希達電子面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用的某應(yīng)急指揮中心“智慧顯控”一體化設(shè)計暨設(shè)備選型建議

　　面向大數(shù)據(jù)應(yīng)用的某應(yīng)急指揮中心“智慧顯控”一體化設(shè)計暨設(shè)備選型建議

　　長春希達電子技術(shù)有限公司

　　高級解決方案工程師 卓榮

　　2021-12-21

　　目錄

　　1 背景分析3

　　1.1 指揮中心概述3

　　1.2 大數(shù)據(jù)帶來的指揮管理體系變革 3

　　1.3 傳統(tǒng)的大屏顯控方案難以滿足大數(shù)據(jù)指揮的高要求 4

　　1.4 新型指揮中心“智慧顯控”建設(shè)思路 5

　　2 建設(shè)方案建設(shè) 7

　　2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 7

　　2.1.1 系統(tǒng)整體架構(gòu) 7

　　2.1.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 8

　　2.1.3 數(shù)據(jù)處理架構(gòu)圖 10

　　2.2 “智慧顯控”資源協(xié)作平臺 10

　　2.2.1 平臺構(gòu)成 10

　　2.2.2 平臺主要功能 14

　　2.2.3 配套硬件設(shè)備 20

　　2.3 應(yīng)急指揮顯示大屏子系統(tǒng) 23

　　2.3.1 大屏顯示技術(shù)選型 23

　　2.3.2 應(yīng)急指揮顯示大屏設(shè)計 26

　　2.3.3 顯示單元設(shè)備選型 32

　　2.4 全融合信號調(diào)度子系統(tǒng) 37

　　2.4.1 信號調(diào)度系統(tǒng)選型分析 37

　　2.4.2 系統(tǒng)架構(gòu) 38

　　2.4.3 主要功能 40

　　2.4.4 節(jié)點規(guī)劃 41

　　2.5 大屏應(yīng)用規(guī)劃 41

　　2.5.1 屏幕分區(qū)應(yīng)用規(guī)劃 41

　　2.5.2 GIS“一張圖”監(jiān)測 42

　　2.5.3 數(shù)字孿生“一張屏”指揮 43

　　背景分析

　　指揮中心概述

　　指揮中心建設(shè)就是要對各種事件進行集中受理，有效調(diào)度各種信息資源，科學(xué)決策和統(tǒng)一指揮，對于提高快速反應(yīng)能力，解決各種突發(fā)事件具有重要的意義。

　　指揮中心是決策數(shù)據(jù)的匯聚中心、決策調(diào)度的研判中心、跨部門業(yè)務(wù)處置的協(xié)作中心。指揮中心對內(nèi)要保證各部門各司其職、各負其責(zé)，優(yōu)勢互補、團結(jié)協(xié)作; 對外要主動協(xié)調(diào)，加強聯(lián)動機制建設(shè)，建立多邊區(qū)域協(xié)作機制等，確保工作的有序運作、良性 互動、全面發(fā)展。

　　典型的指揮中心信息化建設(shè)往往包括弱電智能化設(shè)施和業(yè)務(wù)數(shù)字化系統(tǒng)等兩大類。弱電智能化包括大屏顯示系統(tǒng)(及配套信號處理設(shè)備)、視頻通信(會議)系統(tǒng)、音頻擴聲系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施。業(yè)務(wù)數(shù)字化包括接處警系統(tǒng)、指揮調(diào)度系統(tǒng)、決策輔助系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)。

　　大數(shù)據(jù)帶來的指揮管理體系變革

　　大數(shù)據(jù)條件下，信息系統(tǒng)間無縫鏈接，云計算提供的巨大計算能力，極大縮短指揮層級，指揮中心的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)由“樹狀”變?yōu)?ldquo;網(wǎng)狀”，改變了指揮體系“樹干、樹枝、樹葉”編成的組織形態(tài)，為精簡優(yōu)化指揮體系提供了必要條件。“網(wǎng)狀”指揮結(jié)構(gòu)中，指揮所設(shè)置更加靈活機動，指揮員可以在指揮網(wǎng)內(nèi)任意節(jié)點實施指揮決策。一個指揮單元被打垮，所屬各分隊仍可借“網(wǎng)”與上級或其他作戰(zhàn)單元聯(lián)系，避免出現(xiàn)“樹狀”指揮結(jié)構(gòu)中“打斷一枝、癱瘓一片”的指揮弊端，有效提高指揮效能。

　　在指揮中心內(nèi)要求各職能單元深度融合。職能單元融合的關(guān)鍵在于信息的充分共享和高效流轉(zhuǎn)，使得整個體系在認知與行動兩方面達到協(xié)調(diào)一致。而依靠傳統(tǒng)信息技術(shù)卻很難實現(xiàn)，大數(shù)據(jù)的發(fā)展應(yīng)用為實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了保證。首先，大數(shù)據(jù)把類型眾多的數(shù)據(jù)整合到一起，提供高度共享的數(shù)據(jù)池，保證獲取信息的一致性。其次，按照大數(shù)據(jù)要求，建立明確的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，各系統(tǒng)間信息交換會更加順暢，各力量、各要素之間互聯(lián)、互通、互操作更加良好，為最終形成自同步、自適應(yīng)的一體化聯(lián)合作戰(zhàn)創(chuàng)造條件。

　　指揮大屏作為核心的交互展示支撐設(shè)施，是大數(shù)據(jù)指揮體系的顯示窗口和交互平臺。智慧型的指揮大屏不僅需要將大規(guī)模、高緯度、多類型的指揮數(shù)據(jù)以可視化形式完美的展示出來,更需要遵循大數(shù)據(jù)治理和共享的理念，實現(xiàn)所有要素的資源池化管理，最終達到“一屏統(tǒng)攬、一鍵統(tǒng)調(diào)、一網(wǎng)通用”的應(yīng)用目標(biāo)。

　　傳統(tǒng)的大屏顯控方案難以滿足大數(shù)據(jù)指揮的高要求

　　傳統(tǒng)的大屏顯控系統(tǒng)建設(shè)往往還停留在滿足信號分區(qū)的看監(jiān)控邏輯，以全屏放大方式進行大數(shù)據(jù)結(jié)果展示，帶來如下普遍性問題：

　　單屏信息量少，只能顯示業(yè)務(wù)局部的信息;

　　各系統(tǒng)調(diào)度采用不同的控制系統(tǒng)調(diào)度，無法跨業(yè)務(wù)、跨平臺調(diào)度，決策指揮效率低;

　　各系統(tǒng)信息共享、分發(fā)繁瑣，不能有效支持遠程決策和信息聯(lián)動的需求;

　　各業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨立呈現(xiàn)，信息數(shù)據(jù)彼此無關(guān)聯(lián)性，存在信息孤島問題，不能以事件為中心快速確認跨業(yè)務(wù)的資源和狀態(tài);

　　應(yīng)用系統(tǒng)面向日常操作人員，界面層次多，信息復(fù)雜，不適應(yīng)指揮決策多人協(xié)同的應(yīng)用模式;

　　難以滿足業(yè)務(wù)綜合展示與匯報中多業(yè)務(wù)集成與遠程操作控制;

　　新型指揮中心“智慧顯控”建設(shè)思路

　　綜上所述，在新型指揮中心建設(shè)過程中，需要構(gòu)建一套符合“規(guī)范化梳理、標(biāo)準(zhǔn)化采集、場景式融合、訂閱式服務(wù)”資源調(diào)度理念的“智慧顯控”一體化管理和應(yīng)用體系。

　　首先，實現(xiàn)對指揮中心中關(guān)鍵的視頻監(jiān)控信號及桌面電腦等光電信號的匯聚管理。將各種信息資源網(wǎng)絡(luò)化采集到顯控平臺云服務(wù)的資源池中，并對所接入資源池的信號、信息、數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，通過統(tǒng)一的操控界面，實現(xiàn)在任意地點、任意屏幕(拼接大屏、電腦屏幕、移動終端屏幕)間的調(diào)度、投放和協(xié)同，實現(xiàn)全可視化的操作，包括信號可視化、屏幕信息可視化、操作過程可視化，從而實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、跨系統(tǒng)、跨平臺的綜合信息可視化匯聚和共享應(yīng)用。

