作战指挥中心

温岭市国防大厦弱电工程建议方案

作战指挥中心

作战指挥中心

1.1需求分析

作为人武部门的作战指挥中心,担当着及其重要的作用。作战指挥中心,不仅仅在战时发挥着指挥部队作战的关键作用,而且在非战时也要担当着相当重要的地位,在社会中的各个方面,都需要作战指挥系统。本系统着重对温岭市国防大厦作战指挥中心作作战时、演练时应该发挥的作用,本身应具有的硬件、软件的基础。

以下是我们对作战指挥中心所作的分析:

首先,作战指挥中心应该具有优良的显示系统。作战指挥中心需要显示温岭市及温岭地区人民防空位置、警报位置、主要道路。而且各种图象需要需要显示的非常清楚,起码要显示清楚各警报位置,这就对显示系统有了较高的要求。由于我们设计了本系统,显示系统也可以显示手提电脑,固定电脑的图像、影视信号,显示分辨率、图像质量教投影系统显示质量高,故我们就不作投影设计。

其次,作战指挥中心需要布线系统。由于作战指挥中心指挥位置相对固定,故布线系统是作为信息传输、指挥系统的物理基础。

第三,,作战指挥中心需要计算机网络系统。由于各个指挥位置,需要与中心服务器高速相连,则必须有良好的计算机网络支持。

第四,作战指挥中心需要有扩声系统。作战指挥中心的空间比较大,在平时演练、战时作战指挥过程中,首长需要发出一系列命令,命令必须清晰无误的传到指挥中心每个人的耳朵中,因此,一套合适的扩声系统是必须的。

第五,作战指挥中心需要有综合指挥系统。作战指挥中心的核心作用是其指挥功能,也就是说,综合指挥系统是显示系统、布线系统、网络系统、会议系统的功能的最终体现,在以上系统的支持下,综合指挥系统将及时、准确的作出指挥,在战时指挥、平时演练都将扮演核心角色。

作为作战指挥中心,主要功能是为可能的战争指挥以及紧急事故作指挥,故作战指挥中心的设计应该在实现必要功能的情况下尽可能的简单、实用。因此,我们对作战指挥中心的设计就涉及以

及以上几个必要系统,其他的系统暂不作设计。

以上是我们对温岭市国防大楼作战指挥中心的功能分析,各个系统有机、合理的组合,将组成整个作战指挥中心,作战指挥中心的设计,将能够满足温岭地区战时、平时的作战、演练要求,做到真正意义上的现代化指挥所

作战指挥中心的布置平面设计见“作战指挥中心平面布置图”。

作战指挥中心平面布置图是我们对作战指挥中心整个设计的直观体现,现我们对作战指挥中心平面布置图作以下说明:

作战指挥中心位于地下室中部,长约为19米,宽约为14米。从图上可以看出,我们对作战指挥中心的设计大体分为五个部分:管理房、大屏幕拼接墙、实物地图、作战指挥席位、实物沙盘。以下我们分别对这几个部分介绍:

第一、管理房是作战指挥中心的机房,作战指挥中心的布线系统、计算机网络系统、扩声系统的设备间。

第二、是位于作战指挥中心正面的LCD 拼接显示墙和其两边的电视墙,即显示系统的一部分,该墙可以分别显示各路视频图象、RGB 图象,也可以利用整块大屏幕显示视频图象、RGB 图象。显示的图象可以是管理房显示器显示的图象,也可以是投影仪的图象,也可以是作战指挥席中显示器显示的图象。

第三、实物地图是考虑到作战指挥中心如果单单利用拼接显示墙作为地图显示手段,一次只能较大地显示一幅地图,对于作战指挥来说是不够地,所以我们就考虑到设计实物地图。作战指挥中心必然需要布置温岭地区地兵力部署图、温岭地区人员紧急疏散道路图、温岭地区警报位置布置图、(假象)地方兵力布置图等等,一个显示拼接墙不能够足够清晰地同时显示这些图纸,所以我们利用墙体,可以放置这些实物图纸,方便军首长直接观看图纸,辅助军首长作战指挥、决策。

第四、作战指挥席位是作战指挥系统中地核心,我们之前分析的作战指挥中心的布线系统、网络系统、综合指挥系统都是为作战指挥席位设计的。在作战指挥席位上,每个席位配置2个数据点(按照要求,作战指挥系统采用双备份),在每排席位的两边和中间各设2个语音点。在将来的作战指挥时,每个席位上的电脑将通过布线系统、计算机网络系统与部队网络以及作战指挥

在将来的作战指挥时,每个席位上的电脑将通过布线系统、计算机网络系统与部队网络以及作战指挥服务器高速相连,对作战准确、及时的指挥,将是本工程的最大亮点!

第五、实物沙盘是我们考虑到军事人员日常习惯于使用实物沙盘进行演练而设计。实物沙盘将温岭地区的主要道路、地形地貌都包含在其中,使得军事人员在平时使用实物沙盘演练中,做到有的放矢,有效指挥。

以上是我们对作战指挥中心的布置作的详细介绍,以下我们将针对我们对作战指挥中心的所必须的几个系统作详细设计。

1.1 显示系统

1.1.1 系统概述

在当今大屏幕显示领域,产品种类繁多,技术日益更新。较为普遍采用的方式主要有监视器(显示器)、电视机、投影机、等离子显示屏等,大屏幕显示则一般采用电视墙、LED 屏、投影墙。其中大屏幕投影以其高清晰度、高对比度、超高分辨率、高性价比等优势得到日益广泛的应用,而在投影墙中,LCD 背投投影墙显示技术发展尤为迅猛,已普遍应用到各个领域。如电信网管中心、电力调度中心、电厂监控中心、公安110指挥中心、911应急指挥中心、交通控制中心、消防指挥中心、防汛指挥中心、自来水和煤气、天然气等的输送监控、其他诸如石油化工、钢铁、煤矿、烟厂等的生产制造过程监控,电视演播、广告、展览中心等等。

本方案中,我们采用LCD 背投影显示墙。我们从系统的实用性、先进性、经济性、可靠性和可维护性等出发,设计用户的大屏幕投影显示系统。

1.1.1.1 系统实用性

根据温岭国防大厦指挥系统对大屏幕显示系统的需要,我们在系统中选择合适的产品,满足温岭国防大厦对大屏幕显示系统的应用需求。

我们选择COET (杭州三花科特光电有限公司)生产的TLE09X-02光学引擎、DNP 背投幕组成投影箱和Digicom 控制器,组成大屏幕显示系统,实现各网络工作站和非网络计算机RGB 信号及视频信号输入等各种模式的显示。可实现高分辨率的网络拓扑图、GIS 系统和MIS 系统应用显示,可将大屏幕作为一个高分辨率、大面积的虚拟屏显示器。

本方案中的系统,可连接现有网络,满足网络信号、RGB 信号和视频信号的组合显示、窗口移动、叠加等各种需求;通过中文版控制软件,实现大屏幕显示系统的图像拼接和全屏显示、单屏显示、图像的缩放、拖动和叠加、并能够实现网络应用图像信号和多路非网络计算机信号的混合显示。

1.1.1.2 系统先进性

考虑系统的先进性,保证系统采用先进的技术和成熟的产品。我们推荐使用COET (杭州三花科特光电有限公司)公司生产的TLE09X-02光学引擎(该光学引擎得到国家信息产业部认证)。图像器件采用最新液晶显示技术, 为3片0.9英寸p-Si TFT 液晶板 ,图像像素为2,359,296 ( 786,432像素x 3 )。

同时我们选用的Vtron 公司生产的图像控制器,采用开放的系统平台,可运行在WindowsNT 系统下,以适合不同用户的使用环境;可以连接现在流行的各种局域网,支持TCP/IP协议,支持基于X11R5、X11R6的X-Windows 图像显示和数据传输,以及局域网环境下UNIX 、Windows NT/95/98的应用显示。

全汉化版的操作平台和控制软件,Vtron 公司在国内投入大量人员进行软件汉化和本地化工作,特别适合中国用户操作使用习惯,这是其他外国品牌不具有的。它具有强大的显示控制功能、周边设备连接功能和简易直观的操作界面,支持国标(GB2312)全部汉字显示和方便的鼠标拖拉操作。并且提供大屏幕控制软件底层接口参数及API 函数,具有二次开发功能,可以满足用户的特殊要求。

1.1.1.3 系统可靠性

由于温岭国防大厦指挥系统工作的特殊要求,整个大屏幕显示系统必须具有高可靠性、高稳定性等特点,以保证温岭国防大厦指挥系统大屏幕显示系统的连续正常运行。

我们推荐的大屏幕显示系统的投影单元,采用先进的LCD 技术,长期连续使用不会对投影机产生任何损坏。LCD 先进的技术可以保证投影机的平均无故障时间MTBF 大于20000小时。整个系统适合24小时的全天候的工作,满足常年连续运行的需要,即常说的“365×7×24”连续运转,后期维护方便,设备使用寿命长。

