指揮中心工程系統(tǒng)方案

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上本溪市公安局開發(fā)區(qū)分局指揮中心技術方案沈陽格微軟件有限責任公司2011年10月 專心-專注-專業(yè)目 錄十一、指揮中心大屏系統(tǒng)報價.87一、 系統(tǒng)概述1.1、項目概述為創(chuàng)造平安藥都，構建和諧社會，服務人民，打擊犯罪，維護穩(wěn)定，適應新形勢下公安工作，完成黨委、政府賦予公安機關的各項任務，現(xiàn)對本溪市公安局開發(fā)區(qū)分局綜合樓指揮中心進行整體設計。旨在提高公安機關信息暢通、指揮有力、手段先進、運轉高效的指揮體系，同時兼顧技術先進、服務實戰(zhàn)、節(jié)約資源、持續(xù)發(fā)展、穩(wěn)定可靠、安全保密的原則。本溪市公安局開發(fā)區(qū)分局指揮中心建設總體工程主要分為指揮大廳、機房、電源室、會議室的裝修，綜合操作

2、臺，配電系統(tǒng)，房間布線，鋪設防靜電地板，視頻監(jiān)控系統(tǒng)（DID拼接屏），LED顯示屏，報警臺設備、UPS電源和辦公設備采購，原設備線路遷移等。1.2、設計依據(jù)依據(jù)現(xiàn)有的國家標準、規(guī)范，并參照國際上通用的規(guī)范進行?；炯夹g依據(jù)的概念，在此為參照和等同。（包括特性參數(shù)要求標準、特性參數(shù)測量方法規(guī)范標準、電氣設計規(guī)范、安全要求等）Ø 電子圖紙及甲方的需求；Ø 民用建筑電氣設計規(guī)范JGJ/T16-92Ø 會議系統(tǒng)的電及其音頻性能要求GB/T5381-94Ø 智能建筑設計標準GB/T50314-2000Ø 擴聲系統(tǒng)的聲學特性指標與測量方法WH01-93&#

3、216; 廳堂擴聲系統(tǒng)聲學特性指標GYJ25-86；Ø 民用建筑隔聲設計規(guī)范GBJ118-88Ø 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范GBJ232-92Ø 聲系統(tǒng)設備互聯(lián)優(yōu)選配接值GB/T14197-93Ø 聲系統(tǒng)設備互聯(lián)用連接器的應用GB/T15644-95Ø 視聽、視頻和電視系統(tǒng)中設備互聯(lián)的優(yōu)選配接值1.3、設計原則Ø 先進性和可擴展性：現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，新產(chǎn)品、新技術層出不窮。因此本系統(tǒng)在方案優(yōu)化的情況下應充分利用現(xiàn)代最新技術，以使系統(tǒng)在盡可能長的時間內與社會發(fā)展相適應。但由于現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，故必須充分考慮今后的發(fā)展需要，設

4、計方案必須具備前瞻性和可擴展性。這種可擴展性不僅充分保護了局方的投資，而且具有較高的綜合性能價格比。本方案對此均作了充分考慮，以便于系統(tǒng)的擴展和升級。Ø 科學性和規(guī)范性：從系統(tǒng)設計開始，包括施工、安裝、調試直到最后驗收的全過程，都嚴格按照國家有關的標準和規(guī)范，做好系統(tǒng)的標準化設計和科學的管理工作。最后提交正規(guī)的相關報告及全套施工圖紙和技術資料供甲方存檔。Ø 安全性和可靠性：系統(tǒng)設計必須安全、可靠，本方案已充分考慮采用成熟的技術和產(chǎn)品，在設備選型和系統(tǒng)的設計中盡量減少故障的發(fā)生。并從線路輻射、設備安裝、系統(tǒng)調試以及對甲方人員的技術培訓等方面，都滿足可靠性的要求?？傊?，在系統(tǒng)設

5、計過程中我們堅持實用性與適用性相結合, 保持設備檔次性能的一致性。做到：選系統(tǒng)：系統(tǒng)性能配套、性能價格比合理、具有當前水平。選產(chǎn)品：設備性能易配接、可靠性高、安全性好。在可靠性高的條件下，選用高性能的產(chǎn)品。選用有信譽、售后服務好的廠家或代理商的名牌產(chǎn)品。選用在國內外大型、重點工程中經(jīng)常被選用的產(chǎn)品。二、 系統(tǒng)詳細設計2.1、系統(tǒng)組成指揮中心系統(tǒng)由許多子系統(tǒng)組合而成，包括液晶大屏幕系統(tǒng)、LED大屏幕系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)。2.2、系統(tǒng)結構系統(tǒng)組織結構如下圖所示：三、 液晶大屏幕顯示系統(tǒng)經(jīng)過對液晶拼接幕墻的建設目標、使用要求和物理環(huán)境情況的了解，我們設計了這套液晶拼接幕墻系統(tǒng)方

6、案。本系統(tǒng)將國際最卓越的高清晰度數(shù)碼顯示技術、投影墻拼接技術、多屏圖像處理技術、多路信號切換技術、集中控制技術等的應用集合為一體，使整套系統(tǒng)成為一個擁有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法最先進的大屏幕顯示系統(tǒng)。3.1、 液晶拼接幕墻系統(tǒng)組成控制室液晶拼接幕墻由縱向8列，橫向3行組成，全部采用三星46DID TFT LCD單元組成，拼接成大屏幕顯示墻，并配以拼接控制子系統(tǒng)。 液晶拼接幕墻系統(tǒng)組成：1）468´3投影拼墻墻體46 單屏尺寸為: 1026mm(寬) ´ 580mm (高) 468x3 液晶拼接幕墻全屏顯示尺寸為： 1026 mm X 8 (寬) X 580

7、mm X 3 (高) = 8208mm (寬) X 1740 mm (高)2）多屏拼接控制器3）大屏幕應用管理系統(tǒng)（軟件）4) DVI傳輸線纜液晶拼接系統(tǒng)系統(tǒng)結構圖3.2、 系統(tǒng)主要技術指標大屏幕顯示系統(tǒng)的主要指標如下：Ø 液晶顯示單元尺寸單屏顯示面積為1026mmX580mm，總的顯示面積為4104mmX1740mmØ 顯示通道數(shù)量24路，24塊46寸液晶顯示單元拼接成一幅超大的完整圖像。Ø 計算機顯示通道數(shù)同時顯示多路路實時的計算機圖像。Ø 復合視頻顯示通道數(shù)同時顯示多路實時的計算機圖像。Ø 系統(tǒng)能確保 24 小時連續(xù)運行，系統(tǒng)操作簡單，維

