楊瑞琨+劉洋

摘要：改造的普通臺(tái)機(jī)在對(duì)某些使用環(huán)境要求不高、使用控制板卡能夠通用的情況下，可以完全勝任原工控機(jī)的工作。普通臺(tái)機(jī)替代工控機(jī)能大幅度降低采購(gòu)維護(hù)設(shè)備成本，提高設(shè)備可維護(hù)性。

關(guān)鍵詞：普通臺(tái)機(jī)；工控機(jī)；替代；可維護(hù)性

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）21-0182-02

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的設(shè)備總稱，簡(jiǎn)稱“工控機(jī)”，它可以作為一個(gè)工業(yè)控制器在工業(yè)環(huán)境中可靠運(yùn)行。現(xiàn)在工控機(jī)國(guó)內(nèi)品牌主要有研華、研祥等。工控機(jī)作為一種加固的增強(qiáng)型個(gè)人計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)和過(guò)程輸入、輸出通道兩部分。它具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特征，如：具有計(jì)算機(jī) CPU、硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口、并有實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力，友好的人機(jī)界面等。目前工控機(jī)的主要類別有：IPC（PC總線工業(yè)電腦）、PLC（可編程控制系統(tǒng)）、DCS（分散型控制系統(tǒng)）、FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)）及CNC（數(shù)控系統(tǒng)）五種?，F(xiàn)在社會(huì)上使用的95%工控機(jī)屬于IPC，其主要的組成部分為工業(yè)機(jī)箱、無(wú)源底板及可插入其中的各種板卡，如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機(jī)殼、機(jī)卡壓條過(guò)濾網(wǎng)，雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計(jì)及EMC（electromagneticcompatibility）技術(shù)以解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾、震動(dòng)、灰塵、高/低溫等問(wèn)題。 IPC有以下特點(diǎn)： 可靠性：工業(yè)PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動(dòng)、腐蝕和快速診斷和可維護(hù)性，其MTTR（MeanTimetoRepair）一般為5min，MTTF10萬(wàn)小時(shí)以上，而普通PC的MTTF僅為10000～15000小時(shí)。 實(shí)時(shí)性：工業(yè)PC對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與控制，對(duì)工作狀況的變化給予快速響應(yīng)，及時(shí)進(jìn)行采集和輸出調(diào)節(jié)（看門狗功能這是普通PC所不具有的），遇險(xiǎn)自復(fù)位，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 擴(kuò)充性：工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結(jié)構(gòu)，因而具有很強(qiáng)的輸入輸出功能，最多可擴(kuò)充20個(gè)板卡，能與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種外設(shè)、板卡如與道控制器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車輛檢測(cè)儀等相連，以完成各種任務(wù)。 兼容性：IPC能同時(shí)利用ISA與PCI及PICMG資源，并支持各種操作系統(tǒng)，多種語(yǔ)言匯編，多任務(wù)操作系統(tǒng)。

1 工控機(jī)在本廠使用概況

江西洪都鋼廠是個(gè)1958年建廠的鋼鐵加工企業(yè)，主要從事鋼鐵產(chǎn)品的精加工。對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化程度要求相對(duì)比較高，工控機(jī)在本單位得到廣泛的運(yùn)用。工控機(jī)主要運(yùn)用在煤氣發(fā)生爐，加熱爐，熱處理爐，產(chǎn)品標(biāo)示噴印，軋制精度控制，電機(jī)儀表設(shè)備精確控制等方面。利用工控機(jī)提高自動(dòng)化程度，取代原來(lái)人力去控制調(diào)度管理，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析統(tǒng)計(jì)，及時(shí)對(duì)設(shè)備故障產(chǎn)品質(zhì)量動(dòng)態(tài)跟蹤，極大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量保證率。

2 工控機(jī)和臺(tái)式機(jī)的使用對(duì)比分析

工控機(jī)相對(duì)普通日常臺(tái)式機(jī)的缺點(diǎn)：配件特殊性高，價(jià)格比較貴，安裝調(diào)試?yán)щy，硬件性能參數(shù)比較低。使用的操作系統(tǒng)Windows2000比較陳舊，可操作性差，現(xiàn)場(chǎng)操作人員要進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)才能熟練使用。

工控機(jī)相對(duì)普通日常臺(tái)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：機(jī)箱比較結(jié)實(shí)，電源質(zhì)量好，主板穩(wěn)定性能好，軟件運(yùn)行平穩(wěn)。

