安心智能多媒体控制管理系统方案v1020108.docx

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安心智能多媒体控制管理系统方案v1020108

安心智能多媒体控制管理系统

技术方案

安心智能科技有限公司

2018年1月

目次

1　概况

本项目遵循XXX信息化规划与业务应用发展规划的总体要求，安心智能科技公司针对大屏幕显示系统的要求，以及结合用户的实际应用需求，运用分布式并行计算（即“云”计算）技术，集成显示墙拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术等，专为指挥控制中心研制出一套技术先进、功能完善、性能稳定、扩展方便的交互式多媒体信息管理系统（以下简称“本系统”），帮助用户建立科学高效、及时准确、全面协同优化、可视化的综合信息指挥中心系统。

安心分布式多媒体控制管理平台，是安心智能科技有限公司最新推出的，分布式、网络化、数字化的显示控制与拼接系统，适用于各种领域的大屏幕拼接控制、中控平台管理与整合、海量IPCamera数据处理与海量云数据的综合显示管理平台。

该系统以全网络交换的视频信息采集设备为基础，网络交换机为核心，模块化、节点式数据采集方式，相互独立而又逻辑整合的解码输出，通过丰富的管理软件平台、多样化的操控模式，以及海量数据和第三方设备接入能力，为各行业用户提供灵活、便捷、可靠的多媒体应用方案。

2　需求分析

目前指挥中心部署设备如下：

显控台4个；

1套大屏显示系统；

1套电子沙盘；

1套交互式视频控制系统及网络交换机。

3　交互式多媒体控制管理系统产品简介

3.1　安心分布式多媒体控制管理平台

安心分布式多媒体控制管理平台是安心智能公司最新一代的多元视频和多音频控制处理系统，该系统与传统处理器的最大区别在于它是一种全数字化和全网络化的处理系统，信号在IP网络中传输和显示过程中以数字量的形式存在。

该系统由多媒体高清输入接口机、输出接口机、网络媒体应用服务平台（选配）、环境控制接口机、高清音频接口机、用户控制平台和数据交换系统等构成，整个系统采用分布式结构，各设备之间的连接通过千兆网络实现。

安心分布式多媒体控制管理平台各设备之间通过千兆网络进行连接，突破了传统显示和拼接对于信号输入显示的方式（网络流媒体视频信号需要用硬件编解码设备，将流媒体信号还原解码处理，再还原成复合视频信号方可输入处理显示），支持H.264和MPEG-2/4、MJPEG等压缩编码标准的数字IP流媒体视频信号的直接输入和处理功能，对于IP流媒体视频的输入没有数量限制，只需要接入IP网络即可。

监控中心大屏幕可轻松实现同时高达9999路IP流媒体视频信号同时显示；单屏可实现4路、9路或16路画面的同时显示；所有画面窗口均可按照用户的需要任意排布，随意移动、叠加等自定义显示方式。

安心分布式多媒体控制管理平台中多台音视频采集处理器采用并行工作架构，每台采集处理器能够有效的分担整个处理器系统的工作负荷，从而使整个处理器系统的工作稳定性和处理速度成倍的提升。

系统应用中高达115200×4320分辨率的高分画面可以实现整墙同步刷新速度≤1s。

3.2　大屏幕显示管理控制软件功能概述

大屏幕显示管理控制软件简介采用全中文界面，操作简洁，可以对所有显示信号和显示模式进行各种灵活控制；可以进行单屏显示、跨屏显示、分区显示和整屏显示；支持多用户操作和管理；可以在大屏幕任意位置显示各种输入信号，包括模拟视频信号、数字IP流媒体信号、RGB信号和网络信号，并且可以进行无级缩放和窗口叠加操作；也可以根据用户的需要设定不同的显示区域，并在显示区域内指定显示各种信号。

