教育用多媒體系統(tǒng)的研究

佟玉林

（東北電力大學(xué)媒體系，吉林 吉林 132012）

0 前言

隨著國(guó)家對(duì)教育事業(yè)的投入增加。加之多媒體設(shè)備的價(jià)格也有較大幅度下降。多媒體教學(xué)系統(tǒng)已普及到幼兒園、小學(xué)、中學(xué)、大中專院校及會(huì)議室、數(shù)字影院等諸多場(chǎng)所，已經(jīng)成為現(xiàn)代教學(xué)的重要方式，在教育實(shí)踐中發(fā)揮著越來越重要的作用，目前得到廣泛應(yīng)用。

我校擁有97 套多媒體教學(xué)系統(tǒng)，使用方法也各不相同。受多重原因影響，多媒體系統(tǒng)在使用中頻發(fā)故障，對(duì)多媒體設(shè)備故障數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析故障類型及原因，結(jié)果顯示電源部分故障超出了系統(tǒng)設(shè)備中每個(gè)單獨(dú)個(gè)體器材發(fā)生過故障率的1/3。如果采用一種模塊化的通用電源系統(tǒng)能使維修工作效率提高，同時(shí)由于模塊易于采購(gòu)也取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 多媒體系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1 第一代多媒體系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖1

圖1

由圖可知顯示器、計(jì)算機(jī)（或筆記本）、銀幕、投影機(jī)、功放音箱六種設(shè)備、組成系統(tǒng)，通過各種視頻及音頻傳輸線連接和控制。投影機(jī)的開關(guān)用遙控器控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常工作。優(yōu)點(diǎn)是：由于單獨(dú)控制，計(jì)算機(jī)、投影機(jī)、功放要手動(dòng)開關(guān)機(jī)、幕有升降開關(guān)控制。操作清晰，檢查每一個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)可容易判斷故障，是較為省時(shí)省力的組成簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。

1.2 第二代多媒體系統(tǒng)的構(gòu)成

隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，出現(xiàn)了以中央控制器為核心，各設(shè)備圍繞其連接控制。優(yōu)點(diǎn)是功能多，使用方便。缺點(diǎn)是連接繁瑣、不易判斷故障。其組成如圖2

圖2

1.3 第三代多媒體系統(tǒng)設(shè)備的組成如圖3

由圖可見，此系統(tǒng)為基于二代系統(tǒng)更高級(jí)的組成。智能化高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大，控制和鏈接復(fù)雜。中央控制器是系統(tǒng)的中樞，擔(dān)負(fù)控制方式、工作狀態(tài)、軟件設(shè)置、信號(hào)流程、供電分配，以它為核心的外圍設(shè)備多。維護(hù)時(shí)必須要清楚外圍設(shè)備的工作狀態(tài)其工作原理、由外圍到中樞逐步分析判斷故障點(diǎn)。

另外基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，中控實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目播放、遠(yuǎn)程管理控制、課程錄制、監(jiān)控等。

圖3

由以上三圖可知，多媒體系統(tǒng)大體發(fā)展了三代。組成多媒體系統(tǒng)主要由控制部分：中控機(jī)、控制面板。演示部分：投影機(jī)、計(jì)算機(jī)、顯示器、展臺(tái)、幕布、燈光。音頻部分：功放、音箱、麥克組。保安部分：門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)。外圍設(shè)備：DVD 機(jī)、電視機(jī)頂盒、錄播采集器。網(wǎng)絡(luò)部分：路由器。等組成具體使用可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活配置。

2 多媒體設(shè)備故障情況調(diào)查

以東北電力大學(xué)為調(diào)查對(duì)象。該校有97 套教學(xué)系統(tǒng)，每次購(gòu)進(jìn)的中央控制器、計(jì)算機(jī)、功放、投影機(jī)、等多媒體設(shè)備的數(shù)量、品牌、型號(hào)都各不相同。以下為近20 年來多媒體教學(xué)系統(tǒng)主要設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)情況列表。由于統(tǒng)計(jì)不全，其他設(shè)備如錄播采集器、錄像機(jī)卡座、DVD、安防、監(jiān)控等設(shè)備未能列入記載。

表1

通過統(tǒng)計(jì)表可看出比例占30%—50%左右的故障出自電源部分。經(jīng)過研究大部分設(shè)備的電源可以通過市面上可提供的成品模塊電源來代替。注意由于投影機(jī)電源高壓部分比較特殊輕易不要嘗試代換。其他設(shè)備電源板代換后的模塊電源在電能力和有效散熱等重要指標(biāo)比原電源板供都有較大幅度提高。缺點(diǎn)是模塊電源外形幾何結(jié)構(gòu)與設(shè)備未必配套，有時(shí)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造安裝對(duì)設(shè)備有破壞，外形不美觀。

3 設(shè)備電源故障分析

經(jīng)幾年來多媒體電器設(shè)備的研究分析，產(chǎn)生電源板故障的主要原因是：

3.1 由于多媒體教室大部分保留黑板的板書教學(xué)功能，導(dǎo)致教室內(nèi)粉塵較大，為方便教師使用，設(shè)備又都位于講臺(tái)處，導(dǎo)致多媒體設(shè)備嚴(yán)重集灰，造成電源老化。粉筆灰塵較大也是導(dǎo)致電氣設(shè)備故障的原因。

3.2 出于安全原因，多媒體設(shè)備一般安裝于鐵制機(jī)柜箱體內(nèi)，大多數(shù)采用全封閉設(shè)計(jì)。由于機(jī)柜空間有限，且設(shè)備密度較高，在高溫、高濕長(zhǎng)時(shí)間工作情況下，其通風(fēng)散熱、散濕能力較差。導(dǎo)致電源工作環(huán)境劣化，加速了損壞過程。

3.3 部分電源設(shè)計(jì)沒有考慮日后負(fù)荷的增長(zhǎng)，標(biāo)稱的供電能力與實(shí)際擔(dān)負(fù)的負(fù)載嚴(yán)重不符。短時(shí)間內(nèi)供電沒有問題，長(zhǎng)時(shí)間超限超載供電必將導(dǎo)致故障。

3.4 設(shè)備的使用率較高，使用時(shí)間太長(zhǎng)，設(shè)備長(zhǎng)期處于連續(xù)工作狀態(tài)，得不到必要的休息。

4 儀用電源的供電

儀用電源供電一般有以下幾種供電方式分別為正/負(fù)36V、正/負(fù)24V、正/負(fù)12V、正/負(fù)5V、正/負(fù)3、3V 由其中的一組或幾組同時(shí)供電來完成工作。主體都是由標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；淖?、容、感及半導(dǎo)體集成或分立器件組成，這些器件都是生產(chǎn)線完成，因此由它們組成的儀用電源，也就有供電方式的通用性。

5 模塊化通用電源的應(yīng)用

模塊電源種類質(zhì)量、價(jià)格差別也較大選用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要仔細(xì)辨別。

模塊化電源其應(yīng)用不僅限于多媒體設(shè)備，在其他許多電器上都有應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)用前景是廣泛的。在使用上也是比較方便的，具備基本電器知識(shí)的人士就可操作，對(duì)維修人員的技術(shù)水平要求不高。