Funktions- und Steuerungsprinzip einer großen Musikfontäne

Eine Musikfontäne ist eine moderne Freizeitanlage, die Schönheit und Musik verbindet. Von der primitivsten einfachen Fontäne bis zur heutigen Musikfontäne und später zur Filmfontäne hat sie einen stetigen Entwicklungsprozess durchlaufen und ist heute schöner und trendiger geworden. Heute möchte ich Ihnen das Prinzip der Erstellung einer Musikfontäne vorstellen.

Die Musikfontäne spiegelt die Bedeutung und das Thema der Musik durch ständig wechselnde Fontänenformen und farbenfrohe Beleuchtung wider. Bei einer guten Musikfontäne sollte die Veränderung der Wassergestalt die Musik vollständig ausdrücken können. Sie basiert auf der programmgesteuerten Fontäne und ergänzt diese um ein Musiksteuersystem. Der Computer erkennt, decodiert und encodiert Audio- und MIDI-Signale und gibt das Signal schließlich an das Steuersystem weiter, sodass sich die Form der Fontäne und die Beleuchtungsänderungen mit der Musik synchronisieren, wodurch eine perfekte Kombination aus den Veränderungen in Fontänenwasserform, Lichtern und Farben sowie der Stimmung der Musik erreicht wird, was die Fontänenperformance lebendiger und bedeutungsvoller macht und die Kunst des Wassers widerspiegelt.

Einfach ausgedrückt, das Prinzip der Musikfontäne: Tatsächlich wird das Audiosignal in ein elektrisches Frequenzsignal umgewandelt. Das elektrische Frequenzsignal steuert über einen Umwandler die Wasserpumpe, so dass sich der Druck der Pumpe mit dem Rhythmus der Musik ändert. Die Wasserfontäne wird entsprechend der gespielten Musik gesteuert, um eine Synchronisation mit der Musik zu erreichen. Die Fontäne wird von einer Wasserpumpe kontrolliert, die aus einem dreiphasigen Asynchronmotor besteht. Wenn die Geschwindigkeit des dreiphasigen Asynchronmotors an das Industriefrequenznetz angeschlossen ist, bleibt die Geschwindigkeit unverändert. Der Frequenzumrichter ist ein spezielles Gerät zur Motor-Drehzahlregelung. Der Frequenzumrichter steuert die Geschwindigkeit des Motors, um die Höhe der Wasserfontäne zu verändern. Eine Änderung der Frequenz verändert die Geschwindigkeit des Motors und somit auch den Druck der Wasserpumpe. Die verschiedenen Frequenzen der Musik werden vom Ein-Chip-Mikrocomputer verarbeitet und an die Steuerung des frequenzvariablen Motors gesendet, so dass sich die Motordrehzahl mit dem Ton, Rhythmus und der Intensität der Musik ändert, wodurch sich auch der Druck der Pumpe verändert und das herausgesprühte Wasser in Höhe und Tiefe variiert. Darüber hinaus wird die Form der Fontäne durch mehrere Anlagen zu mehreren Gruppen von Düsen gesteuert. Der Rhythmus und die Intensität der Musik werden in ein Steuersignal umgewandelt, das eine Spannungssteuerungsanlage kontrolliert. Nachdem die Energie durch diese Spannungssteuerungsanlage fließt, ändert sich die Ausgangsspannung ebenfalls mit der Musik, und steuert dann den Motor der Wasserpumpe.

In der Musikfontäne haben einige Unternehmen das fortschrittlichste verteilte Computersystem auf Basis von WINDOWS NT eingesetzt. Das System hat fünf Hauptmerkmale: Fortschrittlichkeit, Offenheit, Praxisorientierung und Sicherheit.

Die Automatisierungstechnik ist die wichtigste Technologie in der Musikfontäne, und ihre Hauptmerkmale sind folgende:

I. Hochwertiges Musikaufnahmesystem
Durch die Verwendung international führender Technologien in der automatischen Spracherkennung wurde ein 32-Bit-Musikaufnahmecomputersystem (MUCS) entwickelt, das Spektralanalysen und Verzögerungsverarbeitungen des Musiksignals durchführt, die effektiven Komponenten für die Fontänensteuerung aus dem Musiksignal extrahiert und sie an die Hauptkontrollmaschine sendet. Außerdem kann das Musiksignal beliebig verzögert werden, um Fontäne und Musik zu synchronisieren.