　　其次，實現(xiàn)對指揮中心所有設(shè)備的統(tǒng)一控制，通過一套系統(tǒng)管理顯示系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、會議系統(tǒng)、窗簾燈光等周邊設(shè)備，在一個統(tǒng)一的、直觀的顯示界面下，各個類顯示系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)做到信號源互通、圖像共享，為應(yīng)急協(xié)同指揮，提升整體響應(yīng)效率提供支撐。

　　第三，建立指揮大廳的數(shù)據(jù)連接和渲染交互能力，借助大數(shù)據(jù)采集和信息可視化技術(shù)，實現(xiàn)對多渠道、多網(wǎng)絡(luò)、多系統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化采集，再講匯聚的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)類別和業(yè)務(wù)目的進行關(guān)鍵指標(biāo)梳理，通過豐富的二維、三維動畫圖文、圖形、圖像可視化設(shè)計，所有信息均可以直觀、準(zhǔn)確的圖形、圖表和圖文進行瀏覽，對外提供標(biāo)準(zhǔn)的W3C訪問接口，可根據(jù)應(yīng)用請求進行實時數(shù)據(jù)更新和圖形渲染。

　　建設(shè)方案建設(shè)

　　系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

　　系統(tǒng)整體架構(gòu)

　　基礎(chǔ)接入層

　　基礎(chǔ)接入層包括是指從數(shù)據(jù)共享交換平臺、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)所采集匯聚的各類數(shù)據(jù)資源，按照類型可以分為GIS、視頻、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和文件等不同類型。

　　平臺服務(wù)層

　　平臺服務(wù)層以“智慧顯控”資源協(xié)作平臺為核心，包含公共服務(wù)和調(diào)度服務(wù)兩個部分。

　　公共服務(wù)層主要包含機構(gòu)管理、用戶管理、信號流管理、文件管理、數(shù)據(jù)接口管理、數(shù)據(jù)組件管理、屏幕資源管理、場景管理、布局管理等。

　　調(diào)度服務(wù)層實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取及分發(fā)、指令消息、各類信號系統(tǒng)的接入而定制的統(tǒng)一接口服務(wù)。

　　終端應(yīng)用層

　　智能終端是指同指揮調(diào)度相關(guān)聯(lián)的終端設(shè)備，包括COB大屏、電子沙盤、觸摸交互一體機、操作臺電腦和控制平板等。

　　應(yīng)用展示是結(jié)合日常值班、會議研討、突發(fā)事件處置等業(yè)務(wù)場景下的主題渲染和內(nèi)容展示。

　　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　網(wǎng)絡(luò)拓撲

　　為滿足指揮中心顯控調(diào)度需求，新建調(diào)度控制網(wǎng)，作為支撐音視頻分布式調(diào)度和桌面KVM共享協(xié)作的支撐網(wǎng)絡(luò)。指揮中心內(nèi)的信號輸入節(jié)點、信號輸出節(jié)點、信令控制節(jié)點、KVM控制節(jié)點，以及外部的視頻監(jiān)控信號等均通過調(diào)度控制網(wǎng)進行傳輸。

　　針對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化的文檔文件等數(shù)據(jù)類的應(yīng)用，通過業(yè)務(wù)網(wǎng)進行傳輸。

　　網(wǎng)絡(luò)安全保障

　　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全

　　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的安全是網(wǎng)絡(luò)安全的前提和基礎(chǔ)，選用主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時需要考慮業(yè)務(wù)處理能力的高峰數(shù)據(jù)流量，要考慮冗余空間滿足業(yè)務(wù)高峰期需要;網(wǎng)絡(luò)各個部分的帶寬要保證接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)滿足業(yè)務(wù)高峰期需要;按照業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)的重要次序定義帶寬分配的優(yōu)先級，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時優(yōu)先保障重要主機;合理規(guī)劃路由，業(yè)務(wù)終端與業(yè)務(wù)服務(wù)器之間建立安全路徑;繪制與當(dāng)前運行情況相符的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖;根據(jù)各部門的工作職能、重要性和所涉及信息的重要程度等因素，劃分不同的網(wǎng)段或VLAN。保存有重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的重要網(wǎng)段不能直接與外部系統(tǒng)連接，需要和其他網(wǎng)段隔離，單獨劃分區(qū)域。

　　網(wǎng)絡(luò)安全審計

　　實現(xiàn)對用戶的網(wǎng)絡(luò)行為、網(wǎng)絡(luò)傳輸內(nèi)容進行監(jiān)控;實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)行為進行統(tǒng)計分析和事后取證;對網(wǎng)絡(luò)潛在威脅者予以威懾。對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運行狀況、網(wǎng)絡(luò)流量、用戶行為等進行日志記錄，能根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進行分析，并生成審計報表。審計記錄包括：事件的日期和時間、用戶、事件類型、事件是否成功及其他與審計相關(guān)的信息。

　　跨安全域數(shù)據(jù)交換

　　在指揮中心內(nèi)，調(diào)度控制網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)之間物理隔離，確保信息安全性。通過將業(yè)務(wù)網(wǎng)主機的桌面和鼠標(biāo)鍵盤信號進行編碼后接入調(diào)度控制網(wǎng)，實現(xiàn)在確保數(shù)據(jù)不連通情況下的畫面控制。

　　針對業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，各相關(guān)單位應(yīng)急相關(guān)系統(tǒng)主要承載在政務(wù)外網(wǎng)，那么跨安全域的信息交換包括從互聯(lián)網(wǎng)到政務(wù)外網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換，從各類專網(wǎng)(如氣象專網(wǎng)、國土專網(wǎng)等)到政務(wù)外網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換，以上數(shù)據(jù)的交換均通過數(shù)據(jù)安全單向傳輸設(shè)備進行單向控制和單向數(shù)據(jù)導(dǎo)入到業(yè)務(wù)網(wǎng)。

　　數(shù)據(jù)處理架構(gòu)圖

　　根據(jù)各業(yè)務(wù)模塊的數(shù)據(jù)處理流程，“智慧顯控”資源協(xié)作平臺的數(shù)據(jù)處理包括圖像采集匯聚、數(shù)據(jù)匯聚、全要素融合處理、分發(fā)控制、應(yīng)用展示等核心環(huán)節(jié)。

　　“智慧顯控”資源協(xié)作平臺

　　平臺構(gòu)成

　　資源協(xié)作平臺由一平臺二端三套件組成，分別為一平臺即資源協(xié)作平臺，兩端分別是應(yīng)用門戶端、控制端，三套件分別為多維數(shù)據(jù)接入套件、大數(shù)據(jù)可視化引擎套件、全要素資源編播調(diào)度套件。

　　資源協(xié)作平臺支持集群部署，快速構(gòu)建規(guī)模任意的云平臺，提供視頻、文件、應(yīng)用、數(shù)據(jù)、指令等資源的接入，跨地域調(diào)度一體化的控制在內(nèi)應(yīng)用服務(wù)。資源協(xié)作平臺可實現(xiàn)在網(wǎng)全部設(shè)備管理、聯(lián)動、共享，支持多級權(quán)限管理。平臺架構(gòu)支持自動負載均衡與冗余備份，可彈性擴展系統(tǒng)，滿足不同規(guī)模及安全需要。

　　門戶端提供應(yīng)用資源的呈現(xiàn)和融合渲染，為用戶顯示終端提供個性化的門戶桌面，創(chuàng)建各類云端應(yīng)用的入口形成超級應(yīng)用桌面，也能通過菜單和入口快速調(diào)用應(yīng)用程序。

　　(桌面門戶端)

　　控制端通過PC和平板能調(diào)度各種資源在終端顯示，也能通過控制端和不同的顯示終端，資源大小和位置同步顯示在控制端。

　　(控制端)

　　多維數(shù)據(jù)接入套件具備完整的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)接入和處理能力，支持標(biāo)準(zhǔn)的 JDBC 接口，能直接對接各種主流關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括 Oracle、SQL Server、 MySQL、PostgreSQL、國產(chǎn)人大金倉、達夢等。支持文本數(shù)據(jù)(Excel、CSV)的直接導(dǎo)入分析。支持 hadoop-hive、華為等大數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)源接入。多維數(shù)據(jù)接入套件同時具備針對RGB/SDI/HDMI/CVBS信號源、多應(yīng)用窗口信號源、IP音視頻信號的接入和轉(zhuǎn)發(fā)。