同时可以预先设定多组显示模式和显示预案，随时提供调用，并支持实时回显功能。

1）分布式架构

本系统以网络交换机为核心，所有输出输入接口机全部独立化、模块化、数字化处理与显示；彻底避免了模拟线缆带来的长线衰减与噪声干扰；可支持任意规模拼接显示并任意扩展，不再受限于传统控制方式硬件性能瓶颈，以及嵌入式架构通道数量有限等缺陷；系统构建快捷方便，整个控制系统仅需网络环境建设，无需大量RGB线缆使用，大大节省了施工时间和施工难度，节省线材成本，硬件维护做到电话沟通及教及会。

2）信号源支持类型

本系统对于信号源的支持，几乎涵盖市面上常见的类型，可满足大多数客户对不同信号采集的需求。

✓模拟/数字RGB信号

✓模拟标清视频信号

✓模拟/数字高清视频信号

✓IP流媒体信号

✓网络视频信号

✓超高分辨率图像

3）灵活的外设控制功能

本系统可定制开发支持各种类型外部设备的控制功能，实现大屏幕显示应用领域完美的第三方设备支持；

✓视频矩阵、RGB矩阵、网络/光纤矩阵Creator/Crestron/AMX等第三方触摸中控设备

✓投影机、DLP光机/LCD控制模块控制，实现开关机、通道切换、参数调整等

✓会议室环境量控制（灯光/音响/窗帘/幕布等）

4）运行海量应用程序：

windows的开放平台允许用户运行海量应用程序，全面满足客户的各方案需求；同步兼容多种程序格式：

（如GIS、GPS、SCADA、DCS组态软件、可视化软件、Office等）所有应用程序，可实时互动、显示不需要外接若干个客户端计算机实现该功能；

5）拥有超高清的输入输出：

显卡GPU模式连接显示墙，画面实现点对点还原，支持4k超高清输出，3D场景实时显示，最大限度的利用拼接屏幕高像素的优势，画面逼真震撼。

相对于其他使用FPGA的产品，无法实现点对点还原，显示直接通过输入卡的方式映射，全屏放大后画面模糊，清晰度下降，无法满足大屏建设要求。

6）支持海量的IP流监控信号直接接入：

支持全制式CVBS（如NTSC、PAL、SECAM等制式）、S-VIDEO和H.264、MPEG-2/4、MJPEG等压缩编码方式的数字IP流媒体视频信号的直接接入处理显示，不能额外配置高清解码器、网络数字矩阵或流媒体服务器等设备。

7）分布式处理架构，融合优势，更便捷管理：

基于分布式网络架构，决定了它可以灵活的跨越空间距离的限制，网络布线，施工便捷，重要时刻可以快速的取得核心数据。

系统主打的搜索引擎可以帮助用户快速的在海量信号源中定位所需要的内容，再也不需要面对无数缩略图和繁复的表格，一个关键词就可以将所需信号源准确定位。

改变了传统采集到显示的复杂应用方式，融合并深化现有物理形态的分布式拼接系统，从底层实现信号采集与显示的网络技术分布式形态，达到图像拼接显示与信号处理统一管理。

3.3　系统设计

3.3.1　系统组成

根据用户需求，整个系统组成如下：

表格1指挥中心设备组成

序号

名称

部件名称/品牌

品牌

型号及技术参数

组件数量

整件数量

单位

1

双屏操控台1

台体

定制

定制压铸铝件机壳1套/

1

1

套

2

显示部件

定制

21.5寸双屏电容触摸显示器（10点电容触摸零压力，两个屏采用同一块触摸屏，外观是一个整体，实际分开操作）

2

3

操控部件

定制

键盘1台/轨迹球鼠标1台/DVI分配器2台/中央处理系统1套/信号处理系统1套/指纹控制器处理系统一套/

1

4

主机部件

定制

4U机架式机箱/i97900X10核20线程主频3.3GHz/32GDDR4内存/NVIDIAGTX1060显卡/256G固态硬盘，1T机械硬盘不小于/2路100/1000Mbps以太网络接口

