艾維創(chuàng )智慧教育教室智能控制解決方案

　　智慧教育教室智能控制解決方案

　　—— 解決方案

　　目錄

　　1概述 1

　　2智能教室系統方案.................................................................................................................................2

　　2.1系統設計 3

　　2.1.1分布式設計 3

　　視頻分布式切換管理 4

　　2.1.2集中控制和管理 4

　　2.1.3教室設備信息管理 5

　　2.1.4門(mén)禁管理 6

　　門(mén)禁管理系統組成圖 7

　　2.1.5教室使用管理 9

　　2.1.6教室音視頻控制管理 10

　　(一) 多媒體顯示系統 11

　　(二) 信號切換系統 12

　　(三)擴聲系統 14

　　(四)中央控制系統 15

　　3環(huán)境及物聯(lián)網(wǎng)...............................................................................................................................19

　　4 硬件產(chǎn)品主要性能參數......................................................................................................20

　　4.1軟件....................................................................................................................................................23

　　4.2主機分類(lèi)及主要性能參數................................................................................................................26

　　4.3外圍設備............................................................................................................................................30

　　4.4 矩陣設備...........................................................................................................................................34

　　概述

　　隨著(zhù)計算機及多媒體技術(shù)的高速發(fā)展，該技術(shù)已滲透到當今社會(huì )的每一個(gè)領(lǐng)域，多間至數十間多媒體教室的集中控制和管理將成為學(xué)校多媒體教學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的方向。尤其近年來(lái)多媒體技術(shù)的出現和完善更將計算機的應用帶入了一個(gè)全新的境界。在目前教育領(lǐng)域，已經(jīng)形成了多媒體網(wǎng)絡(luò )教室、信息教室，電化教學(xué)室等。

　　隨著(zhù)人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，教室資源可進(jìn)行整合，運用人工智能技術(shù)并結合計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、多媒體技術(shù)，將單調、乏味的課堂智能形象升到的體現在聲音、圖像、影視、動(dòng)畫(huà)、互動(dòng)中，對教室內部環(huán)境、設備運行情況監控和設備利用率進(jìn)行控制和管理，使教育管理部門(mén)對教室的管理系統化、可視化、精細化。為此我公司推出“智能教室”系統，該系統基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集教學(xué)、資產(chǎn)管理、環(huán)境智能調節、視頻監控、IC卡管理、防盜報警、遠程教學(xué)及遠程控制于一體的新型現代化智能教室系統，并將成為新型教育形式和現代化教學(xué)手段。

　　針對教室日常管理的特性，把服務(wù)器集群管理(Cluster Server)技術(shù)引入到教室設備管理領(lǐng)域，增強了多媒體、網(wǎng)絡(luò )、虛擬化、云計算等技術(shù)的易用性，讓管理員更容易地管理設備，成功地解決了學(xué)生教室管理、設備管理、教學(xué)管理等問(wèn)題。與其他如安防、辦公以及教務(wù)等子系統無(wú)縫集成，全面支持網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的各個(gè)環(huán)節，充分利用現有教學(xué)資源，為網(wǎng)絡(luò )教學(xué)提供一體化解決方案。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統為“數字校園”建設提供了強大的技術(shù)手段。

　　AVTRONSYS中央控制系統也為之帶來(lái)了智能化、人性化、現代化教學(xué)的解決方案，為校園內大范圍的各種設備進(jìn)行中央集中控制。

　　2.智能教室系統方案

　　建成規模適度、結構完善、精干高效的管理、教學(xué)、運維、管控一體化平臺，提升控制和響應能力，掌握教學(xué)和實(shí)時(shí)態(tài)勢能力，態(tài)勢分析和科學(xué)決策能力，業(yè)務(wù)處理和精確管理能力，實(shí)現“一體化、可視化、可控化、自動(dòng)化、智慧化”的目標。

　　教學(xué)集群管理軟件E-CLUSTER為多教學(xué)場(chǎng)所、教室管理、監控各項教學(xué)設備和教學(xué)網(wǎng)絡(luò )控制提供了最佳的解決方案。教學(xué)集群管理軟件解決方案是管理軟件系統中的一個(gè)組成部分，對校園的IT技術(shù)人員，管理者、教室的使用者都是一個(gè)首選的方案。