对于图像处理器系统,我们采用的具有高可靠性的工业计算机,这对于调度控制、综合网管

是极其重要的。而图像处理系统软件,采用成熟的、稳定的NT 操作系统,图像处理器的跨平台操作,使作为温岭国防大厦指挥系统的众多工作站可方便的在大屏幕上显示,无论是基于Windows 98、Windows 2000、Windows XP、Windows NT以及Unix (或Linux )。

1.1.1.4 系统经济性

追求高效、低成本是各行业逐步走向商业化所必须的措施。因此,合理的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容。本方案中,所选用的设备在兼顾优良性能的基础上充分考虑经济性,系统总体造价非常经济,此外,还应当考虑系统长期运行成本。

我们所推荐的整套系统具有低电耗,易维护的特点,有效地降低可了系统运行的维护费用。单台投影机耗电低于150瓦,光源灯泡寿命大于15000小时。投影机的采用模块式结构,易于日常维护,如更换灯泡只需几分钟。

另外,为有效降低用户成本,把优质的产品以更低更合理的价格提供给用户,Vtron 在中国设有规模最大的本地化技术开发人员、工程人员队伍,为客户提供软件的汉化、API 应用接口、国内厂验等服务,从而有效的降低可整个大屏幕系统的成本,也提高了产品服务的响应速度。

整体系统运行节省人力费用、节省电力费用、节省耗材费用。

1.1.2系统设计

国防大厦指挥系统中心大屏幕显示系统由大型LCD 组合屏、电视墙和LED 显示屏组成。在大屏幕显示墙的中间布置大型LCD 组合屏用于显示计算机VGA 信号或电视图像,两侧对称布置29”纯平彩色电视机用于显示视频监控图像,上方布置一块LED 显示屏用于显示文字信息。

该系统与其他应用系统相连。实现目前温岭国防大厦指挥系统等不同系统的综合监控和显示完善信息综合显示管理控制系统,满足未来国防大厦综合网络管理要求。

该系统可满足Windows 计算机信号、UNIX 工作站信号、视频信号等类型信号的综合显示和演示功能,同时系统可支持最高达1600×1200分辨率的计算机信号的在单投影单元的显示。整个大屏幕系统采用一台综合控制电脑完成对大屏幕系统的一体化智能控制,还能实现不同控制终端的分级控制和多用户操作。

我们选用LCD 拼接投影屏作为作战指挥中心的显示屏系统,显示系统有由光学引擎、DNP 背投幕组成投影箱和控制器组成,经组合后成为LCD 一体化投影单元。一体化投影单元组合成为整个拼接显示屏。

我们采用杭州三花科特的一体化投影单元,暂设计由6块投影单元和12台29寸彩色电视机组成。拼接屏放置在结构支撑框架中,在拼接屏两侧个放置6台29寸彩色电视机作为显示屏幕。在拼接屏上方设置1块LED 单色显示屏,显示主题为欢迎词、重要提示等文字信息。

经拼接后,显示屏的大小约为4米宽,2米高;在其上方设置一块5米宽,0.3米高的红色单色LED 显示屏;在其左右各设置6台6台29寸彩色电视机,构成整个显示墙体。

1.1.2.1 系统结构

显示部分,该系统由3×2 66”屏幕墙组成,采用LCD 屏幕,具有高清晰度、高增益、宽视角的特点,可保证整个大屏幕系统屏幕无热胀冷缩、无反光、无变形。整个箱体采用一次反射技术,整个墙体结构牢固、稳定。

信号处理部分,主要包括有Dingicom 多屏图像处理器、RGB 矩阵切换器等。在温岭国防大厦指挥系统不同的电脑可通过电脑网络或RGB 矩阵切换器连接到多屏图像处理器,一方面,电脑信号可通过网络经处理器在大屏幕上以窗口形式显示,窗口可放大、缩小,数量根据网络带宽可任意多少;另一方面,电脑信号还可以通过RGB 矩阵切换器可同时以单屏直通的方式显示6路。视频信号(监控信号等),直接连接到Dingicom 图像处理器,以窗口形式显示。3×2大屏幕投影系统可同时以窗口形式显示6路全制式活动视频,完全满足作战指挥的要求,窗口可在任意位置、任意放大、移动、跨屏。

1.1.2.2 拼接屏控制系统

投影拼接墙操作由控制计算机通过RS232串口控制,完成投影机各项功能的调整。

VCON 6001会议系统投影仪接收器控制线RGB线视频线

1)内置图像处理卡的组合显示功能

它是内置图像处理卡具备的数字RGB 接口进行环接,可实现多个投影单元的拼接,实现输入RGB 信号或视频信号的放大或缩小。如一个m ⨯n 拼墙可具有m ⨯n 全墙显示模式或几种n ⨯n 的显示模式。

例如,以2⨯2拼接墙为例,每个单元输入板上有三个输入口: RGB, Video, s-Video;四个单元最大有4路RGB, 4路Video, 4路s-Video 输入信号,共12 路信号,可通过RS232控制从12路信号中任选一路放大到整个大屏。

此外,不同信号在不同屏上显示还可以组合出其它的显示模式:

2)大屏幕控制软件系统

Vtron 公司最新的大屏幕控制软件(V-Screen Manager),用于执行0.7” DMD 芯片投影墙的投影单元管理。

软件的操作界面如下:

该软件具有如下功能:

(1) 开/关投影单元:可以对全部开机或全部关机过程进行定义。可以添加、插入、删除、修改全开或全关模式的控制时序;

(2) 选定切换模式:选定某种切换模式进行切换;

(3) 矩阵切换:软件所控制的对象除大屏幕投影墙以外,还可以对其他周边设备,如矩阵的切换等;

(4) 高级设置,包括:①串口设置:可以对系统用到的串口进行增加、修改、删除设置;②语言设置:通过语言设置可以选择中文界面,英文界面。

3)显示信号切换系统

为了对整个显示系统的信号资源充分和灵活的运用,可选配视频矩阵和RGB 矩阵来完成视频信号和RGB 信号的高智能化和高可靠性的切换、分配和输送。通过矩阵对系统的视频信号进行选择,与内置视频图像处理卡配合使用,实现视频信号、RGB 信号实时、快速的直通上墙的显示功能,也充分发挥了内置视频图像处理卡的功能。信号的切换可在控制台(投影墙控制PC )完成。

1.1.2.3 系统功能

我们设计的大屏幕显示系统解决方案完全满足温岭国防大厦对大屏幕的要求,可实现以下各点功能:

我们选用的投影箱体采用的投影机是COET (杭州三花科特光电有限公司)生产的TLE09X-02光学引擎,该引擎具有高分辨率、高亮度和高对比度等特点。投影单元采用丹麦DNP 高清晰度, 广视角超高对比度的专业背投影屏幕。组合大屏幕具有高分辨率、高亮度、高对比度、高清晰度,画面稳定无闪烁

该投影单元的单屏:

屏幕中心增益为Vision 2000>=3.5Gb \WA1806>=5Gb。

屏幕中心到边缘亮度均匀性好,整体均匀度>=90%。

视角 : 水平>=160度,垂直Vision 2000>=90度\WA1806>=60度。各拼接屏幕间能够消除

临近屏幕投影光路的相互干扰。

屏幕对分辨率从600×480到1024×768的图像均能清晰显示

墙体单元之间采用世界先进的无缝拼接技术,单元间拼接缝≤1.0mm (已考虑到屏幕材质的热胀冷缩影响)。整墙拼接后保证屏与屏之间横平竖直,外观上无凹凸不平、扭曲变形

现象。

我们选用的Digicom 多屏图形控制器支持多屏图像拼接,画面可整屏显示,也可分屏显示;用户可灵活开启画面窗口,可灵活切换、自定义窗口的尺寸,画面可自由缩放、移动、漫游,不受物理拼缝的限制,通过投影墙应用管理系统VWAS 软件,保证屏与屏之间汉字和图像的正确显示。

Digicom1002多屏图形控制器是开放式系统,其操作系统平台为Windows NT4.0,支持以WindowsNT ,Unix 、Linux 为操作系统的终端显示,支持以太网结构和TCP/IP协议,提供1个100M 快速以太网接入端口,用户基于网络的EMS 、DMS 、MIS 等系统都可接入该控制器上墙显示,可显示用户的各种数据信息,实现网络信息的实时监控功能。

能够将输入信号进行重新组合显示于投影墙上,信号源的切换无停顿、黑屏、抖动现象。可实现多种显示模式的组合,灵活方便,且计算机、网络、视频信号可任意组合、叠加。

支持多用户操作,支持与大屏幕投影墙多屏图形控制器Digicom1002连网的本地或远程多个用户利用各自的电脑作为操作台,用键盘或鼠标的操作对投影进行实时远程控制。即支持本地控制,也支持远程控制。与Digicom1002连网的任何一台PC 机都可以作为远程控制台。