　　大數(shù)據(jù)可視化引擎套件能支持各種顯示屏及終端的各類可視化場景的開發(fā)，支持拖拽式設(shè)計，提供各類可視組件和模板，支持編輯工具和樣式配置，支持多種交互方式，提供數(shù)據(jù)的鉆取和復(fù)雜交互效果，支持組件間和頁面的聯(lián)動，支持各類行業(yè)組件的自定義開發(fā)，并支持組件的復(fù)用，支持文件、實時信號、IP信號、數(shù)據(jù)組件、3D模型、GIS地圖等全場景的支持，提供API、Socket、MySQL、ORACLE、CSV等多種數(shù)據(jù)源的支持。

　　(可視化場景編輯工具)

　　全要素編播調(diào)度套件能支持各種顯示屏1*1、1*2、2*2、3*3、3*4等默認布局，內(nèi)置各類容器組件、基礎(chǔ)修飾資源、工具組件，無需專用的開發(fā)能力，能快速拖拽各種組件和多媒體資源，變成顯示布局進行發(fā)布顯示。

　　(顯示布局編輯工具)

　　全要素編播調(diào)度套件能支持針對各種不同的控制場所和場景，能拖拽各種控制組件，構(gòu)建一個個性化的控制界面，通過控制界面能調(diào)度信號、文件和設(shè)備，能組合各種模式和流程實現(xiàn)快速的控制。

　　(中控布局編輯工具)

　　平臺主要功能

　　資源統(tǒng)一接入管理

　　結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)接入

　　提供圖形化工具實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的接入，數(shù)據(jù)庫定時執(zhí)行 SQL 的準(zhǔn)實時數(shù)據(jù)提取、定時通過調(diào)用第三方接口獲取準(zhǔn)實時數(shù)據(jù)、通過接口實時接收第三方接口實時發(fā)送的數(shù)據(jù)。能通過頁面配置的方式完成實時數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建過程以及數(shù)據(jù)對接。系統(tǒng)支持自定義計算字段，提供不少于 30 個的計算函數(shù)，包括：總體標(biāo)準(zhǔn)偏差、 樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差、總體方差、樣本方差、冪運算、IF 條件、CASE 條件、空值判斷等以組成復(fù)雜的計算函數(shù)。

　　信號采集接入類型

　　系統(tǒng)IP音視頻信號可以通過流媒體采集組件接入系統(tǒng)，系統(tǒng)可同時支持音頻和視頻的接入和轉(zhuǎn)發(fā)。

　　會議系統(tǒng)接入

　　目前針對視頻會議系統(tǒng)的對接包括光電信號對接、協(xié)議對接和SDK對接這三類。光電信號對接為直接連接會議終端，不需要廠商配合，兼容所有硬件會議系統(tǒng)廠商，如寶利通、華為等。針對協(xié)議對接采用H.323和SIP等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議同會議平臺進行對接，可以實現(xiàn)各類常規(guī)操作。SDK對接則是通過對廠商SDK的調(diào)用和集成，能夠?qū)崿F(xiàn)廠商平臺和終端上的所有功能?？紤]到系統(tǒng)穩(wěn)定性和可落地下等方面因素，建議采用光電信號方式對接。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入

　　對接方案

　　針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的對接支撐物理接口光電信號直連、監(jiān)控主機直連、國標(biāo)協(xié)議對接和SDK對接等方式。

　　物理接口光電信號直連支持包括直接連接監(jiān)控廠商的硬件解碼器并將信號接入處理系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，通過光電信號直連方式連接情況下，通過對國標(biāo)等協(xié)議的融合，可同步平臺權(quán)限范圍內(nèi)的所有視頻資源并根據(jù)應(yīng)用的需要實時調(diào)用實時上墻。

　　監(jiān)控主機直連是將監(jiān)控電腦當(dāng)作一個信號接入信號處理系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，同時配合主機控制管理模塊，可實現(xiàn)一個工作人員通過一套鍵盤鼠標(biāo)控制多個監(jiān)控系統(tǒng)。

　　國標(biāo)協(xié)議對接為采用國標(biāo)GB28181和Onvif等國際標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)同監(jiān)控平臺的對接，可同步平臺權(quán)限范圍內(nèi)的所有視頻資源并根據(jù)應(yīng)用的需要實時調(diào)用實時上墻。采用國標(biāo)協(xié)議對接一般建議配置專用硬件設(shè)備，如各監(jiān)控廠商的硬件解碼器或者第三方的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)碼器。針對協(xié)議對接，一般還需要獲取與視頻信號相對應(yīng)的視頻坐標(biāo)點數(shù)據(jù)，獲取視頻矢量數(shù)據(jù)包含視頻類型信息，區(qū)分視頻類型球機、槍機。

　　通過SDK方式對接，一般是由平臺集成監(jiān)控廠商SDK后獲取廠商平臺攝像頭名稱和分組列表并進行調(diào)用，SDK對接一般需要針對每個廠商逐步進行。

　　國標(biāo)協(xié)議對接

　　本期計劃采用GB28181國標(biāo)協(xié)議對接的具體要求，平臺已經(jīng)實現(xiàn)同?？怠⒋笕A和宇視等廠商的協(xié)議對接。

　　場景可視化編播配置

　　數(shù)據(jù)可視化引擎可視化場景應(yīng)用的關(guān)鍵支撐，數(shù)據(jù)可視化引擎為大屏應(yīng)用提供開發(fā)工具和運行環(huán)境，可以創(chuàng)建各類可視化大屏應(yīng)用，提供多種布局、組件，能夠在模板的基礎(chǔ)上通過配置的方式實現(xiàn)可視化前端應(yīng)用，能夠和各類常見數(shù)據(jù)庫進行連接，滿足數(shù)據(jù)可視化展示場景的需求。

　　同時數(shù)據(jù)可視化引擎需充分考慮大屏系統(tǒng)應(yīng)有的高穩(wěn)定高可用、快速響應(yīng)、靈活可擴展、全方位安全保證的技術(shù)能力。

　　可視化引擎系統(tǒng)層以三大技術(shù)模塊支撐，可視化服務(wù)后臺、用戶編輯界面和大屏Web應(yīng)用?？梢暬?wù)后臺包含了數(shù)據(jù)中心，即數(shù)據(jù)源管理和布局樣式管理的后臺服務(wù)。工作人員編輯界面則支持圖形化編輯的應(yīng)用管理、數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用編輯器操作。

　　可視化場景應(yīng)用管理

　　支持用戶自由創(chuàng)建可視化頁面(即指由數(shù)據(jù)可視化組件配置而成的可視化場景應(yīng)用)。

　　平臺引用設(shè)計領(lǐng)域的圖層、畫布理念，以所見即所得式的形式，通過可視化界面對組件色彩、比例、字體等樣式進行自定義編輯，無需使用人員具備復(fù)雜的編程能力，只需要通過鼠標(biāo)將可視化組件自由拖拽、組成，即可創(chuàng)造出專業(yè)的可視化應(yīng)用

　　數(shù)據(jù)可視化引擎內(nèi)置1920*1080、1366*768、1024*768等常用分辨率，可直接選擇使用，同時支持使用者根據(jù)實際展示場景，在編輯頁面自定義分辨率大小。

　　支持快速對可視化項目進行全屏預(yù)覽。

　　畫布編輯器

　　支持對畫布及組件自由進行縮放或控制，大屏配置過程中，畫布區(qū)域支持一鍵控制大屏顯示區(qū)域且適應(yīng)當(dāng)前可視窗口。

　　圖層管理

　　通過界面點選拖拽方式，選取系統(tǒng)內(nèi)置組件進行大屏搭建，一個組件即對應(yīng)一個圖層，大屏根據(jù)圖層當(dāng)前所在上下層級排布順序進行展示。

　　組件交互事件配置

　　組件分類下?lián)碛锌山换ソM件，支持對組件事件進行定義，通過事件方式對大屏或組件進行狀態(tài)操作，如單擊組件控制對話框或其他內(nèi)容的顯示、隱藏等。

