军区智能化系统设计方案.docx
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军区智能化系统设计方案
营区智能化系统
一章项目建设概述
1.1项目建设思路
随着我国教育系统的不断改革，对提高教学、管理水平的要求日益迫切，学校教育必须走向信息化、数字化、网络化，因此校园智能化设计非常重要。
作为学校这样一个特殊的单位，他的智能化设计不同于一般的办公楼及居民楼建筑，而是有其特殊的要求。
具体如下：
1、提供先进的数字手段和工具。
如：
计算机多媒体教学、网络教学、远程教学、电子图阅览等。
2、提供先进的教学管理方式。
如：
校园电脑教学管理系统、校长办公系统、校园广播系统、电子监考系统等。
3、提供先进的学校行政后勤管理。
如：
校园一卡通系统、校园通讯系统等。
4、提供先进的校园安全保障。
如：
安保监控报警系统、门禁系统等。
根据学校的要求，本次校园智能化系统考虑9个系统的建设：
1、综合布线系统。
2、数字化校园网络平台。
3、有线电视系统。
4、校园广播系统。
5、校园一卡通系统。
6、安保监控报警系统。
7、多功能教室系统。
8、网络、监控、广播室建设。
9、周界报警系统。
1.3项目设计原则
根据学校总体工程背景，国内外现有的技术水平和发展趋势、国内外设备的功能、性能、质量、价格、供货途径、售后等以及我们多年从事数字化校园工程的实践和经验，提出如下数字化校园设计的基本原则。
1.3.1实用性和经济性
系统高计始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。
在强调实用性的基础上，应用先进的技术，使某初中部在建成以后有良好的经济效益和社会效益。
既要达到较高水平和较完善的功能，又要尽可能降低工程投资，以获得较高的性能价格比，这无疑是对所有投资方始终如一努力追求的目标，就必须精心策划，精心设计和精心施工。
有一个恰当的设计方案、合适的设备选型和一个技术力量强、经验丰富、讲信誉的工程承包单位。
系统应满足性价比在各类系统和条件下达到最优，其经济性包括以下内容：
⏹系统本身的价格（包括系统、技术服务和培训）；
⏹系统运行后效益预算的可能收益；
⏹对系统实施现场的特殊要求所需的费用；
⏹对系统集成所需的有关软件和硬件等的开发费用。
1.3.2先进性和开放性
方案、技术和设备的选进性是数字化校园高效运营的重要保证，某些方面要有一定的超前意识，至少应为功能的扩充和技术的发展创造条件。
系统遵循开放性原则，系统提供的各子系统，都尽可能基于TCP/IP协议的校园网络平台、以统一身份认证、统一平台管理的理念组成数字化校园系统。
对于数字化校园的先进性来说，我们觉得主要体现在具有升级能力、扩展能力、改组能力、兼容能力等，使系统主主要设备不会随着技术的发展而被很快淘汰。
先进性不能片面理解为选用天下最高水平的设备和技术，那将意味着投资的巨大膨胀，对于一个实实在在的建设项目来说是不现实的。
1.3.3可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。
对于关键应用，采用高可用性设计；对于关键数据，需要有备份、恢复的手段。
1.3.4安全性和保密性
在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
1.3.5可护展性和易维护性
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统日后的扩展和维护。
1.4设计依据
⏹智能建筑设计标准（CB/T50314-2000）甲级设计标准
⏹建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）
⏹建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T50311-2000）
⏹建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范（GB/T50312-2000）
⏹
商用建筑通讯布线测试标准EIA/TIA-568A
⏹智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）
⏹工业企业通信设计规范（GBJ42-81）
⏹IEEE802.3、802.5
⏹中华人民共和国通信行业标准（YD/T926.2-2000）
⏹建筑物防雷设计规范（GB50057-94）
⏹工业企业通信接地设计规范（GBJ79-85）
⏹电子计算机机房设计规范（GB50174-93）