由于我们设计的大屏幕拼接墙系统采用了先进的LCD 技术的投影机芯,适合全天候的工作,因此,设备故障率低,后期维护方便,操作简单,设备使用寿命长。

投影拼墙系统满足常年连续运行的需要,即常说的“365×7×24”连续运转。系统无故障时间大于25000小时,灯泡寿命大于15000小时。在Digicom 多屏图形控制器方面更有其特殊的保护系数,提供高可靠性和稳定性及扩散性,保证调度系统的正常运行。

控制器均采用模块化、标准化、一体设计,当用户需升级扩充时,只需增加图形卡即可,安装、调试方便简单,并且易于维护保养。

同时,工作站信号和PC 电脑信号经网络以数据(DATA )方式进入DIGICOM 多屏图形控制器,这不仅抗电磁干扰和避免图形失真,而且无论计算机运行软件是何种分辨率,将与大屏幕显示墙的分辨率无关。换言之,计算机和工作站的换型和升档,大屏幕显示墙都无须作任何改动,使系统具有极强的时间延伸性,在现今计算机技术快速发展的时代,这一特性具有极为重要的实际意义。

1.1.2.4 系统设备简介

1. 投影单元

投影机TLE09X-02光学引擎

投影机采用COET 公司TLE09X-02光学引擎,该系统亮度达3500ANSI Lumens,融合了当今最新的LCD 技术,另外,高达95%的色彩均匀度使画面更逼真,颜色更均匀。37DB 的低噪音适合会议场所,前投、背投均适宜。

TLE09X-02光学引擎主要技术特点:

1) 采用COET 公司TLE09X-02光学引擎。图像器件采用最新液晶显示技术, 为3片0.9英寸

p-Si TFT 液晶板 。

2) 图像像素为2,359,296 ( 786,432像素x 3 ) 3) 单屏亮度2500ANSI 流明,亮度均匀性大于90%。 4) 光源寿命:15000小时。

5) 完整的画面无拼缝,无需梯形失真校正,保证显示画面多色彩,高清晰。

6) 高清晰度三片式液晶背投光学引擎为核心部件,显示屏幕大、亮度/清晰度高,重量轻、

体积小,具有无高压/辐射/闪烁、画面变形少、图像细腻亮丽、色饱和度高. 实现数字化的显示,并可与数字电视以及新一代的高清电视接轨 7) 输入信号:

支持RGB 输入,分辨率从600×480到1024×768 ,可以满足各种计算机信号的接入要求; 支持标准Video 信号输入,支持PAL ,NTSC 及SECAM 制式信号;

支持标准控制信号输入输出,具有1路RS232输入端子 ,所有投影机的RS232接口可以由控制计算机进行控制。

大屏幕可以显示由图像处理器输出RGB 信号,亦可以由每个投影机单元进行信号的输入和切

8) 工作稳定可靠、故障率低、寿命长 9) 投影机采用UHP 灯泡 , 耗电小于150瓦。 2. 投影屏幕

采用丹麦DNP 高清晰度, 广视角超高对比度的专业背投影屏幕。组合大屏幕具有高分辨率、高亮度、高对比度、高清晰度,画面稳定无闪烁 屏幕平整、牢固不变形。)

屏幕中心增益为Vision 2000>=3.5Gb \WA1806>=5Gb。 屏幕中心到边缘亮度均匀性好,整体均匀度>=90%。

视角 : 水平>=160度,垂直Vision 2000>=90度\WA1806>=60度。各拼接屏幕间能够消除临近屏幕投影光路的相互干扰。

屏幕对分辨率从600×4800到1024×768的图像均能清晰显示。 应用实例

3. 专业反射镜

采用美国OCLI 公司的真空镀膜反射系统, 产品的主要特性:

抗磨损, 抗腐蚀; 有保护介质膜; 反射率94% 4. 投影箱体

结合温岭国防大厦指挥系统的具体情况,我们选用了加工工艺优良的投影箱体。一方面,可保证整个投影效果;另外,选用性能优异的制材可以保证箱体的牢固性,以及保证实现投影箱体之间的无缝拼接,同时,兼顾了今后投影系统维护的便利性。

5. Vtron Digicom图像处理系统

温岭国防大厦指挥系统大屏幕显示,根据用户实际使用的监控系统终端情况,可选择不同的操作系统,根据我们的实际工程经验,考虑到用户大量的控制/监控终端采用UNIX 类操作系统,为提供性能、使整个操作一致、方便,我们建议采用Digicom 图像处理系统,运行NT 操作系统。对于Windows 系列控制/监控终端,我们可通过Vtron 的VLINK 技术远端显示。 下面我们就Digicom 1图像处理系统做介绍:

Digicom 多屏处理器是基于Intel 公司IA-32硬件体系和PCI 总线标准的图形工作站。Digicom 多屏处理器可运行在微软Windows NT 4.0 Workstion操作系统下,提供大幅面高分辨率的Windows/Linux图形显示环境。各种类型的图象信号,如视频、RGB 和来自网络的计算机桌面或窗口等均可以在Digicom 的大幅面高分辨率Windows 图形界面上完美展示。

支持TCP/IP协议,基于WindowsNT4.0/Windows200/WindowsXP/LINUX操作平台。

多通道PCIU 总线(Bus Masyer )类型10M/100M快速以太网络适配器,用户可以同时连接多个不同的网络,特别适合在温岭国防大厦这样的应用环境,用户可以同时访问管理不同的子网,实现各站网络集中管理的优势。

支持IEEE 802.3u快速以太网标准和IEEE802.3以太网标准。

每处理器输出2-8个图形通道。

每图形输出通道分辨率从640×480至1280×1024。 色彩深度:8bit 、16bit 和24bit. 。

支持8路PAL/NTSC/SECAM制式的视频信号输入。

通过独家的投影墙应用管理系统软件,可以方便地设定各咱显示模式,快速地切换整墙模式,包括信号的分配定义、应用程序的类型和显示内容。

6. 投影墙应用管理系统 大屏幕控制软件系统

目前最新的大屏幕控制软件,用于执行芯片投影墙的投影单元管理。

大屏幕控制管理软件是基于TCP/IP网络协议,可实现对大屏幕投影墙的多用户远程操作、显示模式管理、信号源管理等强大功能。该软件安装在用户的专用控制PC 上,提供了友好的人机界面(GUI),使得对投影墙的操控方便快捷,操作界面友好直观,彻底改变了传统投影墙操作复杂等缺陷。

该软件主要功能有:

大屏幕控制管理软件VWAS 功能 基于TCP/IP网络的多用户实时操作

基于强大安全的数据库内核(SQL 或ACCESS ) 实现多用户分级管理

实现对多种信号源定义、调度和管理 实现任意信号源窗口模式灵活调用 支持多点远程控制

支持硬件设备控制模块插件,可不断扩充系统功能 操作系统及大屏幕控制软件全面汉化 能够完成图像处理系统的所有功能

能够完成所有输入信号(网络图形、各类工作站图形及VIDEO 图像)的操作设置。

可以将各种配置参数存储为演示模式,并可根据系统权限设置分别对系统各参数设定进行不同程度的修改。

预案管理,即按照预先设定的次序和时间间隔,顺序执行的多个操作的组合,如系列模式的按时切换等。

7. 信号切换系统和接口

根据用户对计算机信号分辨率的特殊要求,除在投影机芯的选择上需要满足1600×1200的高分辨率外,同样,作为信号选择切换器的矩阵和VGA->RGBHV电脑接口同样必须满足该分辨率要求,否则,将无法实现信号源的切换。

根据信号分辨率和电脑扫描频率的对应关系,1600×1200行频60Hz 的一个电脑信号,必须要达到的信号点时钟为:1600×1200×60Hz ,而事实上,一方面1600×1200的一个实际可用的行频一般为70Hz-85Hz ,否则,过低的行频将造成图像的闪烁,另一方面由于信号采用时的实际分辨率将大于1600×1200,因此,通常的信号点时钟将大于130MHz ,那么,信号的模拟带宽将超过250MHz ,因此我们推荐采用专业广播级的Extron CrossPoint84高带宽RGB 矩阵。通过矩阵来实现信号在输入和输出之间的任意搭配,完整实现用户所要求的1600×1200高分辨率要求。

另外,Extron CrossPoint84矩阵可通过Vtron 大屏幕控制软件VWAS 实现与大屏幕系统的联动。 电脑接口,我们则采用Extron RGB 190系列电脑接口,该接口可适用于Windows 系统、HP 、SUN 、SGI 等工作站,分辨率可达1600×1200。

8. LED 系统

LED显示屏主要用于显示文字信息,如欢迎词、日期时间、天气情况、案件情况等。本方案设计选用的LED 显示屏基本构成如下: 1) 单色或双基色室内LED 显示屏; 2) 显示屏像素点径为Ф5mm ;