　　支持配置組件交互動作，可通過配置項定義組件間顯示、隱藏操作，如可定義點擊某tab控件后大屏中心區(qū)域彈出對話框展示詳情模塊，再次觸發(fā)關(guān)閉或定時關(guān)閉等，滿足對應(yīng)各種交互場景訴求。

　　數(shù)據(jù)源對接、管理

　　支持MySQL、Oracle、SQL Server 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫連接，且支持對相應(yīng)連接進行編輯管理。

　　支持常見類型API數(shù)據(jù)獲取，且支持對相應(yīng)連接進行編輯管理。

　　支持API類型數(shù)據(jù)源管理功能，可定義好API 對應(yīng)Base URL(主域)并對其進行管理，大屏組件編輯數(shù)據(jù)源時可直接引用對應(yīng)API Base URL 隨后僅編輯對應(yīng)請求方式、路徑、參數(shù)即可。

　　支持CSV靜態(tài)數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

　　可視化場景發(fā)布

　　支持將可視化項目對外「公開分享」，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境互通的情況下，目標(biāo)用戶無需登錄系統(tǒng)可直接查看分享出的可視化項目。

　　支持將可視化項目對外「加密分享」，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境互通的情況下，目標(biāo)群體需根據(jù)設(shè)定好的訪問密碼，方可查看分享出的可視化項目。

　　支持將當(dāng)前環(huán)境大屏下載、導(dǎo)出形成大屏文件包，并可提供給其他環(huán)境復(fù)用。

　　支持將本產(chǎn)品其他環(huán)境設(shè)計或配置好的可視化場景應(yīng)用快速導(dǎo)入當(dāng)前產(chǎn)品環(huán)境，且包含大屏內(nèi)數(shù)據(jù)源及其他資源配置信息，以提升大屏開發(fā)效率。

　　流媒體標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)碼和分發(fā)

　　平臺通過標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)碼處理器實現(xiàn)對IP視頻碼流的標(biāo)準(zhǔn)化處理，支持對信號進行標(biāo)注處理，可兼容各種不同編碼格式的IP視頻接入顯示，支持對非H.264、MPEG4格式的碼流強制轉(zhuǎn)碼為標(biāo)準(zhǔn)格式，支持對提供Windows版SDK或者協(xié)議文檔的IP信號源進行二次開發(fā)接入處理，單臺能力不低于18路1080p@30 H.264。

　　轉(zhuǎn)碼處理器在標(biāo)準(zhǔn)流媒體轉(zhuǎn)碼基礎(chǔ)上，支持對信號畫面的標(biāo)注，實現(xiàn)會商研討交互等協(xié)作功能。

　　轉(zhuǎn)碼處理器支持以集群方式實現(xiàn)能力擴展，支持動態(tài)添加或刪去，支持任務(wù)負載均衡。

　　可視化流程調(diào)度

　　系統(tǒng)支持對各類應(yīng)用流程進行預(yù)案配置和管理，具體功能包括：

　　流程/預(yù)案資源管理

　　支持流程/預(yù)案資源同步，支持流程/預(yù)案資源列表查詢，支持流程/預(yù)案資源增刪改查，支持流程/預(yù)案資源保存，支持流程/預(yù)案資源目錄管理。

　　流程/預(yù)案控制

　　流程/預(yù)案集成：集成模式和延時操作, 能夠按照指定的順序和間隔時間來控制控制室內(nèi)所有的顯示屏設(shè)備、環(huán)境設(shè)備和計算機的應(yīng)用程序、文檔等。

　　流程步驟可視化

　　根據(jù)需求，進行預(yù)案化配置，綁定模式和步驟形成流程化控制界面，并支持對每個流程步驟增加對應(yīng)圖片及講解詞。

　　多種方式控制流程/預(yù)案

　　流程自動啟動后，支持自動播放、停止、暫停和恢復(fù)。

　　支持手動和定時啟動，定時執(zhí)行。

　　基礎(chǔ)應(yīng)用支撐模塊

　　用戶管理

　　管理員可以通過管理中心的操作菜單進入用戶管理界面，實現(xiàn)對用戶信息的添加、修改和刪除功能。

　　角色管理

　　角色是一組權(quán)限相同的用戶，通過角色對用戶權(quán)限進行管理更加方便。

　　管理員可以通過管理中心進入角色管理，在角色管理功能模塊中，可以實現(xiàn)對對角色的添加、修改和刪除功能。

　　系統(tǒng)日志

　　提供調(diào)試級別的系統(tǒng)日志和功能邏輯的業(yè)務(wù)日志，日志格式包括操作時間、操作人員、歸屬模塊、操作內(nèi)容或異常信息、歸屬IP和備注等。

　　配套硬件設(shè)備

　　資源管理服務(wù)器

　　根據(jù)類似業(yè)務(wù)量和環(huán)境，建議最少配置一臺統(tǒng)一資源管理服務(wù)器作為平臺數(shù)據(jù)存儲和服務(wù)的處理單元，可以采用物理機或者云平臺虛擬機，建議配置如下：

　　(1) 處理器：性能不低于兩顆英特爾至強銀牌 4210 2.2G, 10C/20T, 9.6GT/s, 13.75M 緩存。

　　(2) 內(nèi)存：性能等不低于2條8GB RDIMM, 2666MT/s，支持內(nèi)存保護技術(shù)。

　　(3) 硬盤及陣列卡：存儲容量不低于8TB。如物理機配置，建議4*2TB SAS硬盤，配置磁盤陣列卡，支持RAID0,1,10。

　　(4) 網(wǎng)卡：配置1塊2*GE以太電口卡，可靈活配置為2*10GE光口網(wǎng)卡。

　　調(diào)度管理服務(wù)器

　　根據(jù)類似業(yè)務(wù)量和環(huán)境，建議最少配置一臺調(diào)度管理服務(wù)器作為平臺的信令調(diào)度單元，可以采用物理機或者云平臺虛擬機，建議配置如下：

　　(1) 處理器：性能不低于兩顆英特爾至強銀牌 4210 2.2G, 10C/20T, 9.6GT/s, 13.75M 緩存。

　　(2) 內(nèi)存：性能等不低于2條8GB RDIMM, 2666MT/s，支持內(nèi)存保護技術(shù)。

　　(3) 硬盤及陣列卡：配置高速存儲硬盤，實際可用容量為1TB以上。如物理機配置，建議2*800G SSD硬盤，配置磁盤陣列卡，支持RAID0,1,10。

　　(4) 網(wǎng)卡：配置1塊2*GE以太電口卡，可靈活配置為2*10GE光口網(wǎng)卡。

　　單向安全數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)

　　在指揮中心的應(yīng)用中往往存在的數(shù)據(jù)安全性和調(diào)度靈活性的矛盾。一方面，必須確保指揮中心的數(shù)據(jù)安全做到信息不外泄，要求保證指揮調(diào)度網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等不同安全等級網(wǎng)絡(luò)間物理隔離互相不連通。另一方面，要進行大數(shù)據(jù)層分析和研判，又必須匯聚跨網(wǎng)絡(luò)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的網(wǎng)閘等設(shè)備無法滿足合規(guī)性要求，光閘又存在吞吐率低、不支持流式數(shù)據(jù)等問題。

　　通過采用單向安全數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)，借助于單向可見光傳輸技術(shù)，實現(xiàn)在合法合規(guī)并確保安全的情況下，實現(xiàn)對文件、視頻流等信息類型的并行傳輸，并且將傳輸速率提升到1Gbps，滿足指揮調(diào)度的場景化應(yīng)用需求。單向安全數(shù)據(jù)交換網(wǎng)關(guān)在兩個不同密級且需要進行數(shù)據(jù)交換的場景中進行使用，如政務(wù)外網(wǎng)和指揮調(diào)度私網(wǎng)，指揮調(diào)度私網(wǎng)和IOT網(wǎng)(一般是基于城域網(wǎng)的VPN網(wǎng))。

