HPC集群机房建设和管理：监控中心系统

HPC集群机房根据监控与管理的需要，一般会设置监控室、指挥调度室、总控中心等。以上功能区会涉及许多机房的弱电系统集成，主要包括监控中心显示系统、会议中控系统、背景音乐及消防广播系统等，下面分别加以叙述。

6.3.3.1　HPC集群机房监控中心显示系统

HPC集群机房大屏幕显示系统是其他所有子系统产生的信息的终端表达设备，一个好的大屏幕显示系统不仅是管理控制中心现代化的形象设备，更重要的是在其他子系统的支持下，成为日常工作中不可或缺的重要组成部分。

为满足各类大型显示中心（如监控室、指挥调度、会议系统、总控中心）的应用特点，大屏幕显示系统除应具备优良的显示特性（如高亮度、对比度、高分辨率、宽视角、亮度及色彩均匀）外，更应具备能够长期连续、安全稳定运行的特性。同时，为降低日常维护和维修对资金和时间的浪费，大屏幕显示系统应满足“维护简便、无耗材”的要求；能够最大限度地满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，在满足功能需求的基础上使操作方便、维护简单、管理简便。由于HPC集群机房整个系统全天24h、一年365天连续工作，所以整个大屏幕显示系统也必须具有高可靠性、高稳定性等特点，以保证系统常年连续正常运行。

目前，主流显示器件类型主要包括触摸屏系统、LED显示系统、LCD（液晶）、投影（包括背投及正投）和PDP（等离子显示器）等大屏幕拼接系统，下面分别进行介绍。

（1）触摸屏系统。

触摸屏系统通过计算机技术处理声音、图像、视频、文字、动画等信息，并在这些信息之间建立一定的逻辑类系，使之成为能交互地进行信息存取和输出的集成系统。换而言之，它能综合信息发布者的意愿和接收者对信息的需求及接收习惯，对信息进行收集、加工、整合并双向式传播。因此，触摸屏系统是一种生动、快捷、经济、高效的现代化查询手段。在一些经常有各级领导参观的政府行业的数据中心或国家级的科研型数据中心（HPC集群机房）里，为提升机房的档次，使机房具有良好的参观性，经常会在机房的主入口位置或参观走廊处设置触摸屏系统，以便让参观来访者非常方便地查询到相关的信息。

触摸屏系统具有以下特色：

①及时、迅捷的交流渠道，主动为使用者提供信息，按需所取，解决其需求；海量存取能力，信息量不受限制。

②综合图文，声色俱全，丰富多彩的表现能力，比以往任何传媒更具亲和力。

触摸屏系统主要包括红外扫描触摸屏、电阻压力触摸屏、电容感应式触摸屏和表面声波式触摸屏几种形式。表面声波式触摸屏的透光率高、坐标精度高，表面硬度一般为7H，具有较好的防火性。因此，一般的数据中心（HPC集群机房）都会选用表面声波式触摸屏，以满足工作人员及来访者的查询需求。在触摸屏系统上输入信息十分简单、方便、迅捷，与其他多媒体技术配合运用，使用者就可以通过丰富多彩的触摸界面进行轻松活泼的人机交互；再加上其信息量大而全，并且检索信息速度快，能满足不同使用者的各种信息查询需求。

触摸屏系统主要由触摸屏、多媒体计算机、防爆钢性外壳组成，其关键部件是能够感应声波的触摸屏，以替代传统的键盘及鼠标操作。多媒体计算机中存储有供用户查询的图、文、声、像、动画等多媒体信息，用户只需用手指轻轻一点，即可交互查询所需信息。因此，触摸屏系统能够方便各种文化层次的大众操作，特别适用于HPC集群机房的信息查询服务。而且，可以根据实际需要与内部网络、数据库等系统挂接，实现数据共享、实时操作。

触摸屏系统的灵魂是多媒体软件，要求其软件首先应界面精美，操作简便，触控点布局合理，方便触摸，提高触摸准确率；其次，系统结构设计应合理，充分利用图、文、声、像以及交互性等多媒体特征对用户的操作、信息查询与接收等进行合理引导，以便用户以最少的时间和精力查询到最多的信息。

