城市应急联动指挥中心拼接式大屏幕综合显示系统地技术方案设计.docx
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城市应急联动指挥中心拼接式大屏幕综合显示系统地技术方案设计
城市应急联动指挥中心拼接式大屏幕
综合显示系统的技术方案
系统概述
某市城市应急联动指挥中心拼接式大屏幕综合显示系统是全国第一个把公安、交警、消防和医疗几个指挥系统集中起来统一指挥的城市应急联动指挥系统，超大规模IT集成系统项目。
由拼接式大屏幕综合显示系统、有线通讯、无线集群通讯、卫星通讯、计算机网络等系统组成。
系统建立全市公安、交警、急救、防洪等的统一指挥调度平台，为某市城市数字化、信息化建设提供了一个强大的系统平台，为政府提高处理各种突发性、恶性事件的能力，为为市民服务的水平提供了科技保障。
这套系统安装于某市中心新建的城市应急联动中心内。
此系统为该市提供集中的统一紧急电话号码接警、调度、交通监控和紧急状态控制等服务。
应用先进的现代通信技术和计算机信息网络技术，构成一个跨学科，跨专业的综合系统工程。
这一系统工程以计算机网络系统为基础;以有线和无线通信系统为纽带;以CAD接处警系统为核心，图像监控系统为辅助，（技防联网报警系统为二期工程的项目）;并辅以综合地理信息系统，计算机辅助决策预案系统，使该中心的总体技术水平达到世界先进行列，从而满足城市应急联动要求的“集中、统一、高效”。
这样的城市应急联动中心体现了现代高科技与先进的应急联动，协调指挥的完美结合，具有很高的应急能力和技术水平，即能满足日常接处警指挥调度的需要，又能对突发事件和紧急情况下进行大规模，综合性的事件实施指挥调度，从而实现突破空间的限制，极大地提高了反应速度，从而提高各警种整体快速反应能力。
拼接式大屏幕综合显示系统组成
某市城市应急联动指挥中心拼接式大屏幕综合显示系统主要集成了以下分系统：
1）大屏幕投影显示系统
2）中央集中控制系统
3）音响系统
4）大屏幕拼接系统软件平台
“拼接式大屏幕综合显示系统”系统框图如图1：
图1某市城市应急联动指挥中心拼接式大屏幕综合显示系统框图
大厅大屏幕投影拼接墙系统
DLP投影拼接墙体
DLP投影拼接墙体由VTRON 公司Visionpro一体化投影单元无缝拼接而成。
该一体化单元以美国德州仪器仪表公司数字光学处理技术DMD芯片构成的DLP投影机为主体。
DLP（DigitalLightProcessor）数字光处理器是一项全新的投影显示技术，它以DMD（DigitalMicromirrorDevice）数字微反射器作为光阀成像器件，采用数字光学处理技术调制视频信号，驱动DMD光路系统，通过投影透镜获取大屏幕图像。
DLP技术是显示领域划时代的革命，正如CD在音频领域产生的巨大革命一样，DLP已为视频投影显示翻开崭新的一页。
已形成国际上投影拼接墙首选的先进技术。
图2：
DLP结构
DLP投影机的技术优势如下：
（1）数字优势:
全数字技术的采用，图像噪声消失，画面质量稳定，精确的数字图像可不断再现，而且历久弥新;
（2）反射优势：
反射式DMD器件的应用，使成像器件的总光效率达60%以上，远远高于透射式LCD液晶投影方式，对比度和亮度的均匀性都非常出色，克服CRT、LCD投影机显示画面中间亮、四周暗的缺点;（3）无缝优势：
可显示高品质的无缝图像。
DLP投影机能产生比LCD液晶投影机更高品质的无缝图像，画面均匀，色彩锐利，它抛弃了传统意义上的会聚，调整十分便利，DLP投影机灯泡寿命长，不存在LCD投影机由于工作环境温度高而出现液晶板老化等问题，特别适用于拼墙结构。
本项目中使用由VTRON公司VisionproXGA投影单元构成的大屏幕拼接墙系统具有技术先进、功能完善、画面清晰的特点。
VTRON公司拥有在专业图像处理系统和投影单元工艺上的完美技术。