⏹电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB50169-92）
⏹计算机场地技术条件（GB/2887-89）
⏹计算机场地安全要求（GB2887-89）
⏹计算机信息系统防雷保安器（GA173-1998）
⏹电子设备雷击保护导则（GB7450-87）
⏹《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
⏹《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94
⏹《大楼通信综合布线系统》YD/T926.1-1997
⏹《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
⏹《安全防范系统要通用图形符号》GA/T74-94
⏹《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92；
⏹《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92；
⏹《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》GB50172-92
⏹《计算机场地技术要求》GB2887-89
⏹《计算机场地安全要求》GB9361-88
⏹《计算机房活动地板技术条件》GB6650
⏹《电子计算机房施工及验收规范》SJ/T30003-93
1.5项目建设目标
实施数字化校园工程的核心目标是充分利用信息技术，建立多层次、创新型、开放式的现代学校，提高办学的质量和效益。
要以新的人才观、教学观和管理理论为指导，超越传统的教育模式，培养适应信息社会要求的创新型人才。
具体来说：
在教学方面，要利用多媒体、网络技术实现高质量教学资源、信息资源和智力资源的共享与传播，并同时促进高水平的师生互动，促进主动式、协作式、研究型的学习，从而形成开放、高效的教学模式，更好地培养学生的信息素养以及问题解决能力和创新能力。
在管理方面，要利用信息技术实现职能信息管理的自动化，实现上下级部门之间更迅速便捷的沟通，实现不同职能部门之间的数据共享与协调，提高决策的科学性和民主性，减员增效，形成充满活力的新型管理机制。
在公共服务体系方面，要建立覆盖学校教学、科研、管理、生等各个区域的宽带高速网络环境，提供面向全体师生的基本网络服务和软件服务；要在校园内建立电子身份及统一认证系统，从而为学校高水平的教学和管理等提供强有力的支撑。
在学校社区服务方面，要适应后勤社会化改革的需要开展各种网络化服务项目，包括电子消费，电子医疗等，为师生员工提供便捷、高效、集成、健康的生活和休闲娱乐服务，形成智能型的社区服务体系。
第二章大屏幕拼接系统
2.1大屏系统组成
本方案将提供的大屏幕显示系统主要由以下几部分组成：
HDID55寸极窄边液晶单元3×6DLP显示单元拼接墙体
混合矩阵图像拼接器
大屏控制软件
合金型材落地式支架
条状LED显示屏；
接口、线缆等外围设备
DLP大屏幕显示系统结构图
本方案提供的大屏幕显示系统拼接墙由18套55”DLP一体化显示单元。
以3（行）×6（列）的方式拼接而成。
规格如下：
单屏面积：
1213mm（宽）×684.3mm（高）≈0.83m²
整屏面积：
1213mm（宽）×6×684.3mm（高）×3
=7278mm（宽）×2052mm（高）
≈18.34m²
箱体厚度：
768mm
2.2初设的系统组成
多屏处理器系统；
显示墙应用管理系统软件；
视频矩阵切换器；
RGB矩阵切换器；
条状LED显示屏；
2.3系统功能
2.4系统显示模式
DLP大屏幕显示系统可以完成各种显示模式，用以显示用户的各种输入信号。
具体模式可根据用户需要进行制定。
1）全屏显示，高分辨率应用
全墙在多屏处理系统的驱动下形成一个超高分辨率的统一显示平台，既可以整墙显示超高分辨率的大型完整的网络图形GIS、GPS，也可以在兄弟单位和上级领导来参观学习时方便快捷的实现显示标语、欢迎词或高分辨率的演示图片。
3×6全墙分辨率为：
（1920×6）（1200×3）=11520×3600
全墙显示模式
全墙高分辨图片显示模式
2）功能分区显示模式
整个显示系统可以根据西昌新钒钛基地生产管控中心系统系统分工，划分相应的显示区域，各分区独立控制。
各系统图像只在本系统的显示分区内进行任意缩放和漫游显示，从而保证各系统之间工作的独立性。
系统管理员具有全墙及所有用户的控制权限，需要时系统管理员可进行跨区域显示或全屏显示，所有功能均能够方便快捷的实现。
功能分区显示模式
Ø视频信号显示
