凯迪兴业多媒体综合电教室解决方案

前言

　　随着科技的发展，我们已经进入了一个高速发展的信息时代。以计算机技术为核心的多媒体以及通信技术被广泛应用于各种领域。多媒体电化教学、网络教学、远程教学等已在全国各地悄然兴起。各式各样的先进设备操作越来越复杂，使用户在使用时感到相当不便。多媒体中央控制系统利用计算机及微电脑技术对多媒体电教室、会议室中的各种设备进行集中控制、管理，以简单明了的按键方式提供给用户使用，将复杂的控制转化为简单的按键操作，真正实现"所见即所控"。

　　随着校园网络和多媒体教室的快速普及，整个学校的计算机网络建设将越来越受到教育人士的重视。多媒体电化教学的无纸化、网络化和远程化，正以崭新的面貌和非凡的教学手段进入各大、中、小学校，对过去传统校园建设来说无疑是一次重大的飞跃和变化。电脑技术、通信技术、网络技术的高速发展将传统的教学手段带入一个全新的时代，借助先进的信息技术，教师可以将所教授的内容快速地传达给学生，并对学生的反馈及时地做出反应。通过高速网络技术实现了计算机互联，使得教师、学生之间能有效地实现信息数据的交流、共享。多媒体网络教学系统正日益成为现代化校园的基础设施，它将综合集成传输包括教室、办公室、会议室等的语音、图像信号，对电脑设备、影音设备、演播设备、监控设备、环境设备进行集中及远程控制。

　　现代化校园所采用的系统一定要有先进性。力求高标准，并且有很强的适应性、扩展性、可靠性及长远利益，以满足未来的要求。根据现代教学发展的需求，应该把多媒体中央控制系统纳入整体的教学网络，形成网络控制教学系统。凯迪兴业的电教室系统可利用校园网络实现对全校所有教室的远程监控和多媒体信息交互，使多媒体教室融入整个校园网络体系，让现代教学进入一个新时期。

 

第二章 系统组成

2、1 系统总体结构

　　具有多媒体中央控制系统的电教室或报告厅不仅仅是一个智能化的电教室，多个电教室更可组成一个网络控制的教学系统。系统主要由多媒体电教室、网络控制单元等组成，系统组成结构图如下：

2、2 多媒体电教室组成

　　现代的多媒体教室集成了电脑网络及多种影音设备（影碟机、录像机、展示台、音响、电视机、投影机等）。操作者需要对每个设备进行控制，并要完成信号在设备间切换；另外对于环境设备（灯光、电动屏幕、窗帘等），也需要操作者经常加以调整。针对以上控制分散的情况，多媒体电教室的中央控制系统提供了较佳的解决方案。它将多种设备的控制操作集中在一个按键面板或多媒体电脑的触摸屏上，可以方便地实现设备的控制及信号的切换。操作者通过直观的控制台操作，将复杂的电教设备及环境设备控制变得轻松自如。中央控制系统使多媒体教室变成一个智能教室。操作者只需进行简单的操作即可完成对复杂的设备及环境的控制，比如可以自动调节室内光线、自动放下/升起屏幕、自动打开/关上窗帘……。

　　我们的多媒体中央控制系统由多媒体电脑、控制面板、中央控制主机、遥控发射接收模块、电源开关模块和影音设备等组成。各部分之间用通信电缆相连，构成一个网络系统。其中多媒体电脑、控制面板和遥控发射接收模块是指令发送中心，中央控制主机、电源开关模块、调光模块则是指令接收和执行机构。系统组成结构图如下图：

中央控制系统的组成分别介绍如下：

1） 中央控制主机

　　中央控制主机集成了红外线遥控模块（6路）、音频切换模块（6×2路）、视频切换模块（6×2路）、VGA切换模块（2×2路）和电源管理模块（6路）；通过红外线遥控模块可以控制投影机、影碟机、录像机、展示台等影音设备和遥控窗帘、空调等环境设备，红外线遥控模块具有红外码自学习功能，能自学习所有的遥控设备；通过音频/视频信号切换模块可完成八选二的视频/音频信号切换，其中视频有投影、监视两路输出，音频有功放、监听两路输出；VGA切换模块有两路切换，可外接手提电脑。中央控制主机通过串口和多媒体电脑、控制面板等通信。对于复杂的教室或场所控制，中央控制主机可根据需要扩展。中央控制主机可还集成投影机232码控制模块，可232码控制投影机。KD系列控制主机提供投影机的灯泡开关检测，实现电动屏幕与投影机开关的联动；当有投影光线时，屏幕自动放下，投影灯关闭时，屏幕自动收起。投影机灯开关检测还能确保在投影机断电前关闭投影灯并有几分钟的散热延时。