8、護方便，使用壽命長；Ø 整個投影屏幕具有高分辨率、高亮度、高清晰度和對比度范圍寬等特點，色彩還原真 實，圖像失真小，亮度均勻一致，顯示清晰，單屏周邊無眩光。完全能在室內正常的 辦公環(huán)境下能顯示清晰明亮的圖形、圖像效果；Ø 支持多屏圖像拼接，畫面可整屏顯示，也可分屏顯示，全屏范圍內顯示無非線性失真 效果，整個屏幕亮度均勻，無暗角或亮角等現(xiàn)象，畫面穩(wěn)定無閃爍，畫面能夠自由縮 放、移動、漫游，不受物理拼縫的限制；Ø 采用軟件控制窗口的拼接與分割，屏與屏之間的拼縫不影響漢字和圖像的正確顯示；Ø 網(wǎng)絡環(huán)境下計算機的各種應用程序的窗口可以在投影屏上任意開窗口顯示，自

9、由的跨 屏移動、打開、改變大小；Ø 網(wǎng)絡視頻圖像、網(wǎng)絡 RGB 信號、模擬視頻、RGB 信號可以開窗方式顯示，窗口可任意 縮放、漫游、拖拽、切換顯示具備圖像漫游、縮放等顯示功能，畫面的移動且不以屏為界；3.3、 系統(tǒng)設備功能及技術參數(shù)大屏幕顯示系統(tǒng)硬件設備包括：46寸液晶拼接幕墻、拼接控制器,VGA16*8信號切換矩陣。3.3.1. 46寸 液晶拼接幕墻選擇顯示單元主要考慮屋內空間、色彩、分辯率、對比度、使用壽命等指標，還要考慮設備的穩(wěn)定性及與系統(tǒng)配套能力。DID TFT LCD的特征    DID（Digital Infomation Display）

10、 TFT(Thin-Film Transistor) LCD(Liquid Crystal Display)是專用產(chǎn)品液晶屏。它是根據(jù)應用于安防、廣播電視、醫(yī)療、工業(yè)及公共媒體發(fā)布等領域轉業(yè)監(jiān)視器的技術要求而設計和生產(chǎn)的，是繼NB、PC以TV之后的第四代LCD產(chǎn)品。其以卓越的顯示性能，已經(jīng)成為人們認同的當前最高端、最理想的液晶監(jiān)視器顯示屏。DID TFT LCD液晶屏具有高亮度、 高對比度、更好的彩色飽和度、更寬的視角、可靠性更好、純平面顯示、亮度均勻、影像穩(wěn)定不閃爍、120HZ倍頻刷新頻率、更長使用壽命等特征。下面讓我們具體介紹一下這些突出特征：  高亮度  &

11、#160; 與TV和PC液晶屏相比，DID液晶屏擁有更高的亮度。TV或PC液晶屏的亮度一般只有250300cd/m2( 20.1”)和400500 cd/m2( 26”)，而DID液晶屏的亮度可以達到300500 cd/m2(20.1”)和700800 cd/m2(26”)。 高對比度    DID 液晶屏具有1000：1（ <=20.1”）1500：1（ 26”）對比度，比傳統(tǒng)PC或TV液晶屏要高出一倍以上，是一般背投的三倍。更好的彩色飽和度    目前普通LCD和CRT的彩色飽和度只有72，而DID LCD可以達到92%的高

12、彩色飽和度，這得益于DID新開發(fā)的色彩校準技術，通過這個技術，除了對靜止畫面進行色彩校準外，還能對動態(tài)畫面進行色彩的校準，這樣才能確保畫面輸出的精確和穩(wěn)定。更寬的視角    PVA（Patterned Vertical Alignment）技術即“圖像垂直調整技術”，利用這種技術，可視角度可達雙170°以上(橫向和縱向)?？煽啃愿?#160;   普通液晶屏為電視，PC顯示器設計，不支持日夜連續(xù)使用；DID液晶屏為監(jiān)視器、廣告牌設計，支持在公眾場合日夜連續(xù)使用。   純平面顯示   

13、 LCD是平板顯示設備的代表，是真正的純平顯示器，完全無曲率大畫面，無變形失真。   亮度均勻，影像穩(wěn)定不閃爍    由于LCD每一個點在接收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，而不像CRT那樣需要不斷刷新亮點。因此，LCD亮度均勻、畫質高而且絕對不會閃爍。  120HZ倍頻刷新頻率    專利的120Hz倍頻液晶顯示技術，能有效解決圖像快速運動過程中的拖尾和模糊，增強圖像的清晰度和對比度，使畫面更清澈，人眼長時間觀看也不易疲勞。   更長使用壽命    普

14、通的NB、PC及TV使用的LCD液晶屏其背光源的使用壽命為1萬至3萬小時，而DID LCD液晶屏背光源的使用壽命均可達5萬小時以上，這就確保了拼接幕墻使用的每片液晶屏在長時間使用后的亮度、對比度和色度的一致性并且確保幕墻的使用壽命不低于5萬小時。 超薄窄邊設計    DID液晶屏在擁有超大顯示面積的同時，還有厚度薄，重量輕等優(yōu)勢，可以方便地拼接、安裝。一般46英寸的DID LCD，其重量只有15KG，厚度不到10公分，拼接專用的液晶屏，其優(yōu)秀的窄邊設計，使其邊緣只有2.4mm-4.2mm，相對于46寸的大屏幕來說，這么小的邊緣完全不影響幕墻的整體顯示效果。系統(tǒng)的可

