教学设计前端分析

教学设计前端分析（精选十篇）

教学设计前端分析 篇1

为了应对上述问题, 我们设计了基于ADSP-BF561处理器的视频分析前端。ADI公司的ADSP-BF561拥有两个独立的、增强的处理器内核, 每个内核包含两个乘/累加器 (MAC) , 具有正交的类似RISC的微处理器指令集, 每个内核主频高达600MHz, 并有专门的视频处理指令相对应, 同时具备灵活的SDRAM和CACHE结构以供开发使用, 是一款在多媒体处理方面极具特色的芯片。ADSP-BF561集成了一套通用的数字图像处理外围设备, 为数字图像处理和多媒体应用创建了一个完整的系统级片上解决方案[2]。基于ADSP-BF561处理器的视频分析前端在摄像头采集到监控现场的彩色图像后开始工作, 采用双核工作模式完成视频分析和H.264压缩编码的工作。通过对原始视频数据的分析处理以实现智能视频监控的功能, 并对视频帧数据进行H.264编码压缩从而使实时地将视频数据通过网络分发成为可能。

1 基于双核应用模式的解决方案

基于ADSP-BF561的视频分析前端的设计采用实时处理模式, 通过CCD摄像头采集到标准的PAL制式图像信号, 经过视频编码器ADV7180转换为YUV格式的数字视频码流。视频数据首先进入BF561处理器前端模块, 模块采用双核工作模式, 利用基于描述符的DMA及MDMA进行视频帧数据在存储器间的传输等方法, 解决了视频分析和视频编码转发并行工作的难题。视频前端模块还能够与网络视频服务器进行无缝连接, 有效地提高了监控效率。视频分析前端主要的处理流程如下:

(1) 利用视频输入模块通过摄像头采集到一帧图像数据并存储在SDRAM中。

(2) 在ADSP-BF561 B核进行视频分析工作, 在ADSP-BF561 A核上完成对视频流的H.264编码压缩工作, 处理器的两个内核处于并行工作状态。

(3) 将视频分析结果和H.264压缩码流传输到网络视频服务器供其转发到监控客户端进行解码显示。

基于ADSP-BF561的视频处理前端是整个智能视频监控功能实现的核心, 承担视频分析和压缩编码两个关键任务, 由视频输入模块、视频分析模块、H.264编码模块、BF561与网络视频服务器数据交互模块和双核通信模块组成。视频处理前端模块框架如图2。

1.1 视频输入处理

视频输入模块负责完成视频数据的采集, 然后将采集到的图像数据转换成为适合编码器编码的YUV (4:2:2) 格式, 并通过PPI利用DMA方式将其填充到指定的视频帧缓冲区中。

1.2 视频分析

视频分析模块的设计和实现主要采用ADI公司提供的视频分析工具包 (Video Analytics Toolbox, VAT) [3], 而其又依赖于图像处理工具包 (Image Processing Toolbox) [4]。Blackfin图像处理工具包是一组图像处理基本元素, 用来帮助在Blackfin上快速开发复杂的图像和视频处理应用。而分类器则用于对检测到的目标细节进行聚类, 用来判断前景目标区域。

基于ADI视频分析工具包所实现的视频分析模块的工作流程如图3所示。

对视频进行分析之前都需要进行场景建模。这里主要是针对室内静止场景, 因此背景建模过程中采用了平均背景差分法, 此过程用于计算一定时间内的每帧图像之差。其基本思路是:计算每个像素的平均值和标准差作为背景模型, 背景学习时间可根据具体情况进行自行设置, 系统针对静态室内场景设置背景学习时间为100帧。首先计算每帧图像之间的绝对值图像, 并将绝对值图像进行累积, 每次积累图像后, 增加图像计数器的值, 该计数器接下来用于计算图像平均值。一旦积累了足够的帧图像以后, 计算每一个像素的均值和方差, 将其转换为一个背景的统计模型。

入侵检测能够判断监控场景中的运动物体是否进入标定的ROI (感兴趣区域) 。此过程中利用背景差分法进行处理。该方法通过将当前帧与背景图像相减来检测出目标。将当前帧与背景图像进行差分操作后进行二值化处理, 得到二值化图像后对其进行连通性分析, 如果某一连通区域的面积大于给定的阈值T, 则认为检测到目标的出现, 并认为这个连通的区域就是检测到的目标图像。目标检测原理如图4。

由于存在着噪声的干扰, 差分操作后得到的二值化图像中往往会含有许多孤立的小区域及孔洞, 这都给判断背景是否存在着变化带来了干扰, 因此需要对二值化图像进行噪声处理。

通常采用图像形态学中的膨胀和腐蚀操作对二值图像来完成形态滤波的工作。膨胀和腐蚀是采用简单对称的3*3方形结构的核与需处理的图像进行卷积, 核拥有一个单独定义的参考点。核与图像卷积, 即计算核覆盖的区域的像素点的最大值或最小值, 并把这个最值赋给参考点指定的像素。对图像进行“开”操作即先腐蚀再膨胀, “闭”操作则为先膨胀再腐蚀。

采用图像形态学中的“开”操作先将噪声缩小至0, 紧接着用“闭”操作重建由于“开”操作丢失的边缘部分。经过此处理, 能够有效地将孤立的点、小区域去除, 并将小间隙链接, 同时将小孔洞进行填充。

连通区域的检测主要是对检测到的目标细节进行聚类。对于前景目标检测, 聚类的基本准则是基于位置, 检验两个对象是否相交, 其形心是否相近, 距离是否接近等。通过此环节合理设定连通域的大小, 在连通域分析处理后, 能够较好地对检测到的对象细节进行聚类, 当检测到较大的前景目标时, 标记出滞留区域并进行报警。同时, 通过设定连通域的大小来滤除较小物体干扰的影响, 连通域的阀值应该根据距离的大小进行灵活调节, 保证将误报警消除到最低。

1.3 H.264编码

H.264是第三代视频编码标准, 其相比于H.263等标准, 能提供更高的码率和更好的网络适应性。H.264采用分层模式, 定义了视频编码层 (VCL) 和网络提取层 (NAL) , 后者专为网络传输设计。

H.264编码模块主要利用ADI公司提供的高效的系统级H.264基线编码器库, 能够对YUV格式的视频数据进行压缩编码, 得到H.264基线类视频码流[5]。ADI提供的H.264编码器的核心处理过程已经进行过了优化, 并且把关于编码器配置参数的初始化、编码器内存空间的分配、H.264编码算法都封装在了编码库里, 方便运行时调用。因此能够方便地将其集成到应用程序中, 达到了快速开发的目的。

2 系统设计优化

2.1 双核工作模式

BF561支持两种双核应用开发模式:一种是双核单独应用, 需要分别编译每个核上的项目;另一种是双核单一应用, 可以让两个内核有效地使用所有共享资源, 避免代码的重复, 实现双核并行工作的目的。因此, 在系统实现中, 我们采用了双核单一应用的模式。

双核模式下, Core A启动ADV7180, 将输入视频帧数据通过DMA存放于片外SDRAM的视频输入数据内存段, Core A和Core B共享输入视频数据缓冲区。压缩编码后的视频数据流和报警信息发送给网络视频服务器。

Core A和Core B采用握手信号进行通信。由于处理器的片上二级存储器 (L2) 具有低延迟, 高带宽性能, 因此将用于双核并行工作的互斥信号量、双核共享的视频帧的地址指针变量、双核数据交互所需的控制数据结构等存储在L2上。

2.2 软件设计优化

为了进一步提高系统的效率, 采用了如下几种优化方法:

(1) 合理安排代码和数据在内存中的放置, 将频繁使用代码和数据放于低延迟的处理器片上L1和L2存储器上能有效提高效率。

(2) 合理划分SDRAM子块划分, 以确保访问多个帧缓冲区时内核和DMA控制器不会同时访问同一个SDRAM子块。将需要同时访问的缓冲区映射到不同的SDRAM子块上, 提高了内存访问的吞吐量。

(3) 有效使用DMA通道。为能对视频帧进行连续采集, 将PPI配置为描述模式, 使内核处理其中一个缓冲区, 只专注于数据的计算;而DMA同时填充另一个缓冲区。

(4) 采用多缓冲区环回链接技术。系统需要同时进行视频采集, 视频分析和视频H.264编码三部分工作。为使延迟最小, 系统采用了多缓冲区结构, 其中两个缓冲区用于视频数据接受存储, 一个缓冲区用于视频分析处理, 一个缓冲区用于H.264压缩编码, 并将最后一个缓冲区链接至第一个缓冲区, 当处理完最后一个缓冲区数据后系统能继续对第一个缓冲区进行操作[6]。

3 系统验证

上述方案在智能视频监控系统中进行了测试, 系统由视频分析前端、网络视频服务器和视频监控客户端组成。系统在前端实现了入侵物体检测、丢失检测和H.264编码等功能。在监控客户端观察到的运行效果如图5所示。

4 结语

本文对智能视频分析前端进行了总体设计, 介绍了ADSP-BF561双核单一应用模式下视频分析和视频编码等模块的技术实现, 该设计方案结构紧凑, 测试表明, 视频分析前端在压缩编码和视频分析并行处理时, 对CIF (352*288) 格式的视频序列能达到接近15帧/秒的分析处理和编码速度, 能有效实现预定的监控报警功能。但对更高级别视频图像的实时处理方面还有进一步的优化空间, 这将在后续工作中重点研究。

