多功能會(huì)議廳智能中央控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),軟件工程論文

多功能會(huì)議廳智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),軟件工程論文伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們進(jìn)入信息時(shí)代,人們的日常生活與信息技術(shù)的聯(lián)絡(luò)越來(lái)越嚴(yán)密,信息已經(jīng)成為人們生活中的一項(xiàng)重要基本要素,信息溝通變得越來(lái)越頻繁.從社會(huì)經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講,商務(wù)會(huì)談、產(chǎn)品展覽、文藝演出、外賓接見(jiàn)等與當(dāng)代音響技術(shù)、視頻設(shè)備等多媒體設(shè)備聯(lián)絡(luò)也日益嚴(yán)密.隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,多功能會(huì)議室發(fā)展起來(lái),并且還能夠與其他會(huì)議室連接起來(lái),開(kāi)展遠(yuǎn)程視頻會(huì)議.因而,構(gòu)建高效率的智能控制系統(tǒng)是解決多功能廳信息溝通的主要技術(shù)手段.多功能廳一般以培訓(xùn)活動(dòng)、報(bào)告會(huì)、產(chǎn)品展覽、學(xué)術(shù)溝通、新聞發(fā)布、中小型演出為主要功能,智能控制系統(tǒng)重點(diǎn)在于功能的全面性,實(shí)現(xiàn)圖像的清楚明晰、視頻角度切換的方便、語(yǔ)言擴(kuò)聲的清楚明晰、音樂(lè)播放音質(zhì)等,考慮到智能化控制程度、兼容性、可靠性和擴(kuò)展性等內(nèi)容,設(shè)計(jì)出靈敏、穩(wěn)定的智能控制系統(tǒng).1多功能廳的控制系統(tǒng)當(dāng)前,在大型會(huì)議中心、辦公樓、酒店等場(chǎng)所中,控制技術(shù)在會(huì)議廳中的應(yīng)用越來(lái)越普遍,智能控制技術(shù)得到了推廣.在多功能廳中,智能控制系統(tǒng)往往通過(guò)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、電力載波等通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)溫度、照明、影像、音響等的智能控制.而智能控制系統(tǒng)又能夠分成智能控制系統(tǒng)和智能分布式控制系統(tǒng).智能控制系統(tǒng)以控制主機(jī)為核心,對(duì)多功能廳環(huán)境和各類相關(guān)設(shè)備進(jìn)行集中控制.智能分布式控制系統(tǒng)是以單一的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為基礎(chǔ),運(yùn)用微波傳輸技術(shù)、以太網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的分布式控制系統(tǒng),現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)主要有:KNX/EIB、C-bus、RS-485等.2智能控制系統(tǒng)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則2.1.1可靠性.可靠性是智能控制系統(tǒng)建設(shè)的首要原則,該系統(tǒng)必須知足多功能廳長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的需要.2.1.2安全性.必須有最完善的安全性措施,嚴(yán)格規(guī)范用戶使用權(quán)限,最大限度降低信息失密的可能性,防止越權(quán)操作,保存原始數(shù)據(jù)資料,保衛(wèi)系統(tǒng)免遭惡意毀壞.2.1.3開(kāi)放性.智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要知足多功能廳的需求,能夠知足各種不同會(huì)議、展覽、演出等對(duì)系統(tǒng)提出的要求.嚴(yán)格遵照(硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)〕的國(guó)際開(kāi)放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)構(gòu)造,并且能知足系統(tǒng)升級(jí)改造要求.開(kāi)放性的本質(zhì)在于硬件平臺(tái)的可互換性和軟件平臺(tái)的可移植性.從硬件平臺(tái)上來(lái)講,設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)具有可交換性.對(duì)于軟件平臺(tái)來(lái)講,操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議、用戶界面等符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn).2.1.4實(shí)用性.智能控制系統(tǒng)建設(shè)是基于多功能廳的實(shí)際需求,無(wú)論是關(guān)鍵設(shè)備購(gòu)置上,還是管理手段上,都不盲目追求高檔、時(shí)髦,而是在可靠性和實(shí)用性的基礎(chǔ)上購(gòu)置,解決現(xiàn)實(shí)中存在的實(shí)際問(wèn)題.2.2系統(tǒng)構(gòu)造智能控制系統(tǒng)構(gòu)造如此圖1所示,能夠清楚明晰看出,系統(tǒng)主要由音頻模塊、視頻模塊、燈光模塊、控制模塊組成.