“為適應調度指揮的需求，提高調度指揮效率及處理緊急突發(fā)事件的工作效率，更準確及時地進行各種警力的調配，增強指揮中心綜合協(xié)調的指揮能力，在調度所調度大廳設置大屏幕顯示系統(tǒng)，作為集中信息顯示的交流平臺，實現(xiàn)對調度所管轄范圍內的統(tǒng)一調度指揮、綜合監(jiān)控、管理與協(xié)調。通過對調度所大屏幕顯示系統(tǒng)的設計方案研究，為超大規(guī)模大屏幕顯示系統(tǒng)的建設提供參考方案。"

一、項目背景

為適應調度指揮的需求，提高調度指揮效率及處理緊急突發(fā)事件的工作效率，更準確及時地進行各種警力的調配，增強指揮中心綜合協(xié)調的指揮能力，在調度所調度大廳設置大屏幕顯示系統(tǒng)，作為集中信息顯示的交流平臺，實現(xiàn)對調度所管轄范圍內的統(tǒng)一調度指揮、綜合監(jiān)控、管理與協(xié)調。通過對調度所大屏幕顯示系統(tǒng)的設計方案研究，為超大規(guī)模大屏幕顯示系統(tǒng)的建設提供參考方案。

二、需求分析

指揮中心大屏幕顯示系統(tǒng)的服務對象主要為調度大廳內的各工種調度人員、參觀人員及維護管理人員，為提高綜合協(xié)調的指揮能力，大屏幕顯示系統(tǒng)需支持調度管理 系統(tǒng)等相關應用系統(tǒng)。另外，大屏幕顯示系統(tǒng)還應具備支持視頻監(jiān)控系統(tǒng)、應急通信、會議電視接入的能力。省級公安局平臺對接、點名系統(tǒng)等；大屏幕顯示系統(tǒng)作為集中信息顯示的平臺，為實時調度指揮、決策及信息，視頻監(jiān)看反饋等方面都起到重要作用。大屏幕顯示系統(tǒng)應具有以下功能。

1、多種應用系統(tǒng)的集中接入與顯示

大屏幕顯示系統(tǒng)作為調度所多種應用系統(tǒng)信息綜合顯示的共享平臺。省級會議平臺接入、每日點名系統(tǒng)接入、?？禂z像頭畫面接入多套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以及應急通信、會議電視系統(tǒng)等多種應用系統(tǒng)的集中接入與顯示。根據(jù)業(yè)務應用及管理的需求，大屏幕顯示系統(tǒng)應提供集中管理及按專業(yè)管理、控制大屏幕顯示的功能及技術手段。

2、 超大面積高分辨率顯示

現(xiàn)場屏幕采用訊維XUNWEI?55"大屏，拼接成60塊畫面，12*6超大排列組合，根據(jù)客戶對分辨率最求極致，采用顯卡拼接方案，實現(xiàn)8K畫面顯示，大屏幕顯示系統(tǒng)應能支持大面積、高分辨率顯示，以滿足在同一時間對多個應用系統(tǒng)的大信息量、實時顯示處理等監(jiān)控需求。

3、 統(tǒng)一顯示與分區(qū)顯示

整個顯示系統(tǒng)可作為統(tǒng)一顯示平臺整屏顯示某種信號，同時，可劃分為多個功能區(qū)進行分區(qū)分散管理，各功能區(qū)將按照功能需要顯示各種信號。

4、 多信號綜合顯示，靈活性高

整個系統(tǒng)支持對多種類型信號的顯示的主流操作系統(tǒng)的計算機圖像信號，各種視頻信號，通過網絡途徑可以實現(xiàn)高分辨率應用畫面的網絡信號顯示。各種信號均可以窗口形式在大屏幕上任意顯示，并進行靈活控制和管理。支持對視頻信號、平臺孿生數(shù)字界面信號以實時方式顯示，切換操作方便、快捷。