15、用性  46寸液晶拼接幕墻具有很大的組合空間：既可以采用小屏拼接、也可以采用大屏拼接；既可以一對一單屏拼接，也可以一對mn整屏拼接；還可以大小屏混合拼裝。我們將根據(jù)客戶對46寸液晶拼接幕墻系統(tǒng)提出的系統(tǒng)規(guī)模和應用要求，選擇合適的產(chǎn)品和拼接方式，提出具體實施方案，滿足系統(tǒng)的應用需求。    我們將根據(jù)客戶對輸入信號的要求，選擇不同的視頻處理系統(tǒng)（監(jiān)視器專用視頻處理系統(tǒng)），實現(xiàn)VGA、復合視頻、S-VIDEO（可選）、YPBPR/YCBCR（可選）或DVI（可選）信號輸入，滿足不同使用場合，不同信號輸入的需求。    通過控制軟件，實現(xiàn)各

16、種信號的切換、拼接成全屏顯示、任意組合顯示、圖像拉伸顯示、圖像漫游顯示、圖像疊加顯示等。    我們因應客戶的不同需求，打造個性化系統(tǒng)，提供不同的實施方案和技術支持。  系統(tǒng)的先進性   據(jù)賽諾平板電視第3 季度季報顯示，2009年前3季度國內平板電視內銷出貨共計336萬臺，其中液晶電視內銷出貨280萬臺，同比增長209%；等離子電視內銷出貨56.5萬臺，同比增長28%。 相對內銷市場，2009年平板電視出口市場的增長速度更為迅速。據(jù)海關數(shù)據(jù)，2009年前3季度我國平板電視出口量共計約982萬臺。其中液晶電視出口933萬臺，同比增長103%；等

17、離子電視出口49萬臺，同比增長302%。    據(jù)賽諾監(jiān)測數(shù)據(jù)，至2009年9月，40英寸以上(含40英寸)平板電視市場，等離子的銷量份額已被液晶電視壓至27%。    由此可見，在平板顯示領域，液晶具有絕對的優(yōu)勢，并從以往的小尺寸向大尺寸發(fā)展，全面領先其它平面顯示技術。監(jiān)視器所采用的液晶屏是DID液晶顯示屏，它是當今世界上最新技術的液晶顯示屏，是專用的監(jiān)視器、廣告類液晶屏。    拼接幕墻采用自主研發(fā)的嵌入式拼接系統(tǒng)，突破了傳統(tǒng)PCI插卡式系統(tǒng)復雜、分時處理、故障率高等缺陷，實現(xiàn)了功能強大、系統(tǒng)穩(wěn)定、操作簡單的新一代46寸液晶拼接幕

18、墻。 系統(tǒng)的可靠性   監(jiān)視器、拼接幕墻一般要求一天24小時，一年365天連續(xù)工作，這就要求監(jiān)視器、拼接幕墻具有可靠性、穩(wěn)定性高等特點，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行。    影響系統(tǒng)可靠性主要包括溫升、結構、干擾、以及系統(tǒng)本身的使用壽命等。系統(tǒng)的發(fā)熱量大，將大大減少系統(tǒng)器件的使用壽命，而如果設備很重，則不利于安裝和使機構不堪重負。此外，系統(tǒng)的抗干擾能力也直接影響系統(tǒng)的可靠性。    拼接幕墻液晶屏選用高可靠性的DID液晶屏，其中46寸重量只有15KG，為目前同尺寸平板顯示設備中最輕的，功耗300W，如此低的能耗，使其發(fā)熱量非常小，以至于站

19、在拼接幕墻前面，也感覺不到它的溫升。液晶獨特的顯示原理、全數(shù)字化的驅動系統(tǒng)，以及利用工程流體力學設計的空氣渦流散熱方法，確保幕墻的高可靠性和穩(wěn)定性，同時全鋼的幕墻機架和合理的工藝設計，使幕墻既無輻射也不受外界電磁場的干擾，穩(wěn)定可靠。    由于低功耗、重量輕、壽命長，無輻射等特點，使46寸液晶拼接幕墻可靠性極高，一般可正常工作5萬小時以上。  系統(tǒng)的經(jīng)濟性   考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟性，就不能不提性價比，只有在高性能、高質量的前提下，系統(tǒng)的經(jīng)濟性才有意義。    目前市面上也有等離子（PDP）的拼接幕墻，但其價格較高，一般一平方米的

20、價格高達十幾萬，并且由于存在等離子烙印問題，也不適宜在一些顯示靜態(tài)圖像（安防、道路交通、港口碼頭等）的場合使用，總體性價比低。而DLP電視墻雖然價格比較低，但一年光燈泡的更換費用就高達幾千塊每塊屏，一個幕墻加起少則幾萬，多則十幾萬，幾年下來，其費用驚人。   46寸液晶拼接幕墻，以其優(yōu)異的性能，合理的價格在國內外受到了廣泛的歡迎。其高達5萬小時的使用壽命，質量穩(wěn)定，維護費用低，是明智的不二選擇。技術指標：面板類型：46寸TFT LCD真彩液晶屏屏幕比例：16：9 亮 度: 700cd/對 比 度：1700：1響應時間：8ms 分 辨 率：1366×768 象素尺寸

21、：0.7455mm×0.7455mm 色 彩 數(shù)：16.7M有效面積:1018.00mm×572.00mm可視角度（左右/上下）：178°/178°輸入信號：YPbPr /HDMI/BNC/VGA/S端子/音頻電 源：輸入電壓AC90-250V 工作環(huán)境：溫度：040 濕度：10%85% 壽 命：50000小時外型尺寸：1026.0mm×580.0mm×59.0mm（W×H×D）重 量：15kg3.3.2.拼接控制器拼接控制器，是一款高性能、高端圖像處理設備，能夠在多個顯示屏上同時顯示多個動態(tài)畫面，主要用于多屏幕拼

22、接顯示控制，是大屏幕顯示系統(tǒng)的核心顯示控制設備。對于要求多個視頻顯示，要求高質量畫面效果的場合，例如，指揮控制中心、視頻會議、多媒體多功能廳、禮堂，它是理想的現(xiàn)實解決方案。拼接控制器集圖像自由縮放、畫中畫動態(tài)顯示、多RGB信號實時數(shù)字處理技術與一身，所有的輸入信號可以自由的顯示在顯示墻窗口中，全面支持圖像的跨屏、漫游、畫中畫、疊加、縮放等高端顯示功能。使用拼接控制器顯示效果震撼，模式靈活多樣，用戶操作方便，維護簡單。拼接控制器支持多種視頻輸入方法，包括復合視頻，即DVD或攝像頭信號，計算機視頻，即電腦信號等。其中，復合視頻，支持N、P制自適應；計算機視頻，支持從640x480到1600x120

