摘要

ZX電力公司運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)(控)中心是為適應(yīng)電力經(jīng)營(yíng)新形勢(shì)而建設(shè)的工程，中心的大屏幕顯示系統(tǒng)需要將電力管理、調(diào)度、監(jiān)控以及電力稽查等信息進(jìn)行綜合呈現(xiàn)，為此，廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一套“全天候、全方位、全流程”綜合業(yè)務(wù)顯示平臺(tái)，將中心龐雜的業(yè)務(wù)信息，以靈活多樣的形式實(shí)時(shí)顯示，整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定，維護(hù)管理方便。

關(guān)鍵詞

電力監(jiān)控 綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)  LCD大屏幕拼接 龐大 安全 穩(wěn)定

1.應(yīng)用背景

在全面深化國(guó)家電網(wǎng)公司“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”、創(chuàng)建“世界一流電網(wǎng)、國(guó)際一流企業(yè)”，以及“三集五大建設(shè)”工作的大背景下，ZX電力公司進(jìn)行了運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)(控)中心建設(shè)，2012年4月，中心建成投入運(yùn)營(yíng)，順利發(fā)揮其電力管理、調(diào)度、監(jiān)控以及電力稽查等功能，為該公司打造現(xiàn)代化高效運(yùn)營(yíng)體系打下了堅(jiān)實(shí)的信息化基礎(chǔ)。

該中心采用了廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司的大屏幕顯示系統(tǒng)。
廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司是全球領(lǐng)先的可視化信息交流解決方案的專(zhuān)業(yè)供應(yīng)商，是中國(guó)拼接顯示行業(yè)的第一家上市企業(yè)，拼接顯示業(yè)務(wù)自2004年起一直保持中國(guó)市場(chǎng)占有率第一，全球綜合排名前三。威創(chuàng)始終堅(jiān)持以科技創(chuàng)新和提升客戶(hù)價(jià)值為經(jīng)營(yíng)核心，業(yè)務(wù)遍及50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。截止2011年底，威創(chuàng)已經(jīng)在全球市場(chǎng)成功實(shí)施了超過(guò)6000個(gè)工程案例。

2. ZX電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心大屏幕拼接顯示系統(tǒng)

2.1設(shè)計(jì)原則

本項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)遵循配置合理、技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、使用安全、結(jié)構(gòu)開(kāi)放的原則，綜合考慮維護(hù)、擴(kuò)展及操作因素，根據(jù)使用環(huán)境、顯示信號(hào)特點(diǎn)和數(shù)量，以及對(duì)顯示管理功能要求等，為ZX電力監(jiān)測(cè)（控）中心提供了整套安全可靠的顯示應(yīng)用解決方案。

2.2滿(mǎn)足多元集中信息顯示的系統(tǒng)

2.2.1 ZX電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心的應(yīng)用特點(diǎn)

運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心需要將ZX公司電力信息系統(tǒng)的運(yùn)行管理、調(diào)度、監(jiān)控以及電力稽查系統(tǒng)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)在業(yè)務(wù)層面無(wú)縫的集中化辦公、信息共享以及業(yè)務(wù)交流，同時(shí)利用監(jiān)控中心大屏幕拼接顯示系統(tǒng)增加展演功能，將各業(yè)務(wù)的工作內(nèi)容、成果對(duì)各不同群體進(jìn)行不同層次的多媒體內(nèi)容展示。在使用初期要實(shí)現(xiàn)180度環(huán)屏通屏統(tǒng)一展示和支持50路以上視頻靈活布局展示。

2.2.2多種顯控技術(shù)的整合運(yùn)用

根據(jù)ZX電力綜合監(jiān)測(cè)（控）中心信息顯示的需求，大屏幕拼接顯示系統(tǒng)應(yīng)打造成一個(gè)綜合顯控平臺(tái)，即一個(gè)整合了網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控平臺(tái)、信息資源共享平臺(tái)、分析決策平臺(tái)和指揮調(diào)度平臺(tái)的系統(tǒng)。為此，這套大屏幕顯示系統(tǒng)采用了威創(chuàng)顯示單元無(wú)縫拼接技術(shù)、LCD顯示拼接技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、信號(hào)切換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等科技手段，將它們有效整合，形成一個(gè)擁有高亮度、高清晰度、技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大、使用方便的大屏幕投影顯示系統(tǒng)。

威創(chuàng)向ZX電力公司綜合監(jiān)控中心提供了由軟硬件組成的系統(tǒng)。包括：1套2×44規(guī)模46”的LCD顯示單元、1套Digicom® Ark3300多屏處理器系統(tǒng)，以及VWAS控制管理軟件、線(xiàn)纜等附屬的外圍組成。系統(tǒng)采用最新超窄邊液晶顯示單元，所有設(shè)備均采用模塊化的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)具備良好的穩(wěn)定性、可靠性、安全性及強(qiáng)大的顯示信號(hào)擴(kuò)展能力。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

