第一章、多媒体集控系统平台

      1.1、概述

   无论在科技馆还是博物馆的建设过程中，设备多样化大型化趋势越发明显，传统意义的图片、展柜形式越来越受到大量新型多媒体，大量高科技互动设备的冲击，整个科技展项比重已经上升到了一个前所未有的高度。如何系统，有效的管理，监察和控制这些科技展项我们面对的一个重大机遇与挑战。

传统意义的展览展示中控往往仅能独立的进行设备控制开关，没有充分考虑到设备多样化大型化的特点，同时对系统运行状况的监视也往往仅停留在简单的摄像头视频检查之上，集单点统一控制，多维度监控，统一数据服务平台并支持单点开放式系统交互接口的智能中控系统的将有效的彻底解决了博物馆以及科技馆日常工作中遇到的这些问题。

本展馆景观、互动展项统一采用了中央控制系统，结合机电控制技术和定制的软件系统，对馆内的景观，灯光效果，互动展项，数字化查询系统进行了高效的管理调度。

同时展馆还对重点展区实时监控以方便系统管理；将大大简化工作人员的操作以及日常维护。进而达到减低日常维护成本。

      1.2、需求分析

          智能中控系统的产生主要致力于解决如下问题。

   大量科技展项位置分散，日常运行维护中，传统手工开关维护工作量巨大。

   大量科技展项集中声，光，电，机械，化学等多学科符合知识，操作控制技术要求高，难度大。

   大量科技展项运行状态监控不力，即便使用了大量摄像头，受摄像头拍摄角度、距离、位置、清晰度等限制往往也不能完整地检查到每个展项点的具体完整信息，除传统的视频监控外，缺乏其他有效监控途径。

   一些展项子系统如智能播控平台，特殊多媒体互动展项等应用到大量信息数据，在传统的制作过程中，往往各自为政，各自建立自己的数据库系统，大量重复建设，且无法统一有效管理。

   在各个展项与展览展示外围系统交互中，各自为政，各自开放接口通讯，整体架构混乱无组织，效率低下且缺乏有效的控制和安全保障。

      1.3、设计原则

 系统的可靠性原则

 系统设计采用成熟稳定的设计方案，主要硬件设备采用国际知名品牌产品定制或知名品牌材料加工改制，专业技术人员安装与现场调试调优，确保整体系统的稳定性，高可靠性。

最大程度减少风险，保护用户投资。

系统的实用性

系统必须适合本系统的实际情况，能够满足强化管理手段，提高管理水平，设备不盲目追求高档，而是在高可靠、先进的前提下实用，要能够切实地解决实际问题。

系统的可扩展性

当系统规模扩大，系统必须能够通过适当增加模块和相应设备，就能够适应要求，达到良好效果不会造成浪费；

系统应充分考虑到未来系统建设升级的需要，如展示内容更新等，不盲目一次性建设，一次性使用；

       1.4、功能概述

         1.4.1、智能中控系统功能概述

         1) 、通过局域网，将展项有效的组织到信息化平台之上，全部展项控制通过中控系统向局域网上的展项节点发送控制命令，实施展项的打开与关闭，工作内容的启动、停止、暂停等远程控制操作完成高效单点控制。

         2) 、通过控制软件的细节屏蔽效应，将单个展项的各种符合科学技术限制在展项范畴之内，通过终端软件与中控软件标准接口之间的标准功能（如主机打开关闭，功能打开关闭等）实现对于管理者的误差异操作，管理者仅需要了解到期需要执行的功能，即可实现对于展项的操作，而并不需要完全的了解到如何通过rs232接口控制投影仪，展项的互动多媒体程序是如何运行，紧紧需要在中控软件上操作统一标准化的按钮即可完成全部工作。

         3)、通过定义标准的运维信息采样报文，通过中控系统，分时轮询采集点对多点与点对单点手动采集请求，收集展项运行状态以及相关信息参数，以统一的方式管理维护，将传统意义的简单视频范围性监控，拓展到各个展项内部的真正的展项自身运行信息监控。