23、0的分辨率，其中，1024x768、1280x1024、1366x768等標準檔，支持60Hz，70Hz，75Hz等多種刷新頻率；數(shù)字視頻，是將圖像信號進行高速數(shù)字傳輸?shù)囊环N方式，系統(tǒng)支持1920x1080等高端顯示模式。拼接控制器支持RGB/DVI輸出方式，包括多種視頻輸出格式和分辨率。拼接控制器提供了多種強大的多視頻并行處理功能，包括畫中畫窗口的位置、大小、縮放比例、疊加優(yōu)先級、畫面凍結等。針對每一個在屏幕上顯示的畫面，所有算法、操作均并行進行，圖像沒有延遲、沒有丟楨現(xiàn)象。系統(tǒng)能夠按照用戶設計，實現(xiàn)輸入信號根本上的實時顯示和最好的圖像縮放還原效果。拼接控制器擁有多種控制方式，包括面板按鍵、

24、紅外遙控、RS232串口、網(wǎng)絡等。隨機附帶畫面分割器控制軟件，可以方便的安裝在Windows操作系統(tǒng)上，也可以通過網(wǎng)絡遠程控制3.3.2.1. 拼接控制器特性拼接控制器VP2000系列的處理器是最新技術產(chǎn)品，產(chǎn)品以FPGA陣列為硬件基礎，采用并行高速圖形處理技術，實現(xiàn)了多路高速視頻信號的統(tǒng)一處理，從根本上解決了VGA信號輸入數(shù)量受到限制的問題。機器內部由多個硬件模塊陣列構成，基本硬件全部外國進口，產(chǎn)品主要特點如下：Ø 獨創(chuàng)的FPGA硬件圖形并行處理技術FPGA(Field Programmable Gate Array)，稱為現(xiàn)場可編程邏輯陣列，是最近新發(fā)展的硬件技術。FPGA芯片具

25、有速度快，并行處理，功能靈活的特點，但芯片本身只是一個空白的硬件平臺，不具備任何功能，需要技術人員根據(jù)自己的要求對其進行硬件編程。VP2000系列處理器的處理核心就是FPGA芯片陣列。系統(tǒng)具有高速信號處理技術，保證高分辨信號輸入輸出的實時處理。VP2000系列的處理器采用DDR技術作高速數(shù)據(jù)緩存，運用流水線技術，對高速信號進行分級順序處理，保證了信號的實時性。系統(tǒng)輸入標準分辨率可高達1600x1200x60Hz(需要預定)，非標分辨率可以達到更高，并且保證每一禎都能夠實時的處理完畢，輸入與輸出之間沒有時間拖延。在多單元顯示一路信號、一單元顯示多路信號、多單元多信號漫游疊加等情況下，顯示信號均無

26、延遲。即便在所有輸入信號都漫游疊加在一起的極限情況下，所有信號一樣保持動態(tài)實時性。系統(tǒng)采用基于輸入端口的信號并行處理技術，有效的增加了輸入信號個數(shù)。系統(tǒng)通過芯片陣列，對高速圖形數(shù)據(jù)流進行逐級處理，每一路信號輸入都對應一列處理器。這樣就相當于很多處理器同時工作，做到數(shù)據(jù)的并行處理，極大的提高了系統(tǒng)運算速度。有效的使用并行處理技術使得數(shù)據(jù)得到分散處理，沒有了工控機單處理器的速度瓶頸，從而使得系統(tǒng)對輸入信號個數(shù)不敏感。就是說增加信號輸入個數(shù)，并不增加系統(tǒng)的總體運算負擔，這樣系統(tǒng)就能夠接納多個高速信號。能夠有效的進行多路VGA/RGB信號輸入，是VP2000系列的處理器與普通插卡式工控機相比，最大的性

27、能優(yōu)勢。系統(tǒng)屬于純硬件數(shù)據(jù)處理，沒有運行Windows和Linux操作系統(tǒng)，不是一臺計算機，不需要硬盤、光驅、顯卡等輔助設備。Ø 最新的基于LVDS高速數(shù)字信號交換體系VP2000系列的處理器采用所有輸入通道并行方式進入核心處理模塊，每條總線使用4個高速LVDS信號，這與工控機拼接控制器的PIC總線有本質上的區(qū)別。普通工控機的PCI總線，基本結構是多個PCI插卡使用同一組總線，一般是32個數(shù)據(jù)位。如下圖所示，6個卡使用同一PCI總線，實際上進入核心處理器的數(shù)據(jù)只能是其中的一個卡上的信號，PCI總線要分時復用。由于CPU核心處理器同一時間只能處理一個信號，這樣的總線結構對于這樣的CPU

28、正好適合。VP2000系列的處理器采用并行處理結構，這樣的總線是遠遠達不到處理器速度需求的。工控機的PCI總線結構為適應核心并行數(shù)據(jù)處理要求，VP2000系列的處理器采用并行總線接入方式，就是說每個通道都有獨自的總線接入核心處理系統(tǒng)。多個通道采用并行的方式可以實時的將數(shù)據(jù)送入核心的FPGA處理陣列。如果每個輸入通道都使用PCI總線，那么最終形成的輸入線數(shù)量會多得驚人。在FPGA核心處理部分中，也許要多組信號進行實時交換。如果也采用并行總線結構，那么系統(tǒng)間的連線數(shù)量會成幾何上升，使得系統(tǒng)最終無發(fā)實際使用。為解決此結構問題，我們采用超高速LVDS進行信號傳輸。LVDS，是低電平數(shù)字信號的簡稱，其特

29、點是用兩根線差分傳輸一個數(shù)字狀態(tài)，線間電壓低，信號傳輸速度快，本系統(tǒng)中使用的LVDS信號速度為2.5G/S，信號額定最高速度可以達到4G/S以上。使用LVDS進行圖像傳輸，4組線即可傳送超高頻的顯示信號。是用高速串行信號，極大的減少了系統(tǒng)連線的，使得每個輸入輸出通道只使用4組線與系統(tǒng)核心計算單元連接。LVDS信號與并行總線信號，最常見的體現(xiàn)是硬盤ATA的并行排線接口和新型硬盤SATA的LVDS接口。下圖為VP2000系列的處理器基本系統(tǒng)節(jié)構圖。多通道并行總線結構及串行通信方式Ø 最新的NIOSII硬件控制系統(tǒng)VP2000系列的處理器系統(tǒng)采用并行硬件系統(tǒng)，這樣很大程度提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理