　　流媒體服務(wù)器

　　流媒體服務(wù)器實現(xiàn)對IP視頻碼流的標(biāo)準(zhǔn)化處理，對信號進行標(biāo)注處理，兼容各種不同編碼格式的IP視頻接入顯示，對非H.264、MPEG4格式的碼流強制轉(zhuǎn)碼為標(biāo)準(zhǔn)格式，對提供Windows版SDK或者協(xié)議文檔的IP信號源進行二次開發(fā)接入處理，單臺能力不低于18路1080p@30 H.264。

　　流媒體服務(wù)器支持以集群方式實現(xiàn)能力擴展，動態(tài)添加或刪去，任務(wù)負載均衡。直播、推流功能，實現(xiàn)平臺資源推流到門戶，門戶實時資源推流到資源池共享。RTMP協(xié)議輸出、HTTP-FLV協(xié)議輸出、HLS協(xié)議輸出、RTSP協(xié)議輸出。

　　大屏高分渲染服務(wù)器

　　大屏渲染服務(wù)器是針對超高分辨率下應(yīng)用程序開發(fā)、運行而設(shè)計制造的專業(yè)圖形工作站。滿足服務(wù)監(jiān)控大廳海量信息高分呈現(xiàn)的要求。

　　(1)計算能力

　　不低于CPU Intel Sandy Bridge微架構(gòu)和32mn工藝;單CPU中集成內(nèi)核：每CPU包含8枚內(nèi)核，16線程;

　　降低CPU多核心間數(shù)據(jù)交換的延遲：CPU內(nèi)部采用環(huán)形總線(Ring Bus)連接各個CPU核心和L3緩存;在雙CPU之間使用兩條最高速率不低于8.0GT/s的QPI互聯(lián)，降低多核心之間數(shù)據(jù)交換的延遲;

　　提升外設(shè)間數(shù)據(jù)傳輸效率：CPU內(nèi)集成4路內(nèi)存通道;CPU中直接集成PCI-E3.0接口，CPU與外設(shè)間傳輸率不低于8GT/s。

　　指令擴展集，提升浮點運算能力：支持intel Advanced Vector Extensions (Intel AVX)擴展指令集。浮點運算單元擴展到256bits。

　　(2) 超高分辨率的顯示輸出

　　顯示部分采用NVIDIA的GPU架構(gòu)(Kepler)，部署超高分辨率應(yīng)用程序：每輸出通道不低于3840x3840分辨率輸出;多顯卡之間支持硬件幀同步，保證超高分辨率輸出下的圖像同步，避免撕裂。

　　全景抗鋸齒：提供最高 64 倍速 FSAA ，大幅減少視覺偽像或「鋸齒」現(xiàn)象 。

　　包含Shader Model 5.0的GPU曲面細分引擎：在不犧牲性能的情況下即可呈現(xiàn)出影院級畫質(zhì)的環(huán)境與場景。

　　16K 紋理和渲染處理：能夠從 16K x 16K 的表面采集紋理并對這些表面進行渲染，有利于那些需要最高分辨率和最高圖像質(zhì)量的處理任務(wù)。

　　兼容性 ：Shader Model5、OpenGL 4.3、OpenCL 1.1、Microsoft DirectX 11。

　　應(yīng)急指揮顯示大屏子系統(tǒng)

　　大屏顯示技術(shù)選型

　　目前市面上主流的大屏幕拼接顯示技術(shù)分為：DLP拼接顯示技術(shù)、小間距LED拼接顯示技術(shù)和LCD液晶拼接顯示技術(shù)，因此以下三種拼接顯示技術(shù)進行比較選型：

　　LCD(LiquidCrystalDisplay)液晶拼接顯示技術(shù)：采用液晶屏作為拼接單元，配套圖像控制器構(gòu)成的大屏幕顯示系統(tǒng)。

　　DLP(Digital Lighting Progress)拼接顯示技術(shù)：在背投單元內(nèi)部設(shè)置一部投影機，光源發(fā)出的圖像經(jīng)透鏡放大后通過鏡片反射投影到屏幕背面，就是背投，由多塊背投單元以及配套圖像控制器構(gòu)成的大屏幕顯示系統(tǒng)。

　　小間距LED(Light Emitting Diode)拼接顯示技術(shù)：由多塊小間距LED顯示屏以及與之對應(yīng)的圖像控制器構(gòu)成的大屏幕顯示系統(tǒng)。目前市場主流的小間距LED產(chǎn)品根據(jù)封裝工藝又分為SMD和COB兩大類。

　　由于LCD液晶拼接縫較大，最小僅能做到2mm左右,不能滿足運行中心精細化的圖像顯示要求，因此以下主要對DLP拼接顯示技術(shù)和小間距LED顯示技術(shù)(SMD和COB封裝工藝)進行比較選型。

　　DLP拼接技術(shù)

　　DLP(Digital Lighting Progress)的技術(shù)原理很簡單，在背投單元內(nèi)部設(shè)置一部投影機，光源發(fā)出的圖像經(jīng)透鏡放大后通過鏡片反射投影到屏幕背面，就是背投。

　　優(yōu)點：單位平方米內(nèi)顯示分辨率高，近距離觀看不影響畫面顯示效果。亮度柔和，長時間觀看舒適度好。

　　缺點：拼接縫隙雖然能夠達到0.3mm左右，對文字圖像的屏蔽很小，基本沒什么影響，但還是能夠看得到拼接縫隙。拼接顯示單元體積較大，所需安裝部署場地較大，結(jié)合實際場地需要在大屏幕后方留出足夠的維護空間。背投容易受環(huán)境光影響，產(chǎn)生屏幕反光。

　　基于SMD的LED拼接技術(shù)

　　基于SMD的LED拼接技術(shù)，是采用表貼技術(shù)，先把燈芯封裝成燈管，再用高溫回流焊把燈管通過金屬介質(zhì)焊接在PCB板上，再封裝形成顯示單元，最后拼接成大屏。

　　優(yōu)點：高亮度情況下，圖像高對比度、高色彩還原能力顯示效果優(yōu)。拼接縫隙能夠達到0.01mm左右，基本看不到拼接縫隙。體積小所需場地空間小，大屏幕后方所需維護空間很小，必要時可支持貼墻安裝。

　　缺點：基于SMD的小間距LED采用點光源設(shè)計且亮度高，長時間觀看舒適度。降低輸出亮度會損失灰度，影響顯示效果。制造過程的高溫回流焊和表面防護能力差，導(dǎo)致死燈幾率高，整體故障率較高。

　　基于倒裝COB的LED拼接技術(shù)

　　基于倒裝COB的LED拼接技術(shù)，將發(fā)光芯片以倒置無焊線方式固定在PCB板上，再封裝形成顯示單元，最后拼接成大屏。倒裝COB封裝技術(shù)是由我國主導(dǎo)的技術(shù)，被列入國家科技部“十三五”重大課題項目。

　　優(yōu)點：除了具備SMD小間距圖像效果好、視覺無拼縫、前維護貼墻安裝等優(yōu)勢外，還實現(xiàn)了面光源顯示，可滿足長時間觀看需求;同時表面防護性較好，可達到IP65級別;解決了傳統(tǒng)SMD死燈率高和故障率高的問題。

　　缺點：新技術(shù)處于普及的初步階段，成本較高;單元拼接容易造成拼接區(qū)域的亮暗線等問題，需要結(jié)合校正控制等技術(shù)，確保顯示一致性。

　　SMD小間距、COB小間距和DLP拼接顯示方案對比

　　綜合以上分析，從技術(shù)先進性、產(chǎn)品的適用性、整體可靠性和可用性等方面綜合評估，推薦采用基于倒裝COB的LED小間距產(chǎn)品作為本次系統(tǒng)建設(shè)的優(yōu)選產(chǎn)品。

　　應(yīng)急指揮顯示大屏設(shè)計

　　根據(jù)《視頻顯示系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50464-2008)、《視頻顯示系統(tǒng)工程測量規(guī)范》(GB/T50525-2010)以及《電影院建筑設(shè)計規(guī)范 JGJ58-2008》標(biāo)準(zhǔn)，我們在設(shè)計LED拼接大屏尺寸時應(yīng)重點考慮以下幾點：