三、方案設計

大屏幕顯示系統(tǒng)由顯示單元、傳輸系統(tǒng)、拼接控制器 （含圖像處理及顯示軟件）及輔助系統(tǒng)4個主要部分組成。

1、顯示屏系統(tǒng)

設計初期，針對調度大廳顯示面積大、顯示信息種類多、圖像清晰度要求高等實際工程特點，結合拼接大屏顯示效果，在充分滿足用戶運營維護管理需求的基礎上，由于訊維LCD顯示技術成熟、顯示圖像清晰，具有無縫拼接等特點，因此調度所調度大廳大屏幕系統(tǒng)采用訊維拼接及LCD大屏顯示技術。根據(jù)調度大廳的安裝環(huán)境及布局，工程中采用55英寸顯示單元及60塊屏幕。

顯示屏的布局設計原則如下：

（1）安裝空間的凈高度 （承重地板至吊頂），該參數(shù)可以確定顯示單元的尺寸和顯示墻的行數(shù)。

（2）安裝空間的寬度和結構，該參數(shù)可以確定顯示墻的列數(shù)和安裝的結構。

（3）安裝空間的縱深尺寸，該參數(shù)可以設計調度臺的擺放位置和調度人員的最佳觀看距離。

根據(jù)布局設計原則，調度大廳整個安裝面的高度：10～12m（從地面到天花吊頂?shù)南卵馗叨?）；控制臺擺放完設備的高度 （各調度工種均需配置9～12屏27" 液晶顯示器，采用上下二層疊放方案）：1.6m（控制臺750~800mm，8個27寸液晶顯示器的高度為800mm）。人的眼睛的高度1.1~1.2m，為給調度工作人員提供最佳的觀看條件，其觀看區(qū)域的位置，宜滿足調度工作人員僅需轉動眼睛即可看清所有顯示內容，即調度工作人員的縱向視角向上不大于25°、向下不大于35°，橫向視角向左不大于35°、向右不大于35°。根據(jù)房間的高度、整個大屏幕系統(tǒng)安裝的方式及布局習慣，在屏幕 上 沿 到 吊 頂 下 沿 一 般 預 留 高 度1000~2000mm；控制臺全部設備擺放完畢后，考慮到調度人員的觀看效果，大屏幕顯示系統(tǒng)底座高度至少需要在靜電地板以上距離為1800~2200mm。

以指揮中心為例，指揮中心的顯示單元按照４層考慮，底座高度按照2000mm考慮，大屏觀看視角≤25°時為最佳視角，可以計算出控制臺距大屏幕的最近距離 Ｌ。

根據(jù)調度大廳的平面布局及大屏幕安裝面弧長，考慮到調度大廳內調度臺的布置及視角范圍有限，調度大廳的顯示單元按照5層考慮，安裝面弧長按照120°布置。

2、控制系統(tǒng)

（1）控制方式

大屏幕控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)視頻信號的調度管理，根據(jù)需要對視頻信號進行分配 、切換、處理，對圖像顯示參數(shù)進行設置和調整，可對輸入信號進行分割、拼接和全屏等多種形式顯示。目前，用于大屏幕顯示系統(tǒng)的拼接控制技術，按控制方式可分為傳統(tǒng)的集中式控制技術與拼接切換控制技術二大類。

