一种智能音乐喷泉分布式控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能音乐喷泉分布式控制方法及系统，其中，一种智能音乐喷泉分布式控制方法包括，通过上位机读取音频文件，对所述音频文件进行预处理，根据预处理结果进行效果编辑和预览；根据所述预处理结果和音频的播放速度，通过所述上位机自动发送喷泉动作指令至现场控制器；所述现场控制器接收所述喷泉动作指令后根据水型组态规则向执行模块发送第一控制信号；所述执行模块利用变频调速技术调节水泵转速，完成喷泉水泵流量控制；本发明专利技术可以根据音频文件自动提取相应的音乐特征，提供造型库管理功能；利用粒子效果实现编曲综合预览功能，且综合预览效果与实际现场效果一致，实现了预览与工程实际的统一。

【技术实现步骤摘要】
一种智能音乐喷泉分布式控制方法及系统
本专利技术涉及的
，尤其涉及一种智能音乐喷泉分布式控制方法及系统。
技术介绍
作为城市、景区的一道重要景观，音乐喷泉越来越受到人们的青睐。根据美学设计，水流随着音乐不断变换，配合灯光，形成美轮美奂的视觉和听觉盛宴。目前市场上的音乐喷泉控制系统种类很多，按照喷泉规模，可分为大中小型音乐喷泉；按照运行方式和控制方法分为程序控制、实时声控、预编控制、变频控制等，每种方式适合的喷泉规模各异，且控制方式较多。目前各控制系统程序分散控制，操作和管理不集中；通讯传输媒介和协议不统一；缺乏智能辅助编曲的手段，如自动捕捉歌曲节拍，提取音乐特征，出水量跟随音乐波形、花型推荐等功能；缺乏编曲综合实时预览的功能，出水、灯光和电机等动作无法在预编译阶段及时发现协调性问题；电机控制指令不够智能，无组态和自动编译功能。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术提供了一种智能音乐喷泉分布式控制方法，能够解决传统喷泉操作和管理不集中、通讯协议不统一、工程实施周期长的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括，通过上位机读取音频文件，对所述音频文件进行预处理，根据预处理结果进行效果编辑和预览；根据所述预处理结果和音频的播放速度，通过所述上位机自动发送喷泉动作指令至现场控制器；所述现场控制器接收所述喷泉动作指令后根据水型组态规则向执行模块发送第一控制信号；所述执行模块利用变频调速技术调节水泵转速，完成喷泉水泵流量控制。作为本专利技术所述的智能音乐喷泉分布式控制方法的一种优选方案，其中：所述预处理包括，初始化解码器，根据数据结构的定义读取各分块的数据，分析音乐信息的组成结构方式；为音乐信息的各帧信息定义结构体Frame，而后将所述音频文件解析为一个带时间标签的Frame结构体链表，并保存所述带时间标签的Frame结构体链表。作为本专利技术所述的智能音乐喷泉分布式控制方法的一种优选方案，其中：所述喷泉动作指令包括，组态动作指令；通过所述预处理提取节奏线，将所述动作指令与所述节奏线相结合，获得所述喷泉动作指令；将所述喷泉动作指令存入共享内存区。作为本专利技术所述的智能音乐喷泉分布式控制方法的一种优选方案，其中：所述执行模块包括驱动电路和喷泉多维喷头、固定喷头、变频调速器、电磁阀、潜水泵、彩灯、摇头灯和步进电机；其中，所述变频调速器和所述步进电机利用模拟量进行控制；所述电磁阀和潜水泵利用开关量进行控制；所述彩灯分为真彩512灯和七色LED灯，所述真彩512灯利用所述模拟量控制，所述七色LED灯利用所述开关量进行控制。作为本专利技术所述的智能音乐喷泉分布式控制方法的一种优选方案，其中：还包括，音乐喷泉的喷头方向由两个步进电机分别在水平和垂直方向进行控制，通过不断调整步进电机的输入脉冲个数和速率控制步进电机的运转角度和运转速度。作为本专利技术所述的智能音乐喷泉分布式控制系统的一种优选方案，其中：包括，核心模块：用于向现场控制器提供音乐喷泉相应的效果控制指令；效果编辑模块与所述核心模块连接，用于编辑喷泉效果和提取音乐特征；场景管理模块与所述核心模块连接，用于音乐喷泉元素的虚拟构建和分组；综合预览模块与所述效果编辑模块连接，用于预览所述效果编辑模块编辑的效果。作为本专利技术所述的智能音乐喷泉分布式控制系统的一种优选方案，其中：所述效果编辑模块包括，造型控制单元：用于设定特定的喷泉造型；灯光控制单：用于控制音乐喷泉的灯光；电机控制单元：用于控制喷泉口的出水方向和生成水花造型；手操控制单元：用于调试、测试和临时手动控制音乐。作为本专利技术所述的智能音乐喷泉分布式控制系统的一种优选方案，其中：所述场景管理模块包括，通道管理单元：用于管理上位机软件和所述各个现场控制器之间的通讯。本专利技术的有益效果：本专利技术通过采用依托通道式、可拓展协议，实现设备的统一管理；同时可以根据音频文件自动提取相应的音乐特征，提供造型库管理功能，可推荐编曲、场景配置、水型特效等，有效排错、提高效率；利用粒子效果实现编曲综合预览功能，可在预编译阶段及时发现协调性的问题，节省工程的施工时间，且综合预览效果与实际现场效果一致，真正达到了预览与工程实际的统一。