如CSC（ColorSpaceControl）数字色域补偿电路，同时还选用了DLP投影机专用的高增益、高清晰度和不反光拼墙专用背投硬质GUCS屏幕。
该背投屏幕为多层幕，表面具有防反射涂层的无机材料保护层，不易磨损，不变形，不反光，不受热胀冷缩的影响;其水平可视角>160度;垂直可视角为>80度;超高增益，增益高达3.7Gain;使即便在室内照明情况下投影画面也能呈现层次分明的图像，获得其独有的、比同类投影单元更好的视觉效果。
接口及输入信号
—具有拼墙专用中轴光路结构。
—该投影机同时具有模拟RGB输入端口和数字接口。
—通过Digicom图像处理系统，拼墙可显示各种视频信号、高分辨率计算机工作站图形和数据。
性能特点
—采用了CSC（ColorSpaceControl）数字色域补偿电路技术，大大增强了画面的色彩一致性。
在传统方式中，各台投影机的色彩调整采用分别调整RGB三原色的办法，可以实现白色达到一致，但是由于受光源、光路、色轮和镜头等因素的影响，使每一台投影机的三原色本身就存在着差异，通过调整RGB三色的比例，是无法达到色光的一致性。
但是通过世界独有的原创技术数字CSC补偿电路后，有效地减少了各个投影单元的三原色色散，使红绿蓝三基色都实现了一致，因此可以说各个拼接单元显示的所有颜色都保证了一致性，而不仅仅是白色的一致性。
—具有拼接墙专用色平衡调整电路。
—无明显暗角且全屏亮度能够统调，全屏亮度均匀。
具有RS232通讯控制电路。
DIGICOM网络图像处理系统
采用VTRON公司DigicomNT3024图像处理系统。
该系统是目前世界投影拼接墙领域优秀的产品，具有技术先进、功能完善、性能优越、价格实惠等特点。
1）本系统基于EthenetLAN（以太网）WIN2000/XP网络环境，对于基于WIN2000/XP操作平台下的各种PC机、工作站，经TCP/IP等通讯协议在网上互联，此类计算机的连接数目不受限制，经网络任意一个网上用户工作站或PC均可将大屏幕作为虚拟显示屏，以上网方式在Digicom网络图像处理系统管理下共享屏幕墙显示资源;
2）支持多用户操作，各网上工作站可以对各自在大屏上的显示输出进行独立操作，即允许网上多个操作者利用各自的电脑上的键盘和鼠标对投影墙上相应的操作区分别进行操作，并设定各自的功能权限;同时，图像处理系统亦可对组合大屏上显示的任一工作站进行调控操作;
3）支持全制式视频输入信号，各视频监控信息、摄像机、录像机、大小影碟机、彩色实物投影仪等各类视频信号源均可接入DIGICOM图像处理系统，可根据需要将视频信号以直通的形式分别显示在投影墙的各个单屏上;
4）可将多路视频信号经Digicom图像处理器处理后分别以拉窗口的形式在投影显示墙上任意位置上拉大、缩小、跨屏移动，直至全屏显示;
5）可提供多路实时（监控）视频和多路网上计算机信号在组合大屏上任意开窗显示及其联动控制操作的平台;
6）大屏上显示的各种不同类型的信息可互相覆盖;
7）提供2路独立的、非网络连接的RGB信号同时在超高分辨率投影墙上放大跨屏显示;
8）图像处理器具有处理超高分辨率拼接的计算机图形信息跨屏显示、视频信息跨屏显示及独立RGB信号跨屏显示的三种显示功能同时显示的功能;
9）图像处理系统具有256、64K、16M等多种颜色模式，既能满足一般颜色要求，也能支持真彩色;
10）图像处理器支持两个以太网接口，以减轻网络负荷，增加网络的可靠性;
11）图像处理器的电源和CPU单元均具有双备份配置，使系统的可靠性非常高;
12）提供计算机开放系统应用平台和提供GIS输出大屏任意放大显示的可编程驱动接口，以充分利用大屏幕墙的高分辨率来清晰显示超大信息量的GIS系统信息，可对GIS应用软件所生成的图像在组合大屏幕上进行放大、缩小、自由跨屏、移动显示，实现地理信息系统（GIS）在投影墙上资源的共享与联动;