30、速度，但并行處理，就意味著很多器件同時工作，增加了系統(tǒng)元件個數(shù)，這樣，所有器件的同時統(tǒng)一控制，就成為重要問題。對于工控機而言，只有一個CPU進行核心運算，數(shù)據(jù)是串行處理的，因此配置一套接口，就可以控制所有的設備，而VP2000系列的處理器需要用一個高速控制器同時控制多于32個其他部件，同時又要能靈活的協(xié)調各部分順序運行。為解決此問題，我們選用了基于FPGA的高速軟內核NiosII。NiosII處理器是Altera公司為其FPGA產(chǎn)品配套開發(fā)的軟核CPU。在邏輯功能上，它們是32位的精簡指令集CPU；在實現(xiàn)方式上，它們是在FPGA上通過編程的方式實現(xiàn)的，這也是與傳統(tǒng)的CPU的一個根本的差別。Ni

31、osII的總線采用了哈佛結構，在很大程度上提高了系統(tǒng)的處理速度。由于系統(tǒng)的總線控制器是在FPGA中實現(xiàn)的，可以進行靈活的配置，在某些外設需要具有馮諾依曼特性時又可以把兩套總線合二為一，從而在局部實現(xiàn)馮諾依曼結構，這樣就使得系統(tǒng)總線兼有哈佛結的高效率與馮諾依曼結構的靈活性。NiosII系統(tǒng)總線自動對不同時鐘域進行協(xié)調，可以使掛在總線上的組件工作在不同的主頻下，使系統(tǒng)更為靈活。VP2000系列的處理器使用一片F(xiàn)PGA，內嵌NiosII軟內核，成為系統(tǒng)核心控制器。在這片F(xiàn)PGA上，還編程實現(xiàn)了64個外圍通信控制模塊，為系統(tǒng)提供64個可同時工作的基于LVDS的高速接口，與全部系統(tǒng)其他器件進行高速通信。

32、系統(tǒng)工作時，數(shù)據(jù)計算FPGA陣列、輸入輸出端口、系統(tǒng)面板、紅外接收器、網(wǎng)絡端口、RS232控制口等元件向主控FPGA發(fā)送狀態(tài)信息和請求指令。軟核的外圍通信控制模塊先預處理這些信息，將其最主要的內容交給內核，其他附屬信息不需要經(jīng)過主控制程序，由外圍器件自行應答。主控程序是在內核上運行的并行流水線流程控制程序，它負責整臺機器的正常順序工作和非常狀態(tài)處理。程序根據(jù)用戶指令和系統(tǒng)當前狀態(tài)，向外圍模塊批量發(fā)送簡單控制指令。由外圍模塊編譯指令，通過LVDS高速串行口發(fā)送給系統(tǒng)其他設備。VP2000系列的處理器使用基于FPGA的NiosII軟核和并行外圍通信控制模塊，提高了整臺機器的信息處理性能，將復雜的并

33、行控制簡單化；用一個芯片實現(xiàn)全部控制，編程調試簡單方便，易于升級。四、VP2000系列的處理器與普通工控機拼接卡系統(tǒng)的性能比較目前使用的圖像拼接控制器，大體分為兩種。一種是組裝的工控機，需要從國外購買顯示處理卡進行組裝，另一種就是硬件拼接處理器。用工控機組裝拼接控制器，需要插多個顯示卡，多卡使用同一組PCI總線，占用PCI總線資源，使用同一個CPU計算，分時占用CPU資源，其結果是機器性能很大程度上取決于工控機CPU計算速度和PCI總線傳輸速度。以普通Inter Core II，2.4G的CPU為例，可以接受4路VGA/RGB 1024x768信號和8路或9路Video信號，可以支持16路輸出

34、。一臺普通插卡式拼接控制器的性能如下：系統(tǒng)結構：計算機結構；計算核心：一個CPU，分時計算全部信號數(shù)據(jù)傳輸：8-12個PCI插槽；266-533MHz系統(tǒng)總線，各信號分時占用總線；輸出通道：數(shù)量2-32個；輸出通道分辨率640x480到1280x1024像素；輸入視頻：個數(shù)1-8個；格式NTSC或PAL自適應；8路Video卡，視頻信號不能疊加；輸入RGB：個數(shù)1-4路；時鐘速度123M；采樣顏色深度16bpp；系統(tǒng)支持：WindowsXP/2000軟件支持：設備提供上自開發(fā)軟件控制：本地鍵盤鼠標、遠程鼠標鍵盤需要注意的是：² 當VGA/RGB信號多于2路時，系統(tǒng)分配給每路VGA信號

35、的處理時間不足，導致信號實時性降低，基本現(xiàn)象就是鼠標和動態(tài)圖像的不連續(xù)；² 有些工控系統(tǒng)號稱具有24bpp的采樣顏色深度，事實上在實際使用中，由于計算速度的限制，都只用到16bpp顏色；² 采用網(wǎng)絡接口采樣的方法增加RGB輸入信號數(shù)量，并不能節(jié)約系統(tǒng)資源，結果仍然是多個信號同時顯示的時候，圖像實時性受影響。并且網(wǎng)絡信號采樣的質量、實時性等受到網(wǎng)絡速度、通信質量等環(huán)境影響，有一定未知性和不穩(wěn)定性。實際計算，一路1280x102460Hz的普通計算機圖像信號，包含的數(shù)據(jù)速度為：1280(水平像素)x1024(垂直像素)x60(刷新率)x3(顏色深度24位)字節(jié)，即一秒鐘需要的數(shù)