摘要：基于ADSP-BF561的智能视频分析前端, 针对BF561的双核特性采用了双核应用模式设计并实现了视频数据的采集、智能视频分析和视频H.264编码的并行工作以及压缩码流的传输。实验表明, 该系统能够实时有效地检测物体的入侵和丢失, 同时进行视频帧数据的H.264编码与转发。

关键词：H.264,ADSP-BF561,双核应用模式,视频分析

参考文献

[1]李明.基于无线通信链路的图像压缩传输系统的设计探索[J].实验室科学, 2010, 13 (2) :50-52

[2]唐建.Blackfin双核处理器与应用开发[M].北京:电子工业出版社, 2010

[3]Analog Devices, Inc.Video Analytics Toolbox Reference Guide[Z]REV0.3, 2009

[4]Analog Devices, Inc.Image Porcessing ToolBox Product Reference Guide[Z]0.17, 31 2012

[5]Analog Devices, Inc.H.264 BP Encoder Developer’s Guide For Blackfin ADSP-BF5xx Processors[Z].REV 2.2.0, 2008

教学设计的前端分析 篇2

一、教学目标

1、利用学生已有的知识，引导学生通过观察、操作、分析和讨论,推导出圆的面积公式，并能运用公式解答一些简单的实际问题。

2、使学生了解从“未知”到“已知”的转化过程，经过“感知——动脑——观察——合作探究”等系列活动.逐渐培养学生的抽象思维能力。

3、培养学生的分析、观察和概括能力，发展学生的空间观念和数学交流能力。激发学生参与课堂活动的学习兴趣，渗透转化的数学思想和极限思想。

二、教学环境分析的要点

1、分析现有的教学环境

（1）校园环境。①校园物质环境。主要包括：各种校舍建筑，如教学楼、图书馆、体育场、食堂、宿舍等；校园建筑物的造型、色调、布局等；校园各种绿化、美化、净化设施，如花坛、树木、草坪、水池等。②校园社会心理环境。由五个基本因素构成：学术风气（如勤奋学习、勇于探索等）；社会意识（如对各种政治问题的关心等）；集体观念（如热爱集体、团结协作、遵纪守法等）；文明礼貌（如衣着整洁、举止端庄、语言文明、礼貌待人等）；求实精神（如实事求是、尽职尽责等）。校园物质环境和校园社会心理环境可以直接影响师生的传播行为或影响师生的生理和心理而间接影响他们的传播行为。（2）教室环境。一种积极的教室环境是这样一种环境，学生在这里，环境中共同得到大量潜移默化的影响，包括彼此之间以及与教师之间的影响；在那里，对整个班集体以及同学之间存在着高度的吸引力；在那里，各种价值标准都是有助于开展学术工作的，也都是充分重视个别差异的；在那里，思想交流是公开的，而且是以同学间进行对话为特征的；在那里，人们都把共同工作与发展的进程本身看作是与学习密切相关的。此外，教室环境的社会心理特征还包括班级规模和课堂教学气氛。教室环境除了具有社会心理特征外，还具有物质特征，如教室的内部设计、结构、色调、通风、照明等。

（3）校风班风。校风与班风是学校或班级所有人员在长期教育、教学实践中所形成的一种共同心理倾向和行为风尚。它一旦形成，便会成为影响学校或班级所有成员的认识、情感和行为的巨大力量。

（4）多媒体教学。利用多媒体教学可以为本节课《圆的面积》教学设计提供直观的教学，同学们从视频中可以直接看出圆的面积的推倒公式的得来。

2、分析教学环境与教学策略的关系

(1)故事导课，创设问题情境，激发兴趣。

成功地导课能很快集中学生的注意力，引起学生的学习兴趣，促使学生进入渴望学习的训练状态，为整节课的教学打下良好的基础，通过学习课堂兴趣，关键是教师课要上得“有趣”，因此我们要把愉快的有效的东西跟教学内容结合起来，激发学生的好奇心，因为好奇，才有探索，也才有创造，根据教材的内容，教师可设计引入一些于内容密切相关故事，笑话等等导入新课。(2)创设操作性情节，调动学习兴趣。

根据小学生好动、好奇的心理特点，在小学数学课堂教学中，教师可以组织一些以学生活动为主，对一些实际问题通过自己动手测量、演示或操作，使学生通过动手动脑获得学习成效，既能巩固和灵活运用所学知识，又能提高操作能力，培养创造精神。

在圆的面积一课，我安排了两个的操作情境。一是把圆分成32等分拼成一个长方行。二是用彩笔图出长方形的长是圆的周长的一半，长方形的宽是圆的半径，学生往往是在操作中进行思考的，学生提高操作亲身经历了知识发生发展的过程，认识和掌握了探索知识的方法和途径，使学生在操作活动中尽情展现自己的才能，增强实践探究的欲望，培养了学习数学的兴趣，从而有助于促进学生主动探索，变“学会”为“会学”。

(3)营造“竞争”情境，激趣乐学。

根据数学学科特点以及小学生好动、好新、好奇、好胜的心理特点，我经常在课堂中创设一个竞争的情境，引入竞争机制，面向大多数学生，恰当地开展一些游戏竞赛的活动，为学生创设一个竞争和成功的机会。把新知识寓于游戏竞赛活动中，通过游戏竞赛使学生产生对新知识的求知欲望，让学生的注意力处于高度集中状态，在游戏中得到知识，发展能力，提高学习兴趣。教学中做到多鼓励，为学生创造展示自我，表现自我的机会，促进所有学生比、学、赶、超。用竞争来消除课堂中常有的枯燥感，从而激发学生的学习兴趣。例如在学习圆的面积时看谁能够又快有准的推导出公式。这不仅让学生复习了长方形、三角形、梯形的面积公式，而且极大满足了学生的好胜心，让他们领略了成功的喜悦，更加激发了他们学习的兴趣。

(4)密切联系生活实际，学以致用。

测测校园内圆形花坛的面积，家中圆桌的面积，草地上牛能吃到草的面积等。

(5)以小组合作为主要学习方式。

采用这样的小组合作学习方式，时优生的才能得到了发挥，中等生得到了锻炼，学困生得到了帮助的提高，学生不仅学到了新知识，而且口头表达能力、自学、思维、合作能力都有提高。同时学生在学习过程中积极参与，互相交流、公平竞争，促进了良好心理素质的形成。课堂上师生互动，生生互动的合作交流，能构建平等自由的对话平台，使学生处于积极、活跃、自由的状态，能出现始料未及的体验和思维的火花的碰撞，使不同的学生得到不同的发展。

三、学习者特征分析的要点

1、一般特征

（1）我校都是农村的学生，教学环境差，学生家庭条件差，多数家长对学生的学习认识不高，所以学生对学习缺乏正确的认识。

（２）学生是12—13岁的儿童，思维活跃，课堂上喜欢表现自己，对数学学习有浓厚的兴趣。

（3）小学高阶段，学生的生理、心理发展都步入了一个更为成熟的阶段，其学习活动逐步由他控转变为自控。这一阶段的学生在思维能力、学习态度、学习动机、意志力、情绪的控制力等各方面都有了很大的提高。

（4）六年级学生处于少年心里向青年心理过渡期，及带有少年的天真，又时长表现出青年人的成熟。六年级共有学生34人,其中男生13人,女生21人。本班学生的年龄大部分在13岁左右，也有少数偏小的学生，年龄结构比较正常，但男女生比例严重失调。本班学生的地域来源比较繁杂，部分学生基础较差，不能按时完成作业，学习态度不够端正。自律性差，上课好动，喜欢说话等。

2、学习风格

（1）小学生的厌学情绪

厌学情绪在小学生里是一种比较常见的学生问题，主要表现为对学习不感兴趣、厌烦等，有时还会有逃避倾向。尽管面对各种纪律的约束，仍无法坚持正常的学习活动，经常以逃学的方式逃避学习，严重者会导致辍学。对此类现象，本人肤浅地认为从以下几个方面进行教育，解除学生厌学情绪。

要善于激发孩子的学习兴趣。

孩子的兴趣并非天生就有，特别是有逃学、厌学行为的孩子的学习兴趣已经淡化，要使孩子学习兴趣萌发和强化的确不容易。不过，只要家长用心，办法还是有的。我们要注意使用不同的学习方法，如综合运用听、说、读、写，避免学习时间过长使孩子心理上产生厌烦情绪。有条件的家庭还可以配合录音、录像等电化教学手段，提高孩子的学习兴趣。

 改变课堂知识的呈现方式。

美国著名数学家波利亚曾说过：“为了使学习富有成效，学生应该对所学知识倍感兴趣，并在学习中寻求欢乐。”因此在课堂教学中，教师应当适时创设一定的教学情境，或者用讲故事，生动的数学趣题、典故以及猜数学谜语等形式导入新知，巧设悬念。目的是引起学生心理的内部矛盾冲突，并使他们意识到，经过自己的努力，可以解决这种矛盾的冲突，从而引起他们的好奇心，激发起学习的动机，使他们兴趣盎然地投入学习，变“要我学”为“我要学”。