1

5

其它

定制

定制线缆航空插头1批/包装（木托、规格书、说明书、合格证）1套/售后服务质保卡1年

1

6

双屏操控台2

台体

定制

定制压铸铝件机壳1套/

1

3

套

7

显示部件

定制

21.5寸双屏电容触摸显示器（10点电容触摸零压力，两个屏采用同一块触摸屏，外观是一个整体，实际分开操作）

2

8

操控部件

定制

键盘1台/轨迹球鼠标1台/DVI分配器2台/中央处理系统1套/信号处理系统1套/指纹控制器处理系统一套/

1

9

主机部件

定制

4U机架式机箱/i74770K4核8线程主频3.5GHz处理器/8GDDR4内存/NVIDIAGTX1060显卡/256G固态硬盘，1T机械硬盘不小于/2路100/1000Mbps以太网络接口

1

10

其它

定制

定制线缆航空插头1批/包装（木托、规格书、说明书、合格证）1套/售后服务质保卡1年

1

11

会商指挥桌

台体

定制

外观定制/铝合金与钣金定制机壳/65寸显示器电动翻转装置/15.6寸电容触摸屏电动翻转装置）

1

1

套

12

显示部件

定制

加固65寸红外触摸显示器

1

13

定制

加固15.6寸电容触摸屏

2

14

操控部件

定制

DVI分配器3台/网络交换机1台/电源时序器1台/中央处理系统1套/信号处理系统1套

1

15

主机部件

定制

4U机架式机箱/i97900X10核20线程主频3.3GHz/32GDDR4内存/NVIDIAGTX1060显卡/256G固态硬盘，1T机械硬盘不小于/2路100/1000Mbps以太网络接口

3

16

其它

定制

线缆采用航空插头/包装（木托、规格书、说明书、合格证）/售后服务质保卡1年

1

17

服务器

浪潮

NF5270

2颗E5-2680v2（2.4GHz/14c）处理器\8条16GTRuDDR4内存PC4-19200CL172400MHzLpRDIMM\集成4个千兆网\1*16GbFC双端口HBA卡\4块600GB10K12GbpsSAS企业级硬盘\1*RAID控制器，1GB缓存，支持12Gbps，配电池\光驱\2*电源\机架式安装滑动导轨

1

2

台

18

网络交换机

锐捷

RG-S2928G-EV3

24个10/100Base-TX以太网端口,交流供电

1

1

台

19

55寸2×3拼接屏

显示部件

定制

尺寸：

55寸

拼接缝隙：

3.5mm

分辨率：

1920*1080

屏幕：

450cd/m2

接口：

支持DVI、HDMI、VGA等信号格式

对比度：

3500：

1

可视角度：

178°（H）/178°（V）

亮度：

500流明

外形尺寸：

1213.5mmx684.3mm

6

1

套

20

支架部件

定制

壁挂前维护支架和固定式屏框，定制

1

21

辅材

定制

6条网络跳线（3米）；

三项电源线6条;