　　E-CLUSTER 控制管理示意圖

　　E-Cluster使用基于瀏覽器的用戶(hù)界面來(lái)監測和管理教室系統，提供系統恢復、遠程系統配置、事件日志創(chuàng )建和報警等功能;

　　智能教學(xué)控制系統通過(guò)云平臺的整合，是以綜合布線(xiàn)為基礎，將各個(gè)教學(xué)子

　　系統高效穩定的集成在一起建立云教學(xué)平臺?？梢酝ㄟ^(guò)移動(dòng)終端、PC實(shí)現管理。

　　2.1系統設計

　　根據用戶(hù)需求，教學(xué)集群管理軟件E-CLUSTER系統主要包含教室集中控制和管理：教學(xué)設備監控管理、教室監控系統、門(mén)禁系統、教室音視頻控制系統、環(huán)境控制管理、教室預約等。

　　智慧教學(xué)系統特點(diǎn)：

　　音視頻集中管理及分發(fā)、聯(lián)動(dòng)、分布式控制

　　N+教室視頻聯(lián)通;

　　無(wú)線(xiàn)設備運行管理、信息化維護;

　　定制開(kāi)發(fā)(非標準界面定制、視頻信息發(fā)布、教室預約管理)

　　按權限操作，管理、維護直觀(guān)化。

　　分布式設計

　　在機房?jì)扰渲梅植际骄仃嚭途?、解碼器，通過(guò)編程，所有采集的視頻信號通過(guò)分布式矩陣進(jìn)行通訊，操作人員進(jìn)行視頻信號采集，通過(guò)解碼器輸出到各個(gè)教室的顯示屏(投影和電視)上，實(shí)現不同教室視頻信號的切換。

　　由編碼器對高清視頻、音頻信號進(jìn)行編碼與壓縮處理，輸出標準的TCP/IP標準網(wǎng)絡(luò )流，通過(guò)高清視頻網(wǎng)絡(luò )矩陣進(jìn)行分配切換，在由管理PC或者中控進(jìn)行任意方式輸入輸出設置后切換與路由，輸出網(wǎng)絡(luò )流由HDMI解碼器還出高清的視頻與音頻。

　　系統特點(diǎn)：

　　網(wǎng)絡(luò )化、數字化、分布式架構

　　采用分布式處理架構，將各種類(lèi)型的音視頻信號進(jìn)行獨立的網(wǎng)絡(luò )化、數字化編碼、傳輸進(jìn)行解碼顯示，解決傳統方案的信號干擾、遠距離傳輸衰減、質(zhì)量下降等。

　　多見(jiàn)即所得

　　采用拖拽式操作，觸摸或鼠標控制管理方式：多個(gè)視頻源任意疊加、拖拽移動(dòng);支持多路動(dòng)態(tài)視頻同一界面動(dòng)態(tài)顯示，直接預覽視頻輸入端的畫(huà)面情況。

　　多畫(huà)面處理

　　系統通過(guò)各種軟件或硬件節點(diǎn)，不僅支持幾乎所有類(lèi)型的音視頻信號接入，還可適配各類(lèi)型顯示設備。所有信號在任意屏幕上多畫(huà)面疊加漫游，直接在投影或單個(gè)顯示器上進(jìn)行多畫(huà)面拼接處理。

　　視頻分布式切換管理

　　多個(gè)教室實(shí)現音視頻共享

　　遠程數據教學(xué)系統，除了提供流暢的音視頻功能之外，還能夠實(shí)現強大的遠程視頻共享功能。管理人員通過(guò)將每個(gè)教室視頻共享，各教室可實(shí)時(shí)遠程查看視頻，可實(shí)時(shí)顯示。同時(shí)，總控室可隨時(shí)將操作權的視頻切換授權給任何一個(gè)教室，該教室也可通過(guò)共享桌面發(fā)布共享數據。