用爱营造和谐的课堂，教师的情感对学生具有直接的感染作用，只有“亲其师”，才能“信其道”，没有情感的教育不可能是成功的教育。如果师生间存在着矛盾，学生怀着惴惴不安或对立的情绪来上课，即使教学过程设计得很好，学生也很难主动参与到教师组织的教学过程中来，教学工作也就不可能取得良好的效果。在现代数学教学中，师生的情感交流已经成为师生关系的纽带，成为影响数学学业的一个重要因素。因此教师要尊重学生，不要高高在上，应平易近生，不讽刺挖苦学生，教师平常还要关心每一位学生，使他们感受到教师的诚心和爱心，当学生在学习上遇到了困难，教师要用关心和爱护的情感帮他解决困难，使之恢复学习的信心，进而就会使学习成绩不断提高。教师只要对学生抱有诚挚的爱，平等的尊重，学生会对教师的情感给予丰厚的回报。

（2）学习兴趣

数学是一门抽象性、逻辑性、应用性非常强的学科。由于学科本身的特点，对于理解力和想象力尚未成熟的小学生来说有时会难以理解，甚至望而却步。久而久之导致学生的学习热情逐步衰减，日积月累数学学习成为他们的负担。于是逃避数学，讨厌数学，排斥数学。这样学生就陷入一个恶性循环之中。要改变学生数学学习的这种状况，让学生真正丢掉包袱学数学，就必须从培养学生的数学学习兴趣开始。“兴趣是最好的老师”，兴趣是学生获得知识和能力的源动力，有兴趣才有渴求，有渴求才会进取，在兴趣的引导下，学生才会摆脱“要我学”，变为“我要学”。

（3）小学生--单纯、简单;学习动机--取的好成绩、让老师更喜欢自己;心理知识--每个人都希望被关注、被重视、被欣赏、被重用--榜样的力量。引起动机的主要条件有两个，一是内在条件，二是外在条件。内在条件主要指“需要”。需要使人产生欲望和驱力，引起行为。外在条件是个体之外的各种刺激。这些刺激包括物质因素也包括社会性因素，统称为“环境因素”，它也是引起动机的原因之一。凡能引起个体动机并能够满足个体需求的外在刺激，称为“诱因”。行为可由需要引起，也可以由环境因素引起，但动机往往是内在条件和外在条件交互影响的结果。

四、学习内容分析的要点

1、教学对象 进一步培养学生的动手实践能力。我们的孩子动手实践能力的确太差了。长久以来受传统教学观念的影响，教师为了节省时间，为了使课堂上井然有序，为了不至于在课堂上发生**，为了能保质保量地完成预定的教学任务，好多应该让学生去动手实践、去体验的程序却被教师代替了。现在，实施新课改，教师们虽然都在朝这个方面努力，但孩子们的实践能力需要长时间的培养，需要从低年级就开始培养。耽误了一节课、两节课讲不完没关系，我们可以暂时把没有完成的内容放在下一节课，把新授课后面的练习课、复习课适当地整合一下。

进一步提高教师的课堂驾驭能力。过去那种按步就班，照本宣科，“学”围绕“教”转的课堂教学已被新课改打破了。面对新课改，面对鲜活多变的课堂，面对充满个性的学生，新的课堂上会出现许许多多的意想不到。很多教师感到课堂上难以驾驭，“放”与“收”的“度”很难把握。放的多了，课讲不完，放的少了，又显得流于形式。所以，现在一堂好课是教师综合素质的体现。过去说给学生一碗水，教师要有一桶水，而现在对教师的要求是要有鲜活的自来水。因此，作为教师要不断洗脑，不断地充电，加强自身学习，不断丰富自己，完善自己。

2.行为主体必须是学生而不是教师。因为判断教学有没有效益的直接依据是学生有没有获得具体的进步，而不是教师有没有完成任务。如“拓宽学生的知识面”、“通过教学活动，培养学生的概括能力与争辩能力”等，这些写法都是不规范的，因为目标行为的主体是教师，而不是学生。

3.行为条件是指影响学生产生学习结果的特定的限制或范围，为评价提供参照的依据。如“根据圆的面积，指出推导公式。通过这节课的学习，或在10分钟内，学生能完成15道简单计算题。

3.表现程度指学生学习之后预期达到的最低表现水准，用以评量学习表现或学习结果所达到的程度。如“就提供的某一道应用题学生至少能写出3种解题方案”“通过这一堂课的学习，学生至少能记住4个单词”等。目标表述的是基本的、共同的、可达到的教学标准，而不是无法实现的最高要求理想。

4、教材分析

把未知的问题转化为已知的问题是常用的思想方法，而“化曲为直”是推导圆面积公式的基本思想，教材注重这些思想方法的渗透，引导学生用这个思想来推导圆的面积计算公式。

教材首先创设了一个“节水型灌溉”的生活情境，呈现了一个旋转喷水器喷水的情境，喷水区域形成一个圆，并提出一个问题“喷水头转动一周可以浇灌多大的面积”，帮助学生在具体情境中了解圆的面积的含义，体会计算圆的面积的必要性，并引发研究圆面积的兴趣。教学时，先要引导学生理解情境，如可以让学生讨论“喷头旋转一周，喷到的地方形成什么图形”“圆的面积是指哪一部分”“圆的半径是多少”等。

5、教学条件

数字电视前端故障案例分析 篇3

【关键词】前端；加扰；故障分析

一、前端系统故障检查

某日下午16：00接到电话，出现“节目授权时间未到期”故障的机顶盒已送到营业厅，于是我部人员到营业厅对故障机顶盒进行检查。检查步骤如下：

⑴为核实CA本身是否存在问题，通知机房使用CA后台授权，机顶盒节目播出正常，逻辑上判断CA本身加解扰基本正常；

⑵为核实BOSS系统与CA接口是否存在问题，让营业厅授权，再次提示“节目授权时间未到期”，查看时间为16：21：34，授权正确接收到，可以判断CA系统、BOSS系统基本逻辑正常；

⑶由于故障的提示与时间有关，联系到BOSS系统两次授权时间不一样，根据经验，故障应该与时间有关，于是让机房做了两次授权，开始时间分别为当天00：00：00和当天16：34：00，第一个时间机顶盒播出正常，第二时间提示未到期，于是基本可以得出结论：故障是由于授权的开始时间造成，而且这个时间就在当天，授权时间与CW密切相关，节目要能正常收看，必须保证CW不断更新的时序必须与授权的时序一致。

二、故障分析处理

与相关设备A和B厂家（CA厂家）、C厂家（IVG复用器）联系，明确说明了事情的紧急情况和需厂家派工程师到现场协助解决问题。

⑴查看B厂家系统日志，标记15：28：27系统与加扰器ECM包加密失败，于是对机顶盒进行了两次授权，一次为开始时间15：28：40，机顶盒表现为“节目授权时间未到期”，一次开始时间15：28：10，机顶盒播出正常，验证了时间错误在当天的设想；⑵重启B厂家的CA服务器，数据库无法连接、异常，于是，关闭CA服务器，彻底断掉与加扰器的连接；⑶重启A厂家的CA服务器，查看CA状态为正常，用机顶盒验证，故障依旧；⑷至此，可以判断IVG加扰器已异常，查看IVG日志，无CW故障记录，查看参数配置无错误数值，根据经验，在IVG异常而从参数无法判断故障时，重启是一种比较有效的方法；⑸重启主路IVG，保持备路IVG播出，主路IVG重启后，出现一个情况，每台IVG有一些输出端口节目是清流的，有一些端口节目是加扰的，觉得事情蹊跷，决定再做一次重启，首先，把主路所有IVG关闭电源，等待10分钟，再逐台开启，故障依旧；

初步判断，加扰器在同密条件下，某一个CA出現故障后，会影响到整个系统（包括其他CA）的加扰和授权，表现为其他未宕机CA的新授权不正常，故障点以前的授权可以正常收视。IVG在同密条件下重启后，可能发生异常，表现为部分端口清流、部分端口加扰。当天晚至次日凌晨的系统恢复工作持续到5：00，没有达到预想目标，但是，对次日的营业不产生较大影响，发生故障的机顶盒可以通过重发授权解决。在与B厂家工程师沟通后，制定了系统恢复计划，在次日晚23：00检测，分成以下几个步骤：

⑴考虑测试时，缩小故障排查范围，尽量不影响播出，因此，选用一台IVG作为测试设备；

⑵B厂家CA进行恢复工作，系统启动后，发现CW周期序号无法更新，于是决定重启这台测试设备（IVG）；

⑶重启IVG后，部分端口是清流节目，部分端口是加扰，计划对IVG进行加扰的重新配置，由于重置的工作量很大，在实施前与C厂家工程师联系，工程师建议重新配置；

⑷对测试IVG进行加扰重新配置后，在B厂家工程师的协助下，发现CW周期序号可以更新，对机顶盒进行授权，采用当时时间，配置A厂家CA卡和B厂家CA卡的机顶盒均可以正常收看加扰节目，证明授权正常；

⑸为验证IVG在一个CA故障，另外一个CA运行的情况下重启后对运行CA的授权是否正常，对测试设备（IVG）进行重启；

⑹测试设备（IVG）重启后，发现一个新问题，原来机房接在大网总输出正常收看节目的机顶盒均出现“节目授权时间未到期”故障，故障扩散到所有的IVG设备，咨询B厂家工程师，工程师表示从未遇见类似问题；

