和第五电阻r5，第四电阻r4的第二端与主音频处理器连接，第五电阻r5的第二端接地；
24.第二运放u2的反向输入端连接有第六电阻r6和第二滑阻rs2，第六电阻r6的第二端与第一电源vcc连接，第二滑阻rs2的第二端接地；
25.第二运放u2的输出端与倒备控制模块连接；
26.第三信号检测单元包括第三运放u3；
27.第三运放u3的同向输入端连接有第七电阻r7和第八电阻r8，第七电阻r7的第二端与主功放连接，第八电阻r8的第二端接地；
28.第三运放u3的反向输入端连接有第九电阻r9和第三滑阻rs3，第九电阻r9的第二端与第一电源vcc连接，第三滑阻rs3的第二端接地；
29.第三运放u3的输出端与倒备控制模块连接。第一信号检测单元通过第一运放比较主无线话筒主机电压与设定的第一电压阈值，并将比较结果发送到倒备控制模块；第二信号检测单元通过第二运放比较主音频处理器电压与设定的第二电压阈值，并将比较结果发送到倒备控制模块；第三信号检测单元通过第三运放比较主功放电压与设定的第三电压阈值，并将比较结果发送到倒备控制模块。
30.进一步地，第一信号切换单元包括第一继电器和第一三极管q1；
31.第一继电器包括第一继电器线圈t1和第一继电器开关k1；
32.第一继电器线圈t1第一端连接有第二电源vd，第一继电器线圈t1第二端与第一三极管q1的集电极连接，第一三极管q1的发射极接地，第一三极管q1的基极与倒备控制模块连接；
33.第一继电器开关k1包括第一固定端、第一常闭端和第一常开端，第一常开端与备无线话筒主机连接，第一常闭端与主无线话筒主机连接，第一固定端与主音频处理器和被音频处理器均连接；
34.第二信号切换单元包括第二继电器和第二三极管q2；
35.第二继电器包括第二继电器线圈t2和第二继电器开关k2；
36.第二继电器线圈t2第一端与第二电源vd连接，第二继电器线圈t2第二端与第二三极管q2的集电极连接，第二三极管q2的发射极接地，第二三极管q2的基极与倒备控制模块连接；
37.第二继电器开关k2包括第二固定端、第二常闭端和第二常开端，第二常开端与备音频处理器连接，第二常闭端与主音频处理器连接，第二固定端与主功放和备功放均连接；
38.第三信号切换单元包括第三继电器和第三三极管q3；
39.第三继电器包括第三继电器线圈t3和第三继电器开关k3；
40.第三继电器线圈t3第一端与第二电源vd连接，第三继电器线圈t3第二端与第三三极管q3的集电极连接，第三三极管q3的发射极接地，第三三极管q3的基极与倒备控制模块连接；
41.第三继电器开关k3包括第三固定端、第三常闭端和第三常开端，第三常开端与备功放连接，第三常闭端与主功放连接，第三固定端与左音响和右音响均连接。第一信号切换单元接收倒备控制模块的信号，控制第一继电器的开闭，从而控制主备无线话筒主机的切换；第二信号切换单元接收倒备控制模块的信号，控制第二继电器的开闭，从而控制主备音频处理器的切换；第三信号切换单元接收倒备控制模块的信号，控制第三继电器的开闭，从而控制主备功放的切换。
42.进一步地，第一三极管q1的基极还连接有第一拨动开关b1，第一拨动开关b1的第二端连接有第三电源vb；
43.第二三极管q2的基极还连接有第二拨动开关b2，第二拨动开关b2的第二端与第三电源vb连接；
44.第三三极管q3的基极还连接有第三拨动开关b3，第三拨动开关b3的第二端与第三电源vb连接。第一拨动开关接收手动切换主备无线话筒主机，第二拨动开关接收手动切换主备音频处理器，第三拨动开关接收手动切换主备功放。
45.第二方面，本发明提供一种基于上述第一方面的自动化倒备装置的自动化音频倒备装置使用方法，包括如下步骤：
46.s1.倒备控制模块通过第一检测及切换模块检测主无线话筒主机是否故障，并在检测到故障时，控制切换备无线话筒主机工作；
47.s2.倒备控制模块通过第二检测及切换模块检测主音频处理器是否故障，并在检测到故障时，控制切换备音频处理器工作；
48.s3.倒备控制模块通过第三检测及切换模块检测主功放是否故障，并在检测到故障时，控制切换备功放工作。
49.进一步地，步骤s1具体步骤如下：
50.s11.第一信号检测单元通过第一运放检测主无线话筒主机电压是否小于第一基准电压，并将检测结果发送到倒备控制模块；
51.若是，进入步骤s12；
52.若否，进入步骤s2；
53.s12.倒备控制模块判定主无线话筒主机异常；