3) 显示屏安装在指挥中心电视墙上端。

4) 显示屏考虑的设计尺寸:6.0m (长)× 0.5m(高)= 3.0 m2

1) 显示屏体

显示屏体由显示单元板拼接组合而成,单元板由基本的显示模块组成,一般来说,一个显示模块包含8行8列个象素单元,每个单元板由8×4个显示模块组合成。通过不同数量的显示单元

板组合,可组成不同规格尺寸的LED 显示屏,以满足不同用户的要求。

显示屏主要技术指标

2) LED 显示屏控制

采用异步控制方式对LED 显示屏进行控制。系统由LED 显示屏屏体、图文控制卡、主机以及通讯

(1) LED显示屏屏体:由LED 点阵模块、驱动电路、开关电源以及信号连接线等组成; (2) 图文控制卡:用于接收图文数据,控制LED 显示屏屏体特技显示等; (3) 控制主机:通过专用发送软件用于组织、编辑和发送图文数据; (4) 通讯线:用于异步控制卡与主机的通讯连接。

1.2布线系统

1.2.1设计依据

建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(B/T50311-2000) 智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)

建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范(GB/T50312-2000) 浙江省智能建筑智能化系统工程设计标准(DB32/181-1998) 建筑物综合布线国际标准(ISO/IEC 11801 E级)

电信通信和空间的商业建筑物标准 美国国家标准(TIA/EIA 569) 布线系统测试标准(TSB-67) 光纤布线标准(TSB-72)

《温岭市国防大厦弱电工程招标文件》 1.2.2具体设计

由于作战指挥中心的特殊性,我们设计将作战指挥中心的网络设计为一个单独的部分,故我们在作战指挥中心的设备间(地下层管理房)设置了2个光纤点,其中一个用于连接外网,国防大厦员工平时使用;另外一个用于军网,作战演练时使用。

我们暂在作战指挥中心设计了30个指挥席,由于有“温岭市国防大厦弱电建议方案设计修改函”要求“考虑到国防大厦的特殊性,左右作战指挥室采用双备份”,故我们在每个指挥席上布置了2个数据点,在每排席位的两边和中间各设2个语音点。所以,在作战指挥中心共有终端信息点78个。

由于作战指挥中心的用途特殊,平时可能用作停车场,战时和演练时用作指挥中心,故我们设计作战指挥中心采用地槽敷设线缆(即在地面开槽,在槽内设置桥架),在地槽内桥架内敷设线缆,在经走管,到达所需位置,由地插插接模块。指挥中心数据点需要的线缆从管理房出发,沿地槽、线管敷设,最后到地插。

指挥中心面积约为270平方米,我们在指挥中心布置了个数据点,用于计算机网络接入。指挥中心的布线系统采用星型结构布线,指挥中心内部所有数据点均从指挥中心管理房引出,管理房放置机柜一只,机柜内装有配线架、网络交换机。

指挥中心布线系统需要使用的设备如下:六类模块、原装跳线、地插、六类线缆、配线架。 指挥中心共有数据点78个,则需要六类模块78个,原装跳线60跳,地插39个,24口配线架4个。

线缆的计算如下:

具体箱数=平均距离*根数/305

平均距离=(最远距离+最近距离)*1.1/2+10,其中1.1为系统,10为余量。

指挥中心数据点的最远距离为36米,最近距离为21米,故平均距离为41.5米,共需要六类线缆11箱。

1.3网络系统

指挥中心的计算机网络建立在国防大厦的计算机网络系统之上,是国防大厦计算机网络的接入层部分。为指挥中心提供标准化、高速度的局域网连接,可以在同一个网络中支持多种服务质量,可以提供国防大厦内部的图像处理、视频会议应用以及目前和未来国防大厦其他信息应用和服务的需求。允许网络集成,并提供了良好的局域网应用支持能力。

由于已经在管理房布置了2个光纤信息点,故可以为指挥中心提供千兆的上联速度,完全可以满足指挥中心目前以及将来的网络应用。

指挥中心的计算机网络系统由接入指挥中心数据点的接入层交换机构成。我们选用了凯创公司的Vertical Horizon可堆叠交换机中的VH-2402SM 和VH-2402S2作为内网的接入层交换机。

VH-2402S2

VH-2402交换机的性能如下: 1. 高性能连接

24个端口的10/100Mbps线速连接,2个可选插槽用于扩展,还有一个专用管理端口

可配置的优先级业务数据排队,符合IEEE 802.1p 要求、支持对时间敏感的应用,如话音和视频流

2. 可堆叠设计

可堆栈的设计允许最多扩展到7个机架单位高,168个端口,通过VH-STACK 互连模块和电缆相连接

3. 基于标准的VLAN 支持

符合IEEE 802.1Q标准的VLAN 使VH 2402S可以无缝地集成到多厂商网络中

VH-2402s 可以提供线速10/100Base-TX连接来连接高性工作站、文件服务器、桌面系统交换机和共享接入工作组集线器。两个用于模块化100Base-FX 和1000Base-X 上行链路模块的可选插槽使用户可以灵活地建立骨干网连接并实现多个交换机的堆栈。交换机堆栈可以作为一个实体进行管理,而且可以在堆栈中的任何地方添加管理代理。

由于我们为指挥中心设置了30个指挥席位,每个席位配置了2个数据点(其中1个是备份),故我们只需配置30个端口,只需2台交换机即可。

根据我们设计的实际信息点位,我们按照100%配置了接入层交换机,接入层交换机的配置如下表:

1.4扩声系统

我们考虑,作战指挥中心的扩声系统,只用作指挥时的扩声,只要做到在指挥时,作战指挥中心内的每个人都能够清晰的听到首长的发声,能够根据首长指示协调指挥,做到作战指挥中心的实用、高效。

从经济实用的角度出发,我们设计了作战指挥中心的扩声系统。

场地分析与功率计算: 本指挥中心为矩形区域, 长19米,宽14米, 根据室内扬声器的声压计算公式为:Lp=S0+10LgW-20 LgR+20 LgQ

上面公式中:Lg 为距离扬声器距离R 米处的声压;S0为扬声器灵敏度;Q 为扬声器指向性,在轴向上可以按:Lp=S0+10LgW-20 LgR近似计算;

主扬声器的功率为:400W ,灵敏度为100dB/1m1W时在距离扬声器20米的轴向上可以产生96dB 的声压,计算结果符合要求。

扬声器选择与扬声器分布:结合该场地的用途和需要,对指挥中心的扩声采用集中扩声方式,在指挥中心的左右两边墙上设置4只二分频扬声器FACTOR8,所选扬声器具备体积小、功率大、灵敏度高、频响范围宽、外形美观大方的特性,主观听感高音清晰明亮、中低音厚实饱满的扩声特点,可以满足指挥中心的扩声需求。

此外,我们还为指挥中心配置了调音台和数字音频处理器,做到指挥中心的扩声效果良好,满足作战指挥要求。

1.4综合指挥系统

国防大厦的弱电系统设计的核心是作战指挥中心,作战指挥中心的重点是综合指挥系统,作战指挥中心的各个系统,如显示系统、布线系统、网络系统、扩声系统,都是位综合指挥系统,综合指挥系统是核心中的核心。

我们分析综合指挥系统应该具有以下功能:

首先,作战指挥中心需要具备的是数据库系统,该数据库系统内存储温岭地区的各类地图,如:人防地图、报警分布图、温岭地区兵力分布图、温岭地区警力分布图、敌方兵力分布图、温岭地区人员疏散图等等,在作战指挥需要的时候,可以随时调出任意一张图纸以供作战指挥中心首长使用。

其次,综合指挥系统要有良好的指挥系统软件,该软件要有以下功能:

1. 能够动态显示各种动向。譬如,在作战是敌我双方的兵力动向图,在首长做作战指示的时

候,说到哪个部分的兵力该如何动向,该方向上就立即有方向箭头指出出发地出发方向,敌方兵力如何动作也作出相应的反应,对战场态势做直观了解,协助首长对战场动向作出正确决策。

2. 能够将各种可利用资源同时显示,而且不同资源使用不同明显标注。例如,温岭地区的

3. 多个人防区域和多个警报点,将二者相关联,可以更加合理的利用现有资源,使得我们对

各种动向作出最快、最准的反应。

4. 在显示温岭地区的警报点的时候,要同时显示这些警报点的警报可以覆盖的范围,要做到

各个警报点的覆盖区域大于整个温岭地区,避免在战时有不必要的损失。

第三、综合指挥系统还需要留有与全市警报系统、台州人防办、台州地区军队、台州地区广电局、台州电信局、台州广播电台的接口。当有战争发生时,作战指挥中心则可以通过广电局向广大电视用户发出电视广播,给予广大人民足够的时间;可以通过电信向广大手机用户发送相应短信,通知人民避开;通过广播电台向广大广播听众通告战事信息。