⑺根据经验，IVG在某个逻辑处理环节出现了问题（软件的逻辑缺陷）造成的系统级故障，解决软件逻辑缺陷的最有效方法有三个：升级、重装、重启，前两个方法在IVG上不可行，于是将信号保持在备路输出（虽然备路设备也存在异常，但是考虑还有部分清流节目播出，不会造成整个大网的全部节目中断），对主路所有IVG关闭，然后逐个启动。

三、结论分析

一般加扰器在进行同密时，某一个CA系统宕机直接影响到另一个CA系统的正常授权，这种故障表现在新授权的卡无法正确解扰，提示为“授权未到期”，故障点以前的授权能正常解出节目。现在我司使用的IVG设备在两家同密CA恢复正确连接后，不能自行恢复CW的更新。IVG设备重启将导致部分节目清流，部分节目加扰，稳定性和容错机制较差。由于我司系统在2009年设计时，没有考虑同密因素，同时，也没有预计到高清直播节目数量上升较快，现有的设备带宽不能满足高清业务的开展。由于在2010年停产现用的IVG产品线，市面上已没有相应的备件和备机，一旦出现硬件故障，设备将无法恢复运行。

四、应对策略、后续解决方案

有线电视前端机房接地系统分析 篇4

本人从事有线电视机房工作十年, 根据自己的工作实践和亲身经历, 现将有线电视前端机房接地系统方面的粗浅认识拿来分享, 并与大家共同探讨。

一、机房接地的分类和作用

理论上, 我们将大地作为一个等势体, 作为零电位, 我们出于功能的考虑、保护的考虑要将一些设备的某些部分与大地连接起来, 主要是防止机房外壳积累电荷, 因产生静电放电而危及设备完好和人身安全。如对电脑机箱进行的接地。或是屏蔽设备巨大的电场, 起到保护作用。这就是接地。按照接地的作用一般分为功能性接地和保护性接地。

1.1功能性接地

为保证电气系统及机房电气设备的正常运行, 实现其可靠性和固有性能的接地, 分为以下几种:

1) 工作接地。根据系统运行的需要进行接地。例如中性点接地, 这个接地系统通常有电流通过。三相四线制的零线在供电变压器端是接在这个接地点上的, 保护性零也属于这种接地。

2) 逻辑接地。造成一个等电位或等电位面作为电子电路的公共电位参考点, 仅是逻辑上的接地, 不一定是大地零电位。如一些机房设备内部线路上的热地板。

3) 电磁适应性接地。为防止寄生电容回授或形成噪声电压而进行的屏蔽接地。也称为电磁兼容接地, 即出于电磁兼容设计而要求的接地, 包括:屏蔽接地:为了防止电磁干扰, 在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的永久良好的电气连接称为屏蔽接地。滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线和电源线到地的旁路电容, 当滤波器不接地时, 这些电容处于悬浮状态, 起不到旁路的作用。噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部噪声的控制需要设备或系统上的许多点与地相连, 从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。

1.2保护性接地

为防止人、畜或设备因电击造成伤亡或损坏而进行的接地, 分为以下几种:

1) 外露导电部分接地。将电气设备的外露导电部分进行接地, 使其处于地电位, 一旦电气设备带电部分的绝缘损坏时, 可以减轻和消除电击危害。通常外露导电部分就是电气设备的金属外壳, 所以这种接地也称为外壳接地。

2) 装置外导电部分接地。将非电气设备的导电部分, 例如机械设备外壳、建筑物的金属结构、金属管线、安装机房设备的金属机架等进行接地或连接到接地干线或相互连接进行等电位措施, 以减少电击的危害。

3) 防雷接地。为消除或减轻雷电危害而将雷电电流导入大地的接地。

4) 防静电接地。将静电导入大地防止其危害的接地。

此外, 作为保护接地的补充, 将电力系统多处接地。例如架空线路在进入建筑物处进行接地, 称为重复接地, 用于减轻电击危险。

二、接地电阻的要求

接地状况的好坏主要用接地电阻的大小来衡量, 接地电阻主要是由接地引线的电阻、接地体的电阻、接地体与大地的接触电阻、散流电阻组成。

不同的电气设备对接地电阻有不同的要求:1、大接地短路电流系统接地电阻R≤0.5欧姆。2、数据通信机房的接地电阻应不大于1欧姆, 这样可有效地降低因雷击和高压故障所引起的地电位升高, 抑制干扰。3、广播电视设备对干扰特别敏感, 出于抗干扰的要求其接地电阻R≤2欧姆。4、容量在100KVA以上的变压器或发电机R≤4欧姆。5、独立避雷针、小接地电流系统、容量在100KVA以下的变压器或发电机、高低压设备共用的接地均R≤0.5欧姆。6、低压线路金属杆、水泥杆及烟囱的接地电阻R≤30欧姆。

三、接地装置的组成、施工及要求

接地装置由接地极和接地线组成。

1、接地极有各种形式, 比如接地棒或接地管;接地带或接地线;接地板;埋于基础内的接地极;钢筋混凝土中的钢筋等。接地极应有一定埋设深度, 应埋在冻土层以下以避免土壤干燥或冻结不致于增大接地电阻, 接地极尺寸见表-1。人工接地体应采用热镀锌、热镀锡等防腐措施, 敷设在腐蚀较强的场所的接地装置应适当加大截面。

人工接地极的布置应考虑均衡电位尽可能降低接触电势和跨步电势。在高土壤电阻率地区, 除按均衡办法布置接地极外, 为降低工作接地和保安接地的接地电阻可采用外引式接地极或者采用降阻剂的措施。

接地装置必须设置总接线端子或母线, 以便与接地线、保护线、等电位连接干线和供电系统中性点连接, 同时还应在中心机房建筑物一层既隐蔽又方便的地方设置接线卡子用以测量接地装置的电阻。

2、接地线是指需要进行保护接地的物体与接地装置相连接的导线。接地线的截面是按照两个条件来选择的, 一是接地线应具有足够的机械强度。二是应能够承受可能遭受的过热条件, 即接地线不致于因大电流而过热受损, 即导线应满足接地故障热稳定的要求。

什么样的线可以作为接地线, 在IEC标准中有如下规定:多芯电缆的芯线;与带电导线一起在公用外保护物内的绝缘线或裸导线;固定的裸导线或绝缘线;金属外皮, 例如某些电缆的护套、屏蔽层及铠装层;导线的金属导管或其他金属外护物;某些装置的可导电部分。每条接地线干线至少应有两点与接地装置相连接, 每个设备的接地线都应直接与保护线干线相连接, 不允许多个设备的保护线串联起来与接地线干线相连接。

总之, 前端信号的优劣是一个综合因素, 涉及到多个环节, 既有设备因素, 又有人为因素, 不管是同轴电缆网还是光缆传输网, 接地系统的作用都不可小视, 接地系统性能的好坏将直接影响到整个系统的调试工作量及信号运行质量。

摘要：有线电视系统在现代高科设计社会中不止担当着传输电视节目, 更是网络融合的重要关键。在正常运行过程中, 有线电视系统的机房接地的技术处理直接影响到播出质量。它加强了有线电视线路及各个器件、设备的屏蔽, 克服了电源和其它电磁杂波串入调制器的渠道, 使各种干扰信号降低到最低限度, 保证各频道输出的信噪比达到优质播出的水平。

关键词：有线电视,网络通信,机房接地系统

参考文献

[1]《工程设计技术》国防工业出版社

[2]《有线广播电视机线员—数据机务员》中国广播电视出版社

数字电视前端系统分析论文 篇5

摘要：随着社会经济的发展以及科学技术的不断进步，基于IP技术的数字电视在当下得到了较为广泛的应用。数字化电视能够给人们带来更多的电视节目，满足人们的实际需要。数字电视在应用过程中，需要利用IP技术，文章在对该问题分析过程中，分析了IP技术在系统设计中的重要作用，并就前端系统优势进行了相关阐述和探究。

关键词：IP技术；数字电视；前端系统

IP技术在数字电视前端系统中应用，通过系统化的设计，能够更好地发挥IP技术优势，对系统容量进行扩大，从而提升电视节目的质量，更好地满足人们的观看需求。本文在对IP技术下的数字电视前端系统分析过程中，主要探讨了ASI架构模式的数字电视前端系统，对IP技术的应用情况进行了较为详细的分析，从而对前端系统进行较好的优化。在研究过程中，本文主要涉及了ASI前端系统情况、IP技术实现路径、基IP技术的数字电视前端系统的优势3个方面内容。

1ASI前端系统概述

ASI前端系统是当下数字化电视应用的一种重要系统结构，其主要由一个总前端和多个分前端构成，能够满足人们观看电视节目的需要。ASI前端系统在应用过程中，信号由总前端进入，并借助于各个分前端实现信号的传输。在信号传输时，借助了ASI码流切换模式，更好地对ASI信号进行输出。ASI前端系统在设计过程中，要保证总前端具有信号检测功能，在对信号检测完成后，总前端才能够进行信息传输。这样一来，ASI前端系统在应用过程中，“总前端+分前端”的传输模式，在很大程度上导致系统整体较为复杂，并且在信号传输过程中，受到传输码率影响较大，这样一来，将影响到电视节目的拓展。随着人们生活水平的不断提升，人们对电视节目的质量和数量要求不断增加，传统的ASI前端系统已经无法满足人们的实际需要，这就需要对ASI前端系统进行变革，使之更好地满足人们观看电视节目的需求。

