多媒体教室方案

师大多媒体教室方案

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。要求高标准，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。我们的电教室系统可利用校园网络实现

对全校所有教室的多媒体信息交互，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。

本方案由河北三明科技有限公司 为 河北师范大学多媒体教室项目设计。本方案设计具

有前瞻性，满足长远发展。系统结构灵活，采用模块化设计，具有很好的兼容性及扩展性。

系统建设既可一步到位，也可以根据学校资金及需求状况分阶段建设。无论一步到位还是分

步实施，整个系统都能够协调一致，构成一个满足相应需求的功能应用系统，不会造成重复

建设或系统冲突。

第一章 项目概述

1.1 功能划分

根据学校实际需求和我们以往大量的工程经验，依据“可靠、实用、经济、先进、扩展”

的原则，并结合本公司的产品性能，我们对学校网络化多媒体教学划分为以下三大类型：

（Ⅰ）、基础集中控制型

（Ⅱ）、音视频互动、监控型

（Ⅲ）、多媒体录播型

其中，Ⅰ型为Ⅱ型的基础，Ⅱ型为Ⅲ型的基础，三个类型既可独立建设，又可混合使用。

学校既可以一步到位将所有多媒体教室建设成“多媒体录播型”，又可以根据实际需求

及资金情况建设成Ⅰ型或Ⅱ型，以后再升级，甚至可以将教室划分为三种类型，分别建设，

混合使用，无论是升级还是混合使用，三种类型都可以做到无缝衔接。这样根据需求分类建

设，无须重复投入，可减少大量资源。

以上三种类型所实现的基本功能、涉及的软硬件设施将在下面的章节详细介绍。

1.2 建设内容

我公司对 河北师范大学多媒体教室项目的具体要求进行了认真细致的分析，并做了大

量的咨询工作，将河北师范大学多媒体教室项目定位为：（Ⅲ）多媒体录播型

1.3 设计原则及标准、规范

1.3.1 设计原则

我们认为，系统总体方案的设计是整个学校教学管理系统今后使用、发展的关键，是校

园网络建设的核心，因此我们在设计中突出了以下几点要求：

（1）、合理选择设备，突出可靠性和实用性

从用户的需求和实际应用出发，设计的系统是为了集中控制，方便操作，减少运营成本。

所以，合理的设计和设备选型是至关重要的。

（2）、合理规划、整体设计

方案从学校的信息化校园整体建设目标和日常教学、管理工作实际需求出发，充分考

虑信息技术、计算机技术、网络技术、广播电视技术，以及目前和今后发展情况的基础上，

对学校整体网络建设方案的系统目标、总体结构、服务功能、建设步骤等主要方面做出明确

解释。

针对学校提出的既要保证教室内方便地进行多媒体授课，又要保证校园网内的办公

自动化和计算机校园网功能，我们提出了智能宽带教学系统、有线广播系统与计算机校

园网相融合的整体校园网解决方案，为学校实现所有功能要求的同时又节约了大量资金。

（3）、把技术的先进性、功能的实用性、系统的开放性与可扩充性以及标准的国际性完

好地结合起来系统采用符合国际工业标准、比较稳定成熟的、扩充性强的、开放性的（如可

兼容其它品牌的网络中控）、具有多用途的产品(，在一定时间内或较长时间内保持领先、不

落后并留有充分可持续发展的空间。这点对于系统标准化的设计显得非常重要。系统设

计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映

当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，并能顺利地过渡

到下一代技术。

（4）、坚持结构合理

在通信网络、信号传输、资源配置、设备控制和信息管理上要有良好的分层设计，使网

络结构清晰，便于今后的使用、管理与维护。

（5）、坚持高效实用的原则

根据学校的实际情况，着眼于教学、教研、管理的实际需要，用有限的资金优先解决工

作中急需的问题，其他功能配置可视资金和实际需求再逐步完善。设备应选用易于使用和维

护、技术支持、售后服务、网络系统升级均能得到满意保证的品牌。

（6）、系统预留扩展和冗余性

支持远程教学、宽带多媒体双向电视教学、多媒体网络教室、会议电视等。各种信号传

递要可靠同时具有冗余性，能为重大项目提供强有力的保障。

1.3.2 设计标准、规范

