Principe de fonctionnement et de contrôle d'une grande fontaine musicale

La fontaine musicale est un équipement moderne de loisirs et de divertissement qui combine beauté et musique. Depuis les fontaines primitives les plus simples jusqu'aux fontaines musicales actuelles, puis aux fontaines cinématographiques ultérieures, elle a traversé un processus de développement continu et est devenue aujourd'hui plus belle et tendance. Aujourd'hui, je vais vous expliquer le principe de fonctionnement d'une fontaine musicale.

La fontaine musicale reflète le sens et le thème de la musique à travers des formes de fontaines changeantes et une illumination colorée. Pour une bonne fontaine musicale, le changement de forme de l'eau doit pouvoir exprimer pleinement la musique. Elle repose sur une fontaine contrôlée par programme et ajoute un système de contrôle musical. L'ordinateur reconnaît, décode et encode les signaux audio et MIDI, puis transmet enfin le signal au système de contrôle, de manière à ce que la forme de la fontaine et le changement d'éclairage soient synchronisés avec la musique, réalisant ainsi une combinaison parfaite entre les variations de forme, d'éclairage et de couleurs de la fontaine et l'humeur de la musique, rendant la performance de la fontaine plus vivante et plus significative, et reflétant l'art de l'eau.

Pour simplifier, le principe de la fontaine musicale : en réalité, elle convertit le signal audio en un signal électrique de fréquence. Le signal de fréquence électrique contrôle la pompe à eau via l'invertisseur afin que la pression de la pompe change avec le rythme de la musique. La colonne d'eau est contrôlée selon la musique jouée pour atteindre un effet de synchronisation avec la musique. La colonne d'eau est contrôlée par une pompe à eau, qui est composée d'un moteur asynchrone triphasé. Si la vitesse du moteur asynchrone triphasé est connectée à l'alimentation en courant industriel, la vitesse ne changera pas. L'invertisseur est un dispositif spécialement conçu pour la régulation de la vitesse du moteur. L'invertisseur contrôle la vitesse du moteur pour changer la hauteur de la colonne d'eau. En changeant la fréquence, on change la vitesse du moteur, ce qui modifie également la pression de la pompe à eau. Les différentes fréquences de la musique sont traitées par un microcontrôleur et envoyées à l'extrémité de contrôle du moteur à variation de fréquence, de sorte que la vitesse du moteur change avec le ton, le rythme et l'intensité de la musique, et la pression de la pompe à eau change en conséquence, faisant varier la hauteur de l'eau projetée. De plus, la formation de la fontaine est contrôlée par plusieurs ensembles d'équipements vers plusieurs groupes de buses. Le rythme et l'intensité de la musique sont convertis en un signal de contrôle, qui commande un dispositif de contrôle de tension. Après que le courant passe par ce dispositif de contrôle de tension, la tension de sortie change également avec la variation de la musique, puis contrôle le moteur de la pompe à eau.

Dans la fontaine musicale, certaines entreprises ont adopté le système de contrôle informatique distribué le plus avancé basé sur WINDOWS NT. Le système présente cinq caractéristiques principales : avance technologique, ouverture, praticité et sécurité.

La technologie de contrôle automatique est la technologie la plus critique dans la fontaine musicale, et ses principales caractéristiques sont les suivantes :

I. Système de traitement des signaux musicaux de haut niveau
En utilisant la technologie internationale de pointe en reconnaissance automatique du langage, un système informatique de traitement des signaux musicaux à 32 bits (MUCS) a été développé pour effectuer une analyse spectrale et un traitement de retard sur le signal musical, extraire les composants efficaces adaptés au contrôle de la fontaine dans le signal musical et les envoyer à la machine principale de contrôle, et peut retarder arbitrairement le signal musical pour synchroniser la fontaine et la musique.