從上述分析看來(lái)，日常臺(tái)機(jī)只要從電腦配件選型上把關(guān)，克服其不足之處，完全可以替代工控機(jī)應(yīng)用。

3 替代解決的方案實(shí)施

3.1日常臺(tái)機(jī)機(jī)箱選型問(wèn)題

我們選用質(zhì)量好，價(jià)格300元以上優(yōu)質(zhì)厚鋼板名牌大機(jī)箱替代，要求帶機(jī)箱風(fēng)扇過(guò)濾網(wǎng)和安裝手扭螺絲的適宜平放式機(jī)箱。

3.2日常臺(tái)機(jī)電源質(zhì)量問(wèn)題

我們選用價(jià)格300元以上名牌大功率電源替代，要求最少450W功率帶多種電路保護(hù)措施的電源，比如說(shuō)長(zhǎng)城，航嘉電源。

3.3針對(duì)主板選用要求

首先從主板的穩(wěn)定性、接口和擴(kuò)展槽進(jìn)行多樣性考慮，其次才是考慮參數(shù)和價(jià)格。

我們選用主芯片為INTEL的G41，其屬于很穩(wěn)定和成熟的產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家是華碩或技嘉一線大廠家。主板要求采用4相位供電設(shè)計(jì)和電涌全保護(hù)，使用100%壽命50000+小時(shí)日系固體電容，超低電阻式晶體管，鐵素體電感。同時(shí)考慮替代工控機(jī)的特殊性，最好主板必須集成顯卡，網(wǎng)卡，COM口，LPT打印口，IDE硬盤接口，帶2個(gè)以上PCI總線擴(kuò)展槽。我們主要選用的型號(hào)是：華碩P5G41T-MLX PLUS，技嘉G41MT-S2P。

選用集成度高的設(shè)備，主要考慮到集成度高的設(shè)備穩(wěn)定性好，發(fā)熱量低，同時(shí)某些工業(yè)控制需要使用COM口、PLT打印口對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與控制。

選用帶IDE硬盤接口?？紤]到某些舊工控機(jī)使用的特殊軟件在舊硬盤進(jìn)行加密授權(quán)，如果移植到新機(jī)器非要用舊硬盤才能正常使用，舊硬盤屬于IDE接口。

帶PCI擴(kuò)展槽，而且最少2個(gè)以上，一些工業(yè)控制機(jī)器要使用一些特殊的PCI接口控制卡，可能不止一塊板卡。如下圖所示：

3.4特殊的工業(yè)控制軟件運(yùn)行平穩(wěn)性測(cè)試

本單位使用的軟件是MS-SQL2000微軟公司開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品；

SIMATIC WinCC亞洲版32位技術(shù)的過(guò)程監(jiān)視系統(tǒng)；

STEP7 V5.5中文版西門子PLC編程軟件。

經(jīng)過(guò)精心測(cè)試使用4年多，證明移植到WINDOWS XP系統(tǒng)平臺(tái)下使用一切平穩(wěn)，沒(méi)出現(xiàn)任何軟件兼容性問(wèn)題。

3.5工控機(jī)進(jìn)入局域網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控管理

1）利用本單位現(xiàn)有局域網(wǎng)，將單位里現(xiàn)場(chǎng)使用的工控機(jī)通過(guò)網(wǎng)卡接入局域網(wǎng)。為每個(gè)工控機(jī)，分配固定的計(jì)算機(jī)名，IP地址，統(tǒng)一將硬盤分區(qū)為4個(gè)區(qū)。C區(qū)為系統(tǒng)區(qū)，D區(qū)為工控軟件運(yùn)行區(qū)，E區(qū)為數(shù)據(jù)軟件備份區(qū)，F(xiàn)區(qū)為網(wǎng)絡(luò)共享區(qū)。F區(qū)存放每日設(shè)備交班電子文檔記錄，供管理人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程檢查考核分析。