触摸屏系统如图6-20所示。

图6-20　触摸屏系统

（2）LED显示系统。

LED显示系统作为一种大众信息显示及传播媒体，主要是通过一定的控制方式，来显示文字、文本、图形、图像、动画、行情等多种信息以及电视、录像等多种信号。作为一种新兴的显示媒体，LED显示系统随着大规模集成电路和计算机技术的高速发展，得到了飞速发展，它与传统的显示媒体——多彩霓虹灯、像素管电视墙、四色磁翻板相比较，以其亮度高、动态影像显示效果好、故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富、性能价格比高等优势，作为新一代的显示媒体，已广泛应用于办公楼、医院、银行、铁路、民航、体育场馆、会议厅、高速公路、商业广场、证券营业所、公共交通控制中心和社区自动监控中心等地，可谓是无处不在。特别是灰度显示屏以其现代化的姿态用于企事业单位形象宣传和公共场所信息显示，已成为无可替代的显示媒体。

目前，显示屏从色彩基色分，大体有全彩屏（三基色屏）、双基色屏（三色屏）、单色屏（单红色、单绿色）三种。全彩屏真实地反映图像或视频的全部色彩，而双基色屏由于比全彩屏缺少蓝色基色，从而只能以红、绿双基色屏显示。从点间距分，有很多种，如室内屏有4mm、4.725mm、6mm、7.625mm、10mm、12mm等几种，而目前室内全彩屏最小点间距为6mm；室外屏则大于10mm。显示屏的点间距越小，则显示的画面越细腻、越清晰。当然，点间距越大，单位面积的发光点越少，单位面积的价格越低，而显示效果则越差。此外，由于双基色屏相对全真彩屏的显示像数少，控制技术也相应较低，因此，相同点间距的伪彩屏比全真彩屏的价格要便宜很多，但显示效果，双基色屏远不如全彩屏。

LED系统由以下几部分组成：视频信号来源部分，信号预处理、字幕编辑和信号监视部分，系统信号控制和显示部分以及控制计算机部分，但具体所连接和配置的设备数量会因用户的不同要求而异，可灵活选配，其系统结构如图6-21所示。

图6-21　LED显示系统结构

各部分具体功能如下：

①视频信号来源。这部分设备可由用户自由选配，如影碟机、录像机、摄影机、计算机等设备，其输出的VGA信号和视频电视信号给系统提供视频信号源。因为是视频节目的源头，其设备所输出的视频信号的优劣将直接影响系统的显示效果。

②视频信号的预处理、字幕编辑和监视。如果有多路输入信号，可配备视频切换矩阵，由视频切换矩阵对用户所选择的视频输入信号进行切换，可送往字幕机进行字幕编辑，然后送扫描转换器进行降噪、颜色校正、缩放、帧率转换及其他特殊效果处理，再输出到视频图像控制仪进行时序生成（数字RGB和行、场同步信号）。

为了监视图像播放和字幕编辑的效果，由字幕机输出的视频信号可通过电视机等显示设备进行监视，再送往显示屏显示。

③系统信号控制和显示。从扫描转换器输出的VGA信号进入视频图像控制仪，转换为数字的RGB信号及行、场同步等时序信号。

从视频图像控制仪输出的时序信号进入长距离通信控制器，加以驱动并且通过同轴屏蔽电缆进行长距离信号传输。再由长距离通信接收器接收放大、解码后，送往显示屏的各个单元箱体中的扫描板，然后分至各显示单元灯板，显示图像。

根据目前建成的工程看，一般的HPC集群机房LED显示屏的应用主要以条状显示屏为主，功能上主要用以实现文字显示、信息发布等，一般不用于视频和计算机桌面的显示。还有一些HPC集群机房，在机房入口处或是机房所在层的电梯间设置一块稍大一些的全彩屏，用以播放通知、新闻、日程安排等。