　　點間距：滿足現(xiàn)場較高清晰度的圖像顯示，根據(jù)LED點距與視距的關(guān)系合理選配拼接屏的LED像素點間距規(guī)格產(chǎn)品;

　　視角：依據(jù)現(xiàn)場坐席布局，滿足與會人員在觀看LED拼接大屏上所顯示的圖文信息時應(yīng)擁有較好的可視角度范圍、較佳的視覺距離，其值應(yīng)符合相關(guān)國標(biāo)設(shè)計規(guī)范要求;

　　屏幕尺寸：根據(jù)現(xiàn)場實際空間尺寸布局來合理設(shè)計LED拼接屏的整體尺寸，寬高比例、安裝高度等。

　　點間距和視距設(shè)計分析

　　當(dāng)前主流的LED小間距顯示屏的點間距分別有P1.8mm，P1.5mm，P1.2mm，P0.9m，P0.7mm等。LED顯示屏根據(jù)可視距離的不同需使用不用型號間距的LED顯示屏，具體點間距和視距分析如下：

　　人眼觀看遠處相鄰兩個物體時，當(dāng)人眼無法分辨出是兩個物體時的視角通常為1.5′視角即為人眼的最大分辨力，所處的位置與物體的距離為最大視距。

　　而對于LED顯示產(chǎn)品而言，觀眾要觀看平滑的圖像，因此觀眾對于屏幕相鄰像素點的分辨力，就是觀看屏幕的最小視距。即前排坐席應(yīng)該在最小視距以外，人眼的最大分辨能力，通常為1′視角。

　　圖中d代表像素間距，L代表視距，?角即為1′視角，通過三角函數(shù)計算：

　　L =d/2/tg(θ/2)=2200d

　　LED顯示屏采用的是空間混色法，像素之間具有光融合作用，最小視距實際落在最大分辨能力的黃金分割點上 ，因此

　　推薦視距L1=L/0.618

　　根據(jù)以上公式得出如下幾款產(chǎn)品的最小視距和建議視距：

　　LED顯示產(chǎn)品視距分析表

　　整屏視角和尺寸設(shè)計分析

　　整屏視角設(shè)計

　　根據(jù)人體工程學(xué)研究，人眼的視角極限大約為垂直方向150度，水平方向230度。人眼視覺在10度是敏感區(qū)，10～20度可以正確識別信息，20～30度對動態(tài)東西比較敏感，當(dāng)圖像的垂直方向視角為20度，水平方向的視角為35度時，就會有非常好的視覺臨場感，而且也不因為頻繁轉(zhuǎn)動眼球造成疲倦。

　　水平面內(nèi)視野分析

　　垂直面內(nèi)視野分析

　　根據(jù)運行中心日常應(yīng)用情況，原則上建議在主操作區(qū)上，針對大屏關(guān)鍵顯示區(qū)域的水平視角不超過75度，垂直視角不超過40度;針對整屏顯示區(qū)域的水平視角不超過120度。在兩側(cè)最邊緣工作位上，針對大屏關(guān)鍵顯示區(qū)域的水平視角最小不低于30度，垂直視角不超過40度。

　　整屏尺寸設(shè)計

　　以17000mm(寬)*8000mm(深)*4600mm(高)的指揮中心空間為例，為充分利用空間尺寸，結(jié)合在運行中心的大屏展示特性和日常工作監(jiān)測觀看的應(yīng)用習(xí)慣，建議做如下設(shè)計：

　　水平尺寸和視角設(shè)計：在現(xiàn)有空間環(huán)境下根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范，在主操作區(qū)約4.16m視距下，為確保水平視角不超過75度，建議屏幕寬度約為12.2米。

　　垂直尺寸和視角設(shè)計：在現(xiàn)有空間環(huán)境下根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范，在主操作區(qū)約4.16m視距下，為確保垂直視角不超過40度，大屏幕的底邊距離的高度應(yīng)符合視線無遮擋的要求，觀眾坐在座位上眼睛距地面的高度宜取值在1100mm左右同時也是視頻會商系統(tǒng)主視角攝像機的最佳高度。綜合上述垂直視角因素，大屏幕底邊距離地面高度應(yīng)≥1.2m，大屏幕上邊緣距離地面高度4.6m，因此大屏、最大高度建議約為3.4米。

　　大數(shù)據(jù)一張圖指揮應(yīng)用分析

　　應(yīng)急指揮中心大屏主要用于日常監(jiān)測、應(yīng)急指揮和節(jié)假日保障等情況下，因此基于GIS基礎(chǔ)的應(yīng)用是不可或缺的。為充分發(fā)揮大屏“橫向到邊、縱向到底”的全局化的精準(zhǔn)調(diào)度支撐要求，原則上本期屏幕設(shè)計需要滿足在整屏一張圖情況下，完整展示總長為48KM的南北縱向城市主干道，且在不進行放大情況下可以看到十字路口等關(guān)鍵區(qū)域標(biāo)識并展示關(guān)鍵監(jiān)控和誘導(dǎo)設(shè)備的點位。

　　根據(jù)以上目標(biāo)，參考地圖地面分辨率和比例尺的關(guān)系(如下圖，以天地圖為例)，在13級地圖的情況下，可基本滿足在屏幕上較為清晰展示收費站、服務(wù)區(qū)等關(guān)鍵區(qū)域信息點的地圖瓦片圖。同時，為確保整屏可以完整展示48km城市主干道，那么該區(qū)域需要的分辨率約為2512px。

　　根據(jù)以上測算，同時參考日常應(yīng)用，需要在頂部設(shè)置預(yù)警滾動字體區(qū)域顯示值班態(tài)勢等信息，在地圖上疊加實時預(yù)警信息等輔助顯示區(qū)域，LED顯示屏的垂直分辨率建議達到3600px。根據(jù)本期大屏3.4M尺寸設(shè)計，本次推薦配置為LED大屏的點間距最低配置為P0.8-P0.9規(guī)格產(chǎn)品，整屏分辨率≥12800*3600。同時需要配置專門針對大屏及高分GIS應(yīng)用的渲染服務(wù)器，以滿足點對點渲染要求，確保整屏顯示效果。

　　顯示單元設(shè)備選型

　　顯示單元設(shè)備性能要求

　　為了保障大屏幕顯示系統(tǒng)的可靠性、先進性，并且可實施、方便維護等需求，本期提供的設(shè)備滿足以下性能要求：

　　圖像顯示性能

　　LED顯示屏可實現(xiàn)亮度、對比度、色度調(diào)節(jié)、視覺修正，支持視頻降噪、運動補償、色彩變換等功能。

　　LED顯示屏像素光強、模塊亮度均勻度≥98%，顯示畫面純凈完整，亮度、色度逐點可調(diào)。

　　LED顯示屏刷新率為圖像每秒鐘顯示數(shù)據(jù)被重復(fù)的次數(shù)，高速的刷新頻率可完全適應(yīng)高速攝影機和高清電視轉(zhuǎn)播需要，顯示屏的刷新率3840Hz，幀率60Hz可與電腦同步刷新，攝取畫面穩(wěn)定無波紋無黑屏，應(yīng)對動態(tài)顯示畫面，圖像邊緣清晰，將圖像信息準(zhǔn)確真實地還原。色溫從3000到10000K寬幅的色溫可調(diào)。

　　LED顯示屏具備低亮高灰技術(shù)，LED屏在30%亮度的情況下，灰度等級保持良好，圖像畫面細節(jié)清晰可見，色彩均勻、正常。

　　LED顯示屏具備藍光過濾功能，確保在室內(nèi)低亮度環(huán)境下長時間觀看不損傷眼睛。

　　LED 顯示屏、各LED 顯示單元及相鄰單元的色度不均勻性均不大于0.01。

　　LED顯示屏拼接后光滑平整，更耐撞耐磨，沒有燈腳裸露問題，可以擦拭清潔，維護簡單便捷。

　　LED顯示屏具有高色域覆蓋率。色域覆蓋率是表征一款顯示屏對色彩的還原能力，常用其三基色構(gòu)成的三角形區(qū)域面積相對NTSC色域范圍面積的百分比描述;LED小間距屏幕應(yīng)達到100%N制色域覆蓋率。