大功率插座和开关，6路，电流10A，电压250v，功率2500w。

1

22

大屏幕显示管理控制

安心高清输入接口机

AXSR0101

1.支持1路视频信号输入，1路视频信号输出；

2.DVI、VGA、HDMI端口等接口类型；

3.支持数字/模拟RGB信号、高清视频信号、标清视频信号

4.最大输入分辨率1920X1080p；

5.处理性能：

每秒60帧；

6.支持信号源的显示、漫游、叠加、镜像；

7.画面实时、无拖延、无噪点输出至拼接屏；

8.千兆网络传输。

9

1

套

23

安心高清输出接口机

AXSC0101

1.支持1路视频信号输入，1路视频信号输出；

2.DVI、VGA、HDMI端口等接口类型；

3.支持数字/模拟RGB信号、高清视频信号、标清视频信号

4.最大输入分辨率1920X1080p；

5.处理性能：

每秒60帧；

6.支持信号源的显示、漫游、叠加、镜像；

7.画面实时、无拖延、无噪点输出至拼接屏；

8.千兆网络传输。

7

24

安心分布式多媒体控制管理系统

AXFBKZ01

大屏幕墙设置、视窗管理、预案管理、接口机管理、外设管理、信号回显、软件升级、用户权限管理

1

25

安心精灵软件

AXJL01

视频图像回显、屏幕任意翻转、KVM交互控制、屏幕标绘标注、远程电脑操控、动作录制、计算器、万能日历等。

1

26

机柜

图腾

600*1000*2000，网孔门

1

1

套

3.3.2　系统拓扑图

大屏显示

指控台02

指控台03

指控台04

电子沙盘05

输入接口机

输出接口机

千兆交换机

HDMI高清线

网线

指控台01

图1安心智能多媒体控制管理系统拓扑图

3.3.3　系统功能说明

标准千兆工业交换机1台，为整个系统提供数据传输、命令传输与通讯协议等。

控制系统中各输入接口/输出接口处理器在控制服务器的统一指挥调度下，能够完成以下主要功能：

共10路视频信号（指控台8路+1路电子沙盘+IP监控视频1路），涵盖DCS信息、数据监控信息、GIS信息、应急信息、视频会议图像、生产调度数据、监控摄像头、计算机桌面信号、监控摄像头信号等图像。

直接通过该系统的输入/输出接口上屏，达到9路计算机信号输入中的任意1路可在各个应用显示区域内可放大至全屏显示，9路计算机信号可在各个应用区域内整屏范围内同时显示，同时可以叠加漫游。

信号显示能力强，每个接口处理器最高可达1920×1080全高清输入/输出。

720P单路信号源在低于2Mbps的网络下传输，1080P信号源在低于8Mbps的网络下传输。

实际应用环境下同时显示的最大信号源数量为20路，全部按照1080P计算，实际应用最大带宽小与160Mbps。

可接入无限多路RGB、视频信号源（取决于网络交换机端口数目），支持超大规模大屏幕显示墙（可支持10000个信号处理器）的信号显示与控制。

在每一个显示单元内可最多开16个全实时活动视窗，所有视窗都可以任意叠加。

支持信号组播，同一信号源可同时被显示在任意多个显示单元上，且所有视窗都是实时同步的。

每路信号都可以被实时监控，支持所有开窗信号在控制软件界面上回显。

支持静态预案和动态自动预案，预案加载时间小于1秒。

控制服务器可同时管控高达1,000个输入/输出接口处理器，支持同时800路以上的信号实时监控和回显。

所有处理器软件可通过网络更新，可方便进行性能和功能的升级。

B/S架构控制软件，用户通过浏览器登录”平台”控制服务器进行大屏调度和管理。

直观的图形用户界面，支持远程网络控制，支持大屏幕分区管理，支持多人同时对大屏幕进行控制、调度和管理，支持多级管理权限划分。

3.3.4　多功能指挥显控台

多功能指挥显控台主要有4个双屏卧式显控台组成。

显控台采用横向双屏多功能显控台，外形结构主要由台体、显示单元、操控单元、电子机箱、软件技术等组成。

图2双屏控制台外观示意图

1）台体

显控台采用固定底座形式，采用钣金和铝合金数铣工艺制造；外观具有线条美和流线美，显示单元由主显示器和副显示器组成，显示器外周边安装有黑色盖板，采用外面板固定方式并装有黑色拉手；主要包括电源开关和指示灯组件、两个翻转显示器、摸球、键盘、复位开关和多功能接口组件等；电子机箱安装在托架上，托架通过三节导轨与台体连接，工控计算机安装在电子机箱内，计算机操控通过指纹识别系统才能打开。

内设时序电源控制器，减少瞬间大电流冲击。

显示器仰角角度由电动控制完成。

图3双屏控制台外观尺寸示意图

2）显示单元（水平排列安装方式）

a）加固LCD工业显示器

LG，LM215WF3显示屏为主体，材料符合NWMA4/IP65标准铝质前面板、镀锌钢板后盖坚固设计，采用面板嵌入式安装方式，颜色为黑色，主要参数如表1：

表1LM215WF3显示器参数

显示尺寸

21.5寸带电容触摸

最大分辨率

1920X1080

亮度

250

对比度

1000:

1

可视角度

89/89/89/89

高宽比

16:

9

接口类型

DVI,HDMI,VGA

水平扫描频率

24—75KHz

垂直扫描频率

60Hz

电源输入

220V/50Hz

b）平板电脑

采用多点触摸平板电脑，外壳采用铝合金面板，金属拉丝与喷塑处理，美观坚固的全钢型箱体翻转和充电结构，高温烤漆处理。

按可触摸键盘形式加固后安装在操控台上。

硬件平台通过USB接口与主机通信。

主要参数如表3：

表2平板电脑参数

显示尺寸

10.1寸

最大分辨率

1920X1200

容量

64GB

触控类型

多点触控

内存

4G

配置专用的有线扩展接口板

3）操作控制单元

主要操控模块规格型号如下表5所示：

表3模拟显控台操控部件

名称

规格型号

备注

鼠标

MA-TB39BK

罗记

键盘

黑爵AJAZZ蓝光

国产

复位开关

6X6X6按钮

电源开关

19mm自锁不锈钢2档LED旋转开关

指纹模块

R303电容模块

4）电子机箱单元

电子机箱单元主要有以下几部分组成：

a）电子机箱结构骨架

前后双开门带锁，

计算机机壳结构尺寸（电子机箱空间限制）

前视图

侧视图

俯视图

图4计算机机壳尺寸

b）计算机配置要求

多功能显控台的主机采用2款产品,采用Intel商用主板，4U机箱，具体技术参数如下：

表4多功能显控台1主机配置及技术规格参数表

名称

类型

规格

整机特性

外壳及外观

金属扳金，喷漆

颜色

电脑灰

最大功耗率

≤90W

待机功率

≤70W

显示参数

显示接口类型

VGA/DVI/HDMI

物理分辨率

3840（H）×2160（V）

主机参数

芯片组

intelH110Chipset芯片组工业主板

CPU

i97900X10核20线程主频3.3GHz

内存

32GDDR42133HZ台式

开关电源

350W工业电源AC220V输入

存储

希捷1000G机械硬盘3.5寸

M2ECOP256G工业固态盘

显卡

PCI-E16X，品牌NVIDIA，型号GTX106

显存

2G独立显存

接口

6路USB2.0、4路USB3.0、2路RJ45网络接口、1路MIC输入、

HDMI输出、1路VGA输出、1路1路VGA输出10路RS-232串口/1路PCI-E16X1路PCI-E1X2路PCI槽，无wifi、蓝牙、红外通讯等无线通讯模块

开机logo

定制开机logo2S显示

操作系统

Win-7/Win-8/Win-10等操作系统

表5多功能显控台2主机配置及技术规格参数表

名称

类型

规格

整机特性

外壳及外观

金属扳金，喷漆

颜色

电脑灰

最大功耗率

≤90W

待机功率

≤70W

显示参数

显示接口类型

VGA/DVI/HDMI

物理分辨率

3840（H）×2160（V）

主机参数

芯片组

intelH110Chipset芯片组工业主板

CPU

I777003.6G4核8线称程

内存

8GDDR42133HZ台式

开关电源

350W工业电源AC220V输入

存储

希捷1000G机械硬盘3.5寸

M2ECOP256G工业固态盘

显卡

PCI-E16X，品牌NVIDIA，型号GTX1060

显存

2G独立显存

接口

6路USB2.0、4路USB3.0、2路RJ45网络接口、1路MIC输入、

HDMI输出、1路VGA输出、1路1路VGA输出10路RS-232串口/1路PCI-E16X1路PCI-E1X2路PCI槽，无wifi、蓝牙、红外通讯等无线通讯模块

开机logo

定制开机logo2S显示

操作系统

Win-7/Win-8/Win-10等操作系统

5）其它特性

a）工作环境

Ø显控台2个120*120排风扇.