54.s13.倒备控制模块控制第一信号切换单元的第一继电器线圈闭合，第一继电器开关由第一常闭端打到第一常开端，实现备无线话筒主机启动，及主无线话筒主机的关闭；
55.s14.备用无线话筒主机与主音频处理器及备音频处理器均连接。默认状态主无线话筒主机正常工作，主备无线话筒主机其中一个与音频处理器连接。
56.进一步地，步骤s2具体步骤如下：
57.s21.第二信号检测单元通过第二运放检测主音频处理器电源是否小于第二基准电压，并将检测结果发送到倒备控制模块；
58.若是，进入步骤s22；
59.若否，进入步骤s3；
60.s22.倒备控制模块判断主音频处理器异常；
61.s23.倒备控制模块控制第二信号切换单元的第二继电器线圈闭合，第二继电器开关由第二常闭端打到第二常开端，实现备音频处理器启动，及主音频处理器的关闭；
62.s24.备音频处理器与主功放及备功放均连接。默认状态主音频处理器正常工作，主备音频处理器其中一个与功放连接。
63.进一步地，步骤s3具体步骤如下：
64.s31.第三信号检测单元通过第三运放检测主功放电压是否小于第三基准电压，并将检测结果发送倒备控制模块；
65.若是，进入步骤s32；
66.若否，结束；
67.s32.倒备控制模块判定主功放异常；
68.s33.倒备控制模块控制第三信号切换单元的第三继电器线圈闭合，第三继电器开关由点常闭端打到第三常开端，实现备功放启动，以及主功放的关闭；
69.s34.备功放与左音响及右音响均连接。默认状态主功放正常工作，主备功放其中一个与左右音响连接。
70.进一步地，还包括如下步骤:
71.s4.当需要手动切换备无线话筒主机时，闭合第一拨动开关；
72.当需要手动切换备音频处理器时，闭合第二拨动开关；
73.当需要手动切换备功放时，闭合第三拨动开关。
74.本发明的有益效果在于：
75.本发明提供的自动化音频倒备装置及使用方法，实现主备无线话筒主机、主备音频处理器以及主备功放的检测及自动切换，无需手动插拔线缆，避免了主备切换过程中的接线错误，减少了运维工作难度。
76.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
77.由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
78.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而
言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
79.图1是本发明的自动化音频倒备装置实施例1连接示意图。
80.图2是本发明的自动化音频倒备装置实施例2连接示意图。
81.图3是本发明的第一检测及切换模块电路原理示意图。
82.图4是本发明的第二检测及切换模块电路原理示意图。
83.图5是本发明的第三检测及切换模块电路原理示意图。
84.图6是本发明的自动化音频倒备装置使用方法实施例3流程示意图。
85.图7是本发明的自动化音频倒备装置使用方法实施例4流程示意图。
86.图中，1-音频倒备器；2-倒备控制模块；3-第一检测及切换模块；4-第二检测及切换模块；5-第三检测及切换模块；6-主无线话筒主机；7-备无线话筒主机；8-主音频处理器；9-备音频处理器；10-主功放；11-备功放；12-左音响；13-右音响；14-第一信号检测单元；15-第一信号切换单元；16-第二信号检测单元；17-第二信号切换单元；18-第三信号检测单元；19-第三信号切换单元；u1-第一运放；u2-第二运放；u3-第三运放；r1-第一电阻；r2-第二电阻；r3-第三电阻；r4-第四电阻；r5-第五电阻；r6-第六电阻；r7-第七电阻；r8-第八电阻；r9-第九电阻；rs1-第一滑阻；rs2-第二滑阻；rs3-第三滑阻；t1-第一继电器线圈；t2-第二继电器线圈；t3-第三继电器线圈；k1-第一继电器开关；k2-第二继电器开关；k3-第三继电器开关；q1-第一三极管；q2-第二三极管；q3-第三三极管；b1-第一拨动开关；b2-第二拨动开关；b3-第三拨动开关；vcc-第一电源；vd-第二电源；vb-第三电源。
具体实施方式
87.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
88.实施例1：