　　防護性能

　　LED顯示屏幕單元應(yīng)采用一體化設(shè)計，在顯示單元表面采用膜壓防護技術(shù)，屏幕安裝平整度好，顯示屏證明和背面防護均達到IP65標(biāo)準(zhǔn)。

　　LED顯示屏箱體具備良好的通風(fēng)散熱、防腐、防潮、防霉、防震、防塵、抗電磁干擾等功能，適用于多種使用環(huán)境，可通過直接醫(yī)用酒精噴灑消毒。

　　控制驅(qū)動電路具有良好的、完備的保護功能。具體包括：過壓保護、欠壓保護、過流保護、短路保護、斷路保護、過熱保護、意外掉電保護、防高溫設(shè)計等。

　　可靠性

　　大屏幕顯示系統(tǒng)控制信號和供電電源采用冗余設(shè)計，防止發(fā)生故障時無法正常工作;

　　顯示單元之間的控制信號、電源線路采用環(huán)路連接，中間任何一處發(fā)生故障不會對整屏的顯示效果產(chǎn)生影響。

　　LED整屏拼接配置

　　希達公司倒裝小間距 COB LED顯示產(chǎn)品，全系列產(chǎn)品配套高品質(zhì)倒裝 RGB 發(fā)光芯片，采用希達先進的COB 封裝技術(shù) 以及專利校正技術(shù)，呈現(xiàn)良好的顯示 效果。箱體采用 16：9 標(biāo)準(zhǔn)比例設(shè)計，可完美匹配主流標(biāo)準(zhǔn)視頻源。

　　以本項目為例，整屏由200套顯示單元以20(列)×10(行)的方式拼接而成。規(guī)格如下：

　　每個顯示單元面積：609.6 mm (寬) ×342.9 mm (高) = 0.209㎡

　　整屏面積：609.6 mm (寬) ×20 ×342.9 mm (高) ×10

　　= 12192mm (寬) × 3429mm (高)

　　≈ 41.81㎡

　　單元性能參數(shù)如下：

　　LED控制器配置

　　通過LED控制器對LED顯示屏進行連接控制。目前LED控制器有各種類型，包含單獨發(fā)送功能、拼接發(fā)送二合一等功能，需要結(jié)合實際情況進行配置。采用希達LT系列發(fā)送控制器，設(shè)備參數(shù)如下：

　　支持HDMI 和DVI視頻信號的輸入及LOOP輸出;

　　輸入分辨率：最大1920*1200像素，支持分辨率任意設(shè)置;

　　單卡最大帶載面積：230萬像素，最寬可達4096點，或最高可達2560點;

　　6路千兆網(wǎng)口輸出，支持上下、左右及混合型任意拼接;

　　雙USB2.0高速通訊接口，用于電腦調(diào)試和卡間級聯(lián);

　　支持多發(fā)送器任意拼接級聯(lián)，嚴(yán)格同步;

　　支持百兆網(wǎng)口控制;

　　支持亮度和色溫調(diào)節(jié);

　　支持低亮高灰;

　　支持HDCP。

　　LED顯示屏配電柜

　　配電柜根據(jù)LED顯示屏的平方數(shù)進行配套設(shè)計，LED顯示屏的每平方米600W的峰值功耗進行設(shè)計，同時考慮適當(dāng)冗余，因此本期建議采用的配電柜功率不低于30KW。因LED顯示屏由大量開關(guān)電源供電，容性負載，在屏體啟動時，瞬間電流極大，易對電網(wǎng)形成沖擊，造成用電設(shè)備的損壞，因此本項目配備帶分布逐級上電功能的配電柜。根據(jù)項目實際需要可以選用具有遠程控制功能或帶有PLC控制功能的配電柜，具有PLC控制功能的配電柜更加智能化，并可使用軟件遠程操作LED顯示屏及屏內(nèi)空調(diào)、風(fēng)機等設(shè)備的開關(guān)，實現(xiàn)對整套系統(tǒng)的無人值守管理。

　　產(chǎn)品視圖

　　產(chǎn)品特點

　　1、可靠的工業(yè)結(jié)構(gòu)柜體內(nèi)關(guān)鍵器件全部采用國際知名品牌器件制作(如施耐德、西門子等)，控制器采用高可靠的PLC控制器，即使電腦損壞或通訊中斷，整套系統(tǒng)也能獨立運行，確保整套系統(tǒng)的萬無一失

　　2、多樣的控制模式，支持遠程客戶端軟件控制、現(xiàn)場手動應(yīng)急控制

　　3、可靠的電力保護，采用分步逐級上電的模式

　　4、便捷的計劃任務(wù)管理可設(shè)定多個定時開關(guān)的計劃任務(wù)

　　5、清晰的電源檢測可對前端屏體的電源數(shù)據(jù)進行近端和遠端的實施監(jiān)測。

　　全融合信號調(diào)度子系統(tǒng)

　　信號調(diào)度系統(tǒng)選型分析

　　與傳統(tǒng)的高清視頻矩陣、拼接控制器架構(gòu)相比，分布式管理系統(tǒng)具備以下優(yōu)勢：

　　分布式系統(tǒng)的各個節(jié)點僅通過雙絞線就能夠?qū)崿F(xiàn)連接，并且節(jié)點設(shè)備體積易于安裝能夠在源端設(shè)備或顯示設(shè)備就近安裝，與傳統(tǒng)架構(gòu)相比節(jié)省了大量的音頻、視頻線纜，布線簡單且節(jié)省線纜投資;

　　在整個運行中心的整體系統(tǒng)中，分布式管理系統(tǒng)的某個輸入/輸出節(jié)點出現(xiàn)故障并不影響其他設(shè)備信號顯示及控制系統(tǒng)的正常運行，所有輸入/輸出節(jié)點均支持現(xiàn)場快速更換，系統(tǒng)可自動識別新的處理器設(shè)備并投入運行，使故障維護時間縮到最短，與傳統(tǒng)架構(gòu)圖像由矩陣和拼控設(shè)備集中處理的方式相比，分布式管理系統(tǒng)具備更高的可靠性;

　　分布式管理系統(tǒng)節(jié)點能夠根據(jù)輸入輸出源端設(shè)備、顯示設(shè)備的數(shù)量任意擴展，并且節(jié)點設(shè)備支持任意信號類型、設(shè)備即插即用，與傳統(tǒng)架構(gòu)的固定最大輸入輸出路數(shù)、固定信號源類型的方式相比，分布式系統(tǒng)擴展能力更強、信號接入更加方便靈活。分布式管理系統(tǒng)所有的視頻信號源，包括RGB信號，視頻信號，高清視頻信號，音頻信號等，均被編碼為統(tǒng)一的碼流格式，在以太網(wǎng)上傳輸，所有影像碼流通過以太網(wǎng)交換機實現(xiàn)與顯示輸出節(jié)點靈活連接，并且分布式管理系統(tǒng)管理軟件集成了集中控制功能、音視頻傳輸切換功能、大屏拼接處理功能和KVM坐席協(xié)作管理功能，使得系統(tǒng)在兼容性方面、系統(tǒng)協(xié)同功能、各類信號管理控制功能等都比傳統(tǒng)架構(gòu)更完備。

　　分布式管理系統(tǒng)功能強大，分布式交互系統(tǒng)滿足可視化、互聯(lián)互通、系統(tǒng)對接等的需求，分布式坐席協(xié)作系統(tǒng)簡單快捷的操作體驗，大大降低操作人員工作強度，提升指揮決策效率，并且實施和維護簡便。

　　綜上所述，本項目建議采用分布式管理系統(tǒng)實現(xiàn)運行中心圖像信號、音頻信號、控制信號的處理和管理控制。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　前端采集部分：系統(tǒng)支持各類型信號的接入，如：指揮大廳內(nèi)的桌面媒體盒、以及能接入本地音視頻系統(tǒng)的DVI信號或HDMI信號等。為減少壓縮損失，達到4:4:4的高保真還原能力，要求采用無損壓縮算法技術(shù)進行信號采集和傳輸。同時可根據(jù)采集設(shè)備分布情況，靈活選配1路、2路、4路等不同規(guī)格設(shè)備，以減少故障節(jié)點，降低故障風(fēng)險。