Ø显控模拟台主要满足实验室环境使用。

工作温度25℃左右。

Ø储存温度：

-40℃~85℃

Ø相对湿度：

5%~90%

b）物理特性

Ø重量：

不大于215Kg。

Ø尺寸：

具体尺寸如上图2所示。

Ø颜色：

主色调：

黑色。

辅助线条铝合金银色，模块，屏框：

黑色。

Ø工作电压：

AC220V50Hz15A（带时序电源控制器）。

Ø平均故障间隔时间：

MTBF≤6000小时。

Ø平均故障修复时间：

MTTR≤30分钟。

3.3.5　会商电子沙盘

会商电子沙盘主要有1台指挥训练模拟四人指挥桌组成。

主要由台体、显示单元、操控单元和电子机箱等组成。

图5会商电子沙盘外观示意图

1）台体

会商电子沙盘采用固定底座形式，采用钣金和铝合金数铣工艺制造；外观具有线条美和流线美，显示单元由主显示器和副显示器组成，显示器外周边安装有黑色盖板，采用外面板固定方式并装有黑色拉手；主要包括电源开关和指示灯组件、两个翻转显示器、摸球、键盘、复位开关和多功能接口组件等；电子机箱安装在托架上，托架通过三节导轨与台体连接，工控计算机安装在电子机箱内，计算机操控通过指纹识别系统才能打开。

内设时序电源控制器，减少瞬间大电流冲击。

显示器仰角角度由电动控制完成。

如图：

图6会商电子沙盘外观尺寸示意图

2）显示单元

a）加固LED商用会议显示器

飞利浦BD6530QT显示屏为主体，材料符合NWMA4/IP65标准铝质前面板、镀锌钢板后盖坚固设计，采用面板嵌入式安装方式，颜色为黑色，主要参数如表：

表6BD6530QT触摸显示器参数

显示尺寸

65寸

最大分辨率

1920X1080

亮度

450

对比度

5000:

1

可视角度

178

高宽比

16:

9

接口类型

HDMI,VGA

重量

71Kg

背光类型

LED

电源输入

110~220V/50Hz

b）翻转显示器

采用EDP超薄显示屏，外壳采用铝合金面板，金属拉丝、喷塑处理，美观坚固的全钢型箱体翻转结构，高温烤漆处理。

按加固形式安装在操控台上。

主要参数如表：

表7翻转显示器参数

显示尺寸

15.6寸

最大分辨率

1920X1200

亮度

300

可视角度

80/80/80/80

对比度

700:

1

扫描频率

60Hz

3）操作控制单元

主要操控模块规格型号如下表5所示：

表8模拟显控台操控部件

名称

规格型号

备注

鼠标

MA-TB39BK

罗记

键盘

黑爵AJAZZ蓝光

国产

复位开关

6X6X6按钮

电源开关

19mm自锁不锈钢2档LED旋转开关

指纹模块

R303电容模块

a）中央控制器单元

图7CCD2-65-2t中央控制器后面板示意图

·“POR”中央控制器电源接口，GX25-3P；1：

E接地，2：

L火线，3：

N零线。

·“MSW”总开关连接接口，GX16-3P；1——3：

开关接点，2：

E接地。

·“FPI”指纹识别连接接口，GX20-12；

·“PCP”主机电源接口

·“CPS”主机检测接口

·“TPO”时序电源连接接口，GX25-4P；1：

L火线，2：

N零线，3：

E接地。

b）指纹识别模块

图8CCD2-65-2t指纹识别模块示意图

·旋转开关为电源总开关。

·指纹阅读器。

·

上翻转按钮，■停止按钮，

下翻转按钮

·电源指示灯指示，12V电源状态指示常亮。

·指纹指示灯指示已通过识别，5V直流电源状态指示，亮10秒左右然后熄灭。

c）信号处理器单元

图9信号处理器前后面板布局示意图

·DVI信号一分二分配器2个，5V供