第四、综合指挥系统需要留有与显示系统的接口。因为有众多的图像要在显示系统显示,故必须协调好二者的关系。

温岭市国防大厦弱电工程建议方案

作战指挥中心

作战指挥中心

1.1需求分析

作为人武部门的作战指挥中心,担当着及其重要的作用。作战指挥中心,不仅仅在战时发挥着指挥部队作战的关键作用,而且在非战时也要担当着相当重要的地位,在社会中的各个方面,都需要作战指挥系统。本系统着重对温岭市国防大厦作战指挥中心作作战时、演练时应该发挥的作用,本身应具有的硬件、软件的基础。

以下是我们对作战指挥中心所作的分析:

首先,作战指挥中心应该具有优良的显示系统。作战指挥中心需要显示温岭市及温岭地区人民防空位置、警报位置、主要道路。而且各种图象需要需要显示的非常清楚,起码要显示清楚各警报位置,这就对显示系统有了较高的要求。由于我们设计了本系统,显示系统也可以显示手提电脑,固定电脑的图像、影视信号,显示分辨率、图像质量教投影系统显示质量高,故我们就不作投影设计。

其次,作战指挥中心需要布线系统。由于作战指挥中心指挥位置相对固定,故布线系统是作为信息传输、指挥系统的物理基础。

第三,,作战指挥中心需要计算机网络系统。由于各个指挥位置,需要与中心服务器高速相连,则必须有良好的计算机网络支持。

第四,作战指挥中心需要有扩声系统。作战指挥中心的空间比较大,在平时演练、战时作战指挥过程中,首长需要发出一系列命令,命令必须清晰无误的传到指挥中心每个人的耳朵中,因此,一套合适的扩声系统是必须的。

第五,作战指挥中心需要有综合指挥系统。作战指挥中心的核心作用是其指挥功能,也就是说,综合指挥系统是显示系统、布线系统、网络系统、会议系统的功能的最终体现,在以上系统的支持下,综合指挥系统将及时、准确的作出指挥,在战时指挥、平时演练都将扮演核心角色。

作为作战指挥中心,主要功能是为可能的战争指挥以及紧急事故作指挥,故作战指挥中心的设计应该在实现必要功能的情况下尽可能的简单、实用。因此,我们对作战指挥中心的设计就涉及以

及以上几个必要系统,其他的系统暂不作设计。

以上是我们对温岭市国防大楼作战指挥中心的功能分析,各个系统有机、合理的组合,将组成整个作战指挥中心,作战指挥中心的设计,将能够满足温岭地区战时、平时的作战、演练要求,做到真正意义上的现代化指挥所

作战指挥中心的布置平面设计见“作战指挥中心平面布置图”。

作战指挥中心平面布置图是我们对作战指挥中心整个设计的直观体现,现我们对作战指挥中心平面布置图作以下说明:

作战指挥中心位于地下室中部,长约为19米,宽约为14米。从图上可以看出,我们对作战指挥中心的设计大体分为五个部分:管理房、大屏幕拼接墙、实物地图、作战指挥席位、实物沙盘。以下我们分别对这几个部分介绍:

第一、管理房是作战指挥中心的机房,作战指挥中心的布线系统、计算机网络系统、扩声系统的设备间。

第二、是位于作战指挥中心正面的LCD 拼接显示墙和其两边的电视墙,即显示系统的一部分,该墙可以分别显示各路视频图象、RGB 图象,也可以利用整块大屏幕显示视频图象、RGB 图象。显示的图象可以是管理房显示器显示的图象,也可以是投影仪的图象,也可以是作战指挥席中显示器显示的图象。

第三、实物地图是考虑到作战指挥中心如果单单利用拼接显示墙作为地图显示手段,一次只能较大地显示一幅地图,对于作战指挥来说是不够地,所以我们就考虑到设计实物地图。作战指挥中心必然需要布置温岭地区地兵力部署图、温岭地区人员紧急疏散道路图、温岭地区警报位置布置图、(假象)地方兵力布置图等等,一个显示拼接墙不能够足够清晰地同时显示这些图纸,所以我们利用墙体,可以放置这些实物图纸,方便军首长直接观看图纸,辅助军首长作战指挥、决策。

第四、作战指挥席位是作战指挥系统中地核心,我们之前分析的作战指挥中心的布线系统、网络系统、综合指挥系统都是为作战指挥席位设计的。在作战指挥席位上,每个席位配置2个数据点(按照要求,作战指挥系统采用双备份),在每排席位的两边和中间各设2个语音点。在将来的作战指挥时,每个席位上的电脑将通过布线系统、计算机网络系统与部队网络以及作战指挥

在将来的作战指挥时,每个席位上的电脑将通过布线系统、计算机网络系统与部队网络以及作战指挥服务器高速相连,对作战准确、及时的指挥,将是本工程的最大亮点!

第五、实物沙盘是我们考虑到军事人员日常习惯于使用实物沙盘进行演练而设计。实物沙盘将温岭地区的主要道路、地形地貌都包含在其中,使得军事人员在平时使用实物沙盘演练中,做到有的放矢,有效指挥。

以上是我们对作战指挥中心的布置作的详细介绍,以下我们将针对我们对作战指挥中心的所必须的几个系统作详细设计。

1.1 显示系统

1.1.1 系统概述

在当今大屏幕显示领域,产品种类繁多,技术日益更新。较为普遍采用的方式主要有监视器(显示器)、电视机、投影机、等离子显示屏等,大屏幕显示则一般采用电视墙、LED 屏、投影墙。其中大屏幕投影以其高清晰度、高对比度、超高分辨率、高性价比等优势得到日益广泛的应用,而在投影墙中,LCD 背投投影墙显示技术发展尤为迅猛,已普遍应用到各个领域。如电信网管中心、电力调度中心、电厂监控中心、公安110指挥中心、911应急指挥中心、交通控制中心、消防指挥中心、防汛指挥中心、自来水和煤气、天然气等的输送监控、其他诸如石油化工、钢铁、煤矿、烟厂等的生产制造过程监控,电视演播、广告、展览中心等等。

本方案中,我们采用LCD 背投影显示墙。我们从系统的实用性、先进性、经济性、可靠性和可维护性等出发,设计用户的大屏幕投影显示系统。

1.1.1.1 系统实用性

根据温岭国防大厦指挥系统对大屏幕显示系统的需要,我们在系统中选择合适的产品,满足温岭国防大厦对大屏幕显示系统的应用需求。

我们选择COET (杭州三花科特光电有限公司)生产的TLE09X-02光学引擎、DNP 背投幕组成投影箱和Digicom 控制器,组成大屏幕显示系统,实现各网络工作站和非网络计算机RGB 信号及视频信号输入等各种模式的显示。可实现高分辨率的网络拓扑图、GIS 系统和MIS 系统应用显示,可将大屏幕作为一个高分辨率、大面积的虚拟屏显示器。

本方案中的系统,可连接现有网络,满足网络信号、RGB 信号和视频信号的组合显示、窗口移动、叠加等各种需求;通过中文版控制软件,实现大屏幕显示系统的图像拼接和全屏显示、单屏显示、图像的缩放、拖动和叠加、并能够实现网络应用图像信号和多路非网络计算机信号的混合显示。

1.1.1.2 系统先进性

考虑系统的先进性,保证系统采用先进的技术和成熟的产品。我们推荐使用COET (杭州三花科特光电有限公司)公司生产的TLE09X-02光学引擎(该光学引擎得到国家信息产业部认证)。图像器件采用最新液晶显示技术, 为3片0.9英寸p-Si TFT 液晶板 ,图像像素为2,359,296 ( 786,432像素x 3 )。

同时我们选用的Vtron 公司生产的图像控制器,采用开放的系统平台,可运行在WindowsNT 系统下,以适合不同用户的使用环境;可以连接现在流行的各种局域网,支持TCP/IP协议,支持基于X11R5、X11R6的X-Windows 图像显示和数据传输,以及局域网环境下UNIX 、Windows NT/95/98的应用显示。

全汉化版的操作平台和控制软件,Vtron 公司在国内投入大量人员进行软件汉化和本地化工作,特别适合中国用户操作使用习惯,这是其他外国品牌不具有的。它具有强大的显示控制功能、周边设备连接功能和简易直观的操作界面,支持国标(GB2312)全部汉字显示和方便的鼠标拖拉操作。并且提供大屏幕控制软件底层接口参数及API 函数,具有二次开发功能,可以满足用户的特殊要求。

