“指揮中心應以監控、管理為手段,以控制、優(yōu)化為目的,以智能化、高效率的管理模式取代傳統的、低效的管理模式,以提升信息系統管理效率和服務(wù)管理質(zhì)量,降低人工操作和管理帶來(lái)的風(fēng)險。應充分利用了現代化音視頻技術(shù)、數字化技術(shù)、計算機多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、智能控制技術(shù)等。
一、項目背景
指揮中心應以監控、管理為手段,以控制、優(yōu)化為目的,以智能化、高效率的管理模式取代傳統的、低效的管理模式,以提升信息系統管理效率和服務(wù)管理質(zhì)量,降低人工操作和管理帶來(lái)的風(fēng)險。應充分利用了現代化音視頻技術(shù)、數字化技術(shù)、計算機多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、智能控制技術(shù)等。
因此指揮中心的會(huì )議系統建設應遵循"數字網(wǎng)絡(luò )化、智能化、統一管理化、系統兼容、安全可靠、先進(jìn)實(shí)用"的總原則。
本次設計內容包括1間指揮中心、1間領(lǐng)導觀(guān)察決策室。
根據系統需求,結合系統特點(diǎn),本次采用多媒體信息分布式交互系統。
系統采用高速圖像處理技術(shù),超高分辨率GIS電子地圖可快速、平滑操作、顯示,可以為用戶(hù)提供可視化超高分辨率信息解決方案,系統基于高分顯示拼接大屏及地理信息等技術(shù),從統籌、指揮、管理的角度出發(fā),根據指揮決策者的實(shí)際需要,整合行業(yè)的重點(diǎn)數據信息,快速、精準地在控制中心大屏幕上調用、顯示,真正實(shí)現輔助決策、業(yè)務(wù)智能。
它通過(guò)良好的高速圖像處理技術(shù),真實(shí)利用大屏幕整個(gè)超高物理分辨率,快速、平滑地顯示更加廣闊的地理區域;從統籌、指揮、管理的角度,整合海量的行業(yè)重點(diǎn)信息,以高分可視化的方式進(jìn)行組織與分析運算,實(shí)現全面掌握行業(yè)關(guān)鍵信息動(dòng)態(tài)及趨勢,提高總體指揮、決策和管理能力;打通相互獨立的業(yè)務(wù)系統,對海量業(yè)務(wù)信息的可視化綜合,真正的實(shí)現輔助決策、業(yè)務(wù)智能。
二、方案特點(diǎn)
1、采用全高清系統建設
隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步,高清要求已是大勢所趨,尤其是數字網(wǎng)絡(luò )監控系統,目前數字高清網(wǎng)絡(luò )通訊還沒(méi)有形成國際統一的通訊協(xié)議,各高清廠(chǎng)家的前后端設備不能彼此兼容,如大華與??翟O備等,在系統中,這些都不是問(wèn)題,本系統支持所有廠(chǎng)家IP camera設備,支持H.264、MPEG4等標準編碼格式,支持CIF、D1、720P、1080i、1080P、4K等多種規格IP信號源接入,同時(shí)可對新型設備進(jìn)行快速添加。
在網(wǎng)絡(luò )監控系統外,會(huì )議室內也基本被高清設備所覆蓋,本系統均采用高清設備搭建,如高清攝像機,高清投影,高清拼接等。支持信號接口有DVI、 HDMI、YCbCr、VGA、HD-SDI等,分辨率支持:1280*720P、1920*1080P,最高可4K超高分辨率。
2、采用可視化、網(wǎng)絡(luò )化管理