2）最重要的是通過(guò)我們技術(shù)創(chuàng)新，在網(wǎng)絡(luò)共享區(qū)存放一個(gè)綠色版本魯大師電腦檢測(cè)軟件。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程運(yùn)行魯大師電腦檢測(cè)軟件，實(shí)時(shí)監(jiān)控工控機(jī)CPU溫度，南橋溫度，主板溫度，硬盤溫度。通過(guò)每周一次的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程例行監(jiān)控，多次發(fā)現(xiàn)CPU溫度，南橋溫度，主板溫度，硬盤溫度異常高。及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)檢查進(jìn)行工控機(jī)除塵工作，提前發(fā)現(xiàn)CPU風(fēng)扇損壞、主板老化、硬盤出現(xiàn)壞道等問(wèn)題，基本徹底保證工控機(jī)24小時(shí)平穩(wěn)運(yùn)行，未出現(xiàn)因?yàn)楣た貦C(jī)內(nèi)部硬件故障導(dǎo)致生產(chǎn)運(yùn)行的事故。

4 實(shí)施改造后的效果

1）普通臺(tái)機(jī)價(jià)格低：工控機(jī)的價(jià)格高，基本是全套主機(jī)6000元，而普通臺(tái)機(jī)價(jià)格2000元。

機(jī)器配置普遍高，運(yùn)行速度快：老式工控機(jī)多數(shù)使用的IDE接口硬盤，DDR內(nèi)存，INTER的 P4系列CPU，INTER865的芯片；改造后工控機(jī)全部是用SATA接口硬盤，DDR3內(nèi)存，INTER CORE2系列CPU。改造后基本速度快到2-5倍。

2）由于配件基本統(tǒng)一，維護(hù)十分迅速。如果出現(xiàn)突發(fā)事情則可以及時(shí)更換備用設(shè)備，安裝上相應(yīng)已經(jīng)調(diào)試好的系統(tǒng)軟件硬盤，基本1個(gè)小時(shí)就能處理好。

3）使用了現(xiàn)在通用流行的WINDOWS XP系統(tǒng)，新來(lái)操作員不需要培訓(xùn)就能熟悉掌握系統(tǒng)的使用。

4）存在部分缺陷和遺憾。有極少部分工控機(jī)使用老式的ISA總線擴(kuò)展槽，而普通臺(tái)機(jī)基本找不到帶老式的ISA總線擴(kuò)展槽，所以無(wú)法進(jìn)行替代測(cè)試工作。此外某些工控機(jī)的使用環(huán)境異常惡劣，比如說(shuō)高溫、高潮濕、高粉塵、震動(dòng)、腐蝕，在這種環(huán)境下就不建議采用普通臺(tái)機(jī)替代，因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定率是最主要的。

5 結(jié)論

通過(guò)4年多的運(yùn)行，改造的普通臺(tái)機(jī)使用正常，沒(méi)有出現(xiàn)任何重大故障問(wèn)題。事實(shí)證明改造后效果明顯，大幅度降低設(shè)備維護(hù)成本80%，維修響應(yīng)速度提高了80%。現(xiàn)場(chǎng)一致反映良好，為以后維護(hù)工業(yè)控制機(jī)提供一種便捷的途徑。

摘要：建設(shè)具有特色高職高專院校，必須要具有一流的教學(xué)水平，教育部每年都要組織專家對(duì)精品課程進(jìn)行評(píng)估與審核，精品課程建設(shè)關(guān)系到高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要內(nèi)容。高職高專院校高清錄播教室系統(tǒng)如何科學(xué)、規(guī)范 、合理地設(shè)計(jì)與建設(shè)，要實(shí)現(xiàn)什么功能，對(duì)提高錄制的精品課程質(zhì)量意義重大。

關(guān)鍵詞：高清錄播教室；系統(tǒng)；精品課程；錄制

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）21-0179-03

優(yōu)質(zhì)的精品課程必須符合教育教學(xué)的普遍規(guī)律，體現(xiàn)了科學(xué)性和先進(jìn)性的現(xiàn)代教育理念，并具有鮮明特色。教育部教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的一項(xiàng)重要建設(shè)內(nèi)容就是精品課程建設(shè)，它是彰顯高職高專院校一流教學(xué)水平和辦學(xué)特色的亮點(diǎn)，教育部每年都要組織精品課程專家對(duì)立項(xiàng)建設(shè)院校進(jìn)行審核與評(píng)估。在各種檔次、各類形式錄播教室建設(shè)風(fēng)起云涌的今天，本文就高職高專院校建設(shè)合理、實(shí)用的高清錄播教室進(jìn)行方案初探。