1.1.1.3 系统可靠性

由于温岭国防大厦指挥系统工作的特殊要求,整个大屏幕显示系统必须具有高可靠性、高稳定性等特点,以保证温岭国防大厦指挥系统大屏幕显示系统的连续正常运行。

我们推荐的大屏幕显示系统的投影单元,采用先进的LCD 技术,长期连续使用不会对投影机产生任何损坏。LCD 先进的技术可以保证投影机的平均无故障时间MTBF 大于20000小时。整个系统适合24小时的全天候的工作,满足常年连续运行的需要,即常说的“365×7×24”连续运转,后期维护方便,设备使用寿命长。

对于图像处理器系统,我们采用的具有高可靠性的工业计算机,这对于调度控制、综合网管

是极其重要的。而图像处理系统软件,采用成熟的、稳定的NT 操作系统,图像处理器的跨平台操作,使作为温岭国防大厦指挥系统的众多工作站可方便的在大屏幕上显示,无论是基于Windows 98、Windows 2000、Windows XP、Windows NT以及Unix (或Linux )。

1.1.1.4 系统经济性

追求高效、低成本是各行业逐步走向商业化所必须的措施。因此,合理的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容。本方案中,所选用的设备在兼顾优良性能的基础上充分考虑经济性,系统总体造价非常经济,此外,还应当考虑系统长期运行成本。

我们所推荐的整套系统具有低电耗,易维护的特点,有效地降低可了系统运行的维护费用。单台投影机耗电低于150瓦,光源灯泡寿命大于15000小时。投影机的采用模块式结构,易于日常维护,如更换灯泡只需几分钟。

另外,为有效降低用户成本,把优质的产品以更低更合理的价格提供给用户,Vtron 在中国设有规模最大的本地化技术开发人员、工程人员队伍,为客户提供软件的汉化、API 应用接口、国内厂验等服务,从而有效的降低可整个大屏幕系统的成本,也提高了产品服务的响应速度。

整体系统运行节省人力费用、节省电力费用、节省耗材费用。

1.1.2系统设计

国防大厦指挥系统中心大屏幕显示系统由大型LCD 组合屏、电视墙和LED 显示屏组成。在大屏幕显示墙的中间布置大型LCD 组合屏用于显示计算机VGA 信号或电视图像,两侧对称布置29”纯平彩色电视机用于显示视频监控图像,上方布置一块LED 显示屏用于显示文字信息。

该系统与其他应用系统相连。实现目前温岭国防大厦指挥系统等不同系统的综合监控和显示完善信息综合显示管理控制系统,满足未来国防大厦综合网络管理要求。

该系统可满足Windows 计算机信号、UNIX 工作站信号、视频信号等类型信号的综合显示和演示功能,同时系统可支持最高达1600×1200分辨率的计算机信号的在单投影单元的显示。整个大屏幕系统采用一台综合控制电脑完成对大屏幕系统的一体化智能控制,还能实现不同控制终端的分级控制和多用户操作。

我们选用LCD 拼接投影屏作为作战指挥中心的显示屏系统,显示系统有由光学引擎、DNP 背投幕组成投影箱和控制器组成,经组合后成为LCD 一体化投影单元。一体化投影单元组合成为整个拼接显示屏。

我们采用杭州三花科特的一体化投影单元,暂设计由6块投影单元和12台29寸彩色电视机组成。拼接屏放置在结构支撑框架中,在拼接屏两侧个放置6台29寸彩色电视机作为显示屏幕。在拼接屏上方设置1块LED 单色显示屏,显示主题为欢迎词、重要提示等文字信息。

经拼接后,显示屏的大小约为4米宽,2米高;在其上方设置一块5米宽,0.3米高的红色单色LED 显示屏;在其左右各设置6台6台29寸彩色电视机,构成整个显示墙体。

1.1.2.1 系统结构

显示部分,该系统由3×2 66”屏幕墙组成,采用LCD 屏幕,具有高清晰度、高增益、宽视角的特点,可保证整个大屏幕系统屏幕无热胀冷缩、无反光、无变形。整个箱体采用一次反射技术,整个墙体结构牢固、稳定。

信号处理部分,主要包括有Dingicom 多屏图像处理器、RGB 矩阵切换器等。在温岭国防大厦指挥系统不同的电脑可通过电脑网络或RGB 矩阵切换器连接到多屏图像处理器,一方面,电脑信号可通过网络经处理器在大屏幕上以窗口形式显示,窗口可放大、缩小,数量根据网络带宽可任意多少;另一方面,电脑信号还可以通过RGB 矩阵切换器可同时以单屏直通的方式显示6路。视频信号(监控信号等),直接连接到Dingicom 图像处理器,以窗口形式显示。3×2大屏幕投影系统可同时以窗口形式显示6路全制式活动视频,完全满足作战指挥的要求,窗口可在任意位置、任意放大、移动、跨屏。

1.1.2.2 拼接屏控制系统

投影拼接墙操作由控制计算机通过RS232串口控制,完成投影机各项功能的调整。

VCON 6001会议系统投影仪接收器控制线RGB线视频线

1)内置图像处理卡的组合显示功能

它是内置图像处理卡具备的数字RGB 接口进行环接,可实现多个投影单元的拼接,实现输入RGB 信号或视频信号的放大或缩小。如一个m ⨯n 拼墙可具有m ⨯n 全墙显示模式或几种n ⨯n 的显示模式。

例如,以2⨯2拼接墙为例,每个单元输入板上有三个输入口: RGB, Video, s-Video;四个单元最大有4路RGB, 4路Video, 4路s-Video 输入信号,共12 路信号,可通过RS232控制从12路信号中任选一路放大到整个大屏。

此外,不同信号在不同屏上显示还可以组合出其它的显示模式:

2)大屏幕控制软件系统

Vtron 公司最新的大屏幕控制软件(V-Screen Manager),用于执行0.7” DMD 芯片投影墙的投影单元管理。

软件的操作界面如下:

该软件具有如下功能:

(1) 开/关投影单元:可以对全部开机或全部关机过程进行定义。可以添加、插入、删除、修改全开或全关模式的控制时序;

(2) 选定切换模式:选定某种切换模式进行切换;

(3) 矩阵切换:软件所控制的对象除大屏幕投影墙以外,还可以对其他周边设备,如矩阵的切换等;

(4) 高级设置,包括:①串口设置:可以对系统用到的串口进行增加、修改、删除设置;②语言设置:通过语言设置可以选择中文界面,英文界面。

3)显示信号切换系统

为了对整个显示系统的信号资源充分和灵活的运用,可选配视频矩阵和RGB 矩阵来完成视频信号和RGB 信号的高智能化和高可靠性的切换、分配和输送。通过矩阵对系统的视频信号进行选择,与内置视频图像处理卡配合使用,实现视频信号、RGB 信号实时、快速的直通上墙的显示功能,也充分发挥了内置视频图像处理卡的功能。信号的切换可在控制台(投影墙控制PC )完成。

1.1.2.3 系统功能

我们设计的大屏幕显示系统解决方案完全满足温岭国防大厦对大屏幕的要求,可实现以下各点功能:

我们选用的投影箱体采用的投影机是COET (杭州三花科特光电有限公司)生产的TLE09X-02光学引擎,该引擎具有高分辨率、高亮度和高对比度等特点。投影单元采用丹麦DNP 高清晰度, 广视角超高对比度的专业背投影屏幕。组合大屏幕具有高分辨率、高亮度、高对比度、高清晰度,画面稳定无闪烁

该投影单元的单屏:

屏幕中心增益为Vision 2000>=3.5Gb \WA1806>=5Gb。

屏幕中心到边缘亮度均匀性好,整体均匀度>=90%。

视角 : 水平>=160度,垂直Vision 2000>=90度\WA1806>=60度。各拼接屏幕间能够消除

临近屏幕投影光路的相互干扰。

屏幕对分辨率从600×480到1024×768的图像均能清晰显示

墙体单元之间采用世界先进的无缝拼接技术,单元间拼接缝≤1.0mm (已考虑到屏幕材质的热胀冷缩影响)。整墙拼接后保证屏与屏之间横平竖直,外观上无凹凸不平、扭曲变形

现象。

我们选用的Digicom 多屏图形控制器支持多屏图像拼接,画面可整屏显示,也可分屏显示;用户可灵活开启画面窗口,可灵活切换、自定义窗口的尺寸,画面可自由缩放、移动、漫游,不受物理拼缝的限制,通过投影墙应用管理系统VWAS 软件,保证屏与屏之间汉字和图像的正确显示。

Digicom1002多屏图形控制器是开放式系统,其操作系统平台为Windows NT4.0,支持以WindowsNT ,Unix 、Linux 为操作系统的终端显示,支持以太网结构和TCP/IP协议,提供1个100M 快速以太网接入端口,用户基于网络的EMS 、DMS 、MIS 等系统都可接入该控制器上墙显示,可显示用户的各种数据信息,实现网络信息的实时监控功能。