89.如图1所示，本发明提供一种自动化音频倒备装置，包括音频倒备器1，音频倒备器1包括倒备控制模块2，倒备控制模块2连接有第一检测及切换模块3、第二检测及切换模块4和第三检测及切换模块5；
90.第一检测及切换模块3连接有主无线话筒主机6、备无线话筒主机7、主音频处理器8和备音频处理器9；
91.第二检测及切换模块4与主音频处理器8和备音频处理器9连接，还连接有主功放10和备功放11；
92.第三检测及切换模块5与主功放10及备功放11连接，第三检测及切换模块5连接有左音响12及右音响13。
93.实施例2：
94.如图1及图2所示，本发明提供一种自动化音频倒备装置，包括音频倒备器1，音频倒备器1包括倒备控制模块2，倒备控制模块2连接有第一检测及切换模块3、第二检测及切换模块4和第三检测及切换模块5；
95.第一检测及切换模块3连接有主无线话筒主机6、备无线话筒主机7、主音频处理器8和备音频处理器9；
96.第二检测及切换模块4与主音频处理器8和备音频处理器9连接，还连接有主功放10和备功放11；
97.第三检测及切换模块5与主功放10及备功放11连接，第三检测及切换模块5连接有左音响12及右音响13；
98.第一检测及切换模块3包括第一信号检测单元14和第一信号切换单元15；
99.第一信号检测单元14与主无线话筒主机6、备无线话筒主机7及倒备控制模块2均连接；
100.第一信号切换单元15与主无线话筒主机6、备无线话筒主机7主音频处理器8、备音频处理器9及倒备控制模块2均连接；
101.第二检测及切换模块4包括第二信号检测单元16和第二信号切换单元17；
102.第二信号检测单元16与主音频处理器8、备音频处理器9及倒备控制模块2均连接；
103.第二信号切换单元17与主音频处理器8、备音频处理器9、主功放10、备功放11及倒备控制模块2均连接；
104.第三检测及切换模块5包括第三信号检测单元18和第三信号切换单元19；
105.第三信号检测单元18与主功放10、备功放11及倒备控制模块2；
106.第三信号切换单元19与主功放10、备功放11、左音响12、右音响13及倒备控制模块2均连接；
107.如图3、图4及图5所示，第一信号检测单元14包括第一运放u1；
108.第一运放u1的同向输入端连接有第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1的第二端与主无线话筒主机6连接，第二电阻r2的第二端接地；
109.第一运放u1的反向输入端连接有第三电阻r3和第一滑阻rs1，第三电阻r3的第二端连接有第一电源vcc，第一滑阻rs1的第二端接地；
110.第一运放u1的输出端与倒备控制模块2连接；
111.第二信号检测单元16包括第二运放u2；
112.第二运放u2的同向输入端连接有第四电阻r4和第五电阻r5，第四电阻r4的第二端与主音频处理器8连接，第五电阻r5的第二端接地；
113.第二运放u2的反向输入端连接有第六电阻r6和第二滑阻rs2，第六电阻r6的第二端与第一电源vcc连接，第二滑阻rs2的第二端接地；
114.第二运放u2的输出端与倒备控制模块2连接；
115.第三信号检测单元18包括第三运放u3；
116.第三运放u3的同向输入端连接有第七电阻r7和第八电阻r8，第七电阻r7的第二端与主功放10连接，第八电阻r8的第二端接地；
117.第三运放u3的反向输入端连接有第九电阻r9和第三滑阻rs3，第九电阻r9的第二端与第一电源vcc连接，第三滑阻rs3的第二端接地；
118.第三运放u3的输出端与倒备控制模块2连接；
119.第一信号切换单元15包括第一继电器和第一三极管q1；
120.第一继电器包括第一继电器线圈t1和第一继电器开关k1；
121.第一继电器线圈t1第一端连接有第二电源vd，第一继电器线圈t1第二端与第一三极管q1的集电极连接，第一三极管q1的发射极接地，第一三极管q1的基极与倒备控制模块2连接；
122.第一继电器开关k1包括第一固定端、第一常闭端和第一常开端，第一常开端与备无线话筒主机7连接，第一常闭端与主无线话筒主机6连接，第一固定端与主音频处理器8和被音频处理器9均连接；
123.第二信号切换单元17包括第二继电器和第二三极管q2；
124.第二继电器包括第二继电器线圈t2和第二继电器开关k2；
