调度指挥中心建设方案.docx
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调度指挥中心建设方案
调度指挥中心建设方案
一、项目分析
1.1系统需求分析、建设原则
需求分析
贵单位调度指挥中心所要实现的功能目标要求，我公司总结以往系统功能模糊、造价高昂、结构杂乱等缺点，结合以往所做国内各大单位的实际应用情况及调度室实际需求和房间的面积大小、结构特点，综合考虑整体设备的性能价格、未来发展变化需求和设备的扩充、稳定、经济性，拟订出本套功能强大、扩容性好、配置灵活、使用范围广、操作方便、安全稳定、投资经济节省模块式系统解决方案；系统功能较全、操作方便、性能非常稳定，扩充兼容强，较好的解决了智能调度指挥中心整体功能、设备性能、使用方便等特点；
建设原则
我们在系统整体方案设计时同时坚持了以下几个原则：
●坚持技术进步与适度超前相结合的原则；
●坚持现在需要与未来发展需求相结合的原则；
●坚持行业原则：
稳定性的原则、可靠性的原则、高性能的原则；
●扩展性的原则、经济性的原则；
●坚持用户至上的原则。
1.2系统方案设计指导思想
系统工程设计的最终目标是为了使用，无论是功能、方式还是设备选型均要落实到使用中，必须便于今后的使用、管理、维护和功能扩展，其中便于使用是实现系统实效性所必须优先考虑的。
另外，随着时间的推移，用户要求不断增加，技术的不断发展，要求系统增加功能提高性能就成为必然。
所以要求系统能够增加功能提高性能及升级换代，并为本系统与其他系统连接预留充足的接口。
设计思想
Ø系统的先进性
该系统兼顾未来的发展需求，全部采用国际标准布线及接口的预留，设备选型均选用目前市场同类产品中较好、用户群广的设备，功能齐全、扩展极强的设备，保证3-5年内在增加新系统时，对新设备提供信号传输的支持，可随时加入设备、技术，无需再花巨资扩容或建网，保护最初投资。
Ø系统的可靠性
该系统具有良好的稳定性能，整体设备技术成熟，应用广泛，绝大部分产品具有相关认证，在使用中能最大程度的满足用户的正常使用、维护、维修、升级。
Ø系统的扩展开放性
整个系统具有高度灵活的模块化结构，增减新的工作设备不影响系统其它部分的正常运行，搬迁、扩展和重新安装方便。
Ø系统的兼容性
整个布线系统从设计、安装都严格按照模块化要求进行，各子系统之间均为模块化连接，各元件均可简单的插拔，使系统的迁移、扩展和重新安装极为方便。
布线系统的接口全部采用国际标准，直接满足大多数系统布线需求。
同时配备了转换器和线缆，可连接数据、语音等各种系统，具有高度的综合容纳，十分利于设计、施工和和管理。
Ø系统的经济性
任何高质量的系统工程都不能是靠金钱堆出来的，而任何系统工程均离不开经济原则。
因此，该系统的设计在经济上能省则省，杜绝不必要的浪费。
由于工程量较大，各方面因素较多，所以，不仅应从整体上考虑经济性原则，还应从每个细节去考虑经济原则，以获得最佳的性能价格比。
同时又不能因为过分考虑经济性而影响系统的功能和性能。
追求高效率、降低成本是行业逐步采取的措施。
因此，所选用的设备在兼顾良好性能的基础上也要考虑经济性，除考虑系统总体造价外还应考虑长期运行所造成的成本。
Ø系统的服务保障性
整个系统均采用高性能部件组成，质量价格比及售前、售后服务均有良好的保障，降低了日常维护的人力、物力、财力投入，节省费用。
系统总体建设规划
在充分考虑到调度中心的需建设有远程会议、培训观摩、教学、会议等实际使用功能，结合面积情况后，我们制作了本方案。
本系统方案设计包括以下内容：
1）系统集中控制系统：
音频设备、视频设备、电源控制等设备集中管理控制系统；
2）大屏幕信号处理系统：
本地计算机、摄像机、电视会议接入等；
3）音频系统：
本地会议、音源扩声、远程会议扩声；
4）数字会议系统：
远程电视会议发言、现场调度、交流研讨、会议指挥等；