2） 控制面板

　　控制面板是整个系统最重要、最方便的控制方式，它实际上是调音台、卡拉OK机和指令发送中心，控制面板根据所按下的按键，发送对应的指令给中央控制主机或其他模块使其做出相应的动作从而达到控制的目的。面板除了提供影音设备的控制和信号源切换的控制按键外，还提供电动幕、两组灯光和两组窗帘的控制按键。面板集成调音控制功能，可控制声音音量及话筒音量和混响时间。面板按键布局如下：(略)

　　按键面板上的两个醒目按键是"系统开"键和"系统关"键。刚开始使用这个智能多媒体控制系统时，按一下"系统开"键，系统主机会自动打开并同时给面板供电，然后系统自动打开设备电源、投影机电源、延时两秒后打开功放电源，整个系统就可以使用。若想让系统按设定好的流程自动打开，则只需再按一次"系统开"键，系统会自动遥控开投影机、放下电动屏幕、关闭电动窗帘、调好音量的大小等。而当使用结束后，按两下"系统关"键（连续三次的警告声内再按第二次，以防误操作），就可以轻松下课或散会了。系统会自动关投影机、将功放电源关闭、稍微延时后关闭设备电源、使电动屏幕升起来、延时几分钟后关投影机电源、最后关闭系统主机电源。

系统组成

    通过按键控制面板可以进行设备的选择和常用的视/音频和VGA输出的切换。面板下面一排7个设备选择按键分别可以选择影碟机、录像机、展示台、卡座、外接AV、电脑、 笔记本电脑的设备进行控制，同时系统将影碟机、录像机、展示台、卡座、外接AV、电脑、笔记本电脑的视频或VGA信号自动识别通过投影机投影出来，音频通过功放播放出来。

　　中间部分按键为设备遥控控制按键，当前设备选择哪个设备就能对哪个设备进行遥控。比如当前是设备选择影碟机（设备选择影碟机上的小灯亮），按一下播放键" ",影碟机就会进行播放，按一下停止键"■"，影碟机就会进行停止播放。如果这时想要停掉正在播放的录像机，就按一下设备选择的"录像机"按键，使信号切换到录像机，然后按一下停止键"■"，录像机就会停止播放。

3） 智能控制终端

　　系统的辅助组成单元是智能控制终端，智能控制终端共分两种（可以扩展）：控制开关、控制调光、控制云台镜头等。

智能开关控制器（KR100）

　　这一类的智能控制终端具有控制电源或信号通断及通断时间的功能，一个模块可以控制六路开关，每路开关允许流过电流为220V/10A。

智能调光控制器（KD100）

　　这一类的智能控制终端可实现对灯的光亮度进行调节，一个模块可控制四组照明线路，每组线路允许通过电流为220V/10A。

智能云台和镜头控制器（KS100）

　　这一类的智能控制终端可实现对摄像机的可变镜头（远近、聚焦、光圈）和万向云台（上、下、左、右）的智能控制。配合远程网络控制软件，可实现远程监视和控制。

4） 中央控制软件

　　中央控制系统软件采用Delphi开发，是基于Windows95或NT的应用软件。软件界面完全向用户开放，软件提供丰富的按钮图库供用户选择，按钮的个数及功能均可由用户设定，方便用户更换设备或进行组合功能设计。例如按打开投影教学键，中央控制系统会自动将电动幕、窗帘、灯光等调节成最佳的环境，极大地方便演讲者并体现着现代化多媒体演讲的魅力。中央控制系统软件还具有各种参数的灵活设定，可设定系统打开、系统关闭时的投影机、电动幕、灯光、窗帘、影音设备等状态。