1． 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

2． 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95

3． 《智能建筑设计规范》GB50045-95

4． 《工业企业通讯设计规范》GBJ42-81

5． 《工业企业通信接地设计规范》GBJ115-87

6． 《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86

7． 《厅堂扩声特性测量法》GB/T4959-1995

8． 《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI 法》GB/T14476-93

9． 《歌舞厅扩声系统的声学特性指标与测量方法》WH0301-93

10． IEEE802.3 10Base-T 网络标准

第二章 需求分析

我公司结合多年来为众多学校用户提供产品开发设计及工程服务的经验，从用户效益最

大化的角度出发，突破单纯应用计算机网络技术建设校园网的局限性设计思路，综合应用计

算机网络技术、信息通讯技术、视频传输与控制技术、工业控制技术、智能卡技术、硬盘录

像技术、电子安防技术等相关技术领域的先进、成熟的技术成果，设计构建全方位满足信息

化教育环境建设需求的综合教学业务系统。系统采用模块化柔性结构设计，多种网络共享一

个网络软硬件平台的设计思路，充分发挥计算机网络技术对数字化信息的处理、存储、传输

方面的技术优势，构建校园网络办公环境的同时，更以计算机局域网为通讯控制平台，实现

集双向教学系统、数字视频组播、点播系统、教学监控系统、数控有线广播系统、设备安防

报警系统等各功能子系统为一体的综合校园网络系统。其多层面、立体化的综合校园网络应

用功能体系，实现了校园业务流程在网上的全闭环无缝操作，是针对用户需求的信息化、专

业化、综合化的教学平台。突破常规校园网只能实现数据信息的传输，无法实现实时传输多

套音视频信息的技术瓶颈，为教室内实时多媒体教学提供极大的方便。

经过几年多时间不断的开发和完善，我们开发出一套全面的电教室网络管理系统。该系

统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。融合安防报警、数字监控和智能卡技

术，采用先进的视频处理技术和网络控制技术，利用通用的校园网络把多媒体课室组成一个

整体，集中维护、监控和管理。

2.1 多媒体录播型教室功能需求分析

1) 本地/远程V edio 和VGA 信号切换、投影机电源和音响电源等设备的开关、幕布升

降、话筒和设备的音量调节等基本控制；

2) 钢制讲台（可选配电控锁实现刷卡和计算机远程开关）、投影机的上电延时开启和断

电延时散热保护、计算机的本地/远程开启/关闭；

3) 所有教室状态监控、设备状态的远程控制；

4) 根据实际需要定制课表，实现课表自动导入，按课表设置的设备使用情况定时开关

机；

5) 多种形式的定时管理，用户可以根据自己的需要设置每个设备的定时使用管理；

6) 日志记录及统计分析管理；

7) 用户及权限管理，超级用户可以设置本身的登陆密码和其他各用户的使用权限；

8) IC 卡管理（接触式、感应式），实现IC 卡一卡开启设备，记录每个用户使用IC 卡

的情况；

9) 控制自定义，实现基本控制、组合控制等的随意定制。

10) 单画面或多画面集中监看，自动或手动巡视，远程云台镜头控制；

12) 实时查看单个或者多个教室端电脑画面；

13) IP 电话对讲, 总控室可以和每一受控终端进行实时双向通信；

14) 教学示范、广播、课堂直播，多路视频流同步直播，任意切换控制

15) 远程协助，总控端接管教室端电脑鼠标。

16) 多路音视频、VGA 信号同步采集、编码、压缩、传输；

17) 所见即所录，VGA 信号采编自适应（分辨率、刷新率），不同的VGA 信号源（PC

机、笔记本、展台）任意切换也可轻松采编；

18) 课堂录制，多流合一，可生成多种标准视频格式文件，便于后期编辑；

19) 资料编辑，添加标题、索引、背景资料，裁减，提供通用播放平台界面等；

20) 离线课堂，资源可以生成多种格式，便于传播；

2.2 方案配置

2.2.1 多媒体录播型教室配置

根据河北师范大学多媒体教室项目的具体功能要求，多媒体录播型教室既需要远程集中