1 總體要求

根據(jù)教育信息化的總體規(guī)劃，及說(shuō)課比賽、資源建設(shè)的實(shí)際需求，高職高專院校高清錄播教室建設(shè)要求采用1臺(tái)廣播級(jí)專業(yè)攝像機(jī)和三臺(tái)高清云臺(tái)一體機(jī)（不低于1080P），搭配專業(yè)控制云臺(tái)，不低于8路高清信號(hào)采集，通過(guò)自動(dòng)、手動(dòng)導(dǎo)播智能切換，同時(shí)根據(jù)錄制需要，對(duì)教室做整體聲學(xué)處理和裝飾改造，考慮到教室環(huán)境，還需要進(jìn)行燈光補(bǔ)充改造，以達(dá)到最佳攝錄效果。同時(shí)考慮到要盡量減少聽(tīng)課、觀摩的人員對(duì)課堂現(xiàn)場(chǎng)的影響，還需要建設(shè)1間控制觀摩室。

全自動(dòng)高清錄播教室須滿足具有錄制高清畫(huà)質(zhì)、并兼容全自動(dòng)和手動(dòng)操作設(shè)備的精品課教學(xué)、微課教學(xué)等實(shí)時(shí)錄像制作系統(tǒng)和校園電視直播系統(tǒng)，能夠依托學(xué)校的教學(xué)資源管理平臺(tái)、校園網(wǎng)和Internet網(wǎng)，以滿足學(xué)校優(yōu)質(zhì)課和微課錄制、公開(kāi)課堂教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)直播、點(diǎn)播和資源下載等功能的需要。同時(shí)需要考慮高清錄播教室設(shè)備操作起來(lái)要方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性要達(dá)到保證；用于網(wǎng)上學(xué)習(xí)瀏覽的視頻圖像也必須具有高清標(biāo)準(zhǔn)的畫(huà)面效果和較好的播放流暢性。

具體如下要求：

1）全自動(dòng)課程錄播系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從實(shí)際狀況和使用功能著手，既要滿足經(jīng)濟(jì)實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)的要求，還要考慮到可擴(kuò)充、調(diào)整的余地，以便以后升級(jí)系統(tǒng)，同時(shí)兼顧維修管理方便的特點(diǎn)。

2）系統(tǒng)應(yīng)滿足國(guó)家精品視頻公開(kāi)課拍攝制作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（2013年版）及省教育廳“曬課”課程錄制標(biāo)準(zhǔn)的要求，支持全高清1080P，兼容半高清和標(biāo)清，視頻編碼格式為H.264，音頻編碼格式AAC，錄制的聲音清晰，聲音和畫(huà)面同步，無(wú)交流噪音或其他雜音等缺陷，無(wú)失真、噪聲雜音干擾，支持MP4格式封裝。

3）系統(tǒng)控制、應(yīng)用軟件的操作、顯示界面應(yīng)完全漢化，以便于管理人員操作與使用，選用的設(shè)備應(yīng)提供品牌、功能等說(shuō)明，列出設(shè)備、材料清單，并提供設(shè)備、材料的名稱、品牌、型號(hào)規(guī)格、主要技術(shù)參數(shù)、外形尺寸、單價(jià)、制造商及產(chǎn)地。相應(yīng)系統(tǒng)須接入校園網(wǎng)。

4）設(shè)置專門的服務(wù)器，建立教學(xué)資源管理平臺(tái)，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配；要與錄播室無(wú)縫對(duì)接，自動(dòng)上傳錄播視頻和其他教學(xué)資料；能夠?qū)崿F(xiàn)直播、點(diǎn)播和資源下載功能。

5）建立錄播控制室（觀摩室）。根據(jù)控制和管理的需要，須建立控制室。將轉(zhuǎn)播控制設(shè)備及服務(wù)器放到錄播控制室，并用于實(shí)時(shí)觀看和控制錄播情況。

6）實(shí)現(xiàn)高清視頻直播、點(diǎn)播。把高清錄播室接入現(xiàn)有的校園網(wǎng)中（采用光纖或超六類網(wǎng)線）。校園網(wǎng)或Internet網(wǎng)中用戶能通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行視頻直播、點(diǎn)播，有較好的流暢性。

7）按照國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)要求，即“國(guó)標(biāo)”要求對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)備配置、施工、安裝、測(cè)試等設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)合理的論證。

8）系統(tǒng)的控制、通訊接口應(yīng)符合統(tǒng)一的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)協(xié)議的要求，具有較高的集成功能。

