北理工网络多媒体教室方案

项目建设背景
    北京理工大学是国家重点大学，随着我国经济的快速增长，学校也得到了迅猛发展，近几年，学校投入大量资金用于校园基础建设，以缓解扩招引起的资源紧张矛盾。
在建设过程中，学校充分重视高新技术的应用，将网络通信技术和多媒体教学方式有机结合起来，建立一个数字化多媒体网络教学环境，从而使学校的教学和教室管理达到一个更高的层次。

项目要求：
    该项目需建设35间数字网络化多媒体教室，其中4间主讲教室，其余教室为听课教室。并建教室控制中心，形成信息楼、电教楼、教二、三楼等主要教学场所的多媒体网络教学环境。具体项目需求如下：

1、多媒体教学信息实时传输
系统建成后能够实现：主讲教室教学信息共享，可上公开课或者进行大型学术报告等教学方式，使优秀教师资源得到充分利用。同时该系统具有听课教室无人值守的特点，使用该系统时，先由控制中心进行相应授权，然后只需在主讲教室进行人工操作，听课教室自动开启多媒体设备，进入接收主讲教室教学信息状态，无需专人开启。

2、多媒体教学远程接收
系统建成后可实现:任一听课教室都可以有选择地接收来自主讲教室的教学信息，并与教学现场效果一致

3、课件实时制作与点播。
系统建成后能够实现:在教师讲课时，可同步录制讲课信息，并生成相应的教学课件，保存至课件服务器，以供学生随时通过网络进行点播。

4、远程集中管理各个多媒体教室
系统建成后可实现：在控制室就可以通过网络远程管理各个教室，包括：远程开启电子讲台，控制教室单个设备（如投影机、屏幕等），监控各教室使用情况和设备运行情况。这样可大量减少管理人员，使教室的管理更方便、快捷。

5、该系统与校园网结合为双系统，要求网络结构合理，方便与校园网联接与断开
在校园网与教学专用网之间，加装代理服务器和交换机，通过服务器来管理校园网和教学专用网之间的通断。
 
项目建设原则
 
1、先进性原则
    系统设计、施工和设备选型遵循先进性原则，能够使多媒体教室的建设与学校其他系统的建设在技术平台水平上保持相对的时代同步性，以保障系统的生命周期尽可能地延长；以保证与现有或在可以预见的将来可以采用的设备相兼容。

2、经济实用性原则
    系统设计和设备选型应注重实用功能、降低总体投资，求得先进性与经济性的完美统一，做到设备性能/价格比的最好综合。从学校教学管理的实际需求出发，摒弃一切学校不需要的华而不实的东西。

3、安全可靠性原则
    系统设计方案要求将人机安全、设备的长期稳定运行等可靠性要点，作为系统建设方案的首要设计原则，以保证系统在运行期间，为用户执行安全防范和服务质量管理任务提供有效的技术支持手段，为用户降低系统运行方面的人工和资金成本。本期建设对前端设备的稳定性和可靠性要求非常高，要能够每周7天，每天16小时不断工作。对关键的设备应提供冗余热备份，提供各种故障的快速恢复措施，并应充分考虑系统的应变能力和容错能力。在满足上述可靠性要求的前提下，应尽可能优化方案，减少设备的投资

4、操作、维护的简便性原则
    以提高系统的整体运行效率为出发点，根据简便性原则，针对系统内各子系统操作人员的实际情况和实际操作需要，进行信号采集、传输和操作控制等各子系统的操作功能设计。

5、可扩展性原则
    系统设计和规划时必须支持将来的扩容和平滑升级。在保障满足学校现有需求的同时，为学校将来的系统扩展打下基础。系统应采用模块化，并在设备选型方面有一定的可替换性。在系统设计时，要考虑系统对通过光纤网传输和通过卫星传输的兼容性和可替换性。多媒体教育系统应能兼容和支持将来开展的增值业务；应能支持多种形式的节目及用户的管理和控制。
 
项目设计方案
 
    依据前面叙述的系统设计原则，经过反复研究和论证，我们选择了WISE多媒体教室远程管理整体解决方案。该方案由三个部分组成：
 
WISE 网络控制系统
WISE 网络多媒体信号传输及点播系统
WISE 多媒体设备电气安全保护系统
 

一、 网络控制系统
1、 系统组成

    网络控制系统=多媒体网络控制主机+总控软件。
所有教室的多媒体设备除本教室能控制外，网络上的任意一个点，只要得到授权，都可以控制与管理。总控服务器的作用是整体控制管理和调度所规定IP范围内的网络设备及系统，以实现教室之间互动并设备动作协调的目的。