5）会议摄像跟踪系统：
本地会议发言跟踪、远程会议传输；
6）会议录制系统：
本地会场、远程会议等摄像录像DVD光盘制作系统；
7）机房操作部分：
电源、操作台、机柜等。
8）综合布线部分：
满足所有工作区域的电脑及相应设备的布线；
9）安装说明部分：
安装时的电气要求、结构要求、环境要求。
1.3系统预建成功能
系统的主要特点
●该系统兼顾未来的发展需求，在增加新系统时，对新设备提供信号传输的支持，可随时加入设备、技术，无需再花巨资扩容或建网，保护最初投资。
●结构模块化：
整个布线系统从设计、安装都严格按照模块化要求进行，各子系统之间均为模块化连接，各元件均可简单的插拔，使系统的迁移、扩展和重新安装极为方便。
●产品系列化：
整个系统均采用高性能部件组成，质量价格比及售前、售后服务均有良好的保障，降低了日常维护的人力、物力、财力投入，节省费用。
●设计兼容考虑：
布线系统的接口全部采用国际标准，直接满足大多数系统布线需求。
同时配备了转换器和线缆，可连接数据、语音等各种系统，具有高度的综合容纳，十分利于设计、施工和和管理。
●具有高度的安全性：
比如不易感染软件病毒，可支持加密系统。
系统的主要功能
●大屏幕显示控制：
对显示系统及各显示设备实施集中控制管理，完成各显示信号通道的自动选择切换，并对各显示设备进行自动保护。
●计算机信号选择切换：
对本地计算机信息点的电脑信号按照需要切换控制到指定显示的显示设备或各等离子屏。
●视频信号选择切换：
对接入调度室的所有视频信号或视频会议分会场信号进行交换控制。
●音频信号选择切换：
对接入调度室的所有音频信号进行交换控制。
●有线电视节目播放（含卫星接收信号）：
对接入的有线电视节目进行选台播放控制。
●监控系统接入：
对调度室的监控系统实施遥控，并对接入调度室的监控信号源进行选择播放控制。
●视频会议系统控制：
对调度室视频会议系统实施控制。
●地面信号接入：
在工作区域设置各种信号接入接口，主要信号源有：
话筒、视频展示台、笔记本电脑等。
●调度室录音：
在控制室设置对调度室重要调度、指挥会议的录音功能。
●调度室录像：
在调度室可设置摄像设备，可对调度室演示场景或报告进行录制，还可对接收的有线电视节目进行录制。
●调度室监视、监听与预览：
在控制室设置监视、与控制预览席位。
监视、监听是指对调度室的各类播放信号进行跟踪监视、监听，预览是指在控制显示、播放信号前，应先进行信号质量预览，以免出差错。
●灯光系统控制：
可加模块对调度室灯光系统实施编组、通断与自动调光控制。
●电动窗帘控制：
可加模块对对调度室的有关窗帘实施自动开关控制。
●开放互连接口：
为未来引入调度室导控平台的各种系统提供标准的互连控制接口。
系统结构图
二、系统组成选型说明
1、集中控制系统
1.系统构成
集中控制系统是各种设备的总控部分，它通过控制台上的计算机控制和管理控制中心的各种设备，包括宽带计算机信号切换矩阵、视频信号切换矩阵、显示设备、录像机、影碟机、电视机等设备，同时实现控制管理中心的各种视音频信号任意切换，以及大屏幕显示设备的拼接显示等。
2.系统功能
集中控制系统通过计算机来替代手动控制步骤，在不影响手动功能的同时，用计算机的鼠标对受控设备协同动作，为操作人员提供直观、简易的操作方式和设备状态显示。
其突出的特点是设备无需集中，操作程序简化，避免操作混乱，减轻操作人员负担。
尤其是通过使用批命令形式，可使若干操作命令按照预先的编排连续执行、瞬间完成，极大地提高了设备使用效率和工作效率。
集中智能控制系统简便、技术先进，既可作单按钮单功能操作，又可编定多功能的程序。
集中智能遥控式控制系统的精髓就是化繁为简，将复杂的控制过程简化为少量的直观操作，清晰明了地呈现给用户。
集中控制系统既可在单独房间内操作，也可在整个大楼或整个遍区的中心主控室内操作，方便了管理人员使用。
3.系统配置
