摘要
ZX電力公司運營監(jiān)測(控)中心是為適應電力經(jīng)營新形勢而建設(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行綜合呈現(xiàn)，為此，廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司專門設(shè)計了一套“全天候、全方位、全流程”綜合業(yè)務(wù)顯示平臺，將中心龐雜的業(yè)務(wù)信息，以靈活多樣的形式實時顯示，整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定，維護管理方便。
關(guān)鍵詞
電力監(jiān)控 綜合業(yè)務(wù)平臺 LCD大屏幕拼接 龐大 安全 穩(wěn)定
1.應用背景
在全面深化國家電網(wǎng)公司“兩個轉(zhuǎn)變”、創(chuàng)建“世界一流電網(wǎng)、國際一流企業(yè)”，以及“三集五大建設(shè)”工作的大背景下，ZX電力公司進行了運營監(jiān)測(控)中心建設(shè)，2012年4月，中心建成投入運營，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)代化高效運營體系打下了堅實的信息化基礎(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業(yè)供應商，是中國拼接顯示行業(yè)的第一家上市企業(yè)，拼接顯示業(yè)務(wù)自2004年起一直保持中國市場占有率第一，全球綜合排名前三。威創(chuàng)始終堅持以科技創(chuàng)新和提升客戶價值為經(jīng)營核心，業(yè)務(wù)遍及50多個國家和地區(qū)。截止目前，威創(chuàng)已經(jīng)在全球市場成功實施了超過7000個工程案例。
2. ZX電力運營監(jiān)測（控）中心大屏幕拼接顯示系統(tǒng)
2.1設(shè)計原則
本項目方案設(shè)計遵循配置合理、技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、使用安全、結(jié)構(gòu)開放的原則，綜合考慮維護、擴展及操作因素，根據(jù)使用環(huán)境、顯示信號特點和數(shù)量，以及對顯示管理功能要求等，為ZX電力監(jiān)測（控）中心提供了整套安全可靠的顯示應用解決方案。
2.2滿足多元集中信息顯示的系統(tǒng)
2.2.1 ZX電力運營監(jiān)測（控）中心的應用特點
運營監(jiān)測（控）中心需要將ZX公司電力信息系統(tǒng)的運行管理、調(diào)度、監(jiān)控以及電力稽查系統(tǒng)進行整合，實現(xiàn)在業(yè)務(wù)層面無縫的集中化辦公、信息共享以及業(yè)務(wù)交流，同時利用監(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、成果對各不同群體進行不同層次的多媒體內(nèi)容展示。在使用初期要實現(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)的整合運用
根據(jù)ZX電力綜合監(jiān)測（控）中心信息顯示的需求，大屏幕拼接顯示系統(tǒng)應打造成一個綜合顯控平臺，即一個整合了網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控平臺、信息資源共享平臺、分析決策平臺和指揮調(diào)度平臺的系統(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，形成一個擁有高亮度、高清晰度、技術(shù)先進、功能強大、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。系統(tǒng)具備良好的穩(wěn)定性、可靠性、安全性及強大的顯示信號擴展能力。
圖1：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
通過這套大屏幕顯示系統(tǒng)，能直觀、實時、全方位地集中顯示電力公司各個業(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行顯示，并且能對顯示信息進行智能化管理，便于指揮中樞準確、實時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）的效率。
2.2.3 LCD液晶顯示單元
運營監(jiān)測（控）中心采用了威創(chuàng)LCD液晶顯示技術(shù)，LCD使用壽命長，色域廣，利于運營監(jiān)測（控）中心長期使用，及對各種業(yè)務(wù)靈活多變的信息顯示。
針對運營監(jiān)測（控）信息顯示內(nèi)容豐富多樣，信息量龐大的特點，搭建了4行×22列的液晶拼接墻系統(tǒng)。
考慮到運營監(jiān)測（控）涉及信號輸入的多樣性，威創(chuàng)給每個液晶顯示單元都配有VTRON高性能的內(nèi)置信號處理器，信號兼容能力極強，支持輸入業(yè)界通用的各種類型信號：包括Video、YPrPb、HDMI、 DRGB和ARGB等。
VTRON液晶顯示單元具備強大的信號處理性能，為每路信號配置專用的處理芯片和數(shù)據(jù)傳輸通道，各路信號處理互不影響，絕對不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)堵塞、畫面遲滯、停頓等現(xiàn)象，不管信號窗口是在單屏、多屏或全屏范圍內(nèi)打開，均可確保達到完全實時顯示。