II. Système de contrôle centralisé et distribué
Cette fontaine est directement contrôlée par la machine de contrôle principale, qui possède les caractéristiques suivantes :
1. Fonction d'acquisition de signaux musicaux, extrayant les composants efficaces selon les caractéristiques de fréquence.
2. Diagnostic de panne des équipements de la fontaine, ainsi que du diagnostic de l'état de fonctionnement de la machine principale, des fuites et de l'état de fonctionnement du coffret de commande.
3. Système d'exploitation basé sur un menu en chinois, permettant aux opérateurs d'apprendre à manipuler rapidement, avec diverses fonctions d'affichage de formes dynamiques et de changement de motifs de la fontaine musicale, permettant ainsi aux opérateurs d'observer divers changements de la fontaine via l'écran de l'ordinateur, ce qui facilite grandement l'arrangement musical et l'utilisation par l'opérateur de la fontaine musicale.
4. Structure ouverte, interface homme-machine conviviale, l'interface de communication et les compétences en programmation sont ouvertes aux utilisateurs. Il suffit de deux boutons de souris pour compléter la bibliothèque musicale du fontainier musical, ce qui facilite l'enrichissement de la bibliothèque musicale du fontainier et donne toujours une sensation de fraîcheur.
5. Contrôle direct du fontainier musical, pilotage direct de la pompe, du variateur de fréquence ou du serveur.
6. Le contrôle de la vitesse et de la direction du moteur oscillant, le contrôleur de fontaine peut être connecté à n'importe quelle source sonore (lecteur CD, magnétophone, performance en direct, etc.), et la musique et la fontaine sont complètement synchronisées tout en garantissant que le signal audio ne soit pas distordu.

III. Sécurité et fiabilité
1. Chaque appareil contrôlé est équipé de dispositifs de protection contre les surtensions, les surintensités et les fuites électriques. En cas de panne, il peut automatiquement couper l'alimentation, protéger de manière fiable l'équipement de la fontaine contre toute perte et assurer la sécurité des personnes.
2. Une méthode de protection de mise à la terre unique a été résumée à partir de la pratique de l'ingénierie de contrôle industriel afin d'améliorer encore la sécurité.
3. La partie actionneuse utilise à grande échelle des relais sans contact haute puissance, ce qui réduit les interférences électromagnétiques dues aux étincelles, diminue considérablement les pannes du circuit principal et prolonge la durée de vie.

En tant que fontaine musicale, il est impossible de fonctionner pendant une longue période en une journée. Les raisons sont : premièrement, elle consomme beaucoup d'électricité, et deuxièmement, elle manquera de fraîcheur si elle reste allumée trop longtemps, surtout lorsque, sans lumière pendant la journée, l'effet n'est pas bon. En tant qu'élément du décor de toute la place, la fontaine doit également prendre en compte l'effet artistique du type d'eau lorsqu'elle est un site fixe, en plus des performances musicales. Le type d'eau fixe a la durée d'utilisation la plus longue. Par conséquent, dans la conception et le choix du type d'eau de la fontaine, il faut non seulement considérer la beauté lors des performances musicales, mais aussi l'effet lorsqu'elle est utilisée comme élément paysager, donc les paramètres de contrôle ont différentes fonctions.

1. Contrôle manuel : Pendant les intervalles entre les performances musicales, le jour ou la nuit, cliquez sur la souris pour ouvrir certains types d'eau indépendamment afin de former une forme combinée fixe. Économisez de l'électricité, c'est le mode le plus couramment utilisé au quotidien.

2. Contrôle de programme : Si vous souhaitez avoir des changements de forme combinée différents, vous pouvez activer la fonction degré pour que le type d'eau change selon le programme défini, et différentes formes apparaîtront, permettant ainsi aux gens de ressentir la beauté de paysages variés.

3. Contrôle vocal en temps réel : C'est une méthode de contrôle couramment utilisée par la plupart des entreprises en Chine. Ses caractéristiques sont qu'elle peut répondre à tout signal source sonore, effectuer du karaoké sur place, etc., mais cette méthode de contrôle présente certains inconvénients. Premièrement, le mouvement du motif d'eau est en retard par rapport à la musique, ce qui donne l'impression que le mouvement de la fontaine n'est pas coordonné avec la musique. Deuxièmement, la combinaison et la durée du motif d'eau sont fixes et se répètent quel que soit le morceau de musique, donc le motif d'eau ne correspond pas aux émotions exprimées par la musique. Par exemple, lorsque la musique est passionnée, il peut y avoir un motif d'eau oscillant, tandis qu'avec une mélodie douce, un grand jet d'eau apparaît, ce qui rend la perception auditive incompatible avec la perception visuelle. Troisièmement, les segments émotionnels de la musique ne correspondent pas au moment du changement de motif d'eau, et cela devient stéréotypé.

4. Méthode de contrôle préprogrammée : Selon l'émotion et la conception artistique d'une certaine pièce musicale, divers motifs d'eau, mouvements, lumières et pompes à eau sont programmés manuellement pour s'ouvrir et se fermer, de manière que la performance du jet d'eau soit en accord avec l'émotion et la conception artistique de la musique. Cette fonction présente une certaine difficulté intégrée en termes de technologie de contrôle, de technologie informatique et de technologie de communication.