（3）大屏幕显示系统。

大屏幕显示系统（如图6-22所示）广泛应用大型数据中心（HPC集群）机房的监控室、总控中心等区域。

图6-22　某HPC集群机房大屏幕显示系统

大屏幕显示系统是集多种信息接收处理显示、多类人员操作控制于一体的多媒体互动系统，涉及声光电多方面技术问题，也涉及有关部门的管理协调问题，还与显示大厅整体结构密不可分，必须注重需求为主、统筹兼顾、运用综合集成技术，才能使之达到预期效果。

①主要功能与要求。大屏幕显示系统通用的主要功能与要求如下：

·信息接收。系统不仅要能接收VGA、RGB、网络计算机信息，还要能接收宽带语音、视频信号，并能根据需要进行适当的信息转换。

·信息显示。系统能以多媒体的形式发布共享信息，能以不同的模式、按照划分区域显示态势、文本、表格和视频图像信息。要求态势显示清晰、分辨率高，文字、图像显示清晰稳定。

·预览、摄像与切换。为保证投影显示信息的准确性和质量，系统必须具有预览功能，用于图像的预审。显示大厅内应安装摄像机，用以提取管理控制机构工作的视频图像。系统应具有切换显示功能，满足多路信息显示需要。

·电视电话会议。系统能利用监控、预览、切换、通信及终端控制设备，保持与有关方面的联系，随时可以召开电视电话会议。

·控制方式。系统允许领导人员、业务工作人员、保障人员，以集中控制、移动控制、授权控制的方式，对大屏幕进行开/关机、开设窗口、选择信源、投影显示、调整音响和照明等操作。

·依据标准优化设计。系统设备配置复杂、电缆信号繁多、安装工艺和环境条件要求高，要按照接线标准化、电磁兼容性标准和大屏幕安装要求，进行工程布线和设备安装，确保系统能够长期稳定运行。

②大屏幕拼接的系统架构特征。大屏幕拼接墙的系统架构主要分为如下四个部分：

·拼接墙显示单元：即DLP/LCD/PDP显示终端设备，一般有2×2、2×3、3×3等多种拼接形式，当然显示单元也包括相关的拼接箱体和支撑件等。

·拼接墙处理器部分：处理器是拼接墙的核心，是将一个完整的图像信号划分后分配给视频显示单元，完成用多个普通视频单元组成一个超大屏幕动态图像显示屏。电视墙处理器可以实现多个物理输出组合成一个分辨率叠加后的显示输出，使拼接墙构成一个超高分辨率、超高亮度、超大显示尺寸的逻辑显示屏，完成多个信号源在屏幕墙上的开窗、移动、缩放等方式的显示功能。

·拼接墙接口设备部分：包含音/视频、VGA、网络、控制接口，主要连接各类输入及输出设备，对拼接墙的显示内容进行控制和编辑。

·拼接墙软件部分：管理控制软件来实现拼接墙的画面显示及各种功能，以及显示内容的编辑处理，甚至是内容的在线更新。

大屏幕拼接墙的系统架构如图6-23所示。

图6-23　大屏幕拼接墙的系统架构

③大屏幕拼接三大实现方式（DLP/LCD/PDP）对比。背投的实现原理很简单，在设备内部设置一部投影机，发出的图像经透镜放大后投射到屏幕背面，就是背投。正是基于这种原理诞生的背投，由于采用不同的投影机种类，主要可分为CRT（阴极射线管）、LCD（液晶）、DLP（数字光处理）等几种。其中以DLP背投最为出色，从其图像清晰度、亮度、色彩、可视角度以及体积来看，均比传统CRT背投有了很大提高。DLP是“Digital Light Procession”的缩写。它的意思为数字光处理，也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。

PDP是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。它采用了等离子管作为发光元件，屏幕上每一个等离子管对应一个像素，屏幕以玻璃作为基扳，形成一个个放电空间。在放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质，在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作为激励电极。当向电极上加入电压时，放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象，也称电浆效应。等离子体放电产生紫外线，紫外线激发涂有红绿蓝荧光粉的荧光屏，荧光屏发射出可见光，显现出图像。