13）图像处理器支持超高分辨率图像显示，可利用全屏显示超高分辨率的大型完整电子地图画面。
且所有在墙上的图象，无论大小，清晰度不会丧失;
14）通过大屏幕综合控制管理软件的模式管理功能，可对组合大屏幕画面预定义多种显示模式，并能在各种模式间快速切换;同时通过对AMX控制主机的预编程，可将相应的模式切换操作集成到集中控制系统的触摸屏上进行，实现大屏幕上各种画面的组合显示;
15）既支持本地控制，也支持远程控制。
与Digicom联网的任何一台PC机都可以作为远程控制台，利用它的键盘和鼠标就能够对投影墙进行实时远程控制;
16）可实现与GIS、GPS系统等系统集成，可友好和方便地与其他系统开发商一起实现网上计算机以主动方式进行投影控制显示;
17）DLP投影单元和图像处理器均为VTRON公司同一厂家产品，日后不会产生两家产品造成的未来不可预见的技术衔接和软件升级等问题。
18）具有友好用户操作界面，无须改动用户应用系统，确保用户系统的安全性;
19）可通过Digicom图像处理系统对整个投影墙系统的亮度、色温、对比度分别进行专业微调，调试方便、准确;
20）图像处理器系统采用模块化结构、设计具有良好的可扩充性和维护性;
21）将来系统扩充非常方便，特别是需要增加新的网络工作站，只要接入Internet即可;
22）工作站信号和PC电脑信号经网络以数据（DATA）方式进入DIGICOM图像处理系统，这不仅抗电磁干扰和避免图形失真,而且无论计算机运行软件是何种分辨率，将与大屏幕显示墙的分辨率无关。
换言之，计算机和工作站的换型和升档,大屏幕显示墙都无须作任何改动，使系统具有极强的时间延伸性。
在现今计算机技术快速发展的时代，这一特性具有极为重要的实际意义;
23）整套系统由一台专用控制PC（用户自备）来控制，要求与用户局域网相联;控制PC与Digicom图像处理器以网络方式连接。
市长指挥室投影显示系统
在市长指挥室前端中央设置一台67"VISIONPROXGADLP一体化单元，67"单屏尺寸为1.35M宽×1.01M高，投影箱体厚度为89cm;其性能指标与大厅投影拼墙所选用的60"投影单元性能指标相同。
可从大厅35路视频信号中通过48入/16出视频信号矩阵器选择任意一路信号送至市长指挥室67"XGADLP投影显示单元上同步显示。
同时，使该投影显示单元具备了更多的模拟和数字输入接口，以备今后的扩充以及接入更多的数字化设备（如：
DVD机，数码相机、数码播放机等）。
市长指挥室中的PC经安装专用视频切换控制软件后，可对各路信号的切换进行控制。
各种类型信号类型：
公安110视频信号和网络信号;
交警122视频信号和网络信号;
消防119视频信号和网络信号;
医疗120视频信号和网络信号;
指挥大厅电脑信号;
电视电话会议系统信号。
公安110、交警122、消防119、医疗120、本地和电视电话会议系统视频信号通过48进16出的视频矩阵切换到大屏幕上，也可以切换到市长决策室的投影机上显示。
公安110、交警122、消防119、医疗120和本地的网络信号可以通过处理器在大屏幕上显示。
如图3和图4：
图3：
视频系统框图
图4：
各种网络信号系统框图
AMX中央集中控制系统
为了实现对大屏幕投影拼接墙系统画面切换、各类信号切换和灯光音响等环境设备的智能化集中控制目的，推荐采用目前代表国际最新智能控制技术的--AMX全自动智能化集中控制系统设备，经预先控制编程，形成一套完整的AMX中控系统，对组合大屏幕显示信息控制、矩阵信号的切换控制、指挥大厅灯光、影碟设备、音响系统等设施进行相应的控制，实现整个环境统一管理，一体化集中控制。
在大厅配置一台6"彩色触摸屏作为人机控制界面，经控制主机预先编程，通过智能化触摸操作，完成对大屏幕墙显示画面组合、切换控制和整个中心系统设备控制功能，如：
1）对电脑/视频/音频智能型切换设备:
实时控制电脑、视频、音频信号的相互切换等;