2基于IP技术的数字电视前端系统优势

IP技术在数字电视前端系统的应用，具有较大的优势，能够更好地促进数字化电视的发展和应用。利用IP技术对数字电视前端系统进行改进，可以使数字电视前端系统具备以下几点优势：

2.1具有较强的灵活性

利用IP技术对数字电视前端系统进行改造，可以使系统在运行过程中，具有较强的灵活性。实现这一目标，主要依靠了IP技术在信号传输过程中，能够对传输信号进行有效的控制，通过重新配置编码器和调制器，实现了对数字化信息的集中处理，从而解决了信息容量不足、信息处理速度较慢的问题，能够在很大程度上缩减信息处理时间，更好地提升信息处理效率。

2.2统拓展性较强

IP技术在数字电视前端系统的应用，能够改变原有ASI前端系统拓展性较差的问题，使得系统拓展性增强，更好地拓展数字电视业务。IP技术在ASI前端系统的应用，能够利用IP技术的分流处理技术，使数据信息进行较好的传输，使系统拓展性得到了提升，从而使ASI前端系统能够解决系统空间不足问题，更好地提升系统运行质量，进而满足数字化电视发展需求。

2.3提升系统安全性

数字电视在节目播放过程中，安全性问题较为突出，这主要是因为在进行信息传输过程中，ASI系统性能较差，不能对数据信息进行较好的保护，导致信息传输过程中，可能受到信号干扰，从而降低节目质量。IP技术在应用过程中，能够对前端系统进行有效的安全设计，利用交换机设备实现1：1备份机制的构建，能够在很大程度上保证信息传输的安全性和可靠性。同时，在对交换机应用过程中，由于技术手段并未成熟，虽然在安全性方面得到了保障，但是对节目质量会产生一定的影响。这样一来，就需要利用IP技术对其进行解决，保证数字电视节目更加清晰。数字电视前端系统在对IP技术应用时，通过对前端系统的有效设计，以双绞线的发展模式替代原来的同轴线，能够对线路进行简化，降低线路设计复杂性，保证系统在应用过程中，具有较好的安全性。由此可见，在对IP技术应用时，要注重立足于现阶段ASI前端系统存在的问题，通过有效的系统设计，更好地提升数字电视节目质量。

3IP技术在数字电视前端系统实现路径探究

通过上述分析，我们可以看出，IP技术在数字电视前端系统中的应用，在很大程度上提升了数字电视质量，满足了数字电视前端系统发展需要。如何将IP技术更好地应用于数字电视前端系统建设，成为当下数字电视发展必须考虑的一个重要议题。

3.1系统设计总体思路

在进行系统设计过程中，需要考虑到数字电视前端系统的实际情况，并能够结合ASI前端系统在应用过程中存在的弊端，通过利用IP技术对这一问题进行较好的解决，这样一来，才能够保证系统设计更好地满足人们的实际需要。同时，在进行设计过程中，还需要考虑到IP技术的安全性和经济性，这对于IP技术的推广来说，具有十分重要的意义。IP技术在应用时，需要对其应用步骤进行明确划分，并能够对前端系统加以改造，确保系统在运行过程中，具有较高的稳定性。再者，ASI前端系统在应用过程中，码流切换问题影响到了系统效率，并且对系统拓展性产生了较为不利的影响。在应用IP技术过程中，就需要对码流切换以及码流分配问题进行较好地处理，保证在总体设计时，能够对相关问题进行较好的考虑。同时，系统设计过程中，要注重采取分步实施的方法，对IP技术应用过程中可能存在的问题进行逐一解决，进而满足整体设计需要。

3.2总前端信号IP化

结合ASI前端系统结构情况来看，在利用IP技术对其进行改造过程中，首先需要从总前端信号IP化问题入手。总前端信号的处理，关系到了各个分前端的信号处理，影响到了系统整体性能。这一过程中，在对总前端信号IP化时，要着重从以下几点对问题进行考虑：首先，在进行信号源设备安装过程中，要确保电视信号能够以ASI格式进行IP打包，并利用打包器对信号进行相应的处理操作。这一方式，能够保证信号进行有效传输，避免信号在传输过程中出现缺失现象，更好地提升电视节目质量；其次，在对信号进行封装处理过程中，需要借助于总前端节目信号打包器进行，在进行信号输出时，采取IGMPV3的形式进行输出，这样一来，能够确保IP对应的`组播地址更好地进行信号接收，提升信号传输效率；再次，IP技术在数字电视前端系统中的应用，需要考虑到对高清转码器的有效应用，实现对电视节目的转码处理。这一过程中，IP技术能够更好地提升前端系统的拓展性，并能够利用UDP端口号，保证电视节目具有较高的清晰度。高清转码器和UDP端口号的结合应用，能够对原有ASI前端系统存在的信息传输质量问题进行较好的解决，可以在很大程度上提升电视信号拓展性，并保证电视节目的质量；最后，IP技术在应用过程中，需要对PSI/SI信号的有效应用。PSI/SI信号的应用，能够实现广播电视信号的有效传播，并且保证信号由总前端系统更好地分配到分前端系统中，保证信号传输具有较大的覆盖面积。

3.3分前端IP信号的接收

在对总前端信号进行IP化处理后，保证电视信号能够进行较好的接收，接下来就需要考虑总前端信号与分前端信号的传输问题。总前端信号接收，是对广播电视信号的有效接收，而分前端IP信号的接收，则是对总前端传输信号的有效处理，从而更好地满足人们观看电视节目的需要。分前端IP信号的接收处理问题，我们可以从以下几点进行分析：

3.4系统层面问题

分前端IP信号的接受处理，为了更好地提升信号传输的清晰性，需要从系统层面对该问题进行较好地考虑。一般来说，在利用IP技术处理这一问题时，需要相关技术人员构建IP处理系统，并能够根据信号传输的实际情况，设置相应的IP打包器和交换机，对总前端传输的信号进行有效处理，使之转化为高清晰度的电视节目。系统层面处理过程中，主要考虑到了总前端以及分前端信号传输问题，并能够从这一角度出发，对电视节目信息质量进行较好地处理。

3.5信号处理的高效率问题

在进行信号处理过程中，信号处理的效率性问题，直接影响到了电视节目的质量以及电视节目的信息传输质量。这样一来，信号处理时，要注重在省干网接收前提下对本地信号进行快速转发，使之对信号处理具有快速性和高效性。

3.6提升信号处理水平

分前端IP信号接收信息过程中，要注重对IP信号传输的ASI格式信号进行较好地处理，这就需要配备IP打包器和处理器，能够保证信号处理具有较高的水平，从而满足分前端对信号接收的实际需要。总之，在进行数字电视前端系统设计过程中，通过对IP技术的有效应用，需要保证IP信号接收环节设计是否合理，是否能够保证对信号的有效接收和高效处理，满足前端系统信号接收需求，更好地提升数字电视节目质量。结合本文的研究和分析，可以看出，原有的ASI前端系统模式在进行信号接收以及处理过程中，由于其系统设计存在较大的复杂性，并且相关功能存在一定的局限性，导致数字电视在信息处理过程中，存在较大的问题，不能很好地满足人们观看电视节目的需要。针对这一问题，需要利用IP技术对前端系统存在的问题进行改进，从而提升数字电视节目质量，为人们带来更多的服务。

[参考文献]

[1]周冲.数字电视IP前端系统的构建[J].有线电视技术，（20）：18-22.

[2]赵静，杨苏卫.基于IP技术的数字电视前端系统研究[J].西部广播电视，（2）：223-229.

[3]杨吉超，徐玉辉.基于IP架构的安徽地面数字电视前端系统解决方案[J].声屏世界，2015（S1）：10-11.

[4]王伟，徐军.基于IP技术的新型数字电视前端的研究与构建[J].广播与电视技术，（12）：67-70.