采用可視化、網(wǎng)絡(luò )化管理,也是本系統的最大的特點(diǎn),可視化增加了信號的反饋性,減少了控制的失誤率。網(wǎng)絡(luò )化是全球化的所趨,本系統基于云架構的可視化交互解決方案,采用全IP技術(shù),可網(wǎng)絡(luò )內任意地點(diǎn)實(shí)時(shí)呈現、任意信號源的采集、回顯與調用,為指揮決策提供直觀(guān)依據。本系統可將分布于各處的信號,統一采集到云端,而后通過(guò)網(wǎng)絡(luò ),推送到各種屏幕上,如:大屏拼接、投影、電視等。
交互式系統與普通控制系統最大的區別在于可提供實(shí)時(shí)信號源預覽功能,預覽信號達20路以上,信號的多少及大小可隨意定義,可開(kāi)設多個(gè)顯示終端回顯窗口,回顯內容和大屏內容同步。系統采用人性化的操作界面,所有操作基于圖形化、觸摸拖拽式操作,達到人機交互功能,可采用多點(diǎn)觸控的方式,實(shí)現對信號窗口的放大、縮小、移動(dòng)、關(guān)閉,在控制的同時(shí)可實(shí)現所見(jiàn)即所得的控制效果,而傳統的會(huì )議系統只能實(shí)現簡(jiǎn)單的按鈕控制,不能及時(shí)地反應控制的效果,交互性能差,由于網(wǎng)絡(luò )化建設,可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )任意擴展會(huì )議室數量,實(shí)現信息的共享。
系統可通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)傳輸音頻、視頻、控制等多種信號,系統的先進(jìn)性絕對是音視頻行業(yè)的佼佼者。多間會(huì )議室管理傳輸只需通過(guò)一根樓宇網(wǎng)線(xiàn)或光纖即相互通訊,高清音視頻統一傳輸與管理。
3、集中化加分散式管理
本系統另一主要特點(diǎn)是可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現多會(huì )議的集中管理,通過(guò)總控屏(管理多會(huì )議)、IPAD(獨立會(huì )議)或任意電腦對系統進(jìn)行控制,考慮到安全性,系統支持多級權限設置功能,128位加密的底層傳輸協(xié)議,確保傳輸數據安全。支持無(wú)限制客戶(hù)端控制。
4、具備網(wǎng)絡(luò )錄播存儲功能
本系統還可實(shí)現對主要會(huì )議室進(jìn)行音視頻錄播、直播、點(diǎn)播。無(wú)需增加任何額外的錄制節點(diǎn)等設備,只需增加一臺錄播服務(wù)器,錄播服務(wù)器可直接錄制高清輸入接口機信號,單臺服務(wù)器可實(shí)現同時(shí)32路高清或64路標清信號的同時(shí)錄制工作,可為用戶(hù)提供分布式存儲服務(wù)和節目點(diǎn)播服務(wù)。最多支持16個(gè)客戶(hù)端直播、點(diǎn)播功能(IE方式)。
5、分布式架構及系統穩定性
系統采用真正的分布式架構,其最大的優(yōu)點(diǎn)就是每個(gè)節點(diǎn)(如高清輸入接口機、高清輸出接口機、音頻接口機、環(huán)境控制接口機等)均帶DSP芯片處理能,采用1對1信號處理機制,所有的運算均可自行處理,所有的運算均可自行處理,擺脫了所有信號都依靠服務(wù)器管理的傳統處理方式,從而大大減少了核心服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò )的負擔。
整個(gè)系統的穩定性高,由于所有節點(diǎn)均有處理能力,每個(gè)節點(diǎn)相對獨立,如果某個(gè)節點(diǎn)出現問(wèn)題,只需解決問(wèn)題節點(diǎn)即可,而且問(wèn)題節點(diǎn)信號會(huì )實(shí)時(shí)反饋在控制終端上,方便查找。即使服務(wù)器出現故障也不會(huì )影響其各節點(diǎn)的正常運行(只是無(wú)法控制,所有音視頻信號正常保持,同時(shí),服務(wù)器支持自動(dòng)備份功能,當主服務(wù)器出現故障,備份服務(wù)器會(huì )自動(dòng)頂替,無(wú)縫銜接)。