5） 综合控制讲台

　　综合控制讲台采用钢木或其他材料饰面，美观、豪华、高档。综合控制讲台根据设备情况和安全舒适等方面进行专门设计，另外可根据教室的实际情况按各种尺寸订制，满足特殊教室的需求。按照人体工程学设计的多媒体综合电教讲台主要特点有：

造型新颖大方；

功能多样齐全

    柜体中央以多媒体电脑为中心，面板窗口可配置14"～15"电脑显示器，控制面板和电脑键盘。

    柜体左侧为电脑外设柜、内空尺寸宽大，沿其高度方向可设2～3层隔板，每层隔板高度尺寸均可调，其间可放置：功率放大器、VCD、录像机、中央控制器主机等。

    柜体右侧为实物展示台柜、展示台所置台板，有固定式（高度不可调）、电动垂直升降式，垂直升降式工作时可升至电教平台台面之上，便于操作、演示,工作完毕可方便地沉降到柜体之中，其升、降范围在0～350mm。

    柜体所有门扇开启后均可缩进柜体内，方便教学老师演讲、报告，且实现一把钥匙可以开启所有暗锁。

    教学平台颜色可选（如灰白、榉木、胡桃木等）。

2、3 KD系列中控系统的特性

　　各个厂家的中央控制系统基本功能相似，但多媒体教室的易用性和方便性的主要决定是中央控制系统的软硬件，评价一个中央控制系统需要从细微上来分析比较。我们采用的中央控制系统通过多年用户的需求分析的基础上不断完善，操作极其简单化，为用户解决许多操作和设备管理上的难题。系统主要的功能和特点：

1、高亮度和对比度图像

　　几乎所有的中央控制器由于没有采用长线驱动器或只采用电流型长线驱动器，输出的电脑图像和视频图像有不同程度的衰减，图像效果比直接输出有明显的差别，采用这种中央控制器则适得其反。KD系列中央控制器的视频信号和电脑RGB信号采用先进的300M带宽驱动电路，有效补偿因信号切换和长线带来的信号衰减，有效地抑制传输中的噪声干扰，与通过投影机直接输出相比较，图像的亮度和对比度提高15%-20%。使得投影输出的视频和电脑画面比直接连接更清晰亮丽。

2、全数码调节高保真声音

　　一般的中央控制器对主音量的调节采用衰减式电阻网络，声音调节级别少，并且经过调节的声音音质变差。KD系列中央控制器采用可存储式专用音量控制芯片，32级数码调音并经运放之皇NE5532进行处理，音质更加圆润细腻。KD系列中央控制器还有两个话筒输入，并能32级独立调音，更增加8级数码混响，满足各种会议和教学的需求。

3、超强投影机保护

　　一般的中央控制器没有投影机电源管理，就是有也只停留在投影机延时关机保护方面。KD系列中央控制器采用先进的投影灯开关检测电路，当系统关闭时，能自动检测投影灯的开关状态，从而确保投影机关机散热后才断电。

2、4 网络控制的实现原理

　　采用最先进的Internet网络技术，运用TCP/IP协议实现网络控制。该方法采用广泛应用的成熟的互联网，从而使系统控制实现与Internet的紧密连接，实现了系统控制的灵活性和多样性。控制的原理图如下：

　　控制终端是网络控制指令的发起者，控制终端发出的指令被翻译成 TCP/IP协议包，通过Internet或Intranet网传送到控制节点。若控制终端通过WWW浏览器发出指令，则还需要应用服务器把HTTP（超文本传输协议）转换为TCP/IP协议。控制终端没有位置的概念，只要能连上Internet网后即可实现控制。控制节点收到TCP/IP协议控制的指令后，把控制指令翻译成中控主机识别的指令通过RS232（串口）传送给中控主机，中控主机再翻译并执行相关的指令控制相应的设备完成控制。控制结果按同样的途径返回给控制终端。 通过该控制软件可实现远程遥控开关某个多媒体教室或重新启动某个多媒体教室，远程控制投影机和影音设备等等。 通过网络控制软件真正实现"远在千里，控在指间"。