教学设计前端分析 篇6

1 三网融合的现状

三网融合指的是广播电视网、电信网络、计算机网络三者的融合与兼备, 经过多年的发展已经成为以互联网为核心的全球通信网络。过去电信和广电各自独立经营, 在一段时间内抑制了传媒技术的发展升级, 随着三网融合的广泛开展用户可以在同一终端上获得广播电视、语音、视频等服务。三网融合涉及多个方面, 具体包括终端、网络、业务、行业、技术的融合。而涉及的技术则主要包括同一IP协议技术、数字技术、光通信技术、软件技术, 三网的真正融合正是在这些技术的推动下实现的。在内容方面, 高层业务应用融合是三网融合的重点。由于历史和竞争等原因, 多种业务基础网本身的竞争并共存的状态还会持续很长一段时间。可见, 三网融合不同于机械的叠加, 它不仅简化了多种业务, 还提高了业务集成的速度, 并创造出更大的创新和发展平台。在我国三网融合是广电和电信的重要发展方向, 通过三网融合能够在构建完成信息通信业产业链的基础上, 推动行业经济增长, 并且最终实现信息产业结构的升级。

2 三网融合与传统平台的局限

2.1 三网融合的局限

2.1.1 管理体制方面

当前我国的电信和广电行业的监管主体不同, 两者难以实现有效充分的沟通, 进而对三网融合的发展造成了影响。

2.1.2 运行体制不同

当前政企合一、网台合一是广电系统的两种体制, 这对产业内的公平竞争造成了影响, 因而阻碍了三网融合的实质性发展。

2.1.3 市场发展不足

当前产品内容和商务模式存在的问题严重的抑制了市场的发展。

2.1.4 节目内容匮乏

当下很多节目内容老套, 很难吸引观众, 无法和内容丰富多样的网络相比。

2.1.5 法律保障和技术保障都不完善

我国相关法律规定不全面、可操作性不强;对于三网融合的相关技术我国自主研发成果少, 依靠外国引入。

2.2 传统平台的局限

各种新技术随着三网融合已经走进普通民众的生活, 给人们带来了多种新技术的盛宴, 例如高清节目能够让观众更加深切的感受电视中的情境、人们可以在任何时间点拨电视剧、通过电视了解股票行情等等。在今后的发展中要想创造新的服务点, 就应当进行业务创新, 而这些活动都以强大的硬件平台都基础, 人们日益增长的需求显然无法从传统电视中获得满足。传统平台在信息化数字化时代中有太多的问题亟待解决。

2.2.1 综合成本高

当前传统平台由于具有较高的综合成本, 难以实现可持续发展。例如扩容成本方面, 虽然传统ASI平台由百余台设备构成, 但具备的处理能力不高, 只有将整套设备更换掉才能实现从标清到高清的转变, 同时还需要投入更多的维护成本、人力成本等。

2.2.2 组网连接维护难

传统ASI平台还存在组网连接问题, 要想增加业务和节目就需要更多的设备投入, 相应的适配、调制、编码等环节都会大量增长, 这种情况下网络平台就会具有非常复杂的结构, 进而对连接维护工作造成困难。

2.2.3 转换困难

传统单机设备的处理能力无法改变, 这种情况下一旦需要实现不同功能。就得更换全套设备, 对于长远的发展来说是非常不经济的。

2.2.4 安全隐患

传统平台只具备较低的安全级别, 同时在接入大量设备时无法面面俱到的完成每一方面的工作。

3 全IP平台的优势

为了有效解决以上的问题, 并适应新技术的发展需要, 应当建设广电分前段新的硬件平台, 而IP平台的运用则能够使传统平台存在的问题得到有效解决。

3.1 综合成本低

在激烈的竞争中企业更加重视广电运营成本控制, 过去采购环节是成本控制的重点, 当前运营商在成本控制中更加关注可持续发展和综合成本。其中建设平台过程中UPS电源、机房空、空调产生的资金投入就是综合成本, 而后期的维护保修成本、人力电力则是可持续发展考虑的主要内容。通过高度集成化全IP实现了成本的有效解决。建设全IP平台能够减少5、6个机柜的使用, 集成设备组网在选择UPS电源方面也降低了要求, 也减少了人力、维护成本绣球。根据权威检测, 经过一段时间的使用, 全IP节省成本能够抵消掉建设成本。

3.2 平台规模小

平台的规模很大程度上决定了机房维护成本和人力需求成本。由于具有更少的设备数量, 相应的人力电力和工作量就会下降。另外全IP组网中由交换接完成所有设备间的路线, 不存在组网连线问题, 只要有效连接所有设备和交换机即可。

3.3 功能全面

新一代的高集成度设备业务调度灵活, 十个频点的处理单台就能够实现, 所有的节目和调整能够在单台设备内统一管理。例如数码视讯生产的集成式设备, 在支持三网融合下各种业务分发的基础上, 还能够实现适配调制、编转码、高清接受等功能。

3.4 安全级别高

当前为安全的方式是1+1方案, 传统ASI平台存在备份成本高、组网方式灵活性差等问题, 无法满足这一标准。具有强大处理能力的集成设备配合灵活的全IP组网使这个问题得到了有效的解决。另外这种情况下的管理维护费用也大幅降低。

3.5 升级扩展方面

通过服务器方式实现增值业务是广电行业的主要盈利模式, 在未来发展新的增值业务时会有效地利用成熟的互联网技术, 通过IP的形式传输。所以, 在新业务扩展中全IP台具有显著的优势, 需要苦熬站硬件时只需直接连接新增设备。

4 结语

本文分析了三网融合的现状和问题, 并探索了全IP平台的构建。但本文仍存在一定局限, 希望行业人员能够加强重视, 通过有效的圈IP平台建设, 不断提升三网融合的水平。

参考文献

[1]俞春.三网融合下有线双向网络技术及接入方案比较[J].中国有线电视, 2011, (05) :257-264.

[2]刘哲.浅谈三网融合下如何构建广电分前端硬件平台[J].电视技术, 2011, (08) :72-73+87.

教学设计前端分析 篇7

1 电视台前端播控设备维护的有效措施

1) 从设备维护的角度出发, 主要包括电源设备, 卫星接收设备等等。对于电源设备来说, 供电系统运行的动力和源泉就是电源设备。从机房主要采用的系统为UPS系统, 这是保证机房供电系统稳定性的前提和基础。通常情况下, 电源的电压如果出现波动的现象就会对整个系统造成严重的影响。因此, 如果电源出现了故障问题就应该及时地切换到备用电源。检测人员要定期对电源设备进行检测。对于卫星接收设备来说接收信号的质量长某种程度上可以直接影响到电视节目的播出质量。由于接收天线需要安装在室外, 因此, 因此, 很容易受到客观的气候条件的影响。因此, 相关的检测人员需要对天线接地设备的运行状况进行适时地查看, 积极地对角度和朝向问题进行调整, 这样才能够保证天线信号接收程度达到标准。

2) 清洁恒温。

在机房工作的过程中, 灰尘和高温一直都是影响播控系统运行的重要因素。如果机房的温度过高不仅会对电子元器件造成严重的老化现象, 还会直接影响到设备的使用功能。空气如果灰尘过多, 就会将一些腐蚀物带到设备的内部。久而久之, 严重地影响到设备的散热性能, 对工作状态的稳定性带来严重地威胁。通常情况下, 机房的温度应该被控制在21℃左右。同时还应该保证机房的清洁, 定时进行大扫除, 还需要对空调设备进行清理。

3) 设备的连接。

电视台前端系统的构成部分相对比较复杂, 设备之间需要进行连接, 才能够提升设备的整体的性能。其中包括设备的视频、音频等的连接。另外, 工作人员还应该根据设备的故障问题对相关的连接线路的连接形式进行明确, 对指标的损耗程度进行明确地控制。在设备连接的过程中, 维护工作逐渐成为一种难度相对较大的工作内容。尤其是在电视台前端的系统维护工作中, 设备的检修和调式工作需要受到工作人员的高度重视。在设备维护完毕之后, 工作人员换需要对接线的连接程度进行检查, 避免出现短路或者是断路的现象。

2 电视台前端播控系统安全维护工作对工作人员的基本要求

2.1 对于值班人员的基本要求

现如今, 社会的发展类型主要是以知识经济为主, 工作人员自身的素质从某种程度上直接影响到电视台播控系统的运行程度。对于值班人员来说, 在日常的工作中应该增强学习的意识, 更多地涉及到专业的实施, 这样才能够在值班的工作岗位中做到游刃有余。另外, 值班工作人员还应该积极地丰富自身的工作经验, 实现思想意识和技术的创新。只有提升值班人员的基本素质, 才能够促进电视节目的质量, 进而提升传输性能。

2.2 工作人员进出机房的要求

通常情况下, 电视台的将不能让人们随意进入, 但是如果是专业部门的人员则可以进入到机房当中进行工作。在平常的状态下, 机房的门窗上应该设置一定的保护措施, 同时还应该进行监控录像。如果是工作人员因为工作需要进入到机房当中, 首先应该出具磁卡。如果是其他人员进入到机房当中, 需要有专业的人员进行陪同, 同时还应该将进出的时间进行记录。在工作人员走出机房之后, 相关的检测人员需要对机房中的各种设备进行检测, 保证机房工作的稳定性和安全性。

3 电视台前端播控系统安全维护工作中需要注意的问题

1) 对于电视台来说, 在对前端播控系统的安全性进行维护的过程中, 应该聘请专业的工作人员来进行。这样才能够保证检修人员在短时间内就对故障问题做出诊断, 同时还能够快速地对故障问题进行修复。在检修工作中, 主要应用的设备为光功率计, 示波器和场强仪等等。通过各种不同的检测仪器来对电视台前端播控系统进行控制和分析, 可以保证设备维护的高效性。

2) 工作人员应该对设备的散热问题加强重视。由于电视台的前端播控系统的安全性很容易受到温度的影响, 因此, 工作人员要在气温相对较高的环境下做好设备的散热问题。由于电视台机房中的设备工作强度和工作负荷量相对较大, 如果长期处于全天候的工作状态中, 必然对设备造成严重地影响。因此, 工作人员要有针对性地对相关的设备进行检修和维护。将机房的温度控制在标准的温度范围内, 同时还应该做好设备的散热工作, 延长电视台机房设备的使用寿命, 满足前端播控系统工作的基本需求, 进而提升电视台相关系统运行的安全性和高效性。

3) 工作人员要做好应对机房以及机房设备出现突发事件的准备, 防患于未然, 同时, 出现突发事件后, 工作人员在努力修复的同时, 应该做好记录, 积累好经验, 以便应对下回的突发事件, 这样才能更好更快的修复好设备, 使设备安全、稳定的运作。

4) 设置防火墙。通俗地说, 防火墙就是位于两个信任程度不同的网络之间的软件或硬件设备, 它对两个网络之间的通信进行控制, 通过实施统一的安全策略, 防止对重要信息资源的非法存取和访问, 以达到保护系统安全的目的。随着网络的发展, 大家都意识到网络安全的重要性, 因此, 防火墙成为重要网络系统中的必不可少的配置, 尤其是在电视播控系统中, 防火墙确实成为了安全播出的重要保障。

4 结论

对电视台前端播控系统的保养维护是系统的工作, 应该对每一个细节进行重视, 这就要求工作人员不仅要有过硬的专业技能水平, 还要具备高度的责任心, 这样才能做好前端设备的维护工作, 确保整个电视台系统的安全运行。

参考文献

[1]沙毅, 李静宇, 代洁.天津数字电视系统建设经验浅谈[J].中国数字电视, 2012, 12.

