CN103578308A - 一种能流动使用的可升降柜式集成多媒体教学机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一款能流动使用的可升降柜式集成多媒体教学机，属于计算机多媒体设备研制技术。该机总体上由机柜①、机柜箱(简称机箱)②和电动升降器(内置)三部分构成，升降器把机柜和机箱连成一体；其核心部件(显示器、音箱、功放器、电脑以及中控系统和外联端口)被集成安装在机柜内，机柜可根据需要从机箱中升起或降入机箱；机箱上装有可锁顶盖和底座，底座下面装有万向轮。该机具有集成度高、视听效果好、流动使用和管理方便以及功能齐全、操控便捷等实用性特点，可广泛运用于教学、培训、集会、宣传以及文体娱乐活动等各种室内外场所。

Description

一种能流动使用的可升降柜式集成多媒体教学机

技术领域

本发明属于计算机多媒体设备研制技术，具体涉及一种能流动使用的可升降柜式集成多媒体教学机的制作方案。

背景技术

随着计算机技术的迅速发展和普及以及多媒体技术的不断进步，多媒体教学作为一种辅助教学手段，以其众多的优势在教育教学领域中发挥着越来越重要的作用。多媒体教学主要通过计算机(电脑)与外围各种视听设备的结合，把文本、声音以及图像等多种媒体信息作用于学生，使教学效果达到最优化。

现有的多媒体教学设备因其体积庞大，部件结构分散，占用空间较大而且不宜流动使用，所以目前各级各类学校的多媒体教学设备主要固定安装在少数空间较大的专用多媒体教室中使用，对于绝大多数空间较小的普通教室(面积为50-60平米)而言，因其空间有限，固定安装设备很不方便而且容易造成视觉上的散乱和空间上的拥挤，所以普及率较低，开展多媒体教学受到不同程度的制约，因此，如有一款小型集成的设备，无疑会给这些普通教室的多媒体教学带来极大的方便。另一方面，在许多学校以外的其他各种社会场所，他们需要的多媒体设备并不要求有太大的显示面积，更看重的是设备在固定安装以及移动和使用上的方便。

另一方面，现有的多媒体教学设备由于采用电脑、投影机和幕布三者相结合的间接显示原理，所以其显示效果(亮度和清晰度)必然会受到各种外界客观因素的影响。首先，影响最大的因素是环境光线的强弱，悬挂窗帘是目前解决这一问题的最佳办法，但这样做会不同程度地导致使用场所内部光线暗淡、空气混浊，长期使用，会感觉头晕眼花，对使用者的视力和健康都很不利。其次，投影仪镜头上的尘土也是一个不可忽视的因素，由于投影仪一般都是高位悬挂，经常擦拭很不方便，日久天长，尘土越积越厚，阻碍了光线的正常穿透，从而使显示效果变差。

此外，对于那些多媒体设备使用率较低的学校，特别是广大的基层中小学，即使每个教室都装上设备，也会因经常闲置且无法流动使用，造成资金投入和教学资源的浪费，所以只有根据需要流动使用，才能合理有效地利用多媒体教学设备，使其作用达到最大化。另一方面，在教学以外的其他使用场所，可流动使用的特点同样可以使多媒体设备的使用变得更为便捷和随意，从而使设备的用场更为广阔。

发明内容

针对现有多媒体教学设备的以上状况，本发明提供了一种多媒体教学机，该机不仅能弥补现有设备的主要不足，而且具有更多新的实用性特点：

一、结构紧凑，集成度高，管理方便；

该机总体上由机柜、机柜箱(简称机箱)和电动升降器(内置)三部分构成，其核心部件(显示器、音箱、功放器、电脑以及中控系统和外联端口等)被科学合理地集中安装在一个特制的方形机柜内；整机在工作状态时类似一件办公用立式文件柜，而在非工作状态时，机柜可降入机箱，又类似一个卧式储物柜；整机体积小，占用空间少，而且在机箱上装有可锁顶盖，管理极为方便。