液晶利用液状晶体在电压的作用下发生偏转的原理。由于组成屏幕的液状晶体在同一点上可以显示红、绿、蓝三基色，或者说液晶的一个点是由三个点叠加起来的，它们按照一定的顺序排列，通过电压来刺激这些液状晶体，就可以呈现出不同的颜色，不同比例的搭配可以呈现出千变万化的色彩。液晶本身是不发光的，它靠背光管来发光，因此液晶屏的效果取决于背光管。由于液晶采用点成像，因此屏幕里面构成的点越多，成像效果越精细，纵横的点数就构成了液晶电视的分辨率，分辨率越高，效果越好。

大屏幕拼接三大技术对比如表6-1所示。

表6-1　大屏幕拼接三大技术对比

技术发展是一个不断进步和升级的过程。目前，DLP、LED、PDP三类技术都在不断进行改进。从成本上看，DLP目前仍占优势。

④大屏幕拼接显示系统设计的步骤。

A.了解和分析用户情况和要求。

·建筑结构情况：这主要指控制室内部的几何尺寸，它决定了大屏幕显示的尺寸和位置以及实现方式。

·视觉业务情况：包括主要观察者数量和位置、次要观察者数量和位置以及照明情况。在设计大屏幕显示系统时，与普通观看显示器不同，由于大屏幕的功能不仅是显示信息，而且是共享信息和综合信息，特别是大屏幕显示不可能给予观看者相同的地位和观看效果，所以区分和确定主要观看者、次要观看者的人数、观看位置和观看方式就相当重要。例如，某大屏幕的主要作用是宣传和给参观者观看的，那么应根据参观者参观通道和观看位置来确定大屏幕的位置和尺寸。控制室的照明设计也与大屏幕显示有密切联系，应统一考虑。照度及其均匀性，直接影响大屏幕显示亮度和对比度的确定，因此应给予充分的重视。

·系统信息情况：包括信号的性质（计算机图文、视频）、信号的分辨率、信号的来源和传输方式，信号的数量以及同时显示的要求和方式。显示系统（设备）主要的作用是真实再现信号，因此了解显示信号对选择什么样的大屏幕显示技术有着直接的关系。信号的数量及同时显示的要求（同时显示多少个窗口）结合观看者的位置和距离决定大屏幕的尺寸和显示单元数量。信号的传输方式和信号质量涉及显示设备的选择或是否需要信号处理设备。

B.结合人机工程学原理进行大屏幕设计。

·根据最远观看距离来计算屏幕高度，最远观看距离的定义是最后排、最边上观看者距离屏幕的距离。

·根据最远观看距离来确定字符尺寸。

·根据最近观看距离来确定屏幕宽度，最近观看距离指第一排观看者距大屏幕的距离，由于第一排最边缘的观看者在看大屏幕另一侧时会出现图形变形和失真，因此第一排距离大屏幕的距离和第一排座位的安排与大屏幕的宽度相关。一般来讲，最边缘观看者与另一侧观看的图形不超过45°，最多不超过60°。

·大屏幕距地面的高度应保证后排观看者的观看，即应超过前排工作人员的头的高度成将控制室设计成阶梯形式，目前控制台的高度一般为110～125cm，因此大屏幕距地面的高度应不低于控制台的高度。

C.大屏幕系统设备的选择。

·投影机的指标很多，可以从显示性能、可靠性和可维护性三个方面进行比较选择。显示性能主要包括亮度、分辨率、对比度。投影机的亮度从数百直至上万lx。实际观看到的屏前亮度与投影距离、屏幕和环境亮度都有关，这要根据情况综合选择。在大屏幕显示系统中，趋向于采用1000lx左右的投影机进行拼接。对比度为投影机输出最亮与最暗的比值，400∶1能满足要求。