方案一。傳統(tǒng)的集中式控制技術通常由一臺控制主機和若干臺擴展機箱組成，控制主機負責整個系統(tǒng)的管理與控制，擴展機箱主要作用是提供各類輸入輸出卡的插槽。集中式控制主機由于 ＰＣＩ總線帶寬、插槽數(shù)量和ＣＰＵ 速度的制約，其處理能力受到限制，通常只能控制100臺以下顯示單元組成的顯示墻，當系統(tǒng)輸入信號的分辨率與數(shù)量要求較高時，所能控制的顯示墻規(guī)模還將變小。方案二。拼接控制器采用純硬件結構設計，無操作系統(tǒng)，整個系統(tǒng)完全封閉式運行，不需要電腦和啟動軟件等操作，非常簡便，穩(wěn)定性大大高于基于WINDOWS操作系統(tǒng)的"計算機+板卡"方式和嵌入式系統(tǒng)設計的傳統(tǒng)控制器，采用目前世界上最先進的高速視頻處理芯片，應用先進的數(shù)字圖像處理算法(去隔行算法)實時處理多路視頻VGA圖像，即把壓縮后的畫面在投影機上顯示。拼接控制器專業(yè)針對大屏幕、投影、液晶等設備的拼接控制器，最新引進美國專用超高速芯片，同時支持非實時顯示TCPIP網絡內任意多臺PC機桌面圖像，可控制多路實時視頻和VGA至UXGA組合顯示。處理器組成的電視墻分辯率高、可靠性高、動態(tài)圖象自然流暢、清晰艷麗、成本低、顯示特技豐富。適合指揮、電視電話會議、三維演示、監(jiān)控、廣告等UXGA和視頻混合運用的高端領域。多臺級連可組成任意規(guī)模的電視墻 。直接連接監(jiān)控硬盤錄像機VGA接口、電視會議電視墻終端、WEB視頻監(jiān)控工作站終端。是專門針對高要求實時超高分辯率應用而設計的。

（2） 多種信號源接入

調度所需要在大屏幕上顯示的主要有計算機網絡信號、計算機顯卡信號及視頻信號，根據(jù)輸入信號源的不同，信號處理系統(tǒng)分為計算機網絡信號處理模塊、信號，然后通過數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)傳輸?shù)礁鱾€信號顯示模塊。

a．視頻信號。針對調度所視頻信號的處理要求，采用2種方案實現(xiàn)視頻信號的上屏顯示。一是采用傳統(tǒng)的視頻解碼服務器和模擬矩陣的方式，對綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻信號實現(xiàn)解碼輸出；二是通過設置視頻服務器實現(xiàn)數(shù)字視頻解碼能力，數(shù)字視頻信號可以直接通過網絡接入大屏幕系統(tǒng)視頻服務器實現(xiàn)視頻信號的處理顯示，并通過數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)輸出到大屏幕系統(tǒng)顯示，而無需預先通過解碼器進行解碼，最大程度的避免了在此過程中產生的畫面質量損耗，保證了更高質量的畫面還原。

b．計算機顯卡視頻信號。針對各應用系統(tǒng)的接入需求，不僅可以通過各系統(tǒng)與大屏幕顯示系統(tǒng)的接口來實現(xiàn)，還可以通過在調度大廳設置的計算機顯示終端的顯卡拼接信號接口實現(xiàn)在大屏幕4K畫面輸出顯示。通過設置HDMI處理器處理器來實現(xiàn)計算機顯卡信號屏幕顯示的需求。

c．高可靠性設計大屏幕控制系統(tǒng)是一個高度綜合化、模塊化的系統(tǒng)。作為一個實時拼接顯示系統(tǒng)的基礎平臺，要求其具有結構的開放性、規(guī)模的可伸縮性、技術的獨立性、高可靠性與可維護性等特點。實時拼接顯示系統(tǒng)信號輸入模塊、網絡傳輸模塊、系統(tǒng)管理模塊等幾大核心軟硬件模塊。在系統(tǒng)硬件設備方面，選擇高可靠的服務器、網絡設備及電源設備，同時采用網絡冗余備份、電源冗余備份等手段來充分保障硬件設備運行的穩(wěn)定可靠。

d．在系統(tǒng)軟件方面，主要功能有1、畫外畫平鋪模式：多路或者部分信號以任意矩形顯示格式全屏或非全屏顯示，單屏最多可以打開四個窗口。

e、單屏幕可開多個窗口（選配）：在同一屏幕內，可根據(jù)需要同時顯示2個～4個窗口，并顯示相同或不同的畫面（注：具體單屏最大顯示窗口數(shù)請以收到貨物為準）。