         4)、 将智能播控平台系统设计之初就完整的纳入核心控制整个管理系统，预留部分接口，避免了往往科技馆博物馆建设中遇到的大量私搭乱建，没有规划以及大量的重复建设问题。

         5)、统一数据管理平台，避免各自系统建立各自的数据服务系统，各自系统填报各自的数据库建设投资，避免投资浪费，建立统一的数据管理平台，以数据库分区管理，分用户管理，分表，分应用等技术手段将整个数据应用纳入到统一的数据库之上，进行科学的规划设计，统一高效的管理，同时进行真正意义的定期、单点、应急的数据统一备份与恢复，将整个博物馆的设计科学性以及管理能力上升到一个新的层次。

        6)、实行分布式的中控机制，对于异构平台，特殊功能子系统，独立建设子展区等以分布式控制点方式进行控制接口一体化管理，既不做事无巨细的深入到最末一层的终端管理，也不是完全放任不管，有统有分科学高效的管理，有效地利用投资，合理的使用施工周期。

        7) 、中控系统设计支持作为整个博物馆的整体系统集成使用，设计了充分的子系统介入能力和约束报文标准格式，可作为未来整体信息化建设的核心控制系统基础使用。但同时考虑到未来博物馆在建设之时的多样化需求，整个中控也提供统一的对外服务接口，即既可以作为整体集成系统使用，又可以作为分系统接收集成系统的集成管理。

   通过中控系统统一设计的外围调用接口以及相应的报文约束格式，有效地将科技馆，博物馆展区内展项的信息外围接口作了统一管理，避免了交叉管理，各自连接。

   尤其在科技馆和应用了大量多媒体技术的博物馆，如果每个展项都开放一个接口与大量异构外部系统交互，其工作量以及维护管理难度将是不可想象的。中控系统的统一外围接口设计，将所有外围系统与展项的交互均统一归入到了中控系统管理之下，管理有效且大量节省开发难度与投资。

           1.4.2中控系统强大的扩展支持能力

   智能中控系统在设计之初就充分考虑到了未来的拓展需要，还预留接口在供业主方在需要的时候扩展相关功能。

智能强点控制，在整个布展区域内通过网络控制模块，直接对强电部分进行有效的单点控制，在传统的网络控制主机开关，拓展性地主机互动展项软件开关的基础上增加硬设备，强电的控制与开关，增加管理维度，拓宽管理能力，增大整体系统异常故障的容错能力，使整个核心控制更加立体，更加有效。

   核心控制系统提供丰富的接口定义和界面集成能力，方便业主方集成未来的如智能照明控制系统，展馆服务人员管理系统等外围的后续介入，为实施统一的系统集成管理提供方便，同时考虑到科技馆、博物馆展陈建设过程中常常遇到的分标段招标建设，各个厂家各自都有自己的维护方式，核心控制系统通过统一定制的报文交换机制，通过与相应分标段供应商的共同接口开发，实现无缝统一中控管理。

   通过进入各个展项内部的信息流监控，同时还可以通过相应的接口进行展项运行计算机工作状态监控，这对于大量多媒体应用的科技馆与博物馆将有非常重大的意义，及时获取这部分信息，可以将整个监控告警能力深入到一个新的层次。

 智能信息流监控报警，由于智能中控系统在设计时已经定位于立体的视频监控，信息流监控以及初步的动态人流监控功能，智能中控系统掌握了大量的运维信息数据，先天就有着进行智能综合告警平台服务的能力，在实现软件界面危险信息分等级告警的同时，在未来业主方拓展了如网络邮件服务，短信平台服务功能时，提供立体化的点对点的专业维护人员分级告警，从而为整个博物馆系统稳定安全运行提供保障，是完全可以拓展实现的。

        基于核心数据平台的数据分析，通过对整个中控系统数据平台下，各子系统数据进行智能分析，可分析哪些展项比较受参观者欢迎，哪些事件地点人流过于拥挤，哪些展区设计内容还不够丰富等等功能帮助管理者对于整个展项系统的认识更加系统深刻，通过基于数据的智能决策支持，为管理者更加高效的管理展示系统提供了数据支持与决策支持。