36、據(jù)量為235,929,600字節(jié)，即235M字節(jié)。加上TCP/IP協(xié)議包的頭尾，實際需要的網(wǎng)絡速度為300M。就是說，對于100M以太網(wǎng)，傳一路VGA信號，只能傳送有效數(shù)據(jù)的1/3，實際發(fā)送的數(shù)據(jù)每秒20楨。如果同時傳送兩路VGA信號，直接導致信號嚴重失真，不能實時顯示，播放圖像是圖像跳動。VP2000系列的處理器拼接控制系統(tǒng)采用全硬件設計，與工控機有本質區(qū)別。系統(tǒng)采用多通道分離處理，所有數(shù)據(jù)并行處理；使用FPGA陣列并行處理信號，速度快，支持通道個數(shù)多；系統(tǒng)主控芯片與系統(tǒng)計算芯片分離，采用主程序串行控制；不屬于工控機，不運行Windows/Linux操作系統(tǒng)，不存在計算機防病毒問題，不存在軟

37、件系統(tǒng)維護問題；數(shù)據(jù)實時處理，不需要硬盤、光驅等海量存儲設備；設備支持全年24小時運行，不需要特殊維護。其基本性能特點如下：系統(tǒng)結構：并行處理結構，自定義高速LVDS總線，速度2.5Gb/s輸入視頻：單系統(tǒng)1-32路，內部級聯(lián)后無限擴展；格式NTSC或PAL自適應；Video信號高速動態(tài)圖像補償；信號任意拉伸、壓縮，可以在多屏內任意位置開窗口，信號任意跨屏漫游，疊加(信號疊加層數(shù)不宜超過4層)，圖像實時性不受影響；輸入RGB：實時頁面存儲，分級數(shù)據(jù)預處理；單系統(tǒng)1-32路，內部級聯(lián)后無限擴展；采樣深度24bpp/32bpp真彩色；分辨率640x480到1600x1200像素，可定制特殊分辨率的

38、支持功能，如可以支持4096x768或1920x1080；支持DVI-I模擬數(shù)字接口；信號任意拉伸、壓縮，可以在多屏內任意位置開窗口，信號任意跨屏漫游，疊加(信號疊加層數(shù)不宜超過4層)，圖像實時性不受影響；輸出通道：實時頁面存儲，數(shù)量1-40個，內部級聯(lián)后，可依據(jù)當前顯示窗口數(shù)無限擴展；分辨率640x480到1600x1200像素，可定制特殊分辨率，如4096x768(1x4屏) 或1920x1080；支持DVI-I模擬數(shù)字接口；系統(tǒng)支持：不需要系統(tǒng)日常維護，不需要電腦支持軟件支持：VP200/2000遠程控制軟件控制方式：RS232串口、面板按鍵、紅外遙控、100/1000Mbps網(wǎng)絡(TC

39、P/IP協(xié)議)性能特點：² 多RGB信號并行處理VP2000系列的處理器拼接控制器的所有核心處理模塊均并行工作，處理一路RGB信號只需要一個模塊即可，多個模塊并行工作，即可同時處理多個RGB信號。VP2000系列的處理器可以同時處理多達32個RGB信號。工控機插卡式拼接器使用CPU和PCI總線，所有信號串行，以目前的硬件速度，能夠同時實時處理4路RGB信號。實際應用中：(1)、在大中型會議室環(huán)境下，VP2000系列的處理器可以讓多個領導、發(fā)言人、主持人的電腦、筆記本信號同時的、實時的、有側重的顯示在大屏幕上。(2)、在高級監(jiān)控環(huán)境中，視頻信號進入硬盤錄像機，硬盤錄像機輸出為VGA信號

40、。VP2000系列的處理器可以將大批量的硬盤錄像機送到大屏幕/拼接墻上。² 多Video信號并行處理Video信號，就是普通的DVD或攝像頭信號，其信號速度為RGB電腦信號的1/3。VP2000系列的處理器拼接控制器的能夠解決大量Video信號處理問題，這些Video信號可以進行疊加、漫游、單屏分割等操作。工控機插卡式拼接器對Video信號存在輸入個數(shù)、速度、顯示功能等限制。低端的Video采集不能實現(xiàn)信號疊加，只要有一個Video信號放在另一個Video信號上面，下面的那個Video信號立即停止刷新，靜止在那里。對于大量Video信號，工控機插卡式拼接器同樣存在處理速度不足的問題。

41、實際應用中，電視臺一般有多于幾十路的Video信號，使用2028可以將其全部同時實時顯示出來，并且能夠將其任意擺放。² RGB信號和Video信號疊加VP2000系列的處理器拼接控制器在信號處理過程中，對于RGB信號和Video信號同等對待，能夠做到RGB信號和Video信號的疊加、畫中畫等高級組合顯示功能。工控機插卡式拼接器對Video信號輸入采集與RGB信號處理等級不同，很難實現(xiàn)RGB信號和Video信號的疊加。實際應用中，普通環(huán)境下，VP2000系列的處理器可以用主控電腦作為底圖，疊加一個輔助的電腦信號，同時可以將多個Video信號任意放置其上。² 實時處理VP200

42、0系列的處理器拼接控制器所有信號并行處理，從根本上保證了多信號的圖像處理速度，所有圖像處理每秒60楨。工控機插卡式拼接器進行4個RGB信號同時處理時就開始存在速度問題。實際應用中，VP2000系列的處理器同時運行16個RGB信號，每個RGB信號的電腦都播放一個.avi或.rm的視頻文件，絕對保證信號實時性，其顯示信號于電腦上的信號速度相同；工控機插卡式拼接器遇到此情況，各個RGB信號上的圖像會出現(xiàn)缺楨現(xiàn)象，圖像跳動嚴重。² 快速啟動VP2000系列的處理器拼接控制器為純硬件構架，啟動過程極快。純硬件系統(tǒng)，啟動過程不需要操作系統(tǒng)支持，全過程不到3秒鐘。一般的工控機插卡式拼接器啟動至少需

43、要30秒，軟件安裝越多，啟動速度越慢。 實際應用中，VP2000系列的處理器能夠良好的適應需要快速反應的環(huán)境，全部系統(tǒng)上電，圖像可以在3秒鐘內亮起來。² 支持高分辨率VP2000系列的處理器拼接控制器支持極高分辨率輸入，其輸入分辨率可以定制。VP2000系列的處理器支持的輸入分辨率有：640x480 1280x1024、1366x768、1400x1050、1600x1200、1920x1080、2048x768、2048x1536、2048x2048、3072x768、3072x1536等，還可以支持例如：1888x768等極特殊分辨率，這樣用戶可以不用考慮分辨率問題。一般的工控機