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，最大限度保證本項目的大規(guī)模拼接應用。該服務(wù)器集群由6臺ARK3300SP與1臺ARK AP2000處理器通過ARK EP級聯(lián)組合而成；每臺ARK3300SP支持48路信號（RGB或視頻）輸入、16路DVI信號輸出（輸出到液晶顯示單元）；每臺AP2000支持8個DVI輸出（輸出到背投顯示單元）、6路RGB信號輸入。由此，該處理器系統(tǒng)形成了最大支持296路信號輸入，支持88個液晶顯示單元與6個顯示單元。
這遠遠大于ZX公司運營監(jiān)控（測）中心要求的90路RGBHV信號與6路BNC信號的輸入要求。不但能滿足ZX公司運營監(jiān)控（測）中心對當前繁雜信息的處理，還能滿足其業(yè)務(wù)量增大后的信息擴容的需求。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，未來3－5年ZX公司電力運營監(jiān)控（測）信息量將成倍增長。
結(jié)構(gòu)如下圖：
圖2：多屏處理結(jié)構(gòu)
由于運營監(jiān)測（控）中心在不同的使用階段對信號數(shù)量有所不同，通過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數(shù)量。在信號輸入過程中，采用純硬件方式縮放處理，完全拋棄傳統(tǒng)的依賴PCI計算機帶寬信號傳輸方式， 采用高達180G/s的信號專用的信號傳輸總線及全交叉調(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、RGB信號獨享各自的專用通道進行傳輸、RGB信號顯示速度達到30幀/秒，以保證運營監(jiān)測（控）中心龐大的信號能完全實時顯示。同時Digicom® Ark系列多屏處理器支持多個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，可輕松將通向運營監(jiān)測（控）中心的多個網(wǎng)絡(luò)計算機的信號在大屏幕顯示墻上進行顯示。
2.2.5龐雜系統(tǒng)的便捷使用與管理
復雜系統(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)動使用。本系統(tǒng)通過一套大屏幕管理控制軟件（VWAS）對整系統(tǒng)設(shè)備包括各種顯示單元、多屏處理器、信號源及外部矩陣、攝像機云臺及鏡頭控制器、多功能設(shè)備等外圍設(shè)備進行統(tǒng)一管理和聯(lián)動，所有的操作都可以通過VWAS控制軟件以人性化的圖形界面進行統(tǒng)一控制。VWAS采用全中文界面，操作簡潔，可以對所有顯示信號和顯示模式進行各種靈活控制，可以進行單屏顯示、跨屏顯示、分區(qū)顯示和整屏顯示，并支持多用戶操作和管理。
6. 強化系統(tǒng)的安全與可靠性 全天候使用
整個系統(tǒng)專門為運營監(jiān)測（控）中心長時間連續(xù)工作而設(shè)計。運營監(jiān)測（控）中心需要對ZX電力公司主要經(jīng)營活動和管理績效進行實時在線監(jiān)測，是一個“全天候、全方位、全流程”綜合管理運營監(jiān)測平臺。所以大屏幕拼接顯示系統(tǒng)要充分考慮設(shè)備的長期穩(wěn)定性，能全天24小時,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)計及多層防塵措施，確保顯示單元支持7×24小時長期穩(wěn)定工作。
系統(tǒng)采用分布式信號處理技術(shù)，外置多屏處理系統(tǒng)與內(nèi)置信號處理器冗余備份，實現(xiàn)了信號的冗余處理顯示，內(nèi)置信號處理器能有效分擔多屏處理系統(tǒng)的任務(wù)，減少多屏處理系統(tǒng)的負擔，工作負荷合理分配，使整個系統(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，整機對關(guān)鍵芯片、關(guān)鍵部件進行監(jiān)控，具有實時告警、遠程告警等功能，具備豐富的維護日志供故障診斷及查詢。設(shè)備支持在線熱更換，以及業(yè)務(wù)恢復，任意單板均支持在不斷電的情況下，對其進行更換，但這不會影響到不相關(guān)的業(yè)務(wù)的模塊的正常運行，在更換單板完畢后，業(yè)務(wù)能自動恢復到正常工作狀態(tài)。
電力系統(tǒng)關(guān)系國計民生，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，無操作系統(tǒng)，病毒無法感染；全并行工作，無系統(tǒng)整體崩潰危險；系統(tǒng)數(shù)據(jù)出廠前已固化，無法更改，意外斷電不會造成數(shù)據(jù)丟失，控制器可經(jīng)受頻繁開關(guān)機。
在系統(tǒng)的其他關(guān)鍵部件也采用了多重冗余設(shè)計，如冗余電源N+1冗余電源設(shè)計，多只電源能同時工作，分擔負荷，其中任何一只損壞也不會影響到整臺設(shè)備的運行。
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)不但能勝任當前ZX電力公司監(jiān)控（測）中心綜合業(yè)務(wù)的信息化要求，實現(xiàn)電力監(jiān)控管理、調(diào)度以及稽查等信息的綜合顯示，還能適應電力監(jiān)控（測）信息擴容的要求。希望這能對建設(shè)新時期電力監(jiān)控（測）中心的大屏幕顯示系統(tǒng)有一定的參考作用。