支持全制式视频输入信号，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显示单元或者多屏处理器，信号经处理后以窗口的形式在投影显示墙上任意位置任意移动、无级缩放、跨屏或者重叠等。
其中直通方式可输入复合视频信号或者S-Video信号或者HDTV等信号进行处理显示。
视频信号显示
Ø计算机信号显示
独立的计算机信号可以通过显示单元内置的图像处理器或者多屏处理器采集处理后以窗口的形式在拼接墙上快速显示；并且显示窗口可以任意缩放、跨屏移动、叠加或全屏显示等。
计算机信号显示
Ø网络信号的显示
通过软件，拼接显示墙系统支持用户网上工作站运行高分辨率显示应用。
用户的各种高分辨率大面积应用程序或者图像，可以快速清晰的在大屏幕上显示。
网络信号显示
可实现单屏内4路、9路或16路画面的同时显示，所有画面均可实现客户意愿的任意排布。
视频窗口的显示模式
Ø各类信号混合显示
视频信号、计算机信号、网络计算机信号均可同时在拼接墙上以各自方式显示，互不干扰。
或者把拼接墙根据应用系统的需要，进行分区域显示，并分区域控制。
用户可以根据需要，把各种信号的显示和位置存储为模式，在用户需要的时候直接切换，即可即时按照模式定义显示窗口，或者进而定义预案，按照需要自动调用或者切换各种显示模式，实现对拼接墙系统的自动化管理。
混合信号显示
以上几种显示模式图只是具体应用中的几种类型，在实际使用中可以根据用户的需求设计相应的显示模式。
2.5主要设备性能和指标
2.51显示单元
显示单元是将图像信号转换成可视图像的显示装置，是整个大屏幕系统成像的核心部分。
显示单元具有、色彩饱和度高稳定性好等特点，单个显示单元的分辨率为1024×768，通过DLP处理技术，用光学原理在屏幕上进行投影成像，在单屏内能够同时显示多屏处理器信号、1路独立计算机信号、1路视频信号（全制式复合视频/S视频/色差高清视频）。
显示单元主要技术参数
显示单元的标准配置的主要技术指标：
总体
分辨率
1024×768
工作模式
A或B灯单灯工作模式和（A+B）双灯工作模式
投影机芯亮度
850（单灯）/1600（双灯）ANSI流明
对比度比值
2000:
1
灰度等级
12bit
显示色彩
30bitRGB，真彩
亮度均匀性
从中心到边缘达95%以上
显示能力
画中画自由开窗显示
视角
水平：
≥160°
垂直：
≥80°
拼接缝隙
小于0.5mm
抗震性能
通过防8度烈度地震测试
外观
连接外部信号后所有线路及接口不外露
输入
模拟RGB
端子
1通道，BNC×5（RGBHV）
信号
图像
0.7Vp-p/75Ω
同步
TTL（标准+/-）
数字RGB
端子
2通道，DVI格式
信号
TMDS（1个DVI—I，1个DVI-D）
视频
端子
3通道，BNC
信号
1路高清视频信号，可复用为1路S-Video，或者2路复合视频输入接口
输出
数字RGB
端子
1通道，DVI格式
信号
TMDS（DVI-D）
扫描频率
水平
15~120KHz
垂直
24~120Hz
点时钟
25~200MHz
控制信号
RS232C
D-Sub-9PinMale
RS-485
D-Sub-9PinFemale
D-Sub-9PinMale
显示器件
寿命
大于100,000小时
光源
类型
超高压水银灯泡100W/120W
寿命
平均大于10000/6000小时
电源
电源电压
AC100-240V（自适应）
电源频率
50/60Hz
功耗
200W（单灯），340W（双灯）
工作条件
温度
0°Cto40°C
湿度
20%to80%不冷凝
平均无故障时间（MTBF）
大于30,000小时
注：
指标如有变动，以产品所附说明书为准。
显示单元外观示意图
2.6多屏处理器系统
2.6.1多屏处理器的概述
多屏处理系统，也称作多屏控制系统，是用于采集和处理外部信号源并且具有多屏驱动功能、可用不同方式对各类型信号进行远程显示及控制的一系列专用图形处理设备的总称。
作为数字显示拼接墙系统的信息处理和控制中心，它不但要接受从系统外部输入的各式各样的信号源（如来自各工作部和其它子系统的大量数据流），并且还要对这些信号源进行处理，最后送到大屏幕拼接显示墙上进行显示，为每个显示单元提供高分辨率的驱动信号，并使图像拼接成一个超高分辨率的整体桌面。
多屏处理系统支持标准的全制式的CVBS（如PAL、NTSC、SECAM制等制式）和流媒体视频信号的接入和处理功能，系统还支持高清视频信号的播放、网络信号和独立计算机信号的处理器显示。
系统结构图
多屏处理系统的技术指标
桌面信号
Video信号
RGB信号
IP流媒体
单屏最大分辨率
800×600－2048×1536
输出通道
根据显示单元数量决定（21路/24路/27路）
整墙刷新时间
≤1秒