·投影屏幕从功能上可分为透射式和反射式，透射式用于背投，反射式用于正投。从材质上可分为珠光幕、玻璃幕、金属幕、近白幕、压纹塑料幕等。投影幕的正确选择以及与投影机搭配得当，可以得到优质的投影效果，一般按照类型、材质和尺寸的步骤进行选择。增益和视角是投影幕的两个主要指标。增益反映了屏幕反射入射光的能力。在入射光的角度一定、入射光通量不变的情况下，屏幕某一方向上亮度与理想状态下的亮度之比，称为该方向上的亮度系数，把其中的最大值称为屏幕的增益，通常把无光泽白墙的增益值定为l，在压纹塑料幕的光反射焦点，增益高达3.5。一般来讲，增益越高，视角越小，视角将影响席位的摆放位置和数量。屏幕在不同方向上的反射是不同的，离屏幕中心越远，亮度越低，这也称为太阳效应，当亮度降为50%时的观看角度定义为视角，菲涅耳光学广角背投幕可将水平视角做到170°。屏幕的尺寸应与显示大厅的空间格局、席位设置、人体物理学需要协调。显示大厅的空间高度，通常为5～7m，应设领导席、业务员席、操作控制席、同声翻译席、技术监控席、为协调工作设置的相关部门管理席，以及预留观摩或参观人员的位置。每个席位面积依据设备配置不同而有差异，6～8m2能满足多数需要。管理与业务工作人员之间的最大距离以直接对话无延迟感为宜，不应超过30m。屏幕底边距地面应有0.8～1.2m，单块屏幕通常应符合3∶2或16∶9的宽高比，屏幕的高度大约等于从最后一排观众到屏幕距离的1/6，第一排席位到屏幕的距离应大于屏幕高度的2倍。以上数据可作为选择屏幕的参考，具体尺寸还应根据实际情况确定。

·矩阵控制器用于将输入的任意一路三原色红绿蓝（RGB）或视频信号切换到输出的任意路，并直接送投影机显示。硬拼接靠投影机自有的功能实现拼接，成像速度快，矩阵控制器信号切换速度也很快，因此，硬拼接适合需要经常切换显示模式的场合。矩阵控制器输入信号的路数应根据信号源的数量确定，输出信号的路数应不少于投影机数。通常，矩阵控制器都有自带控制面板和RS-232串口命令2种切换方式，产品能否提供通信协议命令代码至关重要，这涉及矩阵控制器能否实现计算机控制的问题。模拟信号带宽应选300MHz以上，以便保证图像传输质量。输入阻抗应与信号源匹配，才能使图像显示稳定，这些参数有时需要通过调试才能确定。

·显示墙控制器除了具有标准图形工作站的CPU、存储器、输入/输出接口和操作系统外，还具有多路视频、RGB输入/输出接口，能将多种外部视频、RGB模拟信号数字化后，在成像设备成像，再转换成模拟信号输出到大屏幕，并且可以在大屏幕上随意移动、放大和缩小，实现跨屏幕多窗口任意尺寸的无缝拼接，如同在一个大窗口进行操作一样灵活、方便。这一过程也称为软拼接，显示墙控制器也称软拼控制器。

显示墙控制器为大屏幕图形显示提供了灵活的拼接和操作选择，对于开辟窗口不多（4～6个）、只改变显示内容而较少改变拼接方式的场合，是一种理想的选择。由于改变拼接方式时，控制器需对各个窗口进行转换和计算操作，要重新对投影机进行同步，占用很大的系统资源和处理时间，使得切换时间较长，有的长达1min。在输出分辨率高、开窗口多、要求切换频繁的应用场合，切换时间、开窗口时间会较长，视频显示会有失帧。在大型管理中心，信号源的数量大大超过可开窗口的数量，时常需要改变显示模式，进行模式切换，应选择功能更强大的控制器。根据一般感受，窗口数量不应超过10个。因此，软拼接适用于信号源切换较少的场合使用。

集中控制器大屏幕显示系统是集多种媒体设备于一体的复杂系统，为使其操作控制集中在领导人员席、显示控制室、监控席，集中控制器是很好的选择。

·集中控制器是一种控制多种媒体设备的中间件，它配备计算机硬件和专用操作系统，具有上载标准计算机程序、上载触摸屏工程程序、更新操作系统、编写控制程序的功能。对集中控制器的选择，首先应明确控制对象和控制属性。在大屏幕显示系统中，一般要对RGB、视频、音频信号进行切换控制，对灯光、窗帘、摄像、电源设备进行开关控制，对DVD、VCD、卡座进行播放控制，相应地要选择具有RS-232协议程序控制、继电器开关控制、红外线输出接口的集中控制器。其次，要选择控制终端，通常是选择有线、无线触摸屏作为控制终端，相应地要求集中控制器具有接收RS-232命令、无线电信号的输入接口。一个好的集中控制器，不仅应具有大量标准设备控制代码数据库，以便为设备扩充做准备，还应是一个智能学习设备，能轻松地学会可遥控设备的控制命令，补充数据库的不足。