系统建设方案

第三章

3、1 普通电教室系统的组成

　　系统建设以先进性和实用性为原则，对不同用途的电教室提供略有不同的设备配置。方案配置主要有：

1、 多媒体电脑；它一方面是计算机软件教学的载体，另一方面是中央控制系统的一个组成部分，同时还是网络控制系统的一个控制节点。该电脑一机多用，节省设备投资。

2、 中央控制主机；它是多媒体课室的控制核心，主机已集成了8路设备的控制（影碟、录像、展示台、卡座、外接AV等）、电动幕的控制和两路窗帘的控制等。

3、 按键控制面板；它为上课教师提供最简洁的控制方式。

4、 影碟机、录像机、卡座、展示台等电教设备；它是电化教学的基本配置。

5、 多媒体投影机；它是图像信号的输出终端。

6、 功放、音箱；它是声音信号的输出终端。

7、 话筒；方案设计时每个课室可配置一个无线衣领话筒和一个无线手持话筒。无线衣领话筒为经常走动的演讲者使用，无线手持话筒则为学生发言时使用。

8、 屏幕；可采用手动屏幕，也可采用电动屏幕。

9、在多媒体课室设计两个校园网信息点，一个连接多媒体电脑，另一个提供信息插座，可连接上课教师手提电脑或台下控制的手提电脑。两个信息点还可互为备份，确保系统的可靠运行。

10、有线电视电缆连接到中央控制系统中的录像机，通过录像机的高频头和系统控制软件或面板实现直接收看电视节目。

3、2 设备的选型

　　设备的选择应该考虑如下因素：性能、价格、质量、服务等。以下是主要的设备的选型原则，其性能参数和其他设备的性能参数可参考技术参数一览表。

1、投影系统的选择

多媒体课室投影系统的配备应该考虑如下因素：

*投影机的分辨率

　　考虑到目前流行硬件的显示解像度及今后的发展空间，采用 800*600或1024X768分辨率的多媒体投影机较为理想。

* 投影机的亮度

　　必须保证室内有足够的照明强度，维护与会者的（视力）健康。根据多媒体课室的形状及尺寸, 环境采光情况选择投影机的亮度。

2、 屏幕

屏幕的大小及质地，与使用空间的大小与形状有关。以下为屏幕选择参考表

屏 幕	大 小	观 众 人 数
规 格	厘米	50	100	150	200	200以上
100"	203*150	x	.	.	.	.
120"	244*183	x	x	.	.	.
150"	295*221	x	x	x	x	x
180"	356*267	x	x	x	x	x
200"	400*300	x	x	x	x	x

    正投软幕一般分为白塑幕和玻珠幕，玻珠幕的有效反射角度是45度，增益度是一般是2，而白塑幕的增益是1。玻珠幕的效验：参照附图。

a=教室长，b=教室宽，L=屏幕宽 单位：米

    1)当a/c>2.0时，可以用玻珠幕。

　　2)当a/c<2.0时，适宜用白塑幕。

系统功能

第四章

    多媒体电教室提供的功能主要有：

1、 智能化控制。教师通过直观的控制台操作，将复杂的电教设备（录像机、影碟机、投影机、录音卡座、实物展示台等）及环境设备控制变得轻松自如。操作者只需进行简单的操作即可完成对复杂的设备及环境的控制，比如可以进行输入信号切换及影音设备控制、自动调节室内光线、自动放下/升起屏幕、自动打开/关上窗帘……；

2、 通过多媒体中央控制系统，可以控制影碟机、录像机、录音机、摄像机、视频展示台等教学设备的音、视频信号输入输出，实现教学设备间的相互切换，不再有繁琐的操作，全部由系统统一控制，省时省力，教学质量高。

3、 利用高亮度多媒体投影机播放计算机信号及视频信号；

4、 利用计算机处理文字图像，进行讲座交流；

5、 提供校园网连接，实现计算机教学和INTERNET信息交互；

6、 利用视频展示台进行实物讲解，并能通过投影机投影到屏幕；

7、 系统具有监视和预览功能，对影碟机、录像机、视频展示台等输出节目可通过电脑显示器进行实时监视，或预览后播放；

8、 在WINDOWS环境下运行，全中文界面，能播放各种教学软件；

9、 系统配有高级有线咪、无线衣领咪和手持咪及有关的调音功能方便现场讲解和发言；

10、 具有先进的红外遥控自学习功能，在同类产品中首屈一指，对接入系统的媒体设备的品牌和型号无任何限制，更换设备时无需专业工程师重新对红外编码进行设定；

11、 系统操作方式多样，不会因某项操作失灵而导致教学中断，可任选下列方式：用鼠标或键盘操作、用触摸面板操作、用遥控器操作、用电脑触摸屏操作、用液晶触摸屏操作、用远程网络操作；