二、显示效果好，环境适应性较强；

该机采用液晶屏幕直接显示，亮度和清晰度较高，受环境光线强弱及其他因素的影响小，室内室外均可使用。

三、流动使用较为方便；

该机直接摆放在地面上，不需要通过任何方式与使用场所固定，而且在机箱的底座上装有可锁万向轮，既可以锁定在某一位置使用，也可在外力的作用下自由移动到需要的位置或场所使用；该机与使用场所只需连接一根电源线。

四、电动升降，移动和管理方便；

该机通过机箱内置电动升降器根据需要升降机柜，便于移动和管理。

五、音响效果好，听觉更为舒适和完美；

该机采用双声道三分频立体声柱式音箱，音质和层次感较好，而且可播放声音的频率范围较广，能够使语言、音乐以及特效声音等各种音频文件的固有音效得到较为完美的再现。

六、手脚触控，操作简便明了；

该机在机柜正面的中心位置设计了触控式中央控制操作板及并带有状态指示灯，同时配置了全触摸智能平板电脑，而且在机柜正面的下方安装了脚控升降开关，所有操作简单便捷，工作状态一目了然。

七、修配成本较低，能耗少，使用寿命较长；

该机属于电子产品，相对不易损坏且配件造价较低；其核心部件显示器采用液晶屏幕，功率小，耗电少，使用寿命较长。

八、自带保护机箱，不易损坏；

该机在非工作状态时可以将机柜降入机箱，机箱关闭顶盖并上锁，可以尽可能地减少在移动和保管过程中造成的损坏，起到有效的保护作用。

九、设有储物柜，物品保管和使用更为方便；

该机在机柜的适当位置设计了专用的可锁储物柜，可以很方便地放置话筒、影碟机和移动硬盘等相关的外围设备以及线缆和其他与设备有关的零碎物品。

十、型号多样，可按需选择；

因该机的外形尺寸及体积主要取决于显示器的大小，所以可以做成多种显示规格的机型，根据需要用于各种空间大小不同的室内外场所。综合考虑目前液晶显示器的造价、可视效果以及实用性等原因，本机的显示器应以60-80英寸大小为宜，其中小型机的显示器应定位在60-64英寸之间，因其显示面积和可视距离较小，所以仅适用于小空间场所使用，特别适合面积为50-60平米的普通标准教室使用；大中型机应分别定位在75-80英寸和70英寸左右，因其显示面积和可视距离较大，所以适用于空间较大的场所使用。

该机的显示尺寸、外形尺寸及操控高度大约参数如下表：(单位：厘米)