6.3.3.2　HPC集群机房会议中控系统

随着社会的不断发展，信息的交流和沟通也变得越来越频繁，越来越重要。各种视听设备、投影设备，会议系统等开始进入各行各业。HPC集群机房的办公区一般都会规划会议室（或监控室），现在的会议室已经不是以前桌椅话筒的简单组合了，取而代之的是各种先进的多媒体会议设备，如投影机、影碟机、录像机、视频展示台、多媒体计算机、电动屏幕。一些大型会议室还配备了同声传译系统、电子表决系统、大屏幕投影、多画面切换系统等。多种设备的使用必定带来繁杂的设备操作，如要打开多种设备电源，要关闭灯光，要频频切换各种音/视频信号，要不断切换投影画面等。在这种情况下，一种能够集中管理这些设备，并能同时控制会议室（或监控室）各种资源的“中央控制系统（中控系统）”设备便应运而生。

中控系统一般可分为以下三种：(www.xing528.com)

（1）简易中控系统。

常用在HPC集群机房的小型会议室，一般控制的设备比较少。

（2）智能中控系统。

常用在HPC集群机房的大、中型会议室，能控制比较多的设备。

（3）网络中控系统。

常用在安装多台中控设备的多层HPC集群机房的大、中型会议室，主要是方便管理和控制。

会议中控系统的基本组成及各部分作用简介如下：

（1）主机。

起到接收触摸屏的控制信号、解释并执行的作用。

（2）彩色LCD触摸屏。

可直接预览，简易快速地进行全程操控。

（3）嵌墙式面板。

通常安装在门口，方便进出时操作。

（4）音量控制模块。

用来控制音响设备。

（5）白炽灯调光器。

用于控制、调节灯光设备。

（6）强电继电器模块。

用于控制电动吊架、屏幕、设备电源、日光灯等设备。

（7）红外发射棒。

用于控制DVD/录像机/实物展台红外设备等。

（8）外置电源供应器。

用于给所有设备供电。

一个标准的多媒体会议室至少应包含计算机系统、投影显示系统、A/V系统、房间环境系统等几个部分。计算机系统包括台式机、笔记本、服务器等，用于进行教学、培训、演示以及控制。投影显示系统由投影仪、视频展示台、投影屏幕等组成，完成展示静态网片或活动视频等图文信息的大屏幕显示。A/V系统完成视音频信号的采集、播放和切换，主要包括摄像设备（如摄像机）、显示设备（如电视机、显示器）、传声设备（如有线话筒、无线话筒）、扩声设备（如功放、音箱、调音台）、播放设备（如DVD、录像机、卡座）、信号切换设备（如视音频矩阵）等。房间环境系统主要指房间的可调灯光（如白炽灯、日光灯）和电动窗帘等，完成对整个房间环境、气氛的改变，以适应当前的需要。

为简化操作人员的工作，应尽量多地体现出各种设备的卓越功能，中央控制系统通过信息智能技术实现对上述各类电子设备的集中控制，无须在各设备间来往奔波即可按需操作，如控制DVD的播放、停止、暂停，控制投影仪的开/关机、输入切换，控制投影幕的升降、停止，控制音量大小的调节，控制视音频矩阵的输入、输出；切换，拄制灯光的开/关和强弱调节，控制窗帘的打开和闭合，等等。

（1）投影显示系统的控制。

可通过控制主机的RS-232串口，控制投影机的所有功能，如开/关机和对视频图像、计算机图像的输入切换等，并且能够自动实现关联动作，如关闭系统时，自动将投影机关闭。