能够将输入信号进行重新组合显示于投影墙上,信号源的切换无停顿、黑屏、抖动现象。可实现多种显示模式的组合,灵活方便,且计算机、网络、视频信号可任意组合、叠加。

支持多用户操作,支持与大屏幕投影墙多屏图形控制器Digicom1002连网的本地或远程多个用户利用各自的电脑作为操作台,用键盘或鼠标的操作对投影进行实时远程控制。即支持本地控制,也支持远程控制。与Digicom1002连网的任何一台PC 机都可以作为远程控制台。

由于我们设计的大屏幕拼接墙系统采用了先进的LCD 技术的投影机芯,适合全天候的工作,因此,设备故障率低,后期维护方便,操作简单,设备使用寿命长。

投影拼墙系统满足常年连续运行的需要,即常说的“365×7×24”连续运转。系统无故障时间大于25000小时,灯泡寿命大于15000小时。在Digicom 多屏图形控制器方面更有其特殊的保护系数,提供高可靠性和稳定性及扩散性,保证调度系统的正常运行。

控制器均采用模块化、标准化、一体设计,当用户需升级扩充时,只需增加图形卡即可,安装、调试方便简单,并且易于维护保养。

同时,工作站信号和PC 电脑信号经网络以数据(DATA )方式进入DIGICOM 多屏图形控制器,这不仅抗电磁干扰和避免图形失真,而且无论计算机运行软件是何种分辨率,将与大屏幕显示墙的分辨率无关。换言之,计算机和工作站的换型和升档,大屏幕显示墙都无须作任何改动,使系统具有极强的时间延伸性,在现今计算机技术快速发展的时代,这一特性具有极为重要的实际意义。

1.1.2.4 系统设备简介

1. 投影单元

投影机TLE09X-02光学引擎

投影机采用COET 公司TLE09X-02光学引擎,该系统亮度达3500ANSI Lumens,融合了当今最新的LCD 技术,另外,高达95%的色彩均匀度使画面更逼真,颜色更均匀。37DB 的低噪音适合会议场所,前投、背投均适宜。

TLE09X-02光学引擎主要技术特点:

1) 采用COET 公司TLE09X-02光学引擎。图像器件采用最新液晶显示技术, 为3片0.9英寸

p-Si TFT 液晶板 。

2) 图像像素为2,359,296 ( 786,432像素x 3 ) 3) 单屏亮度2500ANSI 流明,亮度均匀性大于90%。 4) 光源寿命:15000小时。

5) 完整的画面无拼缝,无需梯形失真校正,保证显示画面多色彩,高清晰。

6) 高清晰度三片式液晶背投光学引擎为核心部件,显示屏幕大、亮度/清晰度高,重量轻、

体积小,具有无高压/辐射/闪烁、画面变形少、图像细腻亮丽、色饱和度高. 实现数字化的显示,并可与数字电视以及新一代的高清电视接轨 7) 输入信号:

支持RGB 输入,分辨率从600×480到1024×768 ,可以满足各种计算机信号的接入要求; 支持标准Video 信号输入,支持PAL ,NTSC 及SECAM 制式信号;

支持标准控制信号输入输出,具有1路RS232输入端子 ,所有投影机的RS232接口可以由控制计算机进行控制。

大屏幕可以显示由图像处理器输出RGB 信号,亦可以由每个投影机单元进行信号的输入和切

8) 工作稳定可靠、故障率低、寿命长 9) 投影机采用UHP 灯泡 , 耗电小于150瓦。 2. 投影屏幕

采用丹麦DNP 高清晰度, 广视角超高对比度的专业背投影屏幕。组合大屏幕具有高分辨率、高亮度、高对比度、高清晰度,画面稳定无闪烁 屏幕平整、牢固不变形。)

屏幕中心增益为Vision 2000>=3.5Gb \WA1806>=5Gb。 屏幕中心到边缘亮度均匀性好,整体均匀度>=90%。

视角 : 水平>=160度,垂直Vision 2000>=90度\WA1806>=60度。各拼接屏幕间能够消除临近屏幕投影光路的相互干扰。

屏幕对分辨率从600×4800到1024×768的图像均能清晰显示。 应用实例

3. 专业反射镜

采用美国OCLI 公司的真空镀膜反射系统, 产品的主要特性:

抗磨损, 抗腐蚀; 有保护介质膜; 反射率94% 4. 投影箱体

结合温岭国防大厦指挥系统的具体情况,我们选用了加工工艺优良的投影箱体。一方面,可保证整个投影效果;另外,选用性能优异的制材可以保证箱体的牢固性,以及保证实现投影箱体之间的无缝拼接,同时,兼顾了今后投影系统维护的便利性。

5. Vtron Digicom图像处理系统

温岭国防大厦指挥系统大屏幕显示,根据用户实际使用的监控系统终端情况,可选择不同的操作系统,根据我们的实际工程经验,考虑到用户大量的控制/监控终端采用UNIX 类操作系统,为提供性能、使整个操作一致、方便,我们建议采用Digicom 图像处理系统,运行NT 操作系统。对于Windows 系列控制/监控终端,我们可通过Vtron 的VLINK 技术远端显示。 下面我们就Digicom 1图像处理系统做介绍:

Digicom 多屏处理器是基于Intel 公司IA-32硬件体系和PCI 总线标准的图形工作站。Digicom 多屏处理器可运行在微软Windows NT 4.0 Workstion操作系统下,提供大幅面高分辨率的Windows/Linux图形显示环境。各种类型的图象信号,如视频、RGB 和来自网络的计算机桌面或窗口等均可以在Digicom 的大幅面高分辨率Windows 图形界面上完美展示。

支持TCP/IP协议,基于WindowsNT4.0/Windows200/WindowsXP/LINUX操作平台。

多通道PCIU 总线(Bus Masyer )类型10M/100M快速以太网络适配器,用户可以同时连接多个不同的网络,特别适合在温岭国防大厦这样的应用环境,用户可以同时访问管理不同的子网,实现各站网络集中管理的优势。

支持IEEE 802.3u快速以太网标准和IEEE802.3以太网标准。

每处理器输出2-8个图形通道。

每图形输出通道分辨率从640×480至1280×1024。 色彩深度:8bit 、16bit 和24bit. 。

支持8路PAL/NTSC/SECAM制式的视频信号输入。

通过独家的投影墙应用管理系统软件,可以方便地设定各咱显示模式,快速地切换整墙模式,包括信号的分配定义、应用程序的类型和显示内容。

6. 投影墙应用管理系统 大屏幕控制软件系统

目前最新的大屏幕控制软件,用于执行芯片投影墙的投影单元管理。

大屏幕控制管理软件是基于TCP/IP网络协议,可实现对大屏幕投影墙的多用户远程操作、显示模式管理、信号源管理等强大功能。该软件安装在用户的专用控制PC 上,提供了友好的人机界面(GUI),使得对投影墙的操控方便快捷,操作界面友好直观,彻底改变了传统投影墙操作复杂等缺陷。

该软件主要功能有:

大屏幕控制管理软件VWAS 功能 基于TCP/IP网络的多用户实时操作

基于强大安全的数据库内核(SQL 或ACCESS ) 实现多用户分级管理

实现对多种信号源定义、调度和管理 实现任意信号源窗口模式灵活调用 支持多点远程控制

支持硬件设备控制模块插件,可不断扩充系统功能 操作系统及大屏幕控制软件全面汉化 能够完成图像处理系统的所有功能

能够完成所有输入信号(网络图形、各类工作站图形及VIDEO 图像)的操作设置。

可以将各种配置参数存储为演示模式,并可根据系统权限设置分别对系统各参数设定进行不同程度的修改。

预案管理,即按照预先设定的次序和时间间隔,顺序执行的多个操作的组合,如系列模式的按时切换等。

7. 信号切换系统和接口

根据用户对计算机信号分辨率的特殊要求,除在投影机芯的选择上需要满足1600×1200的高分辨率外,同样,作为信号选择切换器的矩阵和VGA->RGBHV电脑接口同样必须满足该分辨率要求,否则,将无法实现信号源的切换。

根据信号分辨率和电脑扫描频率的对应关系,1600×1200行频60Hz 的一个电脑信号,必须要达到的信号点时钟为:1600×1200×60Hz ,而事实上,一方面1600×1200的一个实际可用的行频一般为70Hz-85Hz ,否则,过低的行频将造成图像的闪烁,另一方面由于信号采用时的实际分辨率将大于1600×1200,因此,通常的信号点时钟将大于130MHz ,那么,信号的模拟带宽将超过250MHz ,因此我们推荐采用专业广播级的Extron CrossPoint84高带宽RGB 矩阵。通过矩阵来实现信号在输入和输出之间的任意搭配,完整实现用户所要求的1600×1200高分辨率要求。

另外,Extron CrossPoint84矩阵可通过Vtron 大屏幕控制软件VWAS 实现与大屏幕系统的联动。 电脑接口,我们则采用Extron RGB 190系列电脑接口,该接口可适用于Windows 系统、HP 、SUN 、SGI 等工作站,分辨率可达1600×1200。