6、交互信息共享及系統平臺兼容性
交互信息共享:
A . 任意視頻信號源可以同時(shí)顯示到任意一個(gè)或多個(gè)顯示終端。
B . 同一會(huì )場(chǎng)視頻信號可以顯示到一個(gè)或多個(gè)其他會(huì )場(chǎng)。
C . 操作界面圖形化,無(wú)需專(zhuān)門(mén)培訓,簡(jiǎn)化操作。
D . 在失去視頻會(huì )議平臺的條件下,本地會(huì )議室之間可以進(jìn)行音視頻的互通和文件的共享。
E . 總控系統可以完成指揮中心及其它會(huì )場(chǎng)音視頻信號共享,對其統一控制與管理。
系統平臺兼容性:
A . 支持電腦視頻無(wú)線(xiàn)傳輸功能。
B . 支持IOS/WINDOWS終端定點(diǎn)控制或無(wú)線(xiàn)流動(dòng)控制。
C . 支持音視頻信號的錄播、點(diǎn)播等功能。
D . 支持拼接系統的跨屏、漫游、疊加等功能。
I . 支持不同品牌不同網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò )攝像頭等監控信號接入。
三、需求分析
應急指揮中心是提高單位保障公共安全和處置突發(fā)公共事件的能力,最大程度地預防和減少突發(fā)公共事件及其造成的損害,保障公眾的生命財產(chǎn)安全,維護國家安全和社會(huì )穩定,促進(jìn)經(jīng)濟社會(huì )全面、協(xié)調、可持續發(fā)展。
應急調度指揮系統主要由固定指揮中心、移動(dòng)指揮中心及信息發(fā)布、信息接收、綜合處理、數據庫、基礎系統等組成,在這里我們重點(diǎn)關(guān)注指揮系統中對信號接入、處理、顯示、傳輸、數據存儲等基礎系統的解決方案;指揮系統雖然涉及各個(gè)領(lǐng)域,但是都有相同的需求:
1)接入信息量大:系統需要有海量的信號接入能力,實(shí)際工程應用中需要顯示的是成千上萬(wàn)通道的前端信號需要處理、傳輸、顯示;
2)多種信息接入方式:需求接入IP Camera、電腦、高清攝像機、超高分等地圖設備;
3)方便快速管理和控制:系統需要快速、隨意的調用處理各種信號;
4)信息需求點(diǎn)多:所有的信號除了需要在本地顯示、存儲的需求外,還需要實(shí)現現場(chǎng)、移動(dòng)中心、救援中心、指揮中心多點(diǎn)的互通和共享;
5)容易擴展和保存:除了相對固定的信號外,系統需要具備隨時(shí)接入各種臨時(shí)和移動(dòng)信號的能力;
6)具備特殊信號顯示(如超高分辨率、4K視頻源設備接入)和處理功能;
四、方案設計
作為建立在標準1000M網(wǎng)絡(luò )上的分布式可視化控制系統,具備處理容量大、系統穩定、使用方便、可視化交互性能強、結構簡(jiǎn)潔、擴展方便等特點(diǎn),能夠與應急調度指揮系統進(jìn)行較好的融合,代表著(zhù)未來(lái)指揮系統發(fā)展的方向。
1、視頻系統
根據指揮中心的需求分析(接入信息量大且和種類(lèi)繁多、方便快速管理和控制等),可見(jiàn)指揮中心重點(diǎn)突出的是大屏顯示系統——拼接顯示,本方案考慮了一套2行*8列液晶拼接顯示系統。
傳統使用屏幕廠(chǎng)家提供的拼接處理器,各種視頻矩陣。設備繁多,硬件處理集中,壓力大,布線(xiàn)復雜,操作復雜,日常維護復雜,若核心控制器或矩陣一但出現問(wèn)題,整個(gè)系統癱瘓。
