伴隨著科學技術的飛速發展,人們進入信息時代,人們的日常生活與信息技術的聯系越來越緊密,信息已經成為人們生活中的一項重要基本要素,信息交流變得越來越頻繁.從社會經濟角度來說,商務談判、產品展覽、文藝演出、外賓接見等與現代音響技術、視頻設備等多媒體設備聯系也日益緊密.隨著網絡技術和通信技術的發展,多功能會議室發展起來,并且還可以與其他會議室連接起來,開展遠程視頻會議.因此,構建高效率的智能中央控制系統是解決多功能廳信息交流的主要技術手段.
多功能廳一般以培訓活動、報告會、產品展覽、學術交流、新聞發布、中小型演出為主要功能,智能中央控制系統重點在于功能的全面性,實現圖像的清晰、視頻角度切換的方便、語言擴聲的清晰、音樂播放音質等,考慮到智能化控制程度、兼容性、可靠性和擴展性等內容,設計出靈活、穩定的智能中央控制系統.
1 多功能廳的控制系統
目前,在大型會議中心、辦公樓、酒店等場所中,控制技術在會議廳中的應用越來越普遍,智能控制技術得到了推廣.在多功能廳中,智能控制系統往往通過以太網、現場總線、電力載波等通訊技術實現現場溫度、照明、影像、音響等的智能控制.而智能控制系統又可以分成智能中央控制系統和智能分布式控制系統.
智能中央控制系統以中央控制主機為核心,對多功能廳環境和各類相關設備進行集中控制.智能分布式控制系統是以單一的現場總線技術為基礎,運用微波傳輸技術、以太網等技術實現的分布式控制系統,現場總線技術主要有:KNX/EIB、C-bus、RS-485等.
2 智能中央控制系統
2.1 系統設計原則
2.1.1 可靠性.可靠性是智能中央控制系統建設的首要原則,該系統必須滿足多功能廳長時間連續工作的需要.
2.1.2 安全性.必須有最完善的安全性措施,嚴格規范用戶使用權限,最大限度降低信息失密的可能性,防止越權操作,保留原始數據資料,保護系統免遭惡意破壞.
2.1.3 開放性.智能中央控制系統設計時要滿足多功能廳的需求,能夠滿足各種不同會議、展覽、演出等對系統提出的要求.嚴格遵照《硬件平臺和軟件平臺》的國際開放系統標準設計系統結構,并且能滿足系統升級改造要求.開放性的本質在于硬件平臺的可互換性和軟件平臺的可移植性.從硬件平臺上來說,設備的網絡互聯具有可交換性.對于軟件平臺來說,操作系統、網絡通訊協議、用戶界面等符合國際標準.
2.1.4 實用性.智能控制系統建設是基于多功能廳的實際需求,無論是關鍵設備購置上,還是管理手段上,都不盲目追求高檔、時髦,而是在可靠性和實用性的基礎上購置,解決現實中存在的實際問題.
2.2 系統結構
智能中央控制系統結構如圖1所示,可以清晰看出,系統主要由音頻模塊、視頻模塊、燈光模塊、中央控制模塊組成.音頻模塊由專業音頻采集系統、專業音頻數字化處理系統、現場擴聲系統、同聲轉譯系統、音頻傳輸系統、現場錄音記錄系統等組成.由于多功能廳既是會議室也是演出廳,不僅有主席臺上的發言,也有流動發言.因此,首先在會議席上均衡布置點聲源揚聲器,使得所有人都能聽清楚主席臺上的發言,同時也能塑造良好的音樂空間感.其次,設置無線話筒、無線麥克風進行補充,所有人都可以通過衣領或是腰間麥克風采集到發言人的聲音.最后,設置調音臺,對多功能廳中的所有音頻信號進行采集、管理和調度.調音臺對音頻信號進行相應的效果處理和技術處理,然后再輸送出去.調音臺是音頻模塊的核心,集中管理多功能廳中的所有話筒、麥克風、錄像機、MD機等音頻信號源.
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、投影系統、計算機信號傳輸系統、會議錄像系統、攝像跟蹤系統等組成.設計2套120"背投單元和1套150"正投屏幕構成多功能廳的大屏幕顯示系統.
每臺投影機都有兩路獨立的RGB信號和視頻輸入口.布置2~3個與話筒相聯的高速會議專用攝像機,提供多功能廳的多個角度全景展示,并支持觸屏操作.
燈光模塊采用傳統舞蹈燈光與現代舞蹈電腦燈光相結合的方案.設置多臺成像燈作為面燈,通過調節光束實現不同的布光效果,柔化人物的儀容,突出景物的輪廓線.設置多支電腦掃描燈作為特效燈,根據多功能廳的實際應用情況調節燈光效果,營造出不同的舞臺藝術效果,營造出背景光效、定點光效等燈光效果.設置多臺聚光燈作為逆光,配合其他燈光形成不同顏色的光,產生三維立體效果.
中央控制模塊是整個控制系統的核心,它使得操作人員可以簡單快捷控制多功能廳的所有設備,只需要簡單的觸屏操作就可以完成所有系統的啟動和調整等操作.中央控制模塊要能控制視頻模塊、音頻模塊、燈光模塊等,由軟件模式控制和執行.中央控制器內置高速微處理器,可以同時激活所有的控制端口,采用無線觸屏操作.