12、 系统具有一键智能联动功能。比如轻触"系统开"按键，就使系统全部设备进入就绪状态，即可轻松上课；轻触"系统关"按键，即可关门离开教室，系统会自动依照管理员设定的程序依次关闭全部设备；

系统特点

第五章

   一个系统的设计的好坏，可以从如下几个方面进行分析：

1、实用性
实用有效是最主要的设计目标，只有操作简单，功能实用，切换自如，效果良好才能最大的保护投资者的利益。我们控制系统的按键面板经过对许多用户的调查，分析最常用的功能，按简洁直观的方式设计。软件界面设计成可灵活定义，用户可根据自己的爱好定义界面和功能。我们有极强的系统集成和应用软件开发能力，可为用户定制满足需求的软件功能。

2、可靠性
　　多媒体综合电教室的核心是中央控制系统，中央控制系统性能的稳定直接决定了系统的可靠性。多媒体中央控制系统采用常用模块全内置方式，具有极高的稳定性和可靠性，在广泛采用的许多学校内几乎没有出现任何问题。

3、先进性
　　中央控制系统对不同厂家、不同型号的同类设备的兼容性，以及平台控制软件的开发工具，都充分体现了整个系统的先进性。我们的控制系统模块化设计，提供网络TCP/IP接口控制协议和类Barco的串行协议，具有极高的兼容性和可扩展性。

4、扩展性
　　校园网是现代网络技术应用的趋势，多功能教室能否和校园网兼容，能否调用室外教学资源是考察多功能教室可扩展性的首要标准。我们的多媒体中央控制系统具有网络控制功能，可通过校园网络实现远程控制，实现多个多媒体教室的电教资源共享，增加摄像机和视频转换器则可通过网络实现远程教学，为未来的电教发展服务。

5、安全性
　　由于与校园网的无缝链接和通过网络实现远程控制，保证电脑和个人隐私的安全，所以要提供多个层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系。

系统的主要特点有：
1、操作一目了然。多媒体环境通常较复杂，许多使用者并未经过专业培训，为避免演讲者在演讲中因为设备误操作而产生混乱，该系统提供简洁友好的控制界面，使操作轻松自然，让演讲者更专注于精彩的演讲。
2、化繁为简。在电化教室中有多个输入及输出设备，信号的选择播放类似交换机的搭线过程，该系统将复杂的搭线过程直观显示、轻松完成。
3、美化环境。由于所有设备的控制集中于该系统的操作台上，设备可以放在任何安全及隐蔽的地方，通过同样隐蔽的控制网络将控制信号送到设备位置，使整个环境非常整洁。
4、节省经费。由于设备隐蔽放置，不用频繁接触设备，减少设备损坏机会。
5、专业形象。虽然中央控制模块在整个多媒体环境中投资不大，但将各种复杂的设备有序管理起来，成为画龙点睛之笔，使整个多媒体环境具备了智能。
6、 网络控制。系统利用最先进的校园网络进行控制，实现任何地点的任意控制。

 

系统的扩充和发展

　　电脑技术、通信技术、网络技术的高速发展将传统的教学手段带入一个全新的时代，借助先进的信息技术，教师可以将所教授的内容快速地传达给学生，并对学生的反馈及时地做出反应。通过高速网络技术实现了计算机互联，使得教师、学生之间能有效地实现信息数据的交流、共享

    当未来发展需要时，我们的多媒体电教室只需增加Web视频服务器即可满足远程监视的需求。通过视频服务器把教学的多媒体信息实时压缩,并同过Web服务器为远程Web访问者提供教学视频信息。多媒体教学系统也可和校园VOD系统通过校园网络相连，利用VOD系统实现图像点播和存储。