125.第二继电器线圈t2第一端与第二电源vd连接，第二继电器线圈t2第二端与第二三极管q2的集电极连接，第二三极管q2的发射极接地，第二三极管q2的基极与倒备控制模块2连接；
126.第二继电器开关k2包括第二固定端、第二常闭端和第二常开端，第二常开端与备音频处理器9连接，第二常闭端与主音频处理器8连接，第二固定端与主功放10和备功放11均连接；
127.第三信号切换单元19包括第三继电器和第三三极管q3；
128.第三继电器包括第三继电器线圈t3和第三继电器开关k3；
129.第三继电器线圈t3第一端与第二电源vd连接，第三继电器线圈t3第二端与第三三极管q3的集电极连接，第三三极管q3的发射极接地，第三三极管q3的基极与倒备控制模块2连接；
130.第三继电器开关k3包括第三固定端、第三常闭端和第三常开端，第三常开端与备功放11连接，第三常闭端与主功放10连接，第三固定端与左音响12和右音响13均连接。
131.上述实施例2中，第一三极管q1的基极还连接有第一拨动开关b1，第一拨动开关b1的第二端连接有第三电源vb；
132.第二三极管q2的基极还连接有第二拨动开关b2，第二拨动开关b2的第二端与第三电源vb连接；
133.第三三极管q3的基极还连接有第三拨动开关b3，第三拨动开关b3的第二端与第三电源vb连接。
134.实施例3：
135.如图6所示，本发明提供一种基于上述实施例1或实施例2的自动化倒备装置的自动化音频倒备装置使用方法，包括如下步骤：
136.s1.倒备控制模块通过第一检测及切换模块检测主无线话筒主机是否故障，并在检测到故障时，控制切换备无线话筒主机工作；
137.s2.倒备控制模块通过第二检测及切换模块检测主音频处理器是否故障，并在检测到故障时，控制切换备音频处理器工作；
138.s3.倒备控制模块通过第三检测及切换模块检测主功放是否故障，并在检测到故障时，控制切换备功放工作。
139.实施例4：
140.如图7所示，本发明提供一种自动化音频倒备装置使用方法，包括如下步骤：
141.s1.倒备控制模块通过第一检测及切换模块检测主无线话筒主机是否故障，并在
检测到故障时，控制切换备无线话筒主机工作；具体步骤如下：
142.s11.第一信号检测单元通过第一运放检测主无线话筒主机电压是否小于第一基准电压，并将检测结果发送到倒备控制模块；
143.若是，进入步骤s12；
144.若否，进入步骤s2；
145.s12.倒备控制模块判定主无线话筒主机异常；
146.s13.倒备控制模块控制第一信号切换单元的第一继电器线圈闭合，第一继电器开关由第一常闭端打到第一常开端，实现备无线话筒主机启动，及主无线话筒主机的关闭；
147.s14.备用无线话筒主机与主音频处理器及备音频处理器均连接；
148.s2.倒备控制模块通过第二检测及切换模块检测主音频处理器是否故障，并在检测到故障时，控制切换备音频处理器工作；具体步骤如下：
149.s21.第二信号检测单元通过第二运放检测主音频处理器电源是否小于第二基准电压，并将检测结果发送到倒备控制模块；
150.若是，进入步骤s22；
151.若否，进入步骤s3；
152.s22.倒备控制模块判断主音频处理器异常；
153.s23.倒备控制模块控制第二信号切换单元的第二继电器线圈闭合，第二继电器开关由第二常闭端打到第二常开端，实现备音频处理器启动，及主音频处理器的关闭；
154.s24.备音频处理器与主功放及备功放均连接；
155.s3.倒备控制模块通过第三检测及切换模块检测主功放是否故障，并在检测到故障时，控制切换备功放工作；具体步骤如下：
156.s31.第三信号检测单元通过第三运放检测主功放电压是否小于第三基准电压，并将检测结果发送倒备控制模块；
157.若是，进入步骤s32；
158.若否，结束；
159.s32.倒备控制模块判定主功放异常；
160.s33.倒备控制模块控制第三信号切换单元的第三继电器线圈闭合，第三继电器开关由点常闭端打到第三常开端，实现备功放启动，以及主功放的关闭；
161.s34.备功放与左音响及右音响均连接。
162.上述实施例4中，还包括如下步骤:
163.s4.当需要手动切换备无线话筒主机时，闭合第一拨动开关；
164.当需要手动切换备音频处理器时，闭合第二拨动开关；
165.当需要手动切换备功放时，闭合第三拨动开关。
166.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。