9）高清錄播教室應(yīng)預(yù)留接口，兼容學(xué)校有線電視系統(tǒng)。

10）應(yīng)按照以人為本的原則，要求做到安全、舒適、方便。系統(tǒng)除了應(yīng)當(dāng)具有設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)的先進(jìn)性、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可靠性、網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性等要求外，還應(yīng)進(jìn)行精心的集成優(yōu)化和設(shè)計(jì)，構(gòu)筑成既具有現(xiàn)代化系統(tǒng)構(gòu)成，又有人文化操作的學(xué)校輔助教學(xué)系統(tǒng)。

2 專業(yè)錄播系統(tǒng)方案建設(shè)建議

1）優(yōu)質(zhì)課和微課資源建設(shè)：完成學(xué)校優(yōu)質(zhì)課資源、微課等錄制，作為優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行存儲(chǔ)、交流和共享。

2）教師個(gè)人課堂資源建設(shè)：教師可以自行對(duì)個(gè)人課堂教學(xué)過(guò)程進(jìn)行實(shí)錄，經(jīng)過(guò)整理后的課堂教學(xué)的資源，可以進(jìn)行教學(xué)比賽、課堂教學(xué)研討、評(píng)估評(píng)價(jià)等，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控更方便、準(zhǔn)確、客觀。

3）開(kāi)展課堂教學(xué)績(jī)效評(píng)估管理：各個(gè)學(xué)校可通過(guò)高清錄播教室進(jìn)行教學(xué)評(píng)估管理與績(jī)效考核。首先，學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)規(guī)定，讓教師每學(xué)期自行錄制一定數(shù)量的微課，并且進(jìn)行整理挑選，開(kāi)展好課評(píng)比；其次，學(xué)校均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行所有的聽(tīng)課和評(píng)課，形成教研活動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)；最后，可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，達(dá)到教學(xué)資源共享平衡。這些研習(xí)舉措將會(huì)大大提高教師教學(xué)水平。

4）依托校園網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和教育資源平臺(tái)，建立“大課堂”，學(xué)生上課可以收看直播，課后還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在寢室甚至家里進(jìn)行點(diǎn)播，搭建起學(xué)生遠(yuǎn)距離享受名師名家教學(xué)資源的主動(dòng)學(xué)習(xí)空間，更加鞏固已有知識(shí)技能。

3 專業(yè)錄播系統(tǒng)的功能要求

高清錄播教室要求能用自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式，準(zhǔn)確、靈活、清晰的把課程教學(xué)實(shí)況錄制下來(lái)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)直播，課程結(jié)束后，還可讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)空間進(jìn)行點(diǎn)播和觀摩。要求錄播系統(tǒng)具有B/S架構(gòu)資源管理平臺(tái)，平臺(tái)具有多級(jí)管理功能，支持通過(guò)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播和點(diǎn)評(píng)。

3.1 圖像定位主機(jī)的功能要求

1）采用圖像空間分析采集技術(shù)的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及人體行為分析、二位立體空間（專利技術(shù)）定位和攝像跟蹤技術(shù)，可將整個(gè)教室空間全景化，分別從目標(biāo)追蹤識(shí)別、運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)模型、目標(biāo)自動(dòng)聚類識(shí)別、人體姿勢(shì)分析、人臉識(shí)別、景深檢測(cè)、圖像重建等多種圖像分析手段進(jìn)行智能判別，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。跟蹤必須采用4機(jī)位及以上（實(shí)現(xiàn)老師、學(xué)生、板書(shū)之間的切換；減少垃圾鏡頭：垃圾鏡頭指在上課過(guò)程中鏡頭出現(xiàn)拉伸搖移）。采用老師無(wú)需佩戴任何輔助設(shè)備，也無(wú)需在座椅安裝輔助設(shè)施，最大限度地保證教學(xué)過(guò)程不受外界因素干擾。

2）該系統(tǒng)要求跟蹤無(wú)盲區(qū)定位，內(nèi)置跟蹤拍攝智能模塊，自動(dòng)跟蹤拍攝和切換自然流暢，有專業(yè)人士拍攝效果，符合教學(xué)場(chǎng)景的自然規(guī)律。對(duì)多種教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中的轉(zhuǎn)場(chǎng)鏡頭（比如講師從講課到板書(shū)、操作多媒體課件、教師走下講臺(tái)、師生互動(dòng)、學(xué)生回答問(wèn)題、學(xué)生上臺(tái)演示和回答問(wèn)題等），也能實(shí)現(xiàn)跟蹤的智能化切換，設(shè)計(jì)全面細(xì)致，符合視覺(jué)習(xí)慣。