说明：1、显示器规格为各种机型中最具代表性的显示器尺寸；

      2、标准显示尺寸数据为四舍五入后保留的整数；

      3、操控高度为中控操作板及平板电脑的中心位置距地面的高度；

综上所述，该机具有较强的实用性，除了用于教学和培训场所外，还可以用于集会、宣传以及文体娱乐活动等场所，而且室内室外均可使用。

下面结合附图说明和具体实施方式，对本发明做进一步的说明：

附图说明

图1为机柜面板正面外观视图，其中：

①显示器(正面)；    ②中控系统操作板；  ③外围设备柜柜门；

④外联端口柜柜门；  ⑤配电柜柜门；

图2为机箱面板正面外观视图，其中：

①脚控升降开关；    ②顶盖锁；    ③底座；

④万向轮；

图3为机柜左右侧板正面外观视图(短箭头指示机柜正面方向)，其中：

①音箱出音孔；    ②平板电脑；    ③摄像头；

图4为机柜去掉左右侧板后的正面视图，其中：

①显示器(侧面)；     ②音箱(正面)； ③显示器隔板；

④升降器(部分)；

图5为机柜升起状态时去掉面板和显示器及其隔板后的正面视图，其中：

①音箱(侧面)；       ②功放器；     ③储物柜；

④机柜顶板；         ⑤储物柜底板； ⑥音箱隔板；

⑦升降器(升起状态)；  ⑧支座；

图6为机柜降下状态时去掉面板和显示器及其隔板后的正面视图，其中：

①机箱顶盖；         ②升降器(降下状态)；

其他同图5，此图不再重复说明；

图7为机柜顶板外观俯视图(短箭头指示机柜正面方向)，其中：

①储物柜柜门；       ②柜门锁；    ③固定螺丝；

图8为机柜去掉顶板后俯视图(短箭头指示机柜正面方向)，其中：

①显示器(上面)；     ②音箱顶板；    ③显示器隔板；

④音箱隔板；         ⑤储物柜底板；  ⑥背板；

⑦侧板；

图9为机柜背板正面外观视图，其中：

①功放器散热孔；

图10为机箱背板正面外观视图，其中：

①固定螺丝；         ②电源线插口； ③网络线插口；

图11为机箱左右侧板正面外观视图，其中：

①方环拉手；         ②底座粗管；   ③底座细管；

④锁定旋钮；         ⑤万向轮；     ⑥固定螺丝；

图12为设备简易电路图，其中：

①总电源；           ②配电柜；     ③升降器；

④中控系统；         ⑤保护开关；   ⑥升降开关；

图13为中控系统操作板正面外观视图；

图14为配电柜内部正面外观视图，其中：

①分组开关；         ②三孔插座；   ③两孔插座；

④状态指示灯；

图15为外联柜内部正面外观视图；

图16为机箱打开顶盖后俯视图(短箭头指示机箱正面方向)，其中：

①面板；             ②背板；       ③侧板；

④保护开关；         ⑤底板；       ⑥支座；

图17为该机在机柜升起状态时正面外观视图，其中：

①机柜；             ②机箱；

其他同图1和图2，此图不再重复说明；

具体实施方式

如图1所示：①显示器(正面)——采用液晶宽屏(16∶9)显示器，机身装备VGA和HDMI两种输入接口，以便和各种类型的电脑对接；厚度尽可能小，可视角度尽可能大(应不低于150度)；通过机柜侧板上的插槽，固定安装在机柜正面上方的位置。②中央控制系统操作板——全部采用带有状态指示灯的平面触摸式功能按键；操作板总体上分为电源控制和音量控制两个区域，每个区域设有总控开关和单控开关(具体布局如图13)。③外围设备柜柜门④外联端口柜柜门⑤配电柜柜门——采用嵌入式下翻连体上锁柜门，要求柜门外表平整光滑且不得高于机柜面板，以便顺利进入机箱；其中③为影碟机等外围设备专用放置柜柜门，④为Audio、Video、USB、MIC等各种输入端口柜柜门(柜内具体布局如图15)，⑤为可以为外围设备及机柜周围其他用电器提供电源的配电柜柜门(柜内具体配置如图14)。

如图2所示：①脚控升降开关——采用脚尖触控，操作极为方便；开关键面积要求稍大而且结实。②顶盖锁——机柜降入机箱后，合上顶盖并上锁，便于保管，不易损坏。③底座——采用粗细两种金属方管制成，为可伸缩结构，在机柜升起时伸长，以增加设备的稳定性；粗管与机箱两侧的底部固定，其两端分别装有可锁定细管伸缩位置的螺丝旋钮；细管的一端插入粗管，另一端装有可锁万向轮。④万向轮——安装在底座下面，既可在静止状态定位支撑设备，也可在移动状态滚动承载设备。