44、插卡式拼接器最高支持1600x1200分辨率，并且在這個分辨率下不保證信號實時性。 實際應用中，有些特殊場合需要特殊分辨率，例如大部分雷達信號、衛(wèi)星信號為2048x2048分辨率，VP2000系列的處理器可以有效地顯示這些高端信號。² 內嵌矩陣支持更多的輸入信號VP2000系列的處理器拼接控制器內部嵌入了一個大規(guī)模矩陣，根據(jù)實際應用，此矩陣可以擴展。這樣就可以省掉外接矩陣以節(jié)省工程費用，且系統(tǒng)集成度，設備維護方便，使用風險低。工控機插卡式拼接器是不可能內嵌矩陣的，拼接和矩陣只能使用分體方式。實際應用中，客戶要將4個RGB信號和16個Video信號送到5x8的拼接墻上，只需要一臺BP-

45、VP2000系列的處理器-0416即可，且信號能夠同時顯示在屏幕上。而使用工控機拼接器，一般要加一臺VGA8x4矩陣和一臺Video16x8矩陣，且只能同時顯示其中2個RGB信號和8個Video信號。² 自動地圖像識別建立過程VP2000系列的處理器拼接控制器具有信號自動識別功能。在系統(tǒng)中新增加一個RGB電腦信號，只需要用軟件控制自動識別一次，系統(tǒng)就能夠記住此信號的分辨率、刷新頻率、水平垂直偏移、相位等多個參數(shù)，以后此信號在上拼接時不在需要調整。工控機拼接器對于一個陌生信號，必須手動調節(jié)參數(shù)。VP2000系列的處理器圖像自動識別過程，極大的方便了用戶開放性使用。實際應用中，在會議室，

46、各個領導可以隨時將自帶的筆記本電腦信號通過拼接放到大屏幕上，自動識別僅需要5秒鐘。而工控機拼接器對于陌生信號，需要手工調整參數(shù)。就是說當領導需要將自己的筆記本電腦信號送到大屏幕上的時候，與會人員需要等待會場技術工作人員打開拼接控制軟件，手動調整好此信號，會議才能有效的繼續(xù)。² 窗口控制軟件隨機附帶的窗口控制軟件，提供全面的實時的控制功能，所有的參數(shù)都可以使用此軟件進行調節(jié)。軟件有一個系統(tǒng)圖形界面，準確地顯示當前窗口布局和圖像位置信息，方便用戶參考。軟件窗口具有自由拖放、疊加功能，所有窗口操作均能實時的顯示在終端設備上。此軟件操作方便，好學易用，基本不需維護。示例：多個圖像在一個單元或

47、多個單元上實現(xiàn)圖像分割功能：示例：多個圖像在一個單元或多個單元上實現(xiàn)圖像疊加功能：示例：多個圖像實現(xiàn)圖像疊加縮放功能：技術指標：è 視頻輸入：種類/個數(shù)：VGA/RGB、Video、DVI-I接口：VGA/RGB接口：15針-D插座，復合視頻Video接口：BNC插座，DVI數(shù)字接口：DVI-I插座電平：VGA/RGB信號：0.7V峰值復合視頻信號Video：1V峰值輸入阻抗：75歐姆行頻范圍：15kHz 100kHz場頻范圍：50Hz 120Hz輸入分辨率：640x480 1600x1200容許的直流電壓偏移最大值：0.5Vè 視頻處理參數(shù)數(shù)字采樣：24位，每種顏色8位，

48、160M采樣速率顏色個數(shù)：1678萬色è 視頻輸出參數(shù)種類/個數(shù)：VGA/RGB - 1個、DVI-D 1個接口：VGA/RGB接口：15針-D插座，DVI數(shù)字接口：DVI-I插座電平：VGA/RGB信號：0.7V峰值輸出阻抗：75歐姆行頻范圍：15kHz 100kHz場頻范圍：50Hz 120Hz輸出分辨率：640x480 1600x1200直流電壓偏移最大值：25mVè 遠程控制串行控制接口：RS-232，9針D插座波特率和協(xié)議：19200Bps，8位寬度，1停止位，沒有奇偶校驗，沒有流控制串口接線：RS-232：2=TX，3=RX，5=GND網(wǎng)絡接口：RJ45網(wǎng)絡數(shù)據(jù)

49、速率：10/100Base-T網(wǎng)絡協(xié)議：TCP/IP，UDP程序控制：控制軟件，基于 Windows操作系統(tǒng)è 其他電源：100-240V AC，50/60Hz，50W大?。焊鶕?jù)實際規(guī)模計算重量：根據(jù)實際規(guī)模計算無故障運行時間：50000小時3.3.2.2. 控制管理軟件軟件運行在Windows9xNT，2000環(huán)境；可實現(xiàn)對大屏幕投影墻顯示模式管理、窗口管理、投影機控制、預案管理等功能，且所有操作都能在軟件和控制界面上完成。該軟件安裝在用戶的控制PC上，使得對投影墻的操控方便、快捷，操作界面友好直觀。Ø 系統(tǒng)控制臺的主界面Ø 系統(tǒng)菜單系統(tǒng)菜單中的選項有拼接串口設

50、置和退出兩項。拼接串口設置選項主要用于設置系統(tǒng)的通訊端口，控制臺列舉出系統(tǒng)所有的可用端口供用戶選擇。 可選擇通訊端口Ø 復位窗口菜單復位窗口用于關閉所有已打開的輸入通道。Ø 刷新屏幕每次讀取場景以后，控制軟件的虛擬窗口和大屏幕實際顯示的通道就不相同了，點擊刷新屏幕后控制軟件的虛擬窗口和大屏顯示就同步了。Ø 參數(shù)設置此項為廠家調試設備用，調試好以后用戶一般不做改動保存場景系統(tǒng)顯示狀態(tài)調整好后，可保存為場景，供今后調用。系統(tǒng)最多可保存32個場景。 點擊此按鈕，調出場景保存窗口Ø 讀取場景系統(tǒng)保存過的場景，可通過此選項調出。點擊此按鈕，調出場景讀取窗口