通过强电继电器，可控制电动吊架和屏幕的上升、下降、停止，并且能够自动实现关联动作，如投影机开时，电动吊架和屏幕自动下降；投影机关时，电动吊架和屏幕自动上升。

可以利用控制终端的视频预览功能，在将视频经投影机投出到屏幕：之前，确认播放的视频图像就是所需要的视频图像。

（2）A/V系统的控制。

通过控制主机的RS-232串口，控制视频矩阵的切换，选择所需图像输出到投影仪。

通过控制主机的红外控制口和红外发射棒，控制DVD等设备的所有动作，如播放、暂停、停止等功能，并且可以自动将DVD的图像切换到投影仪，投影仪自动选择视频输入，自动将DVD的声音切换到功放。

通过音量控制器，控制功放输出音量的大小。

（3）房间环境系统的控制。

通过强电继电器，可控制日光灯的开关，并且能够进行多种灯光模式的预设（如会议模式、A/V模式、培训模式等），使得灯光符合各种应用需要。

通过强电继电器，控制窗帘的开/合，以符合各种应用需要。

通过强电继电器，控制投影机、A/V设备的电源，实现电源的自动、节能管理。有的产品还可以更好地保护设备，如系统会在投影机关机后预留足够的时间给投影机散热，然后再自动断开投影机的电源。

中控系统的典型连接图如图6-24所示。

图6-24　中控系统的典型连接图

6.3.3.3　HPC集群机房背景音乐及消防广播系统

公共广播系统是在现代化智能大厦及HPC集群机房中传播实时信息的一个重要手段，平时播放背景音乐，可自动循环播放；当发生火灾时，立即切换为消防广播，指挥人员疏散。

由于公共广播系统有消防广播和背景音乐广播的双重功能，因此在系统设计上要与火灾报警系统的设计密切配合，公共广播系统应能够实现事故发生时，自动选择分区进行广播，同时公共广播还能对相应的广播区域进行人工广播，播出重要信息和提示信息等业务性广播。系统包含日常广播和紧急广播两个系统功能。在功能上相互独立，在设备上有机结合。系统可按照背景音乐、业务广播、紧急广播的需要任意选择一个或数个广播区域广播，也可用组合的广播区进行广播。当紧急情况发生时，可以向全区进行广播。

背景音乐为大楼及HPC集群机房提供一个舒适安逸的环境，调节心情，并在不同的使用环境中提供与之相吻合的音乐节目。

业务广播为大楼及HPC集群机房提供一个方便可靠的工作环境，可以通过设置话筒，对指定的建筑区域进行通知、找人等寻呼广播。

紧急广播系统为大楼及HPC集群机房提供一个安全而又可靠的工作、休息环境，可与消防设备实施联动。

大楼及HPC集群机房内各区域紧急广播扬声器与背景音乐扬声器兼用。紧急广播由大楼及HPC集群机房消防报警系统联动切换控制，保障大楼及HPC集群机房内的人身和财产安全。

公共广播系统，基本可分四个部分：节目源设备、信号放大和处理设备、传输线路和扬声器系统。

（1）节目源设备。

节目源通常为无线电广播、激光唱机和录音等设备.此外还有传声器、电子乐器等。在HPC集群机房中，也可以把动力设备及环境监控主机作为节目源设备。一旦有告警，可以在机房区内通过扬声器进行广播，通知管理人员及时维护。

（2）信号放大和处理设备。

包括调音台、前置放大器、功率放大器和各种控制器及音响加工设备等。这部分设备的首要任务是信号放大，其次是信号的选择。调音台和前置放大器的作用和地位相似（当然调音台的功能和性能指标更高），它们的基本功能是完成信号的选择和前置放大，此外还担负对音量和音响效果进行各种调整和控制。有时，为了更好地进行频率均衡和音色美化，还另外单独投入均衡器。这部分是整个广播音响系统的“控制中心”。功率放大器则将前置放大器或调音台送来的信号进行功率放大，再通过传输线去推动扬声器放声。

（3）传输线路。

虽然简单，但随着系统和传输方式的不同而有不同的要求。对礼堂、剧场等，由于功率放大器与扬声器的距离不远，一般采用低阻大电流的直接馈送方式，传输线要求用专用喇叭线；而对公共广播系统，由于服务区域广、距离长，为了减少传输线路引起的损耗，往往采用高压传输方式，由于传输电流小，故对传输线要求不高。