f、畫中畫模式：以某幅畫面為背景，其他窗口信號采用開窗口平鋪顯示。

g、疊加模式：以某個通道畫面為背景，其他通道的畫面在顯示時，窗口與窗口之間部分或者全部覆蓋，被覆蓋部分沒有顯示。

h、縮放和位移：窗口的大小和位置任意可調。

i、邊緣屏蔽技術：傳統(tǒng)的拼接技術，在遇到有邊緣的顯示器件(例如背投、平板電視、LCD/PDP或者DLP、CRT等有邊框的顯示器件組成的電視墻)時，分割后的畫面再拼接顯示時，相鄰的兩組顯示器件間由于存在無法顯像的邊緣而分割，導致畫面不自然變形。

（3）傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)是指實現(xiàn)信號源 （需顯示的計算機網絡信號、計算機顯卡輸出信號和視頻信號）至拼接控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)至顯示屏系統(tǒng)之間的信號傳輸。

a、信號源至控制系統(tǒng)之間

?？禂z像機網絡視頻信號。針對于海康攝像機客戶不需要使用解碼器，采用?？岛笈_直接解碼然后通過電腦上屏接入的需求，采用計算機網絡信號接入，通過計算機視頻信號輸出上屏。

計算機顯卡輸出信號，采用4個4k信號拼接上屏在大屏上呈現(xiàn)8K顯示效果。

b、控制系統(tǒng)于控制電腦之間

根據(jù)指揮大屏幕顯示單元的具體配置，由于控制電腦需要控制現(xiàn)場所有信號源的切換，大小縮放，開窗漫游、畫中畫模式等，控制計算機需要采用網線直連接到拼接處理器中，實現(xiàn)拼接畫面控制。

四、安裝注意事項

大屏幕顯示系統(tǒng)作為集中信息顯示的交流平臺，在實時調度指揮、決策及緊急事件反饋等方面都起到重要作用。由于大屏幕顯示系統(tǒng)是一個綜合化、精細化的系統(tǒng)，為保證該系統(tǒng)能夠正常運行，對周邊安裝環(huán)境有較高的要求。結合工程建設實際，提出以下建議：

1.安裝設備的地面要求平整，地面承重荷載需滿足顯示屏、安裝鋼架及維護人員的重量。建議顯示屏所處的調度大廳宜采用格調清新、色調偏冷、簡潔明快裝修風格。墻面飾板色調明快，適當部位配以吸音材料，墻面啞光為主。顯示墻安裝完成后，需對投影墻和裝修墻的接口處進行收邊處理。收邊材料應可以拆卸，以方便大屏幕系統(tǒng)今后的維修。

2.調度大廳空調的出風口位置應盡量遠離投影墻，所有出風口距離投影墻及屏幕不應少于３ｍ，并且出風口不能直接對著投影墻及屏幕吹，以避免投影屏幕受冷熱不均勻而損壞或結露。大屏幕投影墻前方大廳和后面維護通道均應設有良好的空調環(huán)境，以保證室內環(huán)境達到投影墻理想工作溫度，并使投影墻前后溫度保持一致。維修通道中建議使用風機，保證大屏幕投影墻后部的空氣循環(huán)。消防噴頭要遠離投影箱體１ｍ 左右，不使用自動噴水噴淋頭，宜采用干粉噴霧滅火劑。

3.建議屏幕前面４ｍ內為暗區(qū)，燈光不要直接照射到屏幕上，并且盡量不要使用熒光燈。對于調度大廳可能射入的戶外光線 （如窗戶），應有必要的遮擋措施。顯示單元后部的維修通道應具備必要的照明，并具備單獨的開關。大屏幕顯示系統(tǒng)的構建及實施應確保其高安全可靠性。本文對調度大廳大屏幕系統(tǒng)的系統(tǒng)架構、設計特點、難點等方面進行分析，介紹了調度所大屏幕系統(tǒng)的設計方案。為大規(guī)模的大屏幕顯示系統(tǒng)的工程設計提供參考和借鑒。

審核編輯 黃宇