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术第一个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制方法的流程示意图；图2为本专利技术第一个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制方法的电机指令原理示意图；图3为本专利技术第一个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制方法的电机指令编译和执行流程示意图；图4为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的模块结构示意图；图5为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的核心模块500界面示意图；图6为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的波形编辑示意图；图7为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的帧动作编辑示意图；图8为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的灯光控制示意图；图9为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的电机指令界面示意图；图10为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的场景管理示意图；图11为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的通道管理单元301调试界面示意图；图12为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的综合预览窗口示意图；图13为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的三维场景设置原理示意图；图14为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的OpenGL绘制虚拟场景流程示意图；图15为本专利技术第二个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的整体结构示意图；图16为本专利技术第三个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的音频波形处理结果示意图；图17为本专利技术第三个实施例所述的一种智能音乐喷泉分布式控制系统的音乐喷泉现场效果示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能音乐喷泉分布式控制方法，其特征在于：包括，/n通过上位机读取音频文件，对所述音频文件进行预处理，根据预处理结果进行效果编辑和预览；/n根据所述预处理结果和音频的播放速度，通过所述上位机自动发送喷泉动作指令至现场控制器；/n所述现场控制器接收所述喷泉动作指令后根据水型组态规则向执行模块(100)发送第一控制信号；/n所述执行模块(100)利用变频调速技术调节水泵转速，完成喷泉水泵流量控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能音乐喷泉分布式控制方法，其特征在于：包括，
通过上位机读取音频文件，对所述音频文件进行预处理，根据预处理结果进行效果编辑和预览；
根据所述预处理结果和音频的播放速度，通过所述上位机自动发送喷泉动作指令至现场控制器；
所述现场控制器接收所述喷泉动作指令后根据水型组态规则向执行模块(100)发送第一控制信号；
所述执行模块(100)利用变频调速技术调节水泵转速，完成喷泉水泵流量控制。


2.如权利要求1所述的智能音乐喷泉分布式控制方法，其特征在于：所述预处理包括，
初始化解码器，根据数据结构的定义读取各分块的数据，分析音乐信息的组成结构方式；
为音乐信息的各帧信息定义结构体Frame，而后将所述音频文件解析为一个带时间标签的Frame结构体链表，并保存所述带时间标签的Frame结构体链表。


3.如权利要求2所述的智能音乐喷泉分布式控制方法，其特征在于：所述喷泉动作指令包括，
组态动作指令；
通过所述预处理提取节奏线，将所述动作指令与所述节奏线相结合，获得所述喷泉动作指令；
将所述喷泉动作指令存入共享内存区。


4.如权利要求2或3所述的智能音乐喷泉分布式控制方法，其特征在于：所述执行模块(100)包括驱动电路和喷泉多维喷头、固定喷头、变频调速器、电磁阀、潜水泵、彩灯、摇头灯和步进电机；
其中，所述变频调速器和所述步进电机利用模拟量进行控制；所述电磁阀和潜水泵利用开关量进行控制；所述彩灯分为真彩512...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢玲，郭昭烽，
申请(专利权)人：南京理工大学紫金学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32