　　傳輸控制部分：前端坐席接收終端音視頻數(shù)據(jù)及控制信號通過網(wǎng)線進入監(jiān)控大廳分布式系統(tǒng)交換機，再傳輸?shù)阶l(fā)送終端，輸出控制信號到業(yè)務(wù)電腦主機，實現(xiàn)前端操作員對后端業(yè)務(wù)電腦主機的遠程訪問操作。

　　顯示輸出部分：監(jiān)控大廳大屏配套綜合調(diào)度處理器支持接收各分布式節(jié)點及各類視頻信號源的接入顯示，可實現(xiàn)信號推送上屏，任意分割，開窗漫游，圖像疊加，任意組合顯示，圖像拉伸縮放以及顯示模式設(shè)置保存調(diào)用等一系列功能。本期需要進行整屏一張圖展示，對無損壓縮信號進行解碼并融合輸出，對畫面同步性要求較高，輸出單元要求采用FPGA無操作系統(tǒng)硬件架構(gòu)，具備整屏同步保障技術(shù)，在12800*3600@30fps分辨率情況下，快速變化的畫面不會出現(xiàn)撕裂、錯位等現(xiàn)象。

　　主要功能

　　分布式調(diào)度控制系統(tǒng)是一種基于網(wǎng)絡(luò)交換架構(gòu)的并行數(shù)據(jù)傳輸與節(jié)點化、分散式處理的控制系統(tǒng)，主要功能包括：

　　多墻聯(lián)控

　　分布式系統(tǒng)實現(xiàn)多屏幕墻實時全控制技術(shù)，使得單臺處理器能夠同時控制多組不同分辨率的大屏幕。使用時，可以將任意通道分配到不同的工作組中，每個工作組對應(yīng)一組大屏幕，輸出統(tǒng)一的分辨率。各工作組獨立工作，統(tǒng)一管理。

　　信號預(yù)覽

　　系統(tǒng)自帶信號預(yù)覽，可以在軟件上實時查看各個輸入源狀態(tài)，方便監(jiān)控室觀察實時狀態(tài)，添加輸出節(jié)點，連接顯示器也可以實現(xiàn)60HZ高清預(yù)覽。

　　無縫切換

　　設(shè)備內(nèi)部硬件的高清信號處理機制，從原理上確保了單個或多個信號進行切換時沒有黑場間隔困擾，真正實現(xiàn)實時、無縫切換，信號在切換時采用真正的無縫切換技術(shù)，切換過程自然流暢。

　　場景輪巡

　　大屏信號的每種排列組合方式均可保存為一個場景存儲在設(shè)備內(nèi)部。場景可以自由組合,設(shè)置各自的播放時間輪巡播放。

　　4K超清

　　4K超高清采集，分辨率可達3840*2160，并往下兼容各種常規(guī)分辨率，超清畫質(zhì)細致顯示各種大分辨率地圖，路網(wǎng)態(tài)勢圖等。

　　兼容KVM坐席

　　KVM坐席通過一套或多套鼠標(biāo)鍵盤，管理多臺計算機設(shè)備，在多臺顯示器實時切換主機、協(xié)同操作。任意主機實時投屏，協(xié)同操作，為坐席人員帶來完美的全方位管控體驗。分布式系統(tǒng)可以同KVM坐席系統(tǒng)進行無縫融合，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

　　節(jié)點規(guī)劃

　　大屏應(yīng)用規(guī)劃

　　屏幕分區(qū)應(yīng)用規(guī)劃

　　根據(jù)人體工程學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)人的兩只眼睛的視野范圍是一個長寬比例為16：9的長方形，大部分業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)也都按照16:9進行設(shè)計開發(fā)，同時適配分辨率為8K、4K、1080P。因此，針對本次屏幕分區(qū)高度進行如下規(guī)劃：首先、在屏幕中心劃分出最大化的一個16:9區(qū)域作為主顯示區(qū)。其次、兩側(cè)區(qū)域根據(jù)實際應(yīng)用需要，可根據(jù)16:9的比例進行靈活劃分。

　　屏幕分區(qū)寬高比規(guī)劃

　　在日常應(yīng)用中，除滿足以上常規(guī)信號分屏模式的應(yīng)用，還可以通過配置“一屏統(tǒng)攬”資源調(diào)度系統(tǒng)來滿足各類數(shù)據(jù)應(yīng)用集成展示和一鍵調(diào)度的應(yīng)用要求。典型場景如：高分“整屏一張圖”，即在一個整屏畫面上對武大高速全路段的整體監(jiān)控和展示，可完整展示收費站、服務(wù)區(qū)等重點區(qū)域信息。數(shù)據(jù)信號混合應(yīng)用場景，可根據(jù)實際應(yīng)用需要靈活的對電腦信號畫面、視頻文件、圖表文件、數(shù)據(jù)圖表等進行自主組合，形成專題畫面。

　　GIS“一張圖”監(jiān)測

　　日常使用場景下，使用規(guī)劃如下圖所示：

　　GIS一張圖指揮-屏幕使用規(guī)劃示意

　　根據(jù)日常值班應(yīng)用情況下，運行調(diào)度中心主要用于工作人員開展日常值守業(yè)務(wù)，顯示內(nèi)容以GIS+視頻監(jiān)控應(yīng)用為主，在GIS應(yīng)用中，完整展示主干全線路暢通情況，同時疊加各類實時路況信息、告警信息，可以根據(jù)需要進行各類要素信息的點擊調(diào)用和展示。視頻監(jiān)控應(yīng)用以畫面輪詢?yōu)橹?，將現(xiàn)有監(jiān)控畫面建立輪詢預(yù)案并持續(xù)播放，實現(xiàn)對現(xiàn)場情況的實時掌控。通過資源調(diào)度系統(tǒng)，可以直接調(diào)用GIS系統(tǒng)，并配置設(shè)置動態(tài)背景效果，靈活組合各監(jiān)控畫面，形成整屏一張圖效果。

　　在節(jié)假日保障中，重點突出對值班信息、最新預(yù)警信息的監(jiān)測展示，同時結(jié)合視頻監(jiān)控技術(shù)，對重點路段、重點區(qū)域的視頻進行實時監(jiān)測。其中針對重點路段采用4K分辨率進行大范圍監(jiān)控，針對其他監(jiān)控畫面采用1080P分辨率進行還原。通過資源調(diào)度系統(tǒng)，可以設(shè)置動態(tài)背景效果，并配置飛行字幕、值班信息并對接實時預(yù)警信息進行實時告警展示，可靈活配置各監(jiān)控畫面。

　　數(shù)字孿生“一張屏”指揮

　　基于數(shù)字孿生技術(shù)，可對整個城市的三維全景進行真實復(fù)現(xiàn);并以大數(shù)據(jù)和系統(tǒng)融合為基礎(chǔ)，將城市各部門海量信息資源進行整合共享，讓高價值情報信息快速傳遞，讓各領(lǐng)域運行態(tài)勢可知可感;并可充分融合互聯(lián)網(wǎng)+、云計算、人工智能、融合通信等技術(shù)應(yīng)用，將信息、技術(shù)、設(shè)備與城市管理需求有機結(jié)合，業(yè)務(wù)覆蓋城市綜合管控、經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會治理建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)等城市管理重點關(guān)注領(lǐng)域，充分發(fā)揮態(tài)勢感知、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急指揮、展示匯報、流程管理、輔助決策等多重作用。在出現(xiàn)應(yīng)急時間情況下，實現(xiàn)跨部門聯(lián)動資源的協(xié)同指揮。支持深度整合各級別、各部門、各地區(qū)聯(lián)動資源，對大規(guī)模聯(lián)動資源進行可視化管理，并通過集成視頻會議、遠程監(jiān)控、圖像傳輸?shù)葢?yīng)用系統(tǒng)或功能接口，實現(xiàn)突發(fā)應(yīng)急情況下，按照既定的應(yīng)急預(yù)案，一鍵直呼、協(xié)同調(diào)度多方人員、物資、設(shè)施等聯(lián)動資源，實現(xiàn)跨組織部門、跨地域、跨行業(yè)的聯(lián)動協(xié)同作戰(zhàn)，“一張屏”指揮。