3.2 智能錄播主機(jī)系統(tǒng)的功能要求

1）單板結(jié)構(gòu)嵌入式一體機(jī)，工業(yè)級(jí)別嵌入式ARM+DSP架構(gòu)，單板卡設(shè)計(jì)，無(wú)風(fēng)扇靜音設(shè)計(jì)。（非工控板+采集卡架構(gòu)）嵌入式linux操作系統(tǒng)、性能穩(wěn)定可靠、高質(zhì)量的音視頻編碼，系統(tǒng)具備本地和網(wǎng)頁(yè)兩種配置方式，安裝調(diào)試更加靈活；

2）嵌入式板卡集成了SDI轉(zhuǎn)換模塊，VGA轉(zhuǎn)換模塊，VGA及HDMI輸出模塊，音視頻編解碼DPS模塊，高性能邏輯處理器等多個(gè)復(fù)雜模塊，整體化程度高，運(yùn)行效率高。并且避免了插拔件造成的品質(zhì)不均、故障點(diǎn)多、機(jī)箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題。

3）多路1080P 50fps/60fps并發(fā)處理，能夠自如應(yīng)對(duì)多路1080@60全高清視頻信號(hào)并發(fā)處理，采用先進(jìn)的H.264.High.Profile視頻編碼方式生成最高質(zhì)量的1080p全高清mp4文件。

4） VGA支持硬采和軟采一主一備兩種采集方式。

5）支持定時(shí)錄制及上傳到資源管理平臺(tái)，錄制為標(biāo)準(zhǔn)的 mp4和flv文件格式 ，支持電影模式及資源模式同時(shí)錄制，本地存儲(chǔ)硬盤至少2T以上。

6）支持B/S，C/S雙架構(gòu)交互，本地、遠(yuǎn)程可同時(shí)操作。

7）主機(jī)本地?zé)o延時(shí)可以直接通過(guò)本地USB外接鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器控制導(dǎo)播切換視頻，控制云臺(tái)及設(shè)置錄播系統(tǒng)參數(shù)；同時(shí)可以通過(guò)USB直接導(dǎo)出本地課件。

8）為滿足錄制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)視頻質(zhì)量的要求，必須支持對(duì)圖像的亮度、色度、對(duì)比度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，支持板書(shū)視頻銳麗效果，大幅度提升板書(shū)清晰度。

9）支持自動(dòng)、手動(dòng)兩種導(dǎo)播模式并兩種模式可實(shí)時(shí)切換，同時(shí)手動(dòng)導(dǎo)播需支持鼠標(biāo)點(diǎn)擊居中功能。

10）資源模式的課件預(yù)覽，預(yù)覽過(guò)程中可以隨時(shí)切換主次視頻。

3.3 人工導(dǎo)播要求

1）手動(dòng)導(dǎo)播（而不是遠(yuǎn)程桌面及客戶端及導(dǎo)播臺(tái)的方式）錄制模式要求導(dǎo)播臺(tái)上能同屏顯示多路輸入視頻和VGA信號(hào)畫(huà)面，并且提供實(shí)時(shí)直播畫(huà)面的監(jiān)視。同時(shí)也要兼有遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制攝像頭、跟蹤等遠(yuǎn)程導(dǎo)播功能。

2）高清錄播服務(wù)器也要能實(shí)現(xiàn)多種模式下可以供用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)拍攝需求進(jìn)行自由切換，它至少要求系統(tǒng)具備自動(dòng)導(dǎo)播、半自動(dòng)導(dǎo)播模式、人工導(dǎo)播三種模式。

3.4 錄制畫(huà)面要求

錄制的視頻畫(huà)面質(zhì)量能夠達(dá)到1080P，并向下兼容1080I/720P，通過(guò)投影機(jī)能清晰回放，要求為網(wǎng)頁(yè)文件格式或流媒體，可通過(guò)Microsoft IE瀏覽器或流媒體軟件播放器播放。視頻畫(huà)面轉(zhuǎn)場(chǎng)要做到自然流暢，攝像機(jī)所拍攝的場(chǎng)景不會(huì)出現(xiàn)破損畫(huà)面，免除后期編輯剪切苦惱。