2.3 系統主要設備
第一,中央控制主機,這是整個系統的核心設備,也是信息交換設備,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、干觸點端口等.
第二,人機界面,包括觸摸屏、面板和遙控器.觸摸屏分成有線觸摸屏和無線觸摸屏.操作人員在觸摸屏上實現對整個中央控制系統的智能化操作.面板是人機界面的輔助設備,一般通過串行總線接口與主機相連,實現對現場環境的控制.由于面板的按鍵有限,往往只能實現部分控制功能,需要與遙控器結合起來使用.遙控器分成無線遙控器和紅外遙控器,無線遙控器適用于距離較短的場合,紅外遙控器適用于距離遠、有障礙物的場合.
第三,輔助通訊設備.當中央主機端口不夠用時,需要輔助通訊設備擴展系統的接口,輔助通訊設備通過串行總線接口與主機相連.
第四,照明控制設備.照明控制設備主要有燈控模塊和接口模塊.將燈控模塊連接到中央控制主機上,從而實現對現場燈光的控制.接口模塊通過串行總線接口接入到中央控制主機上,并通過通訊轉換協議控制X-10、C-bus等智能照明設備.
第五,音頻控制設備,包括音頻切換矩陣、光驅、硬盤、播放器等,可以播放不同格式的音頻文件,在中央控制主機或是觸摸屏實現對音頻控制設備的控制,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、信號轉換器、音頻轉換器、支架等.
2.4 系統特點
智能中央控制系統其實就是通過計算機軟件對燈光、聲音、電等設備進行智能化集中控制的設備,一般由主機、觸摸屏、遙控器、調光器、音量控制器等組成.
通過編程繼電器,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間、順序.控制調光器,從而控制多功能廳中所有燈的開啟與亮度.將各類受控設備的紅外遙控碼學習、記憶結合起來,通過紅外發射模塊控制各個設備.最后將這些功能都集中到一臺計算機或是遙控器上,從而完成了對整個多功能廳的智能化中央控制.在使用該多功能廳時,只需要手動操作觸摸屏或是遙控器就可以實現對整個會場的控制,快捷高效實現各個設備的轉換和調節,將復雜的多功能廳環境操作變得簡單.
智能中央控制系統集廣播系統、擴音系統、視頻會議系統、計算機網絡系統、同聲翻譯系統、攝像系統等技術于一體,功能多,可以將多功能廳布置成會議室、產品展廳,也可以是小型表演廳等.
在應用中,一旦中央控制主機出現故障需要維修時,整個智能中央控制系統就可能無法正常使用,這是智能中央控制系統的一個重要缺點.另外,對于規模較大的多功能廳而言,系統的可靠性受到質疑,尤其是采用X-10電力載波控制的中央控制系統可靠性不夠,電網中的雜波會影響到X-10設備的正常運轉,進而影響系統控制功能的順利實現.
3 智能中央控制系統實現中的技術要點
多功能廳原先沒有應用智能中央控制系統的,往往只采用KNX/EIB總線技術控制多功能廳中的照明設備、空調設備,音頻設備和視頻設備則是應用其他控制方式實現.而要實現智能中央控制系統,KNX/EIB總線技術的優勢就凸顯出來.
目前,智能中央控制系統企業大多推出了KNX/EIB總線轉換接口設備.如:VITY公司推出了自帶EBI接口的中央控制主機和觸摸屏,大大增強了智能中央控制系統的靈活性.那么,智能中央控制系統對KNX/EIB總線設備控制的技術要點有哪些呢?
中央控制系統與EBI總線設備連接以后,其發出的所有指令都必須轉換成KNX/EIB數據幀,然后再由其總線設備執行.這樣看來,數據幀的源地址就是KNX/EIB接口模塊的總線物理地址,目標地址是KNX/EIB系統設置時產生的反映傳感器和執行器控制關聯的地址碼.比如說,控制按鍵與多功能廳中的開光、調溫等執行內容相連,執行器在接受到數據幀之后,通過地址碼判斷是否需要執行某些操作.從KNX/EIB總線數據幀的結構上來說,中央控制主機發出的指令必須含有相應的地址碼才能被順利執行.而地址碼是由KNX/EIB工程技術軟件\\(ETS\\)產生的,因此,在設計中央控制系統時,必須熟練掌握ETS軟件的總線設備控制關系,并將相應的地址碼輸入到控制指令程序中,從而保證中央控制系統的順利運轉.當然,中央控制系統也不能隨意增加超出KNX/EIB總線系統的控制功能,需要增加功能或是變更功能時,必須重新設置ETS軟件,并生成新的地址碼,輸送到控制指令程序中.
4 結語
多功能廳在智能中央控制系統的輔助下實現多種功能,滿足現代會議的自動控制化、表演廳的多種燈光效果等.再加上KNX/EIB總線技術,智能中央控制系統的性能大大提升了.隨著信息技術的快速發展,智能中央控制系統將朝著遠程管理、網絡直播、遠程監控、信息存儲、屏幕控制等方面發展,系統操作更加簡單、功能更加強大,安全性更高.
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