（4）扬声器系统。

扬声器系统要求整个系统要匹配.同时其位置的选择也要切合实际。礼堂、剧场、歌舞厅音色、音质要求高，而扬声器一般用大功率音箱；而公共广播系统，由于它对音色要求不是那么高，一般用3～6W天花喇叭即可。

公共广播系统的设计相对比较简单，主要包括音源部分的选择、扬声器的设置、主机部分的选择、功率放大器部分的选择、传输线路部分的选择以及与消防系统的联动。

（1）音源部分的选择。

根据HPC集群机房项目的特点，可配置不同的音源，一般包括循环放音卡座、CD/MP播放机、AM/FM调谐器、DVD播放机，其中CD/MP播放机与AM/FM调谐器功能有时也会集成在一台音源上，音源选择后由结合输出端接入主机部分，作为主机部分的一路音源。广播控制室可根据实际需要，对节日源进行选择，播放到建筑及HPC集群机房内各广播分区。区域选择口可为单选、多选或全选。进行业务性广播时，系统将自动中断被选区域的音乐节目，切入话筒，播送区域寻呼话筒的话音。

（2）扬声器的设置。

扬声器的设置应满足背景音乐及紧急广播的需求。用于播放背景音乐的扬声器在布置上应尽量分布均匀，以满足对声源隐蔽性的要求；用于紧急广播的扬声器应按消防规范设计，满足在楼内任何一个位置步行到最近的一个扬声器的距离不超过15m。

从背景音乐的声源隐蔽性角度考虑，应较小间距地均匀布置小功率扬声器。一般来说，为了达到较好的听觉效果，每6～8m布置1个3W扬声器比较合适。

在配置扬声器时，应根据设置场所的具体情况来选择。由于考虑到火灾事故，一般全部要安装防火型吸顶天花喇叭。

（3）主机部分的选择。

主机控制器需要能提供IEC 60849标准所要求的全部必备功能，包括全面的系统监控、扬声器线路阻抗监视、面板上的紧急呼叫话筒、信息管理器和铃声。为了更灵活地使用预录的通知和疏散信息，一般的主机还可以将不同信息进行组合。

（4）功率放大器部分的选择。

通过增加结构紧凑的单声道功率放大器，可以驱动足够的扬声器。

（5）传输线路部分的选择。

放大器采用定压式音频传输方式，也称高阻抗输出方式，带负载能力较强，传输距离较远，在远距离传输时采用高压传输方式（100/70V电压输出），将音频信号馈送至各点扬声器。一般来说，系统会采用100V定压传输方式。

（6）与消防系统的联动（紧急广播和业务广播）。

广播系统通过联动接口与消防系统主机相连，实现自动消防或手动紧急广播功能，它是火灾或其他灾难的报警、疏散、指挥的必要设备措施。紧急广播系统和背景广播共用扬声器和功放，依照消防分区，在发生火灾或紧急事故时，无论各区域背景音乐的音量开关状态如何，均能实现自动强行切换，并以足够的音量进行事故广播。紧急广播控制具有与楼层相对应的火灾报警联动控制接口，每一分区对应可连接区烟感器，与火灾报警设备的区域报警紧急输出联动。紧急广播操作优先于其他任何（包括广播员的区域寻呼麦克风）操作，可对所需广播区域进行按规定的区域广播，也可以进行全呼操作，对整个区域同时进行紧急广播。根据我国现行的规范中对火灾事故广播用户分路的要求，当用户分路发生火灾时，能自动接通火灾区域及其相邻区域进行紧急报警。当发生火灾时，火警感应器会产生火警信号送到报警矩阵器。矩阵输出信号控制报警信号发生器切断音乐信号，产生警笛信号送入功放，并可用自带的话筒喊话（话筒上的开关按下时切断警笛送出的话音）。同时，报警矩阵输出火警区域的信号控制强切电源，将24V的直流电源接通火警区域的音控器，由音控器强行将火警信号送给喇叭，此时只有火警区域及其相邻区域才有警笛声及紧急呼唤声，其他所有区域则依旧播放背景音乐。