[2]梁山, 张金城.多功能有线数字电视前端系统的维护与管理[J].中国有线电视, 2012, 11.

[3]蒋兰子.浅谈播控系统中的通信接口[J].大众科技, 2011 (7) .

[4]牛晓菊.我国广播电视播控系统的智能监控技术内涵[J].黑龙江科技信息, 2011 (7) .

教学设计前端分析 篇8

就在8月, 北京移动推出了全新的资费分析与套餐推荐服务。“用户在营业厅办理业务时, 系统可以通过分析该用户日常的消费习惯和话费支出重点, 推荐更加合理的套餐方案。”北京移动某营业厅人员告诉记者。不仅如此, 北京移动用户在网上营业厅, 也可以使用“个人消费分析”功能, 系统将以图表方式显示近6个月来的消费明细, 并根据近3个月的消费记录提供更合理的套餐建议。

“这种面向用户的套餐推荐功能实现起来并不容易, 它不仅需要建立庞大的数据仓库, 还要全面打通B (商业智能) 系统与其他支撑系统间的数据通道, 以实现数据的实时共享。”中国移动研究院业务所王姓人士告诉记者, 更重要的是, 电信运营商对于BI系统的功能挖掘已经升级, 不仅是对业务运营数据的“事后总结”, 更是对用户分析数据的“提前预测”。

业务分析由“幕后”走向“台前”

众所周知, 中国移动在BI系统建设方面已有多年经验, 目前已形成了基于9大功能结构的经营分析系统框架, 并在全国范围内对各地移动公司的业务数据进行决策支持, 亚信、东软等国内软件提供商都参与了该项目的实施。

“中国移动不断延伸自身在数据分析与预测方面的能力, 将BI系统的应用范围逐渐扩展至市场营销和客户服务等一线部门。”北京移动业务部人士如是说。其中, 北京移动推出的资费分析与套餐推荐服务就是中国移动BI系统升级的范例。

据介绍, 在完成了整套经营分析系统的项目建设 (包括数据仓库、多维分析服务器、数据挖掘服务器以及相应的硬件平台) 后, 北京移动建立了多个挖掘专题, 使得业务部门能够清晰地洞察客户消费特征, 进而提供更加人性化的服务模式。

“这种大量精细化的数据挖掘建设, 不仅使得客户消费的信息更加透明和直观, 也使得一些新业务、新服务的营销渠道有的放矢, 在市场竞争中形成了差异化服务。”前述中国移动内部人士表示。

目前, 包括云南移动、江苏移动以及重庆移动在内的众多地方移动公司都已相继开展针对新一代业务运营支撑系统中BI系统的升级工作。

技术重点在于后台系统联动

据介绍, 现阶段电信运营商的BI系统普遍分为三大部分, 包括仓库构建子系统、应用构建子系统和系统管理子系统。

国内IT与服务供应商东软方面认为, 新一代业务运营支撑系统中的BI系统全面整合了CRM、账务系统、PRM、智能网系统、结算系统、客服系统、财务系统、网关系统等多个电信企业IT支撑系统的数据, 利用统计分析、多维分析、数据挖掘等技术, 全面准确地展现业务运营状况, 提供决策辅助支持。

前端模块总成装配方案优化设计 篇9

关键词：前端模块装配,螺栓拧紧,机械手

1 前端模块总成装配工艺流程

前端模块总成装配工艺流程即在前端分装线上将塑料框架总成、带有锁支架的前盖锁总成、防撞梁总成、散热器总成、行人保护总成等零件装配成前端模块总成后,通过机械化输送技术将前端总成输送到装配工位的转接站;在转接站内,当前端模块总成被固定后,操作者操作前端机械手抓取前端模块总成,机械手上的抓取定位销钉插入到总成的定位参考孔内,前端模块总成完成抓取后,转接站对前端总成进行自动解锁,操作者操作带有前端总成的机械手到车身上,机械手在车身上的定位孔完成定位后,前端总成就完成了车身上的定位过程,紧接着完成前端总成在车身上的拧紧工作,机械手从前端总成上驶出,完成一次前端总成装配流程。

2 前端模块总成拧紧方案及优缺点

2.1 前端模块总成装配方案

前端模块总成装配方案由于汽车品牌的不同存在较大的差异,部分汽车品牌没有前端模块,前端所有的零件直接在车身上进行装配;部分汽车企业采用前端模块作为一个总成进行装配的生产模式,采用这种装配模式基本均采用助力机械手装配,按照机械手结构形式的不同,可以分为X/Y向电驱动机械手(图1)和弯臂式四连杆机械手(图2),具体如表1所示。

采用机械手装配主要作用如下。

a.助力,减轻操作者的劳动强度;

b.定位辅助,保证前端总成与车身的装配精度。

机械手通过定位销精确定位在前端总成精确定位参考点上,实现前端总成在抓手上X/Y/Z向的定位;机械手相对于车身上的定位根据产品特性的不同,产品装配存在较大的差异,有的产品采用翼子板进行对中(图3),有的产品采用前纵梁精确定位参考点进行对中(图4),由于方案的不同导致机械手复杂程度存在很大的差异,单一前纵梁精确定位参考点对中的产品机械手一般来说结构简单,投资较低,但是这种方案对保证前保险杠、前大灯以及发动机前罩盖等零部件间的匹配精度存在一定的困难;采用翼子板对中的机械手特性与采用前纵梁精确定位参考点对中的机械手特性相反。因此,装配方案的选取要从经济性、节拍和匹配调整精度等多面进行考虑。

针对X/Y向驱动方式机械手来说,对转接站和车身吊具具有很高的精度要求。在转接站位置,机械手的高度调整到固定位置,X/Y/Z方向已固定,因此对前端托盘在转接站的X向停止位定位精度和前端模块在托盘上的Z向定位精度有很高的要求,要求控制精度必须在±5 mm之内,否则很难实现抓手对前端总成的顺利抓取;弯臂机械手不存在这种问题,在X/Y/Z向可以灵活自由活动;对于车身吊具位置,在Y/Z向同样对车身吊具有严格的精度要求,在Z向,由于机械手与车身吊具具有随行功能,在X向行驶时车身吊具在Z向存在上下浮动偏差,导致机械手在车身上的Z向无法精确定位,质量不稳定,通过在Z向定位销上加传感器的方式解决此问题。在Y向,对车身吊具的偏差不能超过±2 cm,否则抓手在Y向的浮动量不足以消除车身吊具的偏差,导致无法进行装配,如果抓手在Y向的浮动量调整过大,导致抓手在与车身结合过程中,抓手很容易造成车身划伤,最终通过车身吊具和抓手两方面的长时间优化,问题得到解决。总之,X/Y向驱动方式机械手成本高、维修费用高、对其余设备精度要求高。

2.2 前端模块总成拧紧方案(1 min生产节拍)

现代轿车的装配方式采用大量的螺栓连接,其中不乏有许多安全螺栓,如发动机与变速箱连接螺栓、传动轴连接螺栓、前后避震连接螺栓、副车架连接螺栓、后桥与车体连接螺栓、轮胎连接螺栓等。整车装配线对于螺栓扭矩值大,安全性要求高,其装配时的螺栓拧紧结果必须受到控制且长期存储;同样,前端模块总成的拧紧结果也必须受到控制且长期存储。在汽车装配生产线中,最主要的生产过程就是通过螺栓连接组装成百上千个零部件,发动机、变速器等大型部件,塑料把手等小部件都是通过各种各样的螺丝螺母连接在一起。其中有很大部分的螺栓涉及车辆的安全性和功能性,直接或间接地影响到驾乘人员的安全、操控便捷性以及舒适度感受。因此,拧紧工具的类型选取与用户的使用和生活密切相关。对企业而言,拧紧工具种类的选取对劳动生产率和生产制造成本都是尤为重要。针对1 min生产节拍的生产线来说,前端总成的装配需要2台机械手完成,因此,针对一台机械手的节拍为2 min。拧紧方案是在每台机械手上配置2把电动扳手,装配时直接使用电动扳手进行拧紧。在拧紧过程中,经常出现以下问题。

a.由于车身的前端板螺纹孔上经常存在焊渣或者油漆,直接使用电动扳手进行拧紧合格率较低;

b.操作者手动预拧4个螺钉大约10 s,在拧紧数据和拧紧曲线上传过程中,在2个螺钉拧紧间存在2~3 s左右的延迟,单侧4个螺钉共产生约8 s左右的浪费,导致机械手的整个运行节拍超出生产节拍17 s左右。