   未来对于整个博物馆的网络建设发展到新的层次之后，可以支持无线网络控制，远程adsl接入认证控制服务等，使彻底打破传统关键，使中控不再仅仅局限于某个控制间的专门一台电脑之上。

         1.4.3、核心控制系统

        核心控制系统主要要完成智能中控系统之下的核心控制，用于对处于中控管理范围之下的展项，展项子系统，各种子功能平台，等待启动，停止等交互式功能指令发出与停止，同时未来支持强电控制，照明控制的智能控制接入。

智能播控平台：实现科技馆，博物馆内，非交互式显示系统的统一管理控制，实现关键紧急图文信息插播，实时流媒体广播服务，随意的图、文、视频，复合视频，flash等得自定义组合播放与播放模板的定制管理（无需计算机人士知道，普通馆内维护人员培训后即可上岗），支持分组（如各个展区）播放控制，组策略、时间策略等播放控制，离线管理等。通过统一的标准接口单点对单点纳入中控控制管理范畴。

   其他子系统，如展馆招标建设中分别招标建设的多个子标段内的展项，通过与其标段内的控制设备与程序进行标准报文接口服务，实现中控系统单点的集成控制管理。

   互动展项，直接到终端节电的点对点控制：智能中控系统依托整理网络建设，支持点对点的展项控制与内容升级管理。

           4.3.1智能播控平台概述　

 博物馆建设中，视频导览一般也是导示系统中的一个重要组成部分，其与常规标识牌导示，互动触摸屏导示，手持设备互动导览等功能相辅相成共同服务于整个博物馆的导示工作。

 触摸屏虽然有其自身互动性强的优势，但往往操作者只能有一人，其功能上虽比公共视频导览有着先天的优势，但其自身的不足也往往使各大博物馆，在大量使用触摸屏一体机进行导览，使用大量互动电视导览等的同时，仍然使用了大量的语音导览，大屏ｌｅｄ导览，电视墙，普通视频播放终端等广播式导览技术，智能播控平台就是为这一系列广播式导览提供服务的基础平台。

   智能播控平台，利用其自身数字化、网络化、信息化的优势，提供给管理者可自行定制的组合播放和各种播放策略，使传统的单一视频播放变得丰富多彩，变得等价符合现代化展览馆的建设需要，也为展馆后期维护建设更新提供了巨大的便利条件。

      4.3.2系统应用效果

  1) 分区域播控

  2) 系统管理方式

采用远程管理+本地管理相结合的控制与管理方式。

所有正常播出的音视频通过管理中心进行编辑、排播，然后统一控制播出；

所有控制管理可以在一个监播管理界面中完成，并可以通过网页登陆，无需安装维护客户端；

所有管理模式可运用成策略化机制，系统可做到真正的无人值守。

遇有紧急状况、临时通知，可切换到预案状态。

         4.3.3、技术实现方式

 场馆智能播控平台采用数字化的网络结构，采用集中化、信息化的管理方式，系统结构图如下：

 智能多媒体播控系统由智能播控主机，播控终端等组成，播控主机与播控终端通过数字网络进行连接管理，通过环境控制总线控制周边终端设备,整体软性结构框架充分考虑未来业主方信息化部门后续建设需要，充分预留网络实现方式与相应接口。

            4.3.4、控制系统介绍

 智能多媒体播控系统为端到端的分布式、网络化系统，在逻辑上系统可以分为3层结构：

 智能播控中心

 对显示设备、展项监视设备、辅助控制系统等综合管理，实现集中管控各系统的播出、影像收集、状态反馈、策略控制，它是智能多媒体播控系统的控制与管理的中枢。

该管理中心可以是一个单的管理中心，也可以是“总中心+2级管理中心”模式的分布式管理系统；并且操作员可以在任意位置登录系统并进行远程的系统管理。

网络平台

业主方信息化部门建立的场馆局域网。

播控终端

负责信息传递与管理控制的终端，可以控制显示设备，展项监控设备，其他各种不同控制设备。

本系统的手控终端主要为LCD液晶电视、PDP显示屏、投影仪，通过标准视音频接口控制终端屏幕的多媒体输出，通过环境控制总线与显示终端进行管理控制等，同时设备支持信息即时插播。终端可扩展设计，可扩展升级接入各种传感信息、人机交互信息、影像的输入输出触发信息，并能予以反馈。