控制，还需具有音视频互动、采取功能，同时还需远程录制、课件后期编辑。配置如下：

1）WISE （万讯）IC865 中控主机

2）本地端中控控制面板

3）电源控制模块

4）音视频采集卡

5）双视频流带语音传输

6）IP 电话

7) CC101i多媒体控制系统

8） 网络版视频课件点播客户端软件

2.2.2 主控中心配置

在主控中心，可以全局远程控制所有教室端的设备，除了需要一台性能相对稍高的总控

电脑外，还要根据学校多媒体教室的型，选用以下配置：

a) 选用录播型网络版双视频流总控软件KZ －NETCAM ，集成了音视频录制、课件生

成的功能；

b) 需要在总控端大屏多画面监控教室情况，还需配备投影机一台，幕布一块。

2.2.3 教室附属设备配置

部分教室需配备扩声、投影等附属设备

1） 2） 3） 4） 投影机： 电动幕： 音箱： 功放：

5） 影碟机：

6） 无线话筒：

7） IC 卡读卡器：

8） IP 电话

9） 电控锁：

10）展示台：

2.3 技术参数响应表

第三章 方案详述及产品介绍

3.1 总体设计

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。多媒体课室主要有投

影机、多媒体电脑、DVD 、展示台和中控等设备，而中控则是设备联系的桥梁。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。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”。

设备选型：

按照用户要求，控制系统要能通过网络进行集中控制，各教室中所有设备均可在控制室

中远程控制（具有本地控制的全部功能），并可在必要时刻远程帮助教师操作多媒体设备。

我们作为国内优秀的中控产品开发和生产商，由于长期和用户磨合，所以产品集成度较高，

针对性较强，此次采用的新一代中控系统的WISE IC865 网络中央控制系统突出表现在：

1、中控集成了小型视频矩阵和VGA 矩阵。非常适合多媒体教室使用；

2、IC865是基于WISE EPC*嵌入式可编程控制系统平台的具备以太网通讯接口的网络控制系统。稳定可靠，功耗低，节能环保，系统设置简单。

3、由于拥有厂家优势，所以售后服务容易做；

我们作为国内的一家网络中控的生产商，网络中控产品和电教室管理系统技术成熟，经 过许多大学用户的使用证明功能强大、质量稳定。我们的中控系统经过多年的完善，现推出的控制系统，增加数码调音、自动开关机、232 码控投影机、投影机灯检测和RGB 长线驱动、屏幕联动、以太网络立即上网等许多功能，使中控产品在国内处于领先地位。 多媒体课室系统组成：

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、 电脑、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软件上，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。

3.2 系统功能结构图

3.3系统拓朴图

3.4方案详述

3.4.1配置清单

教室需本地/远程控制教室电脑、投影机、电动幕等设备，并在控制端看到教室端设备的使用情况，此外还需远程观看教室端视频，远程协助、远程电脑鼠标接管、收听远程音频、IP 电话对讲、实时查看教室端电脑画面，课件录制，点播等。

经过详细的分析，在确保满足上述要求在前提下，同时考虑到以后的升级和兼容性，我们选定带嵌入式可编程控制系统的WISE IC865网络中控，配合网络控制软件，组成远程控制主体。教室端配备高清摄像头，电脑还配备视频采集卡，用于采集摄像头视频信号；同时教室端还配备话筒，用于IP 对话。

附属设备为钢制多媒体讲台、IC 卡读卡器、IP 电话、多媒体控制系统、讲台电控锁、

展示台、扩声设备，音箱、投影机等设备。

3.4.2 WISE IC 865 网络中控

产品概述

IC865是基于WISE EPC*嵌入式可编程控制系统平台的具备以太网通讯接口的网络控制系统。稳定可靠，功耗低，节能环保，系统设置简单。

IC865采用合并式设计，由核心模块、网络通讯模块、继电器模块、A V 模块、键盘模块等组成，端口配置较为丰富，适用于设备较多的培训场合的控制需求。控制主机和人机按键面板分体式设计，面板超薄美观，对安装空间要求不大，安装方式更为灵活。