如图3所示：①音箱出音孔——在机柜的左右侧板音箱正对的位置上开细密的小孔，使声音能顺利传播。②平板电脑——显示器为宽屏(16∶9)自带摄像头；超薄机身，便于嵌入式安装在机柜的侧板内；考虑到绝大部分使用者善于使用右手操作，所以安装在机柜的左侧使用起来更顺手和得力，也便于教学；采用安卓(Android)智能操作系统，全触摸操控；安装文字、图片显示以及音视频文件播放等多媒体教学常用的应用软件。③摄像头——位于电脑上边框或下边框的正中位置，只要使用者将物体拿在手中放在摄像头前并适时调整位置和角度，就可以很方便地进行多媒体教学过程中不同要求的实物展示。

如图4所示：①显示器(侧面)——安装在机柜上方最前的位置，与后面其他部件用隔板隔离(俯视位置如图8①)。②音箱(正面)——即箱式扬声器，采用双声道三分频立体声柱式音箱；为了在保证功能的前提下尽可能减小机柜及整机的体积，同时避免在设备前面使用话筒时因声反馈从而引起啸叫现象的发生，将音箱面向机柜左右两侧安装在显示器后面两边的位置(平视位置如图5①，俯视位置如图8②)；音箱与其周围的其他部件用隔板分开，在隔板的合适位置上留有穿线孔。③显示器隔板——将显示器与周围其他部件隔离，形成专用的安装位置(俯视位置如图8③)；在其合适位置上留有穿线孔。④升降器(部分)——上半部分，其顶端与机柜底板固定。

如图5所示：①音箱(侧面)——正面面向机柜左右两侧方向，侧面面向机柜前后方向，背面与其他部件用隔板隔离。②功放器——安装在显示器后面左右音箱中间下方的位置，底部与机柜底板固定。③储物柜——其柜门开在机柜顶板上(如图7①)，可以上锁(如图7③)，主要用于放置电源线、网络线以及话筒等与设备相关的其他零碎物品。④机柜顶板——用螺丝和侧板与背板固定，可以掀起，便于部件安装和日常检修(外观如图7)。⑤储物柜底板——架在装有短销子的两侧隔板上，将功放器放置空间与储物柜空间隔开(俯视位置如图8⑤)；底板上装有拉手，可以掀起，便于安装和检修功放器。⑥音箱隔板——将音箱与周围其他部件隔离，形成专用的安装位置并将音箱定位(俯视位置如图8④)；在其合适位置上留有穿线孔。⑦升降器(升起状态)——其底部与机箱底板固定，顶部与机柜底板固定；电动垂直升降，由安装在机箱面板下方的升降开关和背板夹层中的保护开关双重控制。⑧支座——固定在机箱内部底板两端紧靠面板位置的方形木块或金属方管段(如图16⑥)，其主要作用是支撑降入机箱后的机柜，使二者的底板间保持一定的空间，便于各种线缆通过和固定安装升降器。

如图6所示：①机箱顶盖——连体后翻式，可以上锁(锁位如图2②)。②升降器(降下状态)——其高度大约是升起状态的三分之一。

如图7所示：①储物柜柜门——位于机柜顶板的中间位置，连体后翻式，可以上锁。②柜门锁——安装在柜门中间靠前的位置；③固定螺丝——拧在机柜的侧板和背板上，用于固定顶板。

如图9所示：①功放器散热孔——位于机柜背板中间功放器正对的位置，孔的直径较侧板上的出音孔稍大，利于快速散热，以保证功放器的正常工作。

如图10所示：①固定螺丝——用于固定安装在机箱背板夹层中的升降器保护开关(内置位置与螺丝位置一致，俯视位置如图16④)；保护开关采用顶杆式电源开关，其结构原理类似电冰箱照明灯使用的门控开关；当机箱顶盖打开时，顶杆在弹力的作用下自动弹起，电源接通，此时与之串联的升降开关操作有效，机柜可以自由升降；反之，当机箱顶盖关闭时，顶杆受压复位，电源断开，升降开关操作无效，机柜无法升降；保护开关的主要作用：防止在机箱顶盖关闭上锁的情况下错误操作升降开关，致使电动升降器因工作受阻而将电机烧坏。②电源线插口③网络线插口——设备电源线及网络线采用分体式，即机体内外各一段；根据需要，通过该插口连接或断开；采用螺丝固定式对接插口和插头，以防因经常拔插导致部件松动从而引起的接触不良现象；机体外段线缆在非工作状态时放入储物柜，使用和管理极为方便。