刷新速度
25F/S（PAL）30F/S（NTSC）
显示Video数量
刷新速度
32路
≥20fps@1024×768/1400×1050
显示RGB数量
输入格式
根据实际需求可扩展
H.264（H.264、MPEG-2/4、MJPEG）
工作环境
安规
工作温度
0℃～40℃
噪声
小于60dB-A
相对湿度
20%～80%不冷凝
本系统设计中需要遵循以下的认证和标准：
1、国际认证和执行标准
CB认证：
◆IEC60950-1:
2001《信息技术设备的安全第1部分：
通用要求》
RoHS标准：
◆RoHS指令《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》
2、国家认证和执行标准
3C认证：
◆GB4943--2001《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》
◆GB9254--1998《信息技术设备无线电骚扰限值和测量方法》
GB17625.1--2003《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值》
注意：
1、单屏分辨率指节点机支持的最大输出分辨率；
2、实际产品配置以用户的订单为准。
2.6.2多屏处理系统性能
纯数字信号传输，提升画面效果
系统各平台之间通过千兆以太网及交换设备相互连接和通信，所有信号的传输都以数字网络化方式实现。
整个系统各平台之间的物理连接通过网络实现，减少了整个系统的连接线缆，降低了连接复杂度，系统的安装、维护和升级简单易行。
通过与外部互联网连接，可以实现远程视频的控制。
信号完全数字化，便于网络交换及分布显示时取得良好的一致性，同时信号失真小，信号的显示质量得到提升。
数字传输
模拟传输
接口类型
DVI接口
RGBHV的5BCN接口（VGA接口）
抗干扰能力
强
弱
信噪比
强
弱
电子噪声
小
大
系统调试
简单
复杂
采用纯数字传输的显示画面未采用纯数字传输的画面
冗余备份和热交换功能
为了保证整套处理系统的安全性和可靠性，多屏处理系统采用先进的冗余备份设计，整套系统均支持热交换功能，便于现场维护，快速解决故障并恢复正常使用。
系统中各模块之间完全基于千兆网络连接，并具有先进的冗错设计，任何一台设备出现故障都可以在系统不停机的情况下实现热更换，而关键设备更可以轻松的实现热冗余备份。
同时系统运行状态监控记录及报警功能由日志系统和监控模块完成。
系统日常的启动、关闭等重要事件及非正常事件均会被记录到日志文件，以备技术人员检查，而故障事件则会在记录日志的同时通过控制软件界面发出报警。
可扩展性
可对系统内设备进行升级或扩容。
复合视频，不同容量的视频服务器可灵活选择和进行系统搭载，实现不同容量复合视频信号处理能力的搭配；同时系统中可提供多台视频服务器的堆叠使用，从而提供足够的视频输入通道；
RGB信号，可通过不同的多台RGB服务器进行配套使用，提供足够的RGB输入通道，实现不同容量的搭配；
灵活的信号窗口管理和操作
多屏处理系统可输入多路分辨率为800×600－1600×1200@60Hz的RGB信号（根据客户需求可扩展）；亦可实现多路本地的模拟复合视频信号输入（根据客户需求可轻松扩展至更多数量）、同时支持多路网络信号、IP数字流媒体视频信号、TS、MPG、AVI、MOV、VOB/DVD等多种常见文件格式的高清视频文件的输入显示功能。
所有信号在配套的大屏幕显示墙应用管理系统软件的控制下都可以实现灵活的管理和操作。
所有信号都以开窗口的方式在大屏上显示，信号窗口可以任意的移动、缩放、漫游、叠加、跨屏显示或者整屏显示。
支持对信号窗口进行上、下、左、右的任意裁剪和像素级调整，祛除不良信号影响视觉效果的边缘部分，以达到完美显示效果；系统中的各种信号源均可预览，并且整墙画面可在界面上回显，方便用户对信号源在大屏上显示的在线监控和远程操作、管理。
同时，系统还可针对任一窗口突出显示，任意指定用于突出显示的边框的颜色、动作、粗细等。
2.7大屏幕控制管理系统软件
通过管理软件，可以实现对大屏幕显示系统中的硬件设备、信号源、显示窗口、矩阵等进行方便、多点的管理和控制。
基于Windows2000/XP操作系统及网络Server/Client架构，支持TCP/IP网络协议、串口控制协议。
采用中文控制界面，支持菜单管理，优化操作过程，通过单一界面即可实现所有的管理控制功能。
提供完善的多用户管理，配合多点控制功能，用户可以在局域网内任意控制电脑上实现分区域、多级别的管理。
2.7.1管理软件的系统结构
采用模块化的系统架构，分为服务器端和客户端部分：
1）服务器端