通過(guò)這套大屏幕顯示系統(tǒng)，能直觀、實(shí)時(shí)、全方位地集中顯示電力公司各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息，各系統(tǒng)信息在大屏幕上可根據(jù)需要以任意大小、任意位置和任意組合進(jìn)行顯示，并且能對(duì)顯示信息進(jìn)行智能化管理，便于指揮中樞準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)全面觀看和掌握各方面信息，做出正確的決策，大大提高了ZX電力公司指揮調(diào)度決策（尤其在緊急情況處置時(shí)）的效率。

2.2.3  LCD液晶顯示單元

運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心采用了威創(chuàng)LCD液晶顯示技術(shù)，LCD使用壽命長(zhǎng)，色域廣，利于運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心長(zhǎng)期使用，及對(duì)各種業(yè)務(wù)靈活多變的信息顯示。

針對(duì)運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）信息顯示內(nèi)容豐富多樣，信息量龐大的特點(diǎn)，搭建了4行×22列的液晶拼接墻系統(tǒng)。

考慮到運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）涉及信號(hào)輸入的多樣性，威創(chuàng)給每個(gè)液晶顯示單元都配有VTRON高性能的內(nèi)置信號(hào)處理器，信號(hào)兼容能力極強(qiáng)，支持輸入業(yè)界通用的各種類(lèi)型信號(hào)：包括Video、YPrPb、HDMI、DRGB和ARGB等。
VTRON液晶顯示單元具備強(qiáng)大的信號(hào)處理性能，為每路信號(hào)配置專(zhuān)用的處理芯片和數(shù)據(jù)傳輸通道，各路信號(hào)處理互不影響，絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)堵塞、畫(huà)面遲滯、停頓等現(xiàn)象，不管信號(hào)窗口是在單屏、多屏或全屏范圍內(nèi)打開(kāi)，均可確保達(dá)到完全實(shí)時(shí)顯示。

2.2.4.Digicom Ark系列多屏處理器

Digicom® Ark3300多屏處理器提供4×22系統(tǒng)顯示單元的輸出驅(qū)動(dòng)能力；該多屏處理器系統(tǒng)為全硬件、分布式服務(wù)器集群，最大限度保證本項(xiàng)目的大規(guī)模拼接應(yīng)用。該服務(wù)器集群由6臺(tái)ARK3300SP與1臺(tái)ARK AP2000處理器通過(guò)ARK EP級(jí)聯(lián)組合而成；每臺(tái)ARK3300SP支持48路信號(hào)（RGB或視頻）輸入、16路DVI信號(hào)輸出（輸出到液晶顯示單元）；每臺(tái)AP2000支持8個(gè)DVI輸出（輸出到背投顯示單元）、6路RGB信號(hào)輸入。由此，該處理器系統(tǒng)形成了最大支持296路信號(hào)輸入，支持88個(gè)液晶顯示單元與6個(gè)顯示單元。

這遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于ZX公司運(yùn)營(yíng)監(jiān)控（測(cè)）中心要求的90路RGBHV信號(hào)與6路BNC信號(hào)的輸入要求。不但能滿(mǎn)足ZX公司運(yùn)營(yíng)監(jiān)控（測(cè)）中心對(duì)當(dāng)前繁雜信息的處理，還能滿(mǎn)足其業(yè)務(wù)量增大后的信息擴(kuò)容的需求。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，未來(lái)3－5年ZX公司電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控（測(cè)）信息量將成倍增長(zhǎng)。

結(jié)構(gòu)如下圖：

多屏處理結(jié)構(gòu)

由于運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心在不同的使用階段對(duì)信號(hào)數(shù)量有所不同，通過(guò)這套多屏處理器中的Video輸入接口板和RGB接口板，可以靈活配置顯示墻的輸入信號(hào)數(shù)量。在信號(hào)輸入過(guò)程中，采用純硬件方式縮放處理，完全拋棄傳統(tǒng)的依賴(lài)PCI計(jì)算機(jī)帶寬信號(hào)傳輸方式， 采用高達(dá)180G/s的信號(hào)專(zhuān)用的信號(hào)傳輸總線(xiàn)及全交叉調(diào)度架構(gòu)高速數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)，輸入的每路視頻信號(hào)、RGB信號(hào)獨(dú)享各自的專(zhuān)用通道進(jìn)行傳輸、RGB信號(hào)顯示速度達(dá)到30幀/秒，以保證運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心龐大的信號(hào)能完全實(shí)時(shí)顯示。同時(shí)Digicom® Ark系列多屏處理器支持多個(gè)Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接，使用威創(chuàng)自主研發(fā)的VLinkExpress網(wǎng)絡(luò)顯示軟件，可輕松將通向運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的信號(hào)在大屏幕顯示墻上進(jìn)行顯示。