如图11所示：①方环拉手——安装在机箱左右侧板约三分之二高度的位置，供设备移动时使用；采用焊接方法固顶，以保证侧板内壁平整光滑，便于机柜顺利升降。②底座粗管——前后各伸出约机箱厚度二分之一的长度，两段装有锁定旋钮。③底座细管——插入粗管两端，可伸缩，以延长底座长度，末端装有万向轮。④锁定旋钮——旋转式螺丝挤压锁定原理，其作用是锁定细管的伸缩位置，以固定底座的使用长度。⑤万向轮——由金属与橡胶或牛筋原料制成，其上装有可锁定滚动的装置，可以防止整机随意移动。⑥固定螺丝——用于固定夹在左右侧板间的机箱背板。

如图12所示：该机总体上采用并联与串联相结合的连接方式，其中配电柜②、升降器③和中控系统④之间为并联连接电路；升降器③与其相关的保护开关⑤及升降开关⑥之间为串联连接电路。

如图13所示：该机的中控系统分为电源控制和音量控制两个子系统，每个子系统中都采用总控和单控相结合的管理模式，操控更为灵活和方便。

如图17所示：①机柜——采用结实、美观，表面平滑的轻型材料制成，优选厚度适中的铁皮板；背板和侧板外表必须平整光滑，最好采用一张铁皮弯折而成，以便顺利降入机箱(背板和侧板的俯视位置如图8⑥和⑦)；其底板采用较侧板和背板更为结实的结构和材料，以便和升降器顶端固定。②机箱——即机柜箱(打开顶盖俯视如图16)，其面板和侧板采用具有适当厚度的整张铁皮弯折而成；背板使用双层中空铁皮板，便于在夹层中安装保护开关和线缆通过；机箱内壁必须平整光滑同时粘贴薄呢，以防止升降过程中机箱对机柜表面的摩擦损伤；机箱背板通过侧板上的螺丝固定，需要时可打开，便于安装部件和日常检修；机箱上面装有可锁顶盖，机柜降入机箱后，合盖上锁，便于管理；机箱底板采用厚度较背板更大更为结实的重型材料，既便于固定安装升降器和底座，又可以使整机重心下移，增加稳定性；机箱下面装有底座和万向轮。

Claims (10)

1.一种能流动使用的可升降柜式集成多媒体教学机，其特征是：总体上由机柜、机柜箱(简称机箱)和升降器三部分构成，升降器把机柜和机箱连成一体；其核心部件被集成安装在机柜内，机柜可根据需要从机箱中升起或降入机箱，机箱上装有顶盖和底座。

2.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：机箱内部底板的左右两边分别固定安装了升降器，升降器的上端同时与机柜的底部固定，从而把机柜和机箱连成一体。

3.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：核心部件显示器、音箱、功放器、电脑以及中控系统和外联端口被集成安装在机柜内。

4.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：核心部件中的电脑为触摸式智能平板电脑。

5.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：机柜可根据需要在升降器的作用下从机箱中升起或降入机箱。

6.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：升降器电路中安装了保护开关。

7.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：机箱的上面安装有连体后翻式可锁顶盖，下面安装有可伸缩底座，底座的下面装有可锁万向轮。

8.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：中控系统分为电源控制和音量控制两个子系统，每个子系统中都采用总控和单控相结合的管理模式。

9.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：机柜内装备有可锁储物柜和内部配电柜。

10.根据权利要求1所述的教学机，其特征是：电源线和网络线采用螺丝固定式对接插口和插头将机体内外段连接起来。

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