集中控制系统一般主要分为四部分：
1）中央控制器：
当它接收到操作命令时，它能按预先编制的程序发出批次操作代码指令，它是整个系统的心脏。
2）控制设备：
主要由三类设备组成。
一是通过RS232、RS422或RS458等标准接口，按通信协议控制被控设备，如显示设备、矩阵、切换器、摄像机等等；二是红外线控制设备（红外发射棒），它是通过红外学习器学习被控设备红外遥控器操作代码，放置在中控器中，当有相应指令时，中控器发出相应操作代码给红外发射棒，由红外发射棒操作被控设备；三是电源控制设备，中控器发出相应操作代码，以控制响应电路的通断和电流、电压大小，达到操作电源设备的目的。
3）操作设备：
它分为控制按键板、LCD触摸屏、控制电脑等。
在LCD触摸屏或控制电脑上可按用户要求设计图形控制界面，按动（触摸、鼠标点击）按键或显示屏上的图形界面按钮，发送操作指令给中控器，中控器再按程序发出一个或一系列控制指令给控制设备，各控制设备按预定程序操作被控设备。
4）检测设备：
主要是温度、环境亮度、电流电压等检测设备、红外探头，报警触发等，它们将检测值送给中控器，为中控器程序设置条件操作或自动操作，一般在系统比较庞大或要求极高的情况下才使用检测设备。
4.可编程控制系统
CR-PGMII采用32位内嵌式处理器，最高主频可达210MHZ，特大内存运算空间8M的SDRAM，8M的存储FLASH，可以高速运算复杂的逻辑指令，其内置强大的可编程接口，几乎可以控制任何外接设备（包括第三方设备），适合大型系统工程。
• 强大的控制指令及控制接口
PGM-II支持各种复杂的逻辑控制指令，由用户自行编程，可控制各种设备。
支持各种控制协议，包括第三方设备控制协议，支持RS232,RS485,RS422等控制通讯接口，支持数字IO口控制，自带弱电继电器控制接口，支持红外控制。
PGM-II提供完全开放的编程环境，用户可通过编程来控制市面上各种以RS232、RS485、RS422、数字IO、继电器、红外、TCP/IP等方式或协议来控制的电器设备。
• 远程控制功能
PGM-II的网络适配卡，支持TCP/IP、UDP、Telnet等网络通讯协议，可在基于局域网、互联网环境下实现远程控制及操作。
选用智能电话控制卡，则可支持公众电话网，利用电话来实现远程控制。
•在线升级及功能扩展
PGM-II支持软件升级，使用最新版本的底层可以支持更多的控制指令集，以及可以实现更多的逻辑功能。
此外，还不断推出各种适配卡，可以插在PGM-II的扩展槽上使用，达到硬件上的功能升级,使PGM-II的功能更加完善。
主机参数
• 开放式的可编程控制平台，人性化的中文操作界面，交互式的控制结构
• 采用最新32位内嵌式处理器，处理速度可达210MHZ
• 采用可编程逻辑阵列电路，运行速度更快，系统更稳定
• 主机内置8MB内存及8MB的大容量FLASH存储器；
• 8路独立可编程RS-232控制接口，可以收发RS232、RS485、RS422格式数据
• 8路独立可编程IR红外发射口
• 8路数字I/0输入输出控制口，带保护电路
• 8路弱电继电器控制接口
•全面支持远程网络控制，可选配网络适配卡、智能电话控制卡
• 2个网络控制接口，可任意扩展模块，如多台调光器，电源控制器等，可扩充至256个网络设备
• 全面支持第三方设备及控制协议，客户可自行设置多种控制协议和代码
•提供2条可扩展多功能插槽，可选配网络适配卡、电话控制卡、音量卡、RF无线接收卡等扩展
•全面支持第三方设备及控制协议，客户可自行设置多种控制协议和代码
• 前、后面板具有系统软件传输接口
• 前面板具有系统硬件复位功能
• 内嵌智能红外学习功能模块，无须配置专业学习器
• 支持双代码的控制，即一键发二种代码
•可从网上下载各种常用的电器设备的红外代码库
• 采用国际流行全贴片式（SMT）生产工艺