3.5 聲音采集要求

1）常態(tài)化聲音自動(dòng)采集

要求常態(tài)化課堂教學(xué)聲音采集，禁止采用佩戴領(lǐng)夾式話筒或手持話筒采集聲音；要求采用吊頂麥克風(fēng)，使用多個(gè)指向性話筒，話筒具有無(wú)痕開(kāi)關(guān)功能，有聲音開(kāi)啟，無(wú)聲音自動(dòng)關(guān)閉。要求教師講課的聲音、學(xué)生回答問(wèn)題的聲音、師生互動(dòng)的聲音和電腦視頻動(dòng)畫(huà)的聲音都能夠清晰的采集到。

2）聲音自動(dòng)增益降噪功能

聲音采集采用語(yǔ)音濾波技術(shù)，剔除人聲外的頻率成分，增益降噪，保障聲音清晰干凈。

3.6 系統(tǒng)資源管理和應(yīng)用要求

要求錄播系統(tǒng)具有B/S架構(gòu)資源管理平臺(tái)，平臺(tái)具有校級(jí)或校級(jí)以上等多級(jí)管理功能。支持和學(xué)校原有網(wǎng)站無(wú)縫連接，支持城域網(wǎng)點(diǎn)播和區(qū)縣其他兄弟學(xué)校的資源共享。

1）用戶管理和權(quán)限管理功能

錄播管理平臺(tái)需具有校級(jí)或校級(jí)以上用戶管理以及權(quán)限管理功能。

同時(shí)必須支持設(shè)置教師權(quán)限、管理員權(quán)限等，便于資源的上傳，下載，修改，發(fā)布，編輯等管理。

2） 資源分類管理功能

錄播管理平臺(tái)需具有校級(jí)和區(qū)級(jí)資源管理功能。資源具有按學(xué)校、教師、課程等類別分類管理功能，用戶可以根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況自主分類管理。

3）視頻自動(dòng)上傳發(fā)布功能

錄播管理平臺(tái)支持錄制的視頻文件自動(dòng)上傳發(fā)布到學(xué)?；騾^(qū)級(jí)的資源管理平臺(tái)，支持第三方視頻文件手動(dòng)上傳發(fā)布到學(xué)?；騾^(qū)級(jí)的資源管理平臺(tái)，支持資源上傳。

4）教師教案上傳發(fā)布功能

錄播管理平臺(tái)支持教師教學(xué)設(shè)計(jì)等教案根據(jù)權(quán)限上傳發(fā)布到資源管理平臺(tái)，觀看者可以根據(jù)權(quán)限查看視頻資源的教學(xué)設(shè)計(jì)等。

5）視頻資源下載功能

錄播管理平臺(tái)支持資源的下載功能，可以根據(jù)權(quán)限設(shè)置方便地進(jìn)行本地的視頻資源下載。

6）微課中心功能

用戶可以根據(jù)年級(jí)，科目，知識(shí)點(diǎn)等信息篩選自己想要觀看的微課，每個(gè)微課播放時(shí)長(zhǎng)只有7-10分鐘，更好更快更集中的學(xué)習(xí)想要學(xué)習(xí)的只是點(diǎn)，避免疲勞作戰(zhàn)。

7）個(gè)人空間功能

個(gè)人空間須具有我的云課堂、我的課程、課程發(fā)布、資源創(chuàng)建、微課發(fā)布、教研管理、我的問(wèn)答集個(gè)人資料等實(shí)用功能模塊。

8）資源ST分析功能

平臺(tái)支持用戶對(duì)課堂視頻的點(diǎn)播資源、直播課堂、微格教學(xué)教研的評(píng)價(jià)評(píng)分，評(píng)分可以以專業(yè)具體的分值體現(xiàn)，亦可用簡(jiǎn)約的積分評(píng)定，評(píng)價(jià)支持打點(diǎn)，支持聊天室的模式。即：教師/專家可通過(guò)個(gè)人的賬號(hào)實(shí)時(shí)對(duì)課程進(jìn)行評(píng)估與并自動(dòng)記錄到資源管理平臺(tái)中，自動(dòng)生成評(píng)估報(bào)表，完成教學(xué)技能評(píng)測(cè)。

9）課堂直播功能

在實(shí)時(shí)錄制課程的過(guò)程中，能同步對(duì)整個(gè)課堂進(jìn)行直播，可以通過(guò)校園網(wǎng)或城域網(wǎng)觀看直播課堂。應(yīng)具備多種直播模式供用戶選擇觀看。如單畫(huà)面，多畫(huà)面，或畫(huà)中畫(huà)等。