II. Zentralisiertes und dezentralisiertes Steuerungssystem
Diese Fontäne wird direkt von der Hauptsteuereinheit kontrolliert, die folgende Funktionen aufweist:
1. Musiksignal-Aufnahmefunktion, wobei effektive Komponenten nach Frequenzeigenschaften extrahiert werden.
2. Störungsdiagnose der Fontänenanlage sowie Diagnose des Betriebszustands der Hauptmaschine, von Lecks und dem Arbeitszustand des Treiberschranks.
3. Menübasiertes Betriebssystem in chinesischer Sprache, sodass Betreiber binnen kurzer Zeit lernen können zu operieren, mit verschiedenen dynamischen Formen und Anzeige-Funktionen für Musterwechsel der Musikfontäne, sodass Betreiber verschiedene Veränderungen der Fontäne über den Computerschirm beobachten können, was die musikalische Arrangierung und den Einsatz der Musikfontäne durch den Betreiber erheblich erleichtert.
4. Offene Struktur, freundliches Mensch-Maschine-Interface, Kommunikationsinterface und Programmierfähigkeiten sind den Benutzern offen. Es werden nur zwei Maustasten benötigt, um die Musikbibliothek des Springbrunnens abzuspielen, was es erleichtert, die Musikbibliothek des Springbrunnens zu bereichern und immer ein erfrischendes Gefühl zu vermitteln.
5. Direkte Steuerung des Springbrunnens, direktes Treiben der Pumpe, Umrichters oder Servers.
6. Die Schwingungsgeschwindigkeit und -richtungskontrolle des Schwingmotors, der Springbrunnencontroller kann mit jeder Soundquelle (CD-Player, Recorder, Live-Auftritt etc.) verbunden werden, wobei sichergestellt wird, dass Musik und Springbrunnen vollständig synchronisiert sind, während gleichzeitig sichergestellt wird, dass das Musicsignal nicht verzerrt wird.

III. Sicherheit und Zuverlässigkeit
1. Jedes gesteuerte Gerät ist mit Überspannungs-, Überstrom- und Stromversorgungsschutzgeräten ausgestattet. Sobald ein Fehler auftritt, kann es die Stromversorgung automatisch abschalten, um zuverlässig das Springbrunnengerät vor Verlusten zu schützen und die persönliche Sicherheit zu gewährleisten.
2. Eine einzigartige Erdfehler-Schutzmethode wird aus der Praxis des Industrie-Steuerungstechnik zusammengefasst, um die Sicherheit weiter zu verbessern.
3. Der Treibernteil verwendet weitgehend hochleistungs-fähige kontaktlose Relais, was elektromagnetische Störeinflüsse durch Funken verringert, die Ausfälle im Hauptkreis erheblich reduziert und die Lebensdauer verlängert.

Als Musikbrunnen ist es unmöglich, einen ganzen Tag lang unaufhörlich zu performen. Die Gründe sind: Erstens verbraucht er viel Strom, und zweitens wird er weniger frisch wirken, wenn er lange eingeschaltet bleibt, besonders tagsüber, wenn kein Licht vorhanden ist, ist die Wirkung nicht gut. Als Teil der gesamten Anlage des Platzes muss der Brunnen bei einer statischen Wasserform auch den künstlerischen Effekt berücksichtigen, zusätzlich zur musikalischen Performance. Die feste Wasserform hat die längste Nutzungsdauer. Daher werden bei der Gestaltung und Auswahl der Wasserform des Brunnens neben der Schönheit während der Musikperformance auch die Wirkung als Wasserszene berücksichtigt, so dass die Steuerungseinstellungen unterschiedliche Funktionen haben.

1. Manuelle Steuerung: Während der Pausen zwischen den Musikperformances am Tag oder in der Nacht kann man mit einem Klick auf die Maus bestimmte Wasserformen einzeln öffnen, um eine feste Kombinationsform zu bilden. Dadurch spart man Strom, und sie wird am häufigsten in normalen Zeiten verwendet.

2. Programmsteuerung: Wenn Sie verschiedene Kombinationsformänderungen haben möchten, können Sie die Gradfunktion aktivieren, um den Wassertyp gemäß dem eingestellten Programm zu ändern, und es werden verschiedene Formen erscheinen, sodass Menschen die Schönheit unterschiedlicher Landschaften erleben können.

3. Echtzeit-Stimmensteuerung: Es handelt sich um eine Steuerungsmethode, die von den meisten Unternehmen in China häufig verwendet wird. Ihre Merkmale sind, dass sie auf jedes Audiosignal reagieren und vor Ort Karaoke ausführen kann, usw., aber diese Steuerungsmethode hat einige Nachteile. Erstens verläuft die Bewegung des Wasserzeichens hinter der Musik her, was den Menschen das Gefühl gibt, dass sich die Fontänenbewegung nicht mit der Musik koordiniert. Zweitens ist die Kombination und die Dauer des Wasserzeichens unabhängig von jedem Musikstück fix und wiederholt sich, weshalb das Wasserzeichen der Darstellung nicht mit den durch die Musik ausgedrückten Emotionen übereinstimmt. Zum Beispiel erscheint bei leidenschaftlicher Musik möglicherweise ein schwingendes Wasserzeichen, während bei sanfter Melodie eine hohe Wassersäule auftaucht, was dazu führt, dass das auditiv wahrgenommene nicht mit dem visuell Wahrgenommenen übereinstimmt. Drittens stimmt der emotionale Abschnitt der Musik nicht mit dem Zeitpunkt des Wechsels des Wasserzeichens überein, und es ist stereotypisch.

4. Vorgeprogrammierte Steuerungsmethode: Gemäß der Emotion und dem künstlerischen Konzept eines bestimmten Musikstücks werden verschiedene Wasserfiguren, Bewegungen, Beleuchtungen und Wasser pumpen manuell programmiert, um sich zu öffnen und zu schließen, damit die Springbrunnen-Performance mit der Emotion und dem künstlerischen Konzept der Musik übereinstimmt. Diese Funktion hat eine gewisse umfassende Schwierigkeit in Bezug auf Steuerungstechnologie, Computertechnologie und Kommunikationstechnologie.