2）电视伴音的同步切换：
可在大屏幕投影拼接墙和67"单屏上实现音画同步切换;
3）音响系统的音量大小进行控制;
4）对各种视频、音频播放设备如录象机、影碟机、卡座等进行操作控制;
5）对大厅环境进行控制，如直射筒灯灯光亮度调整、日光灯开与关等。
从而使操作变得极其容易。
其可控制设备之多、应用范围之广，智能控制性能之好，将大厅带入到一个全新的智能模式环境。
可以预编程设计组合操作菜单，制定各种自动调节模式，以适应各种特定演示环境要求（如预先设定好在演示过程中灯光模式、窗帘及各演示设备的开关调节顺序，通过预先的批处理组态软件编程，使用户在演示报告开始时，只需一个按键操作，便可使各种设备按预选定义的顺序一一开启、调节，从而保证整个演示过程安然有序进行）。
在市长指挥室配置一台5.5"黑白触摸屏作为人机控制界面，经控制主机预先编程，通过智能化触摸操作，可控制市长指挥室的大屏幕投影显示系统、电视及伴音的同步切换、音响、灯光，同时通过对电话耦合器的切换控制，可决定是否将电话会议系统与外线连接起来，并可做到控制其广播或不广播。
图5：
AMX中央集中控制系统框图
音响系统
本系统采用世界著名品牌，美国JBLCONTROL美国工程商系统扬声器CONTROL28四只、CONTROL18S两只，可以在300平方米的场地实现高品质的广播。
由于CONTROL的突破性的设计：
小巧而坚固的特点，在整个环境布局中不太引人注目，并可以在表面直接涂与环境相同的颜色。
同时隐形球的安装支架，让安装变得快捷，安装位置更加准确，调校更为方便，隐形球的位置颇为隐蔽，因此兼有防盗功能。
另外周边系统主要选用日本SONY专业音频设备。
SONY目前在世界音视频领域中，将其高精端成熟的数字技术应用在其产品中，使得其数字产品领先其它公司。
用SONY专业音频设备是今后很多高档场合的首选。
在市长指挥室内配置一套会议室扩音系统，同时利用控制系统与电话线互联，从而保证在市长指挥室中的扩音系统可做为电话会议中的一方将电话会议的音频信号经扩音系统播放出来。
最后音源的配置也比较丰富，可以让使用者得心应手地实现各种功能的需求，如卡座可以播放不同的音频资料，还可录音;DVD机动性和录像机不仅可提供不同音频资料，还提供丰富的视频资料。
同时大厅和市长指挥室可交互式播放，使得整个系统既可分开工作，又可同时工作，给使用者带来极大的可靠性和方便性。
图6：
音响系统框图
大屏幕系拼接系统软件平台
我公司在大屏幕投影拼墙系统集成多年来的经验基础上，配合各大厂商提供的底层资料和开发工具，独家研制了基于TCP/IP网络的大屏幕投影拼接墙综合管理控制平台。
其主要功能如下：
●基于TCP/IP网络的多用户实时操作;
●基于强大安全的数据库内核（SQL和ACCESS可选）;
●实现多用户分级管理;
●实现对多种信号源定义、调度和管理;
●实现任意信号源窗口模式组合的定义、编辑;
●实现自定义多种显示模式灵活调用;
●支持多点远程控制;
●支持硬件设备控制模块插件，可不断扩充系统功能;
●具有智能错误识别功能，可避免信号源正常情况下，由于用户操作不当而造成的窗口无信息显示（蓝屏或黑屏）的现象。
在市长指挥室增配一套专用视频切换控制软件，安装该软件后，用户可通过PC从35路输入视频图像中选送任意1路视频信号至市长指挥室中的67"背投DLP显示单元,从而与AMX系统共同实现一套高度集中的综合控制手段。
结束语
由“城市应急联动指挥中心拼接式大屏幕综合显示系统”中的系统方案和构成，较好地体现了公安110、交警122、消防119和医疗120等各种不同类型的信号的显示和集中控制，多级显示和调用，指出了社会应急联动指挥系统的大屏幕系统在集中控制和多级系统信号的调用和显示的等方面有着与众不同的特点。
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