包括服务程序、多串口并发访问程序、中控设备代理程序等，主要负责各种资源的管理、用户认证和客户端管理，同时接受管理控制信息，并按照系统设置，向各设备发送可识别的控制代码，协调各设备共同工作。
服务器端安装在专用的控制电脑上，控制电脑通过以太网络及串行通讯网络和客户端、多屏处理器系统、显示单元、矩阵系统、中控系统等进行通讯。
2）客户端
客户端提供认证客户端，以及控制界面并接受控制操作。
客户端可以安装在和服务器端同一台控制计算机上，也可以安装在和服务器端同一局域网内的Windows2000/XP计算机上，可作为各功能分区独立的控制平台。
2.7.2控制管理软件管理控制功能
通过VWAS可以实现大屏幕管理控制的各种功能：
1）用户管理
包括用户资料数据库的管理，提供各客户端的用户认证过程、授权控制等。
2）设备管理
显示系统内如显示单元、矩阵、摄像头和其他多功能设备等，可通过软件对其进行管理设置，从而控制这些设备。
3）信号源管理
用于管理在大屏幕上显示的各种视频信号、计算机信号、网络显示信号的相关信息，包括来源、信号特点、信号路由等。
Ø信号源预览和本地回显
在调用信号源开窗之前先对其进行预览，以保证显示内容的正确性。
信号回显则是指在控制软件的模拟窗口中实时显示信号源内容，方便对信号源播放的监视。
Ø窗口管理
通过拖放等方式，将信号源在大屏幕上以窗口的方式显示出来，每个窗口在软件界面的虚拟屏上以方框表示，操作员可以通过操作方框的方式来管理正在显示的窗口，如拖放、放大缩小、关闭等操作。
Ø投影机管理
在软件的虚拟屏上实现对大屏幕各个单元或者全部单元的投影机进行开/关机操作，或者管理投影机的显示模式等。
Ø模式和预案管理
通过软件，可以把各种显示信号的组合定义成模式，操作员可以按照需要，随时调用模式，可以快速实现各种显示组合之间的切换；操作员还可以把各种显示窗口或者显示模式定义成预案，可以让软件定时自动地调用各种模式或者信号源显示，不需要人工干预（例如设定系统自动开机、自动进入待机状态等等）。
Ø快捷键调用功能
可通过快捷键调用模式和预案。
网络信号源在线状态检测（可选）：
可实时检测信号源的在线状态，方便用户识别。
Ø与中控设备无缝连接
系统可与中控设备无缝连接，无需进行开发，即联即用。
外围显示设备（PDP、CRT等）统一控制界面定制（可选），方便外围显示设备的信号调用。
2.8工程实施及环境要求
2.8.1供电要求
1）按单个双灯显示单元电压340W，处理器电压为400W，节点机为200W，其他外围设备800W计算，考虑开机时瞬间高压（按1.5倍额定功率计）。
各个系统供电负荷要求如下：
3×7系统：
（340W*21+400+200W*11+800W）*1.5=15.81KW
2）大屏幕系统供电对交流电源的质量要求十分严格，对交流电的电压和频率，对电源波形的正弦性，对三相电源的对称性，对供电的连续性、可靠性、稳定性和抗干扰性等各项指标都要求保持在允许偏差范围内。
机房的供配电应满足《电子计算机场地通用规范》GB／T2778-2000的规定，其供配电系统的电源频率为50Hz，电压为220V，单相为单相三线制。
3）建议在大屏幕系统配电设备前端增加交流不间断电源系统UPS，在没有办法提供UPS情况下，需要为大屏幕系统提供稳压电源，建议配置一个稳压器。
4）机房动力配电柜应该选用自动的空气开关，并且与消防系统联动。
当机房出现严重事故或者火警时，管理人员能够立即切断所有电源。
5）大屏幕系统建议采用双路电源供电，即总进线有两路，且来自不同的供电单位。
两路供电在配电系统中可以自动进行切换（配置双路电源切换装置STS）。
当一路供电发生故障时，能够自动转换到另一路。
需要在电源输入端配置防浪涌抑制器。
6）电源进线应遵照《建筑物防雷设计规范》要求，采取过电压保护措施。
7）接地系统接地电阻不应大于2Ω，采取多个设备接地系统经铜排网最后接至同一接地干线的等电位措施，在接线施工中应该尽可能降低中性线对地线的电位。
8）维修通道内或底架下面按设备用电数量提供相应的15A电源插座，每个插座最多只供四台投影机的供电。
2.8.2空调要求
1）大屏幕系统安装房间有条件下可使用恒温、恒湿送风型专用空调机，其他可使用冷暖型分体空调机（如有大楼中央空调系统，也应配置）。
2）位于大屏幕显示系统维修通道内的空调（中央空调或柜式空调），其出风口位置应尽量远离投影墙，并且出风口的冷风绝对不能对着投影墙直吹，要朝远离投影机箱体的方向吹，以避免投影墙屏幕冷热不均匀而损坏和结露现象。
3）对空调设计的要求（较理想状态）：
大屏幕显示墙前面厅堂和背面维护通道中央空调的冷气送风管道应设计成同一条
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