在调度中心会议系统建设中，需要控制的对象有：
1）显示系统：
显示设备电源的开关、信号源的选择及设备参数的调整等。
2）视频设备：
控制视频设备（如录像机、影碟机、电视机等）的电源开关；录像机，影碟机等的播放模式（如选曲，快进、快退、暂停等）及电视机频道的选择等。
3）VGA矩阵切换设备：
可在触摸屏或控制计算机上同时控制多组计算机信号，并根据需求选择任意一个计算机信号投放到指定显示设备上或显示终端上。
4）视频矩阵切换设备：
可在触摸屏或控制计算机上同时控制多组视频信号，并根据需求选择任意一个视频信号投放到指定显示设备上或显示终端上。
5）音频矩阵切换设备：
可在触摸屏或控制计算机上同时控制多组音频信号，并根据需求选择任意一个音频信号输出到指定的音频输出设备上。
5.控制手段
在本系统中，我们控制手段是无线彩色触摸屏。
使用时，只需进入到控制界面，点击按键，就能对相应的会议设备进行控制。
6.控制原理
1）对各个设备的具体控制方式如下：
2）所有视频设备、音频设备的电源开关用电源时序器进行控制（如录像机、影碟机、电视机等）。
对录像机、影碟机设备，还可以控制诸如选曲，快进、快退、暂停等功能。
每一种有遥控器的设备，都可以通过CREATOR的无线学习器，将各种功能记忆到CREATOR中控器里。
在每个设备的红外感应接收窗口，加装CREATOR的红外发射头后，就可以将中控器的指令传达给每个设备。
3）大屏幕显示系统：
有三个需要控制的对象（电源、视频信号、计算机信号）。
电源部分由继电器控制；视频信号由视频矩阵切换器切换后，输出到显示设备的视频端子。
计算机信号由VGA切换器切换（分辨率可高达1280×1024），切换后输出到显示设备的VGA端子。
显示设备的亮度、对比度等参数，以及网上计算机的应用程序在显示屏上的位置、大小等信息，都可以进行控制。
2、拼接控制器
DETFX6024-2R系列拼接控制器是一款性能强大的纯硬件构架、高端图像拼接处理设备，能够在多个显示终端上同时显示多个动态RGB/Video画面，是大屏幕拼接显示系统的核心图像处理设备。
特点
1.全硬件构架，无CPU和操作系统，不需要操作系统支持，上电即可工作，启动迅速，稳定性高。
2.多总线并行处理，处理功能强大；
3.启动时间小于10秒钟，启动迅速；可24小时365天持续工作；
4.支持对所有视频窗口进行任意缩放、任意漫游和任意叠加，并按用户要求对输入视窗进行窗口大小、显示位置、图像比例等方面的调整和变换，最后以多屏幕口的形式，显示在拼接显示单元上。
5.无病毒感染风险，安全性好；
6.集成多种视频信号源种类，可接受高分辨率RGB、VGA、DVI，复合视频等格式的模拟视频信号；
7.支持多达64路的RGB/VGA信号实时显示；
8.支持多达96路复合视频实时显示；
9.支持包括4096x1536、3072x2304分辨率在内的多种超高分辨率信号输入；
10.可内嵌RGB、VGA和视频矩阵；
11.红外、按键、RS232串口控制；操作方便；
12.多达128种场景保存；
13.可定制IP网络控制
功能简介
DETFX6024-2R系列拼接控制器是一款性能强大的高端图像处理设备，能够在多个显示终端上同时显示多个动态画面，主要用于大屏幕拼接显示系统，是系统的核心显示控制设备。
DETFX6024-2R系列拼接控制器，颠覆了传统控制器设计思路，彻底抛弃了计算机。
DETFX6024-2R系列网络型视频拼接控制器采用嵌入式结构设计，内嵌专用操作系统，整个系统封闭式运行，稳定性大大高于基于WINDOWS操作系统的“计算机＋板卡”方式的传统控制器
DETFX6024-2R系列拼接控制器采用大规模FPGA阵列式组合处理构架，全硬件设计，无CPU和操作系统。
控制器集超宽带视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、二维高阶数字滤波等高端图像处理技术于一身，具有强大的处理能力。