　　通過(guò)編程，所有教室的音視頻信號通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與總控室進(jìn)行通訊，每個(gè)教室的高清視頻信號通過(guò)分布式矩陣傳輸至顯示終端上，即網(wǎng)絡(luò )內的所有教室實(shí)現音視頻共享。

　　集中控制和管理

　　智慧課堂系統以課堂為平臺，利用I-CLOUD，云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將教室教學(xué)有關(guān)的設備智能集成，在后臺統一集中管理，減少人力成本，提升教學(xué)的便利性、易用性。

　　系統管理人員可以根據實(shí)際需要直接控制任意多媒體網(wǎng)絡(luò )教室的所有系統及環(huán)境設備，包括提前打開(kāi)各個(gè)教室電源、投影、屏幕;根據需要在投影上播放指定的教學(xué)片斷以及課后自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉投影、屏幕和系統電源等。

　　教室設備信息管理

　　設備管理功能

　　信息管理系統可以輕松實(shí)現教室中的各種設備(如計算機、投影機、攝像頭等)的增加、刪減、改動(dòng)和查看等系統設備管理功能。

　　門(mén)禁管理

　　門(mén)禁系統功能是對區域內各重要部門(mén)、控制室、設備機房等重要部位的通行門(mén)以及主要的通道口進(jìn)行出入監視和控制。系統可根據對通道的管理層度不同，設置不同的管理方式。

　　卡片管理：是在通行門(mén)上安裝門(mén)磁感應器，當通行門(mén)開(kāi)、關(guān)時(shí)，安裝在門(mén)上的門(mén)磁感應器，會(huì )向系統監控管理中心發(fā)出該門(mén)開(kāi)、關(guān)的狀態(tài)信號。

　　門(mén)禁管理系統組成圖

　　門(mén)禁權限控制：

　　.對教室通道進(jìn)出權限進(jìn)行管理(學(xué)生卡刷卡使用，需通過(guò)老師授權)

　　2).出入記錄查詢(xún)

　　3).刷卡異常報警功能

　　4).實(shí)時(shí)監控功能，可查看區域或建筑內門(mén)禁開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

　　門(mén)禁報警聯(lián)動(dòng)

　　門(mén)禁系統可與機房建設聯(lián)動(dòng)。系統實(shí)時(shí)監測門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、刷卡記錄及設備運行狀態(tài)等，如探測到異常事件時(shí)，根據預先設置的聯(lián)動(dòng)策略，可聯(lián)動(dòng)聲光報警、受控門(mén)附近的攝像機抓圖，錄像存儲，聯(lián)動(dòng)電子地圖提示該門(mén)的具體位置，聯(lián)動(dòng)客戶(hù)端對講通道提醒管理人員對現場(chǎng)喊話(huà)、發(fā)送短信確保通知到位。

　　教室使用管理

　　集群管理軟件提供了對教室的設備監控和預維護，時(shí)間調度管理及分配。教室集群管理軟件靈活的時(shí)間安排與強大的設備配置功能相結合，可以很容易地對教室進(jìn)行管理。

　　教室管理

　　管理者可以預設教學(xué)時(shí)間安排及房間配置，隨時(shí)檢查房間是否可用，并且預訂房間及當教學(xué)人員到來(lái)時(shí)安排設備開(kāi)始運轉。

　　實(shí)時(shí)監控

　　對受控多媒體教室進(jìn)行實(shí)時(shí)監控及錄像。通過(guò)教室內攝像機，主控機房?jì)裙芾砣藛T可以多種畫(huà)面模式從顯示屏實(shí)時(shí)觀(guān)察到所用或單個(gè)教室的上課與設備運行情況(主控機房?jì)炔捎枚鄩K大屏顯示器)。管理員能跨網(wǎng)段遠程實(shí)時(shí)監控，同時(shí)不影響中控室現場(chǎng)管理。

　　教學(xué)互動(dòng)

　　教學(xué)系統以交互及數據共享應用為主，整合定時(shí)顯示。無(wú)線(xiàn)傳輸，校園版式定制，管理等功能，后臺對接教務(wù)系統，并基于分級權限管理，實(shí)現班級老師、學(xué)生的自行管理。