2、系统结构拓扑图：

3、系统特点
    采用内嵌网络接口的控制系统，可使所有独立的多媒体教室能够利用现有的校园网互联，从而实现远程集中管理教室的功能。
    真正基于TCP/IP网络，控制与管理的站点数量和地域不受限制，只要进行授权，在教室、办公室、家里甚至外地任何一个可以上网的地方，都可以对系统进行管理与维护。
    管理者可通过总控软件远程开启教室的电子讲台，并控制该教室的单个多媒体设备。
    管理者可根据课程安排，设置定时设备开启功能。为确保设备安全，电子讲台的门锁在开启3分钟后，如无人打开柜门，电子锁会自动锁闭。

节点数量没有限制
    基于SQL Server 数据库，高度伸缩性和稳定性，可灵活增加多媒体教室的数量（节点）。
定时开启、关闭多媒体教室
    简单实用的课表管理功能，方便的管理网络教室，不需要频繁的开关锁。
实时监控多媒体教室的设备
    可在服务器端刷新各个教室的设备状况，实时监控各个教室设备的工作状态。
记录投影机灯泡的使用时间
    自动记录教室投影机灯泡的工作时间，便于管理人员及时进行投影机灯泡的维护。
无人值守网络教学
    与WISE网络多媒体信号传输系统配合使用，真正实现网络多媒体教学的无人值守。
软件界面层次清晰、操作简单
    所有多媒体网络教室分层排列（学校-楼-层-教室），一键式查询教师状态信息。
网络教室任意分组
    可将需要实现相同功能的教室进行编组，只需对组发布命令，无需每间教室一一控制。

二、WISE i-AV网络多媒体信号实时录播系统

1、系统组成
WISE多媒体信号网络传输及点播解决方案
= i-AV多媒体信号网络实时录播软件 + i-VOD多媒体信号网络点播软件
该系统采用最新的流媒体编码技术，能够同屏、同步传送视音频及VGA信号，实现了多种信息的资源共享。该方案还可将广播信号实时记录下来，方便资料留存，并可通过网络浏览器点播记录的资料。适用于政府，教育，电信，金融等需要信息资源共享的行业，能够高效地组织和参加网络教学，网络会议或进行远程办公。

2、系统结构拓扑图

3、系统特点
i-AV多媒体信号网络实时录播软件
    支持大规模的多媒体信号网络传输：流媒体服务器具有同时支持数十个广播请求和数百个接收端的能力，在广播服务支持下 ，接收端的数量在技术上不受限制。

实时记录广播内容：实时的将广播的多媒体信号以时间为记号分类存储在指定目录，方便后期维护，无须后期制作，可节约大量人力物力。

多媒体信号同步处理：视频信号，音频信号和VGA信号同步处理，保证多媒体信号网络传输实用性。
支持各种网络结构：采用流媒体技术，能够跨网段支持NAT、VPN、VLAN和Firewall等，支持IP专网、Internet网和数字卫星网络等。

优秀的多媒体信号质量：运用最新的流媒体技术在有限的网络带宽下，提供高质量的多媒体信号传输。
灵活的应用：根据应用不同，采用分组方式，可以本地分组进行传输，也可以远程分组控制传输，系统稳定可靠，易于扩展。
i-VOD多媒体信号网络点播软件

方便的点播模式：点播系统采用B/S网络架构，授权用户用浏览器即可点播服务器上的媒体内容，简单方便。

管理简便：点播服务系统管理简单、易学，无须高级专业知识。

多样的点播方式：可根据分类内容点播，也可直接搜索进行点播。

可靠的安全管理：提供用户分组及权限设置功能，并可对系统使用情况进行全面的监控。

应用广泛：支持IP专网、Internet网和数字卫星网络点播，可根据网络带宽自动调整网络传输流量。

友好的点播界面：点播界面简洁直观，操作简便。

三、WISE 多媒体设备电气安全保护系统
1、系统组成
   多媒体设备电气安全保护系统由三部分构成：
   UPS保护系统
   电子讲台
   防尘吊箱

2、 系统特点
    电子讲台采用全钢结构设计，安全防盗，可使多媒体教室成为可供学生自习的普通教室，充分提高了教室利用率
    防尘吊箱独有的专利设计，解决投影机安全及防尘问题，延长投影机的使用寿命。
    UPS保护系统可自动探测市电的通断，当突然断电时，系统自动执行关闭多媒体设备的命令，并顺序切断设备电源，所有设备关闭后自动关闭UPS电源，无需手动操作，真正实现UPS电源免维护。
 
项目实施情况
 
    目前，该项目已论证完成，正在进行紧张的筹备和建设过程中，相信，数字网络多媒体教室的建成，将进一步提高理工大学的教学效果和教室管理水平，为学校更大、更快的发展奠定了坚实的基础。
与传统单点式多媒体教室相比，网络多媒体教室具有很大的进步，它将日新月异的网络技术与多媒体技术有机的结合起来，应用于教育。所以代表了今后多媒体教学发展的一个方向。