音頻模塊由專業(yè)音頻采集系統(tǒng)、專業(yè)音頻數(shù)字化處理系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)、同聲轉(zhuǎn)譯系統(tǒng)、音頻傳輸系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)錄音記錄系統(tǒng)等組成.由于多功能廳既是會(huì)議室也是演出廳,不僅有主席臺(tái)上的發(fā)言,也有流動(dòng)發(fā)言.因而,首先在會(huì)議席上平衡布置點(diǎn)聲源揚(yáng)聲器,使得所有人都能聽(tīng)清楚主席臺(tái)上的發(fā)言,同時(shí)也能塑造良好的音樂(lè)空間感.其次,設(shè)置無(wú)線話筒、無(wú)線麥克風(fēng)進(jìn)行補(bǔ)充,所有人都能夠通過(guò)衣領(lǐng)或是腰間麥克風(fēng)采集到發(fā)言人的聲音.最后,設(shè)置調(diào)音臺(tái),對(duì)多功能廳中的所有音頻信號(hào)進(jìn)行采集、管理和調(diào)度.調(diào)音臺(tái)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的效果處理和技術(shù)處理,然后再輸送出去.調(diào)音臺(tái)是音頻模塊的核心,集中管理多功能廳中的所有話筒、麥克風(fēng)、錄像機(jī)、MD機(jī)等音頻信號(hào)源.視頻模塊則是多功能廳中的重要組成部分,一般由大屏幕系統(tǒng)、投影系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)信號(hào)傳輸系統(tǒng)、會(huì)議錄像系統(tǒng)、攝像跟蹤系統(tǒng)等組成.設(shè)計(jì)2套120背投單元和1套150正投屏幕構(gòu)成多功能廳的大屏幕顯示系統(tǒng).每臺(tái)投影機(jī)都有兩路獨(dú)立的RGB信號(hào)和視頻輸入口.布置2~3個(gè)與話筒相聯(lián)的高速會(huì)議專用攝像機(jī),提供多功能廳的多個(gè)角度全景展示,并支持觸屏操作.燈光模塊采用傳統(tǒng)舞蹈燈光與當(dāng)代舞蹈電腦燈光相結(jié)合的方案.設(shè)置多臺(tái)成像燈作為面燈,通過(guò)調(diào)節(jié)光束實(shí)現(xiàn)不同的布光效果,柔化人物的儀容,突出景物的輪廓線.設(shè)置多支電腦掃描燈作為特效燈,根據(jù)多功能廳的實(shí)際應(yīng)用情況調(diào)節(jié)燈光效果,營(yíng)造出不同的舞臺(tái)藝術(shù)效果,營(yíng)造出背景光效、定點(diǎn)光效等燈光效果.設(shè)置多臺(tái)聚光燈作為逆光,配合其他燈光構(gòu)成不同顏色的光,產(chǎn)生三維立體效果.控制模塊是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心,它使得操作人員能夠簡(jiǎn)單快速控制多功能廳的所有設(shè)備,只需要簡(jiǎn)單的觸屏操作就能夠完成所有系統(tǒng)的啟動(dòng)和調(diào)整等操作.控制模塊要能控制視頻模塊、音頻模塊、燈光模塊等,由軟件形式控制和執(zhí)行.控制器內(nèi)置高速微處理器,能夠同時(shí)激活所有的控制端口,采用無(wú)線觸屏操作.2.3系統(tǒng)主要設(shè)備第一,控制主機(jī),這是整個(gè)系統(tǒng)的核心設(shè)備,也是信息交換設(shè)備,接收和傳送控制指令.其輸入、輸出的端口類型主要有RS-232、RS-485、RS-422串行總線端口、R紅外端口、干觸點(diǎn)端口等.第二,人機(jī)界面,包括觸摸屏、面板和遙控器.觸摸屏分成有線觸摸屏和無(wú)線觸摸屏.操作人員在觸摸屏上實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的智能化操作.面板是人機(jī)界面的輔助設(shè)備,一般通過(guò)串行總線接口與主機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的控制.由于面板的按鍵有限,往往只能實(shí)現(xiàn)部分控制功能,需要與遙控器結(jié)合起來(lái)使用.遙控器分成無(wú)線遙控器和紅外遙控器,無(wú)線遙控器適用于距離較短的場(chǎng)合,紅外遙控器適用于距離遠(yuǎn)、有障礙物的場(chǎng)合.第三,輔助通訊設(shè)備.當(dāng)主機(jī)端口不夠用時(shí),需要輔助通訊設(shè)備擴(kuò)展系統(tǒng)的接口,輔助通訊設(shè)備通過(guò)串行總線接口與主機(jī)相連.第四,照明控制設(shè)備.照明控制設(shè)備主要有燈控模塊和接口模塊.將燈控模塊連接到控制主機(jī)上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)燈光的控制.接口模塊通過(guò)串行總線接口接入到控制主機(jī)上,并通過(guò)通訊轉(zhuǎn)換協(xié)議控制X-10、C-bus等智能照明設(shè)備.第五,音頻控制設(shè)備,包括音頻切換矩陣、光驅(qū)、硬盤、播放器等,能夠播放不同格式的音頻文件,在控制主機(jī)或是觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻控制設(shè)備的控制,控制方式一般為紅外線、微波控制.