　　教室音視頻控制管理

　　教室控制功能

　　多媒體顯示系統

　　多媒體顯示系統由高亮度、高分辨率的投影顯示系統構成，完成對各種圖文信息的顯示。

　　通過(guò)中控主機的RS232端口控制投影機，實(shí)現對投影機開(kāi)關(guān)控制，信號源的選擇控制(如切換Video、Computer1、Computer2信號)，重要一點(diǎn)是對投影機的電源供電進(jìn)行延時(shí)開(kāi)關(guān)的保護控制,以利于對投影機設備的全面保護,并極大的避免了誤操作對投影設備帶來(lái)的損壞。投影幕在繼電器的控制下與投影機實(shí)現聯(lián)動(dòng),當投影機打開(kāi)時(shí),投影幕自動(dòng)落下;關(guān)閉時(shí),自動(dòng)升起。

　　顯示系統作為智能教學(xué)系統最為重要的組成部分，視頻顯示與信號切換系統在其中起到至關(guān)重要的作用。將實(shí)現(AV)、攝像機、本地電腦信號等標清、高清信號的兼容輸入、輸出。根據用戶(hù)要求設計將高清數字混合矩陣以滿(mǎn)足現有音視頻信號獨立切換需求。

　　信號切換系統

　　信號切換系統是顯示控制系統的核心，它主要起各種信號切換的樞紐作用，是起到在信號源與終端設備之間的橋梁。

　　音視頻相互之間的信息流：

　　信號處理系統包含有音頻信號及視頻信號處理兩部分，配置音頻、視頻及計算機信號號矩陣切換器和電腦轉換器，矩陣控制設備要求要求模塊化設備具備很高的靈活性和擴展、兼容性，備控制面板及RS-232控制接口，具有信號放大、調校和補償信號功能，能夠與教室內桌面信息面板(桌面信息面板含音頻接口、復合視頻信號接口、專(zhuān)業(yè)的計算機圖像接口、RJ45信息口等多種信息)接口統一連接在一起。

　　DXP高清混合矩陣切換器：可以進(jìn)行對多路輸入信號選擇，輸出到顯示設備上。顯示設備等都應支持1920×1080p標準，并具有相應的高清信號接口。

　　DXP數字高清插卡矩陣提供HDMI、DVI、VGA、CVBS、S-Video、YPbPr信號直連輸入，以及HDMI、DVI直連輸出。除此之外，還提供雙絞線(xiàn)(HDBaseT)輸入輸出板卡。領(lǐng)先的全數字信號處理技術(shù)可保證信號無(wú)失真處理，將最優(yōu)質(zhì)的畫(huà)面送至顯示終端，實(shí)現高清信號傳輸、轉換解決方案。

　　系統充分考慮到將來(lái)擴展的需要，留有空間，充分體現系統的可擴展性。這些信號切換可以依靠中央控制系統進(jìn)行集中控制管理，非常方便。

　　(三)擴聲系統

　　音響擴聲子系統主要實(shí)現教學(xué)過(guò)程中所需的各種音頻信號的采集和播放。音頻子系統同顯示子系統一起，為教學(xué)提供所需的各種資料播放設備。為了方便變換音源，采用切換及分配的方式，使所需的播放的聲音能夠立即通過(guò)功放音箱在會(huì )場(chǎng)中播放。

　　擴聲系統架構圖:

　　(四)中央控制系統

　　中央控制系統的核心是中央控制主機，依靠其來(lái)完成控制命令綜合處理，接受用戶(hù)發(fā)來(lái)的指令，控制整系統個(gè)周邊設備進(jìn)行相應工作;控制系統與用戶(hù)的交互，用戶(hù)操作指令的發(fā)布依靠無(wú)線(xiàn)觸摸屏/手機來(lái)完成;

　　為使設備的開(kāi)關(guān)更為簡(jiǎn)便，同時(shí)采用自動(dòng)化的手段來(lái)保護設備，避免操作員的誤操作，設計配置電源控制器;