功能特点

网络化

IC865具备以太网通讯功能，支持TCP/IP、UDP 等协议，完全兼容校园网络，可跨网段。配备I-CONTROL 总控软件，可实现对多个控制场所的统一集中化管理。

精确的投影机灯泡计时

采用高精度的工业级电流传感技术，对供电设备的功耗进行实时测量以检测其工作状态。计时精确到分钟，计时数据保存于控制主机内部存储器，由I-CONTROL 总控软件查询。 VGA 断线远程报警及本地声光报警接口

控制主机的四个VGA DSUB15接口中均设计有隐藏式的数字I/O，一旦连接到这些端口的多媒体设备被拨掉或连线被剪断，主机会通过LAN 口发出报警信号，配合I-CONTROL 总控软件，实现总控室的报警提示。

如果选装了与中控主机报警口连接的ANN 声光报警器，会同时发出高分贝蜂鸣以及报警灯

报警。

开门即用、关门即走

为简化用户的系统操作和使用，IC865可根据需求设置为全自动模式，即“开门即用、关门即走”，无需手动开启或关闭多媒体系统。

按键功能可现场自定义

所有按键及外部I/O执行的功能均可通过设置软件根据实际需求进行现场自定义，投影机等设备更新换代时，现场设置即可，不需要将设备发回厂家修改程序。

*WISE EPC平台概要：

WISE EPC(Embedded Programmable Control) 嵌入式可编程控制系统平台一套广泛应用于对实时性和稳固性要求较高的工业控制领域的平台系统。该平台采用高效率的RISC 精简指令系统嵌入式CPU 以及实时性和可配置性非常强的eCos 操作系统。通过基于ISP 在线编程和SSP 系统自编程技术的面向应用的可视化设置软件，无需编程实现复杂控制逻辑。

第四章 扩展设备介绍

4.1 钢制多功能讲台

针对目前学校越来越高设备防盗要求，功能强大而简便快捷的操作方式，我公司参考国外新颖的设计理念，引进国外先进的加工工艺，并结合本公司的产品优势，设计出多款适合学校多媒体交互平台，我们针对性的集成了基本控制主体，为用户提供整体解决方案。

产品特点：

1. 外形尺寸： 1400*730*1000(mm) （左右*前后*上下）

2. 展台尺寸：580*660*220 (mm) （左右*前后*上下）

3. 面板尺寸：733*407（mm ）（左右*前后）

4. 材质：1.5mm 冷轧钢板

5. 采用钢制全封闭式结构，具有极好的防盗效果

6. 上盖门左右分拉开关方式，左右两侧置有直线轴承作为导航器，使开关更轻便，同时有效地延长了使用寿命

7. 非接触式磁感应大门探测装置，灵敏度高、不易损坏，配合中控轻松实现“开门即用，关门即走”功能

8. 表面经酸洗、磷化防腐防锈后静电喷涂，具防腐、防锈、耐磨、散热等性能

9. 后盖门采用上下双卡锁结构，有效地提高了讲台的防盗性能；

10. 盖门结合处采用防尘结构，既有效地避免粉尘对设备的损害，又提高了设备的安全性

11. 电子锁的连线部分为伸缩性能较好的螺旋线，在使用中不容易被拉断

其中400座的多媒体讲台有一个为两侧各加两个辅助柜。

4.2 IC卡读卡器

多媒体教室方案在前端的管理中引入了IC 卡系统，可以实现与学校现有的“一卡通”的兼容。系统目前可以支持接触式IC 卡和感应式IC 卡，可以灵活选择。使用IC 卡可以与系统信息绑定，通过刷卡进行身份验证，与电子锁、门磁等联动，触发相关开机策略，实现刷卡开关机。并且电压适应范围广、抗干扰能力强、安装简便、性能稳定、实用美观等特点

4.3 带门磁电控锁

机械锁电控两用，带门磁感应器，能与中控实现联动，做到开门开中控，关门关中控。在本方案中，电控锁与中控主机、远程控制软件配合，可实现本地、远程开关教室门或讲台等的开关。

4.4扩声系统

4.4.1 功放

4.4.2 音箱

4.4.3 无线话筒

4.4.4 有线话筒

4.5投影系统

4.5.1投影机

4.5.2 电动幕