第六,其他附件,包括電源、底座、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、音頻轉(zhuǎn)換器、支架等.2.4系統(tǒng)特點(diǎn)智能控制系統(tǒng)其實(shí)就是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)燈光、聲音、電等設(shè)備進(jìn)行智能化集中控制的設(shè)備,一般由主機(jī)、觸摸屏、遙控器、調(diào)光器、音量控制器等組成.通過(guò)編程繼電器,控制多功能廳中的投影屏幕、廣告橫幅、電子窗簾等的升降以及時(shí)間、順序.控制調(diào)光器,進(jìn)而控制多功能廳中所有燈的開(kāi)啟與亮度.將各類受控設(shè)備的紅外遙控碼學(xué)習(xí)、記憶結(jié)合起來(lái),通過(guò)紅外發(fā)射模塊控制各個(gè)設(shè)備.最后將這些功能都集中到一臺(tái)計(jì)算機(jī)或是遙控器上,進(jìn)而完成了對(duì)整個(gè)多功能廳的智能化控制.在使用該多功能廳時(shí),只需要手動(dòng)操作觸摸屏或是遙控器就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)會(huì)場(chǎng)的控制,快速高效實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié),將復(fù)雜的多功能廳環(huán)境操作變得簡(jiǎn)單.智能控制系統(tǒng)集廣播系統(tǒng)、擴(kuò)音系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、同聲翻譯系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)等技術(shù)于一體,功能多,能夠?qū)⒍喙δ軓d布置成會(huì)議室、產(chǎn)品展廳,可以以是小型表演廳等.在應(yīng)用中,一旦控制主機(jī)出現(xiàn)故障需要維修時(shí),整個(gè)智能控制系統(tǒng)就可能無(wú)法正常使用,這是智能控制系統(tǒng)的一個(gè)重要缺點(diǎn).另外,對(duì)于規(guī)模較大的多功能廳而言,系統(tǒng)的可靠性遭到質(zhì)疑,尤其是采用X-10電力載波控制的控制系統(tǒng)可靠性不夠,電網(wǎng)中的雜波會(huì)影響到X-10設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而影響系統(tǒng)控制功能的順利實(shí)現(xiàn).3智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的技術(shù)重點(diǎn)多功能廳原先沒(méi)有應(yīng)用智能控制系統(tǒng)的,往往只采用KNX/EIB總線技術(shù)控制多功能廳中的照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備,音頻設(shè)備和視頻設(shè)備則是應(yīng)用其他控制方式實(shí)現(xiàn).而要實(shí)現(xiàn)智能控制系統(tǒng),KNX/EIB總線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái).當(dāng)前,智能控制系統(tǒng)企業(yè)大多推出了KNX/EIB總線轉(zhuǎn)換接口設(shè)備.如:VITY公司推出了自帶EBI接口的控制主機(jī)和觸摸屏,大大加強(qiáng)了智能控制系統(tǒng)的靈敏性.那么,智能控制系統(tǒng)對(duì)KNX/EIB總線設(shè)備控制的技術(shù)重點(diǎn)有哪些呢?控制系統(tǒng)與EBI總線設(shè)備連接以后,其發(fā)出的所有指令都必須轉(zhuǎn)換成KNX/EIB數(shù)據(jù)幀,然后再由其總線設(shè)備執(zhí)行.這樣看來(lái),數(shù)據(jù)幀的源地址就是KNX/EIB接口模塊的總線物理地址,目的地址是KNX/EIB系統(tǒng)設(shè)置時(shí)產(chǎn)生的反映傳感器和執(zhí)行器控制關(guān)聯(lián)的地址碼.比方講,控制按鍵與多功能廳中的開(kāi)光、調(diào)溫等執(zhí)行內(nèi)容相連,執(zhí)行器在接遭到數(shù)據(jù)幀之后,通過(guò)地址碼判定能否需要執(zhí)行某些操作.從KNX/EIB總線數(shù)據(jù)幀的構(gòu)造上來(lái)講,控制主機(jī)發(fā)出的指令必須含有相應(yīng)的地址碼才能被順利執(zhí)行.而地址碼是由KNX/EIB工程技術(shù)軟件(ETS)產(chǎn)生的,因而,在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí),必須熟練把握ETS軟件的總線設(shè)備控制關(guān)系,并將相應(yīng)的地址碼輸入到控制指令程序中,進(jìn)而保證控制系統(tǒng)的順利運(yùn)轉(zhuǎn).當(dāng)然,控制系統(tǒng)也不能隨意增加超出KNX/EIB總線系統(tǒng)的控制功能,需要增加功能或是變更功能時(shí),必須重新設(shè)置ETS軟件,并生成新的地址碼,輸送到控制指令程序中.4結(jié)束語(yǔ)多功能廳在智能控制系統(tǒng)的輔助下實(shí)現(xiàn)多種功能,知足當(dāng)代會(huì)議的自動(dòng)控制化、表演廳的多種燈光效果等.再加上KNX/EIB總線技術(shù),智能控制系統(tǒng)的性能大大提升了.隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,智能控制系統(tǒng)將朝著遠(yuǎn)程管理、網(wǎng)絡(luò)直播、遠(yuǎn)程監(jiān)控、信息存儲(chǔ)、屏幕控制等方面發(fā)展,系統(tǒng)操作愈加簡(jiǎn)單、功能愈加強(qiáng)大,安全性更高層次.以下為