　　要求經(jīng)過(guò)定制編程后，通過(guò)AVTRONSYS集中控制系統，可以將教室內所有系統的設備集中到一起，進(jìn)行集中控制與管理，滿(mǎn)足教室的控制和自動(dòng)化的功能。

　　電腦控制

　　通過(guò)8路電源控制器實(shí)現對電腦的開(kāi)關(guān)控制。

　　空調控制

　　通過(guò)主機后的紅外口(IR)，控制空調等紅外設備的所有功能，通過(guò)控制界面輕松實(shí)現對空調的電源控制。

　　攝像頭控制

　　通過(guò)控制界面來(lái)完成對攝像頭的開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制及焦距、方位調節。

　　燈光、窗簾控制

　　中控系統配置強電控制器可以實(shí)現對教室燈光的開(kāi)關(guān)電源控制。

　　窗簾控制

　　通過(guò)雙向滑動(dòng)條可以控制窗簾的開(kāi)合狀態(tài)。

　　通過(guò)主機后的紅外口(IR)，控制液晶電視、DVD、展示臺等設備的所有功能，通過(guò)控制界面輕松實(shí)現DVD播放、選曲、暫停、快進(jìn)、快退等功能，并能使之與信號切換器、投影機聯(lián)動(dòng)，將DVD的視音頻信號實(shí)時(shí)的投放到投影機和音響系統。

　　PC/電子白板管理

　　PC電腦，電子白板在強電繼電器的控制下實(shí)現智能開(kāi)關(guān)電源控制;

　　管理軟件對PC數據(CPU占用率，內存占用率，網(wǎng)絡(luò )等數據)收集;桌面進(jìn)行實(shí)時(shí)抓取

　　在主控機房?jì)壤眯@網(wǎng)，計算機通過(guò)瀏覽器對所有多媒體教室的操作臺、教學(xué)設備遠端進(jìn)行控制，實(shí)現對教室音視頻設備的信號切換和控制管理，無(wú)需安裝軟件?？蓪?shí)時(shí)監看所有多媒體教室網(wǎng)絡(luò )中控系統和接入設備的情況，實(shí)現遠程監測、控制、管理。

　　3環(huán)境及物聯(lián)網(wǎng)

　　1. 8塊顯示屏運行狀況檢測;2. PC運行狀況檢測;

　　3. 矩陣切換模式及圖像監看;4. 音量通道及大小;

　　5. 燈光，窗簾開(kāi)關(guān)，故障檢測;6. 溫濕度;

　　7. 亮度;8. 空氣質(zhì)量;9. 能耗狀況;

　　護。

　　4 硬件產(chǎn)品主要性能參數

　　4.1 軟件

　　4.2主機分類(lèi)及主要性能參數

　　通過(guò)AVTRONSYS主機和觸摸屏編程軟件，可以任意定制設計用戶(hù)所需的功能效果。連接各類(lèi)中控設備，集中控制。

　　4.3外圍設備

　　AVTRONSYS(艾維創(chuàng ))新一代IP系列控制系統產(chǎn)品提供了豐富的系統外圍設備供您選擇，涵蓋了目前多媒體控制應用幾乎所有類(lèi)別，如RS232/422/485、紅外、I/O、繼電器、音量、燈光、AV、VGA/RGB等等，接口方式多樣化、控制方式靈活，為用戶(hù)提供了充分的制方式靈活，為用戶(hù)提供了充分的硬件擴展范圍。

　　4.4 矩陣設備

　　AVTRONSYS系列矩陣切換器是專(zhuān)門(mén)為音、視頻信號的切換顯示而設計的高性能智能矩陣開(kāi)關(guān)設備，用于將各路音視頻輸入信號切換到音視頻輸出通道中的任一通道上。本產(chǎn)品帶有斷電現場(chǎng)記憶保護、音視頻端口狀態(tài)LCD液晶顯示、音視頻同步或分離切換等功能，并具備RS-232通訊接口，可以方便與集中控制系統設備配合使用。