前端模块总成在车身上定位后,在前纵梁上每侧使用4个螺钉拧紧在车身上,按照康采恩的拧紧标准,该拧紧属于A类,拧紧结果要长期保存。从生产节拍角度来说,针对前端机械手生产节拍紧张的问题,优化节拍可以通过设备和操作流程2个方面进行考虑,由于机械手运行速度不能再增加(出于人身安全角度考虑),只能从操作者和拧紧方案进行优化,拧紧方面优化按照投资、工时、人机工程等几方面可以大致分为以下几种。

a.在前端机械手上集成2把气动冲击扳手,在前端装配工位使用气动冲击扳手完成前端总成的预紧,在后续的工位左右各用一把手持式电动扳手进行拧紧。这样采用2台前端机械手使用一套电动扳手进行拧紧,可以节省2把电动扳手,同时由于气动扳手的转速较快,可以极大地提高前端总成装配的生产节拍。但是因为力矩值超过50 N·m,操作者承担很大的反作用力。

b.在前端机械手上集成2把气动冲击扳手,在前端装配工位使用气动冲击扳手完成前端总成的预紧,在后续的工位使用1台4轴拧紧机进行拧紧,这台4轴拧紧机可以同时完成4个螺钉一起拧紧,极大地提高了生产效率。可以实现1名操作者完成拧紧工作,较上个方案节省1名操作者,并符合人机工程学原理。但是需要1台4轴拧紧机,投资较高。

c.为每个前端机械手配备一台4轴拧紧机。在前端机械手将前端总成装配到位后,直接使用4轴拧紧机进行拧紧,这种方案不再占用额外的拧紧工位,直接在装配工位完成拧紧,一台机械手2名操作者就可以完成前端总成的装配和拧紧,不需要额外增加操作者。但是需要增加2台4轴拧紧机的额外投资。

2.3 前端模块总成转接

在前端分装线装配好的前端模块总成通过输送线转运至前端装配工位,带有前端总成的托盘停在转接站位置,通过转接站进行X/Y/Z向定位,定位完成后,机械手进行抓取前端总成操作。在转接站位置,主要涉及2方面的内容,一是转接站和输送方式平面布置,二是托盘在转接站内定位。

在平面图布局方面,从以往的项目经验来看,特别要注意设备实际尺寸与平面图上标注尺寸的差异,如果实际设备尺寸过大,将占用设备输送线的尺寸,为了在生产过程中不造成拥堵或者产生节拍问题,需要在转接站位置前预留必要的缓冲工位。即使出现由于实际尺寸变大引起的无缓冲工位的问题,可以采用缩短2个转接站的间距进行解决,但这种解决方法不满足标准的要求。因此,在以后项目中,必须仔细核查设备实际尺寸与平面图标注尺寸的差异。

为了便于机械手从转接站中抓取前端模块总成,前端总成要在转接站内进行精确定位,上述已经提到如采用X/Y向驱动机械手对前端总成在转接站内X/Z向有较高的精度要求,X向定位后产生的偏差可以通过设备调整较容易进行校正。Z向定位受机械化轨道高度和前端总成载体高度的偏差影响较大,由于是2个偏差的叠加,导致这个Z向偏差校正较困难,针对采用X/Y向电机驱动的机械手,建议前端总成载体形式采用分体式结构,即机械化输送框架与前端总成载体为2部分结构,当到达转接站内时,可以实现在转接站位置实现前端总成载体与输送框架脱离,以消除机械化轨道高度和托盘高度偏差的影响,能够实现前端总成的顺利抓取。

3 结束语

针对X/Y向驱动方式机械手来说,除运行节拍长、投资高、结构复杂、不便于维修等缺点外,还对与其匹配的车身吊具与前端总成载体等设备有很高的精度要求,在实际生产过程中,实用性和经济性都较差。而弯臂式气动机械手,节拍运行时间短,操作简单,便于维修,又具有很好的经济性,较X/Y向驱动方式机械手可以节省投资达60%以上,是前端模块装配总成的优选方案,并已经在行业得到了广泛应用。

教学设计前端分析 篇10

关键词：移情设计,模糊前端,用户体验

随着科技的进步,产品的不断创新,用户对于产品的需求发生了巨大转变。现代设计过分强调产品的外观和功能而忽略用户使用过程中的心理感受,产品设计中也应该移入情感来满足用户的情感需求。因而设计师关注的重点也从产品的功能性、实用性等理性方面,转移到用户在使用产品过程中的体验上。用户体验设计和用户心理需求已成为研究产品和人的关系中的重点1。产品设计领域的移情是为了充分理解用户的心理需求。移情设计通过研究用户的外在表征来挖掘用户的情感隐性需求,所以移情设计在产品开发阶段具有重要价值。

一、移情与移情设计

移情(Empathy)这一词源于美学,审美的移情作用是指人在观察外界事物时,设身处于事物的境地,借由情感的桥梁将自己移入观赏对象从而达到物我合一,以获得审美愉悦的过程1。将不同的思想感情移入同一场景,也会对主体人造成不同的意象感知和审美感受,而这些感知和感受和主体之间相互影响,形成一个循环往复的过程。

移情虽然是一个美学上的范畴,但是从美学范畴中发展出来的移情设计却是对用户深层心理认知的探究。设计中的移情主要发生在产品与消费者之间,设计师将特定的情绪融入造型语言中2,引起消费者心理的共鸣及情感的共振,即通过移情化设计建立起产品与消费者间的无障碍认知通道3。与传统产品设计方法相比,移情设计方法基于实际情境中真实用户的各种表现,分析用户行为、情感、心理等变化,获得的数据更为有效具体,更加有助于设计师做出精准的设计决策。

二、移情设计的原则

移情设计追求的是体会用户最真实感受并从产品出发填补用户在某方面的理性需求与感性需求,所以更需要从日常生活中获得信息与灵感。移情设计的基础是观察,观察在现实的自然情境或者我们为用户提供的设计原型中观察用户的实际反应。但是移情设计不是直接对用户体验的描述,如何构建产品真正的使用情境才是移情设计的研究重点,所以移情设计必须遵循以下原则:

1. 分析产品真实的使用情境

移情设计要求设计师身临其境,与真正的用户交流。结合用户的需求,分析在特定的物理环境中使用产品的状态特点,会发现很多影响用户体验的潜在因素,并将其运用于设计中来有效解决设计问题。

2. 选择技术的合理性

设计最终要投产,根据目标用户的特征来合理地选择产品的技术平台和开发技术,能够有效地控制成本、避免风险,让产品为多数人所消费。

3. 不断实践和修正

移情设计的结果必须通过不断的用户测试和反馈,进行不断的修改和再验证,才能真正有效地融入设计前线。

4. 趣味性

设计实验要有一定的探索性和趣味性,才能充分调动用户的情绪和积极性。

三、移情设计对设计模糊前端的有效控制

移情设计作为产品开发过程中的一个环节,并不是一种对所有设计问题的通用解决方法。虽然设计师在整个产品幵发的过程中都在对用户及其需求进行不断深入的思考与分析,看似处处都充满了移情,但是在整个开发流程中,为了使移情设计方法的效果最大化,运用移情设计的时间节点应该被详细确定。产品开发早期的概念探索阶段是采用移情设计方法的最佳时机,为了剖析用户丰富而多变的情感特点,移情设计方法帮助设计师确立清晰而准确的设计定位。这里所提到的早期的产品概念探索就是整个设计过程的模糊前端3。

模糊前端(Fuzzy Front End,FFE)是在产品创新设计之前产生创造设想的阶段,是创新设计开端、产品创新发动机和创新能否成功的关键4。在这个阶段中的设计问题具有典型的开放性,为了获得各方面有效依据来判定方案的可行性以及产品设计的方向,充分认识和理解用户的心理想法就变得十分重要。该阶段不同于其他设计阶段对技术等理性因素的限制,其追求的是对用户真正深入的了解以及给出尽可能多的可能性5。由于用户在设计前期的影响越来越大,用户很可能成为未来产品发展中设计方案的决策者。用户和设计师将进行合作设计,而移情设计架起了共同设计的桥梁。

四、结语

随着当今社会的飞速发展,人们的需求层次逐渐上升到马斯洛需求层次论中所说的认知、情感等“衍生性需求”。设计师对于产品设计的要求不能局限在满足用户本能层次和行为层次的需求,如何在设计过程中加入情感已逐渐成为产品设计的研究热点,而在设计的模糊前端运用移情能最大限度地发挥移情设计由人至人的作用。

注释

11.张佳宁.移情设计方法在产品设计中的应用[J].包装工程,2015(24):144-147.

22 .杨晓文.基于移情设计方法的情感意象研究[D].华东理工大学,2014:75.

33 .贺传熙.产品设计及使用过程中的认知摩擦的成因要素研究[D].江南大学,2010:92.

44 .江屏,孙建广,张换高.模糊前端驱动的产品创新设计过程与应用[J].计算机集成制造系统,2013(2):370-381.