智能播控平台系统的专用终端设备，采用单芯片嵌入式系统设计，完全基于TCP/IP架构，支持“推”和“拉”两种方式接收播放内容。音视频质量可达到卓越的高清电视品质，图像分辨率可达到1920x1080i/p，而且即插即用、永不掉线。

稳定运行：通过专业的硬件看门狗功能，永不当机，永不染毒，播放器经过国家相关部门严格监测，无故障运行时间MTBF大于50000小时；

可靠播出：通过可靠的硬盘自检与修复机制，播放器支持10000次以上的强行断电与开关机而不损害文件，可靠播出；

免维易用：播放器无需专门的网点人员进行维护，通过自定义的传输策略、管理策略、维护策略，播放器可以开机自动运行、自动关机、自动传输、自我管理，非常易于使用；

兼容多种外设：单播放器可以同时支持多个LED屏、排队叫号机、触摸屏、有线电视系统等设备。

独立式播放器在硬件结构上采用工业化设计方案，整个播放器自成体系，并按照外观、接口、规格的不同分为不同的型号。根据安装位置、连接的屏幕类型、使用需求等的变化，可以选择不同型号的播放器。并可通过视频分配器，将一个播放器的播放内容输出到多个显示终端。

          1.5、监控系统

   监控系统作为中控系统管理的重要监察手段，是中控控制的一项重要辅助措施，与核心控制密不可分，同时作为日常运行维护的基本信息收集，未来基于日常运维信息的决策支持的数据收据途径也是必不可少的。

   视频流监控：通过摄像头，实施范围性的视频监控

   信息流监控：通过收集展项的运行状态信息以及相关重点主机设备运行状态的信息，进行信息流监控，同时进行完善的日志管理查阅，可清楚的显示各展项主机的运行情况，CPU是否满负荷工作，程序是否运行正常等。

          1.6、中控系统设备结构

核心数据平台：基本数据库支撑平台，受智能中控核心控制服务器控制，与中控服务器有专用高速通道维持数据通讯。

管理终端：通过局域网络接入到总线上的管理终端，管理者通过管理终端管理整个系统，在支持整个展区无线覆盖的情况下，可实现移动式单点中控管理，在支持远程认证访问网络如ａｄｓｌ远程接入时，可实现远程中控管理。

 统一外部接口：整个智能中控以及智能中控以下的的全部展区逻辑上与外部系统隔离，全部接口通过统一外部接口对外交互访问控制。

 ＰＣ：各种触摸屏主机，各种类ｐｃ系统网络控制主机，各种ｐｃ为核心的展项系统、展项单元。

            标准网络控制终端：

   上连口有线网络（未来如升级无线，对应型号有无线控制模块），下连各种标准控制设备ｒｓ-２３２，进行标准设备ｒｓ-２３２控制。下连如投影机，ｄｖｄ，多媒体播放器等其他异构非ｐｃ设备。

         定制网络控制适配器：上连口有线网络（未来如升级无线，对应型号有无线控制模块），下连各种如机电互动展项等特殊设备，连接方式包括继电器控制，红外无线控制等各种定制控制方式。

         其他子系统：连接到总线上受中控控制的其他接入子系统。

          1.7、综述

 通过实施集成了智能化播控平台的集中控制系统，为安徽省博物馆提供更人性化的服务创造了基础，提供了必要的软硬件条件；实施了单点控制，减轻了管理者的管理压力，使整个博物馆的管理能力也上升到了一个新的层次。