控制器采用多总线并行处理机制，能从根本上保证对所有输入视频进行全实时处理，图像没有延迟，无丢桢现象。
DETFX6024-2R系列拼接控制器支持多种视频输入模式，可接受高分辨率RGB、VGA，包括复合视频（DVD或摄像头信号），计算机视频（电脑信号VGA或DVI）等，并可以按用户要求对视频信号进行视窗大小、图像比例等方面的调整和变换，最终输出统一格式的VGA或RGB信号。
其中，复合视频，能制式自适应；计算机视频，能支持目前几乎所有的常见显示分辨率，支持包括4096x1536、3072x2304在内的多种超高分辨率信号，支持用户自定义信号模式，支持1080P高清数字视频。
控制器提供RGB/DVI输出接口，输出格式和分辨率可选。
纯硬件构架
DETFX6024-2R拼接控制器为纯硬件构架，硬件核心为大规模FPGA阵列，系统属于纯硬件数据处理，没有运行Windows和Linux操作系统，不是一台计算机，不需要CPU、内存、硬盘、光驱、显卡等常规计算机配件。
系统采用模块化设计，模块数目随输入输出信号的多少而增减。
纯硬件构架的控制器，它本身不是一台计算机而是一台专业的图像处理设备，和基于工控机的插卡式拼接器有本质区别。
独创的FPGA硬件图形并行处理技术
DETFX6024-2R拼接控制器的处理核心就是FPGA芯片阵列。
系统具有高速信号处理技术，保证高分辨信号输入输出的实时处理。
系统输入标准分辨率可高达1600x1200x60Hz（需要预定），非标分辨率可以达到更高，并且保证每一祯都能够实时的处理完毕，输入与输出之间没有时间拖延。
在多单元显示一路信号、一单元显示多路信号、多单元多信号漫游叠加等情况下，显示信号均无延迟。
即便在所有输入信号都漫游叠加在一起的极限情况下，所有信号一样保持动态实时性。
系统采用基于输入端口的信号并行处理技术，有效的增加了输入信号个数。
系统通过芯片阵列，对高速图形数据流进行逐级处理，每一路信号输入都对应一列处理器。
这样就相当于很多处理器同时工作，做到数据的并行处理，极大的提高了系统运算速度。
有效的是用并行处理技术使得数据得到分散处理，没有了工控机单处理器的速度瓶颈，从而使得增加信号输入个数，并不增加系统的总体运算负担，这样系统就能够接纳多个高速信号。
能够有效的进行多路VGA/RGB信号输入，是VP2000与普通插卡式工控机相比最大的性能优势。
最新的基于LVDS高速数字信号交换体系
DETFX6024-2R采用所有输入通道并行方式进入核心处理模块，每条总线使用4个高速LVDS信号，这与工控机拼接控制器的PIC总线有本质上的区别。
普通工控机插卡式拼接控制器的PCI总线，基本结构是多个PCI插卡使用同一组总线，如下图所示，6个卡使用同一PCI总线，实际上进入核心处理器的数据只能是其中的一个卡上的信号，PCI总线要分时复用。
由于CPU核心处理器同一时间只能处理一个信号，速度缓慢。
DETFX6024-2R采用并行总线接入方式，就是说每个通道都有独自的总线接入核心处理系统。
采用超高速LVDS进行信号传输。
LVDS特点是信号传输速度快，LVDS信号速度为2.5G/S，下图为FX6024-2R基本系统节构图。
DETFX6024-2R多通道并行总线结构及串行通信方式
RGB信号实时并行处理
DETFX6024-2R拼接控制器采用先进的高速数字信号多总线并行处理机制，系统给每一个输入，通道都分配独立的处理模块和数据总线，所有模块并行工作，系统对每个通道的处理速度是固定的，处理速度与通道数的多少无关，因此可实时处理多个VGA视频。
目前，DETFX6024-2R拼接控制器能够在40个屏的拼接墙上同时显示多达64路实时的RGB信号，所有信号的颜色深度均为24位，均能做到信号的不丢桢，无延迟。