系統采用高清接口機,取代了傳統的拼接處理器,各視頻矩陣。每塊屏幕單獨連接接口機,每塊屏幕獨立運算,分布式架構,單個(gè)節點(diǎn)設備故障,不會(huì )影響整個(gè)系統運行。接口機通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接,布線(xiàn)簡(jiǎn)單,成本低,維護方便。整體可實(shí)現信號的漫游,堆疊,跨屏等功能。整個(gè)系統操作簡(jiǎn)單、智能,可使用Ipad/Iphone等設備操作實(shí)現所有信號的調用及實(shí)時(shí)預覽??梢哉f(shuō)一根網(wǎng)線(xiàn)連通所有設備,一切管理盡在指尖操作。
(1)與各種視頻設備的對接
關(guān)于高清攝像機,高清視頻會(huì )議終端,藍光播放器等視頻設備的對接,系統視頻接口機支持信號種類(lèi)包括DVI、 HDMI、YCbCr、VGA、HD-SDI等,可自適應不同的視頻設備,無(wú)需考慮信號源及顯示終端接口等問(wèn)題。
(2)與工作站系統的對接
可實(shí)現工作站系統中任意電腦信號,包含任意應用程序,表單文件,視頻文件的信號傳輸至大屏顯示系統。
(3)與任何移動(dòng)式筆記本電腦輸出信號的對接
可通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模式,將任意的電腦輸出信號傳輸至大屏拼接或系統中任意顯示終端。
(4)與監控平臺信號的對接
本系統可擴展接入不同品牌、不同網(wǎng)段的IP camera設備等監控信號進(jìn)入本系統,只需配置一臺高清流媒體數據接入服務(wù)器即可,單臺服務(wù)器最大可輸入1024路IPC,支持16路(1080P)或32路(720P)或72路(D1) IP Camera同時(shí)輸出至大屏。滿(mǎn)足指揮中心對網(wǎng)絡(luò )IP攝像頭的調用及監控。
(5)與超高分辨率信號的對接
本系統最高可支持4K超高分辨率,滿(mǎn)足指揮中心GIS、SCADA、GPS、TDCS等超高分辨率信號在拼接大屏上全屏顯示。
2、音頻系統
在音頻發(fā)言系統中,本次考慮有固定式鵝頸會(huì )議話(huà)筒8只,用于指揮席固定發(fā)言使用,無(wú)線(xiàn)手持話(huà)筒2套,用于移動(dòng)發(fā)言,擴聲系統采用音柱音箱+吸頂音箱方式,音箱選擇易于隱藏,外形美觀(guān)。
音頻處理采用系統中網(wǎng)絡(luò )音頻矩陣接口機(12進(jìn)12出,內置DSP處理芯片),能夠精確同步處理還原來(lái)自各方的音頻信號,對來(lái)遠程的信號進(jìn)行必要AFC(自適應反饋消除功能)及AEC(回聲消除功能),保證音頻互通的語(yǔ)言清晰度,通過(guò)標準傳輸網(wǎng)絡(luò )實(shí)現音頻(24bit/48kHz)信號的多點(diǎn)同步傳輸。同時(shí),接口機支持8種場(chǎng)景預設功能,為了方便快捷的切換,以音頻矩陣的控制軟件設置不同模式按鈕或后端的管理系統中無(wú)線(xiàn)觸摸屏,可實(shí)現一鍵多模式切換功能,體現人工智能化、先進(jìn)性、科技化手段。
3、交互式雙向控制系統
可實(shí)現同一管理平臺、同一網(wǎng)絡(luò )下多用戶(hù)、多終端、多操作平臺下集中控制管理,指揮大廳和領(lǐng)導決策室采用無(wú)線(xiàn)觸摸屏或有線(xiàn)觸摸屏即可實(shí)現對整套系統的控制,包括輸入輸出、環(huán)境控制、系統狀態(tài)等信息都能及時(shí)反饋到控制界面上,使以往復雜的操控變得簡(jiǎn)單和直觀(guān)。
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