音乐喷泉控制系统简介

音乐喷泉控制系统简介

1. 系统简介

音乐喷泉控制系统是综合当今国际上先进科技成果，集音乐控制、程序控制、人工智能控制技术于一体的工业现场控制系统。其上位机是多媒体工业PC机或电脑音乐喷泉主控器，它能实现全程实时音控，自行识别乐曲旋律、节奏、乐感和音频强弱度。该系统使音乐喷泉在电脑指挥下，跟随音乐旋律不断变换水型，并与音乐同步。

2. 系统性能指标

⑴系统多媒体软件包括曲目管理，乐曲编配以及多媒体演播。

⑵开放式结构，乐曲编配技巧对用户开放，有方便的交互式操作控制界面，客户可自行选定播放乐曲。

⑶音乐喷泉的计算机动态仿真与实时监控系统。

⑷同一系统有多种工作运行方式：手动控制、程序控制、音乐控制、无人操作自动定时控制。

⑸采用数码式音乐信号处理技术，将音乐信号进行频谱分析和延时处理，使喷泉和音乐同步，节奏同步，同步精度达到0.1秒。

⑹水泵的控制方式有变频器调速、多级并联、PWM数码控制及开关量控制。

⑺由于采用了RS485总线数字通信技术，使系统控制水泵、阀门及彩灯的点数可无限扩展，抗干扰性强，精度高。

⑻乐曲可以由传统的CD、VCD、DVD机播放或多媒体电脑提供，现一般多用多媒体电脑。

⑼阀门控制回路中全部采用故障自动恢复系统。

3. 系统应用范围

系统可应用于大型广场音乐喷泉、湖中喷泉、室内舞台表演喷泉、宾馆景观喷泉、公园游乐喷泉、园林景观喷泉、名人主题公园喷泉、企业形象喷泉、住宅小区喷泉等。

4. 系统配套方式

客户可以根据需要，选择下列任意一种系统：

⑴程控喷泉控制系统：它是采用已预先编辑好的程序，定时循环固定或随机变化各种水形组合，若加上彩色灯光，便成为“彩色程控喷泉”。

⑵跑泉控制系统：跑泉是在电脑音乐喷泉主控器指挥下，由电磁阀依次顺序开闭来控制一长列喷嘴而产生出动态水形。跑泉控制器可变化几十种花型，并可改变其速度，最快响应速度为20毫秒。

⑶电脑音乐喷泉控制系统：它是由一台电脑音乐喷泉主控器，下挂若干台电脑喷泉控制器，以及多条电脑跑泉控制器，组成的一个集成控制系统。

⑷计算机管理音乐喷泉控制系统：它是由一台多媒体工业PC机作为上位机，若干台电脑喷泉控制器和电脑跑泉控制器作为下位机，组成的一个集成控制系统。

简介：介绍了计算机在音乐喷泉水泵的供电、调速、摇摆喷头的定位、多媒体音乐喷泉的控制及计算机辅助配乐、人工智能实时控制等在音乐喷泉技术方面的应用。

关键字：音乐喷泉喷泉工程电控设计

音乐喷泉是由电脑控制声、光及喷孔组合而产生不同形状、不同色彩、配合音乐节奏而构成的综合水景。

现代音乐喷泉的各种机构动作复杂多样，变化迅速，又要与音乐同步一致，所以计算机控制系统要完成音乐喷泉的自动选曲、同步演示、控制和存储乐曲等全部信息数据处理及监测运行的过程。所以，计算机控制在音乐喷泉中已占有相当重要的地位，随着多媒体和人工智能的发展，计算机已从单纯音乐喷泉控制发展到乐曲管理、计算机辅助配乐及音乐喷泉多媒体仿真的计算机集成系统。

本文不可能对音乐喷泉计算机及控制技术作详尽叙述，而是想通过此文让音乐喷泉工程的工艺设计者，了解现代音乐喷泉在控制方面的最新技术。

1.音乐喷泉水泵的供电系统

在大型音乐喷泉中，用变频电源供电的电动机总容量会很大，音乐喷泉使用水泵的数量会很多。在同一时刻，它们各自需要多种供电频率。因此，用变频器来作为变频电源就会耗费大量投资。可以采用集中整流，先把交流转变为直流，再对每路音乐喷泉音控水泵采用一台逆变器，把直流转换成各种不同频率的交流电源，向音乐喷泉水泵电机供电。这是一种既节能又可降低音乐喷泉控制设备投资的最佳方案。

2.音乐喷泉水泵的PWM调速控制

音乐喷泉音控主要有两种方式：(1) 水泵电机的调速；(2) 控制喷嘴阀门开闭的大小。阀控具有响应快的优点，适用于轻松跳跃的节奏；而在计算机控制下的水泵调速，则变化多样，更宜于配合抒情和优雅的旋律。对一般音乐喷泉水泵调速控制不需要采用高精度的变频器，只要用10∶1调速范围的交流电压调速系

统就可以满足要求。3.音乐喷泉摇摆机构的定位及速度控制

摇摆音乐喷泉的位置和运动速度的变化是产生摇摆水型潇洒风彩的重要因素。音乐喷泉摇摆机构的位置传感器应当是防水的不接触定位装置。经常采用由磁铁感应的霍尔传感器、光纤

引导的光电传感器或磁铁吸引的旋转位置编码器等。4.音乐喷泉的计算机自动控

制

音乐喷泉控制软件包括自动选曲、水型与乐曲同步、水型的程序演示、彩色灯光的程序演示、水型的音量

随动、水型的节奏随动、声音的延时控制等。5.音乐喷泉计算机辅助配乐软件音乐喷泉计算机辅助配乐软件是由一个人工智能的专家系统和一个音乐喷泉配乐知识库组成。它提供简单的问话语句来描述这首乐曲或某段乐句的“知识”，如乐曲类别、节奏快慢、情绪高低、演奏或演唱人的数量、乐器种类等。随后由计算机提出几种音乐喷泉演示方案，供操作人员选择。6.多媒体音乐喷泉仿真与实时监控

当音乐喷泉多媒体虚拟仿真时，脚本会根据乐曲播放数据表中规定的程序在计算机屏幕上演示，并保持与音乐的同步。

音乐喷泉多媒体虚拟仿真也可以作为音乐喷泉演示时的实时监控，也可在大屏幕上观赏。

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