普通工控机插卡式拼接器在本质上是在计算机上插图像处理卡,通过软件编程,实现拼接处理功能。
其所有输入输出通道共享固定的CPU和PCI总线资源，CPU速度有限，PCI总线带宽固定，通道越多，每个通道分到的资源越少，处理速度也越慢，直接表现就是出现图像丢桢和延时。
目前市场上传统的工控插卡式拼接器，受限于CPU的能力和PCI总线的速度，最多能实时处理3－4路RGB信号。
多Video信号实时处理
DETFX6024-2R拼接控制器能够解决大规模VIDEO信号接入时的实时处理问题。
和传统的工控插卡式拼接器不同，DETFX6024-2R拼接控制器会分配足够的资源对输入的VIDEO信号进行运动补偿、数字降躁等一系列复杂处理，然后再显示，图像效果要好于对VIDEO信号不做处理的传统拼接器。
同时，基于特有的并行处理机制，DETFX6024-2R拼接控制器能保证对所有视频实时处理，保证画面流畅。
而大多数工控机插卡式拼接器在采集Video时，不对Video信号进行前期处理，而是直接显示，显示的图像锯齿严重，图像模糊。
在输入Video信号数目较多时，工控机插卡式拼接器处理能力不足的问题较明显，图像丢桢，不连贯。
多RGB信号和VIDEO信号叠加
DETFX6024-2R拼接控制器在处理信号时，对VIDEO信号和计算机信号进行归一化处理，即RGB信号和VIDEO信号同等对待。
因此RGB图像窗口和VIDEO图像窗口可无约束的进行叠加、漫游和单屏分割，同时还能实现多种高级组合显示。
而大多数工控机插卡式拼接器对VIDEO信号和RGB信号区别处理，无法实现RGB信号和VIDEO信号的自由叠加。
启动速度快
DETFX6024-2R拼接控制器为纯硬件构架，启动过程快，开启后10秒开始工作。
硬件系统的启动等待时间是恒定的，不会随机器规模变大而启动时间增长。
支持高分辨率输入信号
DETFX6024-2R拼接控制器处理功能强大，可处理2048x2048（雷达信号），4096x1536（高清晰地图）之类的极高分辨率信号，同时可支持用户自定义的信号。
而传统的工控插卡式拼接器无此功能。
内嵌矩阵支持更多的输入信号
DETFX6024-2R拼接控制器可内嵌VGA和VIDEO矩阵，矩阵规模视实际需要而定。
DETFX6024-2R的内嵌矩阵，可实现内部增强功能，增加可同时显示的信号数量，有利于提升整体显示质量。
这种结构方便了矩阵与控制器之间的联控，减少了信号传输的中间环节，极大提高了系统集成度。
有利于简化维护，降低风险。
而工控机插卡式拼接器无此功能。
安全性、稳定性好
DETFX6024-2R拼接控制器无操作系统，病毒无法感染；全并行工作，无系统整体崩溃危险；系统数据出厂前已固化，无法更改，意外断电不会造成数据丢失，控制器可经受频繁开关机。
工控机插卡式拼接器所安装的软件操作系统存在安全性、稳定性的隐患。
自动图像识别重建
DETFX6024-2R拼接控制器具有信号自动识别重建功能。
对系统中新接入的VGA信号，控制器不但能自动识别信号的分辨率与刷新频率，还能通过复杂运算，确定信号的位置偏移和相位误差，自动校准。
DETFX6024-2R拼接控制器能检测不同输入信号在幅度、相位、频率等方面的细微差别，并把这些差别作为信号的唯一标识，连同校准参数一起记录在案。
当校准过的信号再次接入系统时，控制器无需对信号重新校准，而是自动套用参数，这就是控制器的信号自动识别重建功能，此功能极大方便了用户的使用。
而工控机插卡式拼接器无此功能。
2.1显示模式
DETFX6024-2R系列视频多窗控制器可以输入NTSC/PAL制式的VIDEO信号、VGA/RGB模拟信号或者DVI数字信号。
每个通道的信号都能在指定的窗口中实时显示。
输入视窗在系统中主要进行：
两种图像处理模式：
窗口缩放和窗
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