51、6; 打開輸入通道點擊相應的輸入通道按鈕，打開所要顯示的信號窗口點擊相應的輸入按鈕，打開所要顯示的信號窗口Ø 窗口屬性選擇設定模式，可以對顯示窗口的位置，窗口大小進行自定義點擊相應的輸入按鈕，打開所要顯示的信號窗口Ø 快捷方式 點擊快捷方式可以指定輸入的通道在指定的窗口以單屏或幾塊屏拼接方式，或單屏四分割方式顯示點擊相應的輸入按鈕，打開所要顯示的信號窗口Ø 輸入信號自動調整 點擊相應的輸入通道號，對所輸入信號進行水平垂直位置偏移，相位等參數(shù)進行自動調整。點擊相應的輸入按鈕，對所輸入的信號進行自動調整3.3.2.3. 控制指令集本指令集使用ASCII碼字符集，指令字

52、符大小寫均可，例如：IGHT，ight， ight均為有效命令。每一個命令都以“回車鍵”為結束符?！盎剀囨I”的十六進制值為0DH（十進制數(shù)13）。保存預設場景格式： Save 場景號 （回車）系統(tǒng)最多可保存64個場景，場景號的范圍為0-63例如： 把當前系統(tǒng)狀態(tài)保存到場景二，可發(fā)送命令： Save 2 （回車）調出預設場景格式： Load 場景號 （回車）場景號的范圍為0-63例如： 調出預設場景三，可發(fā)送命令：Load 3 （回車）窗口復位格式：Reset (回車)例如：關閉所有已打開的通道，可發(fā)送命令：Reset 3.3.3、VGA 16*8 矩陣RGB系列矩陣切換器是專門為計算機顯示信號

53、以及高分別率RGB圖像信號的顯示切換而設計的高性能智能矩陣開關設備，該系列產(chǎn)品廣泛的用于大屏幕投影顯示工程、電化教學、指揮控制中心、多媒體會議室等場合。·兼容復合視頻、S視頻、分量視頻、HDTV、RGsB、RGBHV·超寬帶技術設計，350M（3dB）的滿載RGB視頻帶寬·采用數(shù)字同步識別處理（DSIP）技術·采用大尺寸彩色液晶顯示屏，可顯示設備各通道的切換狀態(tài)、輸入信號特性等信息，方便切換控制·采用多種切換控制方式：紅外遙控切換、鍵盤操作切換、RS232控制切換 ·可機架安裝的標準機箱·多組全局預置，掉電自動保存本工程中信

54、號走向如下圖：VGA 輸入 16路 輸出 8路 帶寬 350M（3dB），滿載 串擾 50dB10Mhz視頻輸入 信號類型 RGBHV、RGsB、復合視頻、S視頻、分量視頻 連接器 BNC插座 阻抗 75歐 同步信號電平 1.0V 5.0Vp-p,標稱值4V視頻輸出 信號類型 RGBHV、RGsB、復合視頻、S視頻、分量視頻 連接器 BNC插座 阻抗 75歐控 制 串口控制 RS-232 或 RS-422控制協(xié)議 9600波特，8位，1個停止位，無奇偶校驗連接器 9針D形插座程序控制 Billiance 用于Windows環(huán)境的控制程序 Billiance 簡化指令集 一 般 規(guī) 格 電源 2

55、20VAC 240 VAC , 50 / 60 Hz 功率 100 W 機架安裝 標準U 尺寸 48cm x 30cm x (844) cm 重量 5.5 15 kg防震等級 紙箱中ISTA / NSTA 1A平均故障間隔時間（MTBF） 50000小時四、 LED顯示系統(tǒng)LED電子顯示屏系統(tǒng)是一整套工程化、系統(tǒng)化的高技術產(chǎn)品。以其亮度高，影像效果好，顯示內容多樣，顯示方式豐富，故障少，能耗低，使用壽命長，性能價格比高等優(yōu)點，作為新一代的顯示媒體，已廣泛應用于各行各業(yè)。顯示屏以計算機為處理中心，屏幕的顯示內容與計算機屏幕演播窗口的內容實時同步。由于采用了先進的多媒體技術和相應的控制軟件，該系統(tǒng)

56、完全能夠完成指定的播放流程；可訪問指定位置的信息發(fā)布文件，視頻圖像等信息。 我公司的顯示屏系統(tǒng)工程具有以下優(yōu)勢: 一、專用軟件，可針對不同的行業(yè)信息，顯示屏節(jié)目編輯、管理和播放的完全支持，整個系統(tǒng)設計為開放式、模塊化結構。 二、具國際先進水平的LED顯示屏制造技術和豐富的工程經(jīng)驗。有高品質的LED顯示屏和簡潔的通訊接口。三、在實時信息發(fā)布系統(tǒng)中以控制電腦為核心，實現(xiàn)信息的實時同步顯示。四、我公司對顯示屏客戶能提供更為細致、周到的服務，針對顯示屏項目的特殊性，提供24小時"隨傳服務"、重大活動的"保駕服務"、系統(tǒng)的升級服務、定期保養(yǎng)服務、免費培訓服務等。4

57、.1、LED屏幕安裝方式如下圖所示，在指揮中心按如下方式安裝LED屏幕如圖所示，在3X8 LCD大屏幕的上方，左側和右側各做一塊單紅3.75的LED顯示屏。上部屏幕大約為8216mm X 300mm，左側和右側的LED 顯示屏大小為 1683mm X 500mm。LED顯示內容隨意設計，可以顯示溫度、天氣、時間、星期、值班人、文字等信息；可顯示中、英文文字、圖形、動畫。4.2、3.75室內雙基色屏LED屏幕技術參數(shù) 單元板：像素直徑：3.75 像素點間距：4.75mm 像素點顏色組成：1R1G 基色：紅色綠色 屏體密度：44100點 單元板尺寸：305×152.5mm 單元板分辨率：64×32 單元板重量：1.5KG 主要技術參數(shù)：驅動器件：HC595 驅動方式：116掃描 刷新頻率：180幀秒 換幀頻率：60幀秒 灰度等級：紅色256、綠色256級 白平衡亮度：500cd 亮度調節(jié)方式：軟件調節(jié)0-100級可調 視頻信號：PALNTSC 視頻接口：D