2.2.5龐雜系統(tǒng)的便捷使用與管理

復(fù)雜系統(tǒng)，便捷管理。由于這套系統(tǒng)十分龐大，除本身的顯示構(gòu)件外，還連接了大量的外圍設(shè)備，為提高使用效率，需要設(shè)備統(tǒng)一聯(lián)動(dòng)使用。本系統(tǒng)通過(guò)一套大屏幕管理控制軟件（VWAS）對(duì)整系統(tǒng)設(shè)備包括各種顯示單元、多屏處理器、信號(hào)源及外部矩陣、攝像機(jī)云臺(tái)及鏡頭控制器、多功能設(shè)備等外圍設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和聯(lián)動(dòng)，所有的操作都可以通過(guò)VWAS控制軟件以人性化的圖形界面進(jìn)行統(tǒng)一控制。VWAS采用全中文界面，操作簡(jiǎn)潔，可以對(duì)所有顯示信號(hào)和顯示模式進(jìn)行各種靈活控制，可以進(jìn)行單屏顯示、跨屏顯示、分區(qū)顯示和整屏顯示，并支持多用戶(hù)操作和管理。

整個(gè)大屏幕系統(tǒng)的管理控制結(jié)構(gòu)圖如下所示：

大屏幕管理控制軟件系統(tǒng)原理圖

6. 強(qiáng)化系統(tǒng)的安全與可靠性  全天候使用 

整個(gè)系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)為運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作而設(shè)計(jì)。運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）中心需要對(duì)ZX電力公司主要經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和管理績(jī)效進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，是一個(gè)“全天候、全方位、全流程”綜合管理運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。所以大屏幕拼接顯示系統(tǒng)要充分考慮設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，能全天24小時(shí),一年365天全天連續(xù)工作。

液晶顯示單元的核心采用工業(yè)設(shè)計(jì)及多層防塵措施，確保顯示單元支持7×24小時(shí)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

系統(tǒng)采用分布式信號(hào)處理技術(shù)，外置多屏處理系統(tǒng)與內(nèi)置信號(hào)處理器冗余備份，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的冗余處理顯示，內(nèi)置信號(hào)處理器能有效分擔(dān)多屏處理系統(tǒng)的任務(wù)，減少多屏處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，工作負(fù)荷合理分配，使整個(gè)系統(tǒng)的安全性極高，從而最大程度保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。

Digicom® Ark系列多屏處理器采用冗余設(shè)計(jì)，整機(jī)對(duì)關(guān)鍵芯片、關(guān)鍵部件進(jìn)行監(jiān)控，具有實(shí)時(shí)告警、遠(yuǎn)程告警等功能，具備豐富的維護(hù)日志供故障診斷及查詢(xún)。設(shè)備支持在線(xiàn)熱更換，以及業(yè)務(wù)恢復(fù)，任意單板均支持在不斷電的情況下，對(duì)其進(jìn)行更換，但這不會(huì)影響到不相關(guān)的業(yè)務(wù)的模塊的正常運(yùn)行，在更換單板完畢后，業(yè)務(wù)能自動(dòng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。

電力系統(tǒng)關(guān)系國(guó)計(jì)民生，必須確保系統(tǒng)不被外界侵入，并具有很高的穩(wěn)定性。為此，本系統(tǒng)的多屏處理器采用純硬件形式，無(wú)操作系統(tǒng)，病毒無(wú)法感染；全并行工作，無(wú)系統(tǒng)整體崩潰危險(xiǎn)；系統(tǒng)數(shù)據(jù)出廠前已固化，無(wú)法更改，意外斷電不會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失，控制器可經(jīng)受頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)。

在系統(tǒng)的其他關(guān)鍵部件也采用了多重冗余設(shè)計(jì)，如冗余電源N+1冗余電源設(shè)計(jì)，多只電源能同時(shí)工作，分擔(dān)負(fù)荷，其中任何一只損壞也不會(huì)影響到整臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行。

該項(xiàng)目完成后的實(shí)景

結(jié)論

本系統(tǒng)在規(guī)劃上力求將顯示單元、處理器及軟件等形成最有效的配置，以使系統(tǒng)不但能勝任當(dāng)前ZX電力公司監(jiān)控（測(cè)）中心綜合業(yè)務(wù)的信息化要求，實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控管理、調(diào)度以及稽查等信息的綜合顯示，還能適應(yīng)電力監(jiān)控（測(cè)）信息擴(kuò)容的要求。希望這能對(duì)建設(shè)新時(shí)期電力監(jiān)控（測(cè)）中心的大屏幕顯示系統(tǒng)有一定的參考作用。

（編輯：沐棉花）