8. LED 系统

LED显示屏主要用于显示文字信息,如欢迎词、日期时间、天气情况、案件情况等。本方案设计选用的LED 显示屏基本构成如下: 1) 单色或双基色室内LED 显示屏; 2) 显示屏像素点径为Ф5mm ;

3) 显示屏安装在指挥中心电视墙上端。

4) 显示屏考虑的设计尺寸:6.0m (长)× 0.5m(高)= 3.0 m2

1) 显示屏体

显示屏体由显示单元板拼接组合而成,单元板由基本的显示模块组成,一般来说,一个显示模块包含8行8列个象素单元,每个单元板由8×4个显示模块组合成。通过不同数量的显示单元

板组合,可组成不同规格尺寸的LED 显示屏,以满足不同用户的要求。

显示屏主要技术指标

2) LED 显示屏控制

采用异步控制方式对LED 显示屏进行控制。系统由LED 显示屏屏体、图文控制卡、主机以及通讯

(1) LED显示屏屏体:由LED 点阵模块、驱动电路、开关电源以及信号连接线等组成; (2) 图文控制卡:用于接收图文数据,控制LED 显示屏屏体特技显示等; (3) 控制主机:通过专用发送软件用于组织、编辑和发送图文数据; (4) 通讯线:用于异步控制卡与主机的通讯连接。

1.2布线系统

1.2.1设计依据

建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(B/T50311-2000) 智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)

建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范(GB/T50312-2000) 浙江省智能建筑智能化系统工程设计标准(DB32/181-1998) 建筑物综合布线国际标准(ISO/IEC 11801 E级)

电信通信和空间的商业建筑物标准 美国国家标准(TIA/EIA 569) 布线系统测试标准(TSB-67) 光纤布线标准(TSB-72)

《温岭市国防大厦弱电工程招标文件》 1.2.2具体设计

由于作战指挥中心的特殊性,我们设计将作战指挥中心的网络设计为一个单独的部分,故我们在作战指挥中心的设备间(地下层管理房)设置了2个光纤点,其中一个用于连接外网,国防大厦员工平时使用;另外一个用于军网,作战演练时使用。

我们暂在作战指挥中心设计了30个指挥席,由于有“温岭市国防大厦弱电建议方案设计修改函”要求“考虑到国防大厦的特殊性,左右作战指挥室采用双备份”,故我们在每个指挥席上布置了2个数据点,在每排席位的两边和中间各设2个语音点。所以,在作战指挥中心共有终端信息点78个。

由于作战指挥中心的用途特殊,平时可能用作停车场,战时和演练时用作指挥中心,故我们设计作战指挥中心采用地槽敷设线缆(即在地面开槽,在槽内设置桥架),在地槽内桥架内敷设线缆,在经走管,到达所需位置,由地插插接模块。指挥中心数据点需要的线缆从管理房出发,沿地槽、线管敷设,最后到地插。

指挥中心面积约为270平方米,我们在指挥中心布置了个数据点,用于计算机网络接入。指挥中心的布线系统采用星型结构布线,指挥中心内部所有数据点均从指挥中心管理房引出,管理房放置机柜一只,机柜内装有配线架、网络交换机。

指挥中心布线系统需要使用的设备如下:六类模块、原装跳线、地插、六类线缆、配线架。 指挥中心共有数据点78个,则需要六类模块78个,原装跳线60跳,地插39个,24口配线架4个。

线缆的计算如下:

具体箱数=平均距离*根数/305

平均距离=(最远距离+最近距离)*1.1/2+10,其中1.1为系统,10为余量。

指挥中心数据点的最远距离为36米,最近距离为21米,故平均距离为41.5米,共需要六类线缆11箱。

1.3网络系统

指挥中心的计算机网络建立在国防大厦的计算机网络系统之上,是国防大厦计算机网络的接入层部分。为指挥中心提供标准化、高速度的局域网连接,可以在同一个网络中支持多种服务质量,可以提供国防大厦内部的图像处理、视频会议应用以及目前和未来国防大厦其他信息应用和服务的需求。允许网络集成,并提供了良好的局域网应用支持能力。

由于已经在管理房布置了2个光纤信息点,故可以为指挥中心提供千兆的上联速度,完全可以满足指挥中心目前以及将来的网络应用。

指挥中心的计算机网络系统由接入指挥中心数据点的接入层交换机构成。我们选用了凯创公司的Vertical Horizon可堆叠交换机中的VH-2402SM 和VH-2402S2作为内网的接入层交换机。

VH-2402S2

VH-2402交换机的性能如下: 1. 高性能连接

24个端口的10/100Mbps线速连接,2个可选插槽用于扩展,还有一个专用管理端口

可配置的优先级业务数据排队,符合IEEE 802.1p 要求、支持对时间敏感的应用,如话音和视频流

2. 可堆叠设计

可堆栈的设计允许最多扩展到7个机架单位高,168个端口,通过VH-STACK 互连模块和电缆相连接

3. 基于标准的VLAN 支持

符合IEEE 802.1Q标准的VLAN 使VH 2402S可以无缝地集成到多厂商网络中

VH-2402s 可以提供线速10/100Base-TX连接来连接高性工作站、文件服务器、桌面系统交换机和共享接入工作组集线器。两个用于模块化100Base-FX 和1000Base-X 上行链路模块的可选插槽使用户可以灵活地建立骨干网连接并实现多个交换机的堆栈。交换机堆栈可以作为一个实体进行管理,而且可以在堆栈中的任何地方添加管理代理。

由于我们为指挥中心设置了30个指挥席位,每个席位配置了2个数据点(其中1个是备份),故我们只需配置30个端口,只需2台交换机即可。

根据我们设计的实际信息点位,我们按照100%配置了接入层交换机,接入层交换机的配置如下表:

1.4扩声系统

我们考虑,作战指挥中心的扩声系统,只用作指挥时的扩声,只要做到在指挥时,作战指挥中心内的每个人都能够清晰的听到首长的发声,能够根据首长指示协调指挥,做到作战指挥中心的实用、高效。

从经济实用的角度出发,我们设计了作战指挥中心的扩声系统。

场地分析与功率计算: 本指挥中心为矩形区域, 长19米,宽14米, 根据室内扬声器的声压计算公式为:Lp=S0+10LgW-20 LgR+20 LgQ

上面公式中:Lg 为距离扬声器距离R 米处的声压;S0为扬声器灵敏度;Q 为扬声器指向性,在轴向上可以按:Lp=S0+10LgW-20 LgR近似计算;

主扬声器的功率为:400W ,灵敏度为100dB/1m1W时在距离扬声器20米的轴向上可以产生96dB 的声压,计算结果符合要求。

扬声器选择与扬声器分布:结合该场地的用途和需要,对指挥中心的扩声采用集中扩声方式,在指挥中心的左右两边墙上设置4只二分频扬声器FACTOR8,所选扬声器具备体积小、功率大、灵敏度高、频响范围宽、外形美观大方的特性,主观听感高音清晰明亮、中低音厚实饱满的扩声特点,可以满足指挥中心的扩声需求。

此外,我们还为指挥中心配置了调音台和数字音频处理器,做到指挥中心的扩声效果良好,满足作战指挥要求。

1.4综合指挥系统

国防大厦的弱电系统设计的核心是作战指挥中心,作战指挥中心的重点是综合指挥系统,作战指挥中心的各个系统,如显示系统、布线系统、网络系统、扩声系统,都是位综合指挥系统,综合指挥系统是核心中的核心。

我们分析综合指挥系统应该具有以下功能:

首先,作战指挥中心需要具备的是数据库系统,该数据库系统内存储温岭地区的各类地图,如:人防地图、报警分布图、温岭地区兵力分布图、温岭地区警力分布图、敌方兵力分布图、温岭地区人员疏散图等等,在作战指挥需要的时候,可以随时调出任意一张图纸以供作战指挥中心首长使用。

其次,综合指挥系统要有良好的指挥系统软件,该软件要有以下功能:

1. 能够动态显示各种动向。譬如,在作战是敌我双方的兵力动向图,在首长做作战指示的时

候,说到哪个部分的兵力该如何动向,该方向上就立即有方向箭头指出出发地出发方向,敌方兵力如何动作也作出相应的反应,对战场态势做直观了解,协助首长对战场动向作出正确决策。

2. 能够将各种可利用资源同时显示,而且不同资源使用不同明显标注。例如,温岭地区的

3. 多个人防区域和多个警报点,将二者相关联,可以更加合理的利用现有资源,使得我们对

各种动向作出最快、最准的反应。

4. 在显示温岭地区的警报点的时候,要同时显示这些警报点的警报可以覆盖的范围,要做到

各个警报点的覆盖区域大于整个温岭地区,避免在战时有不必要的损失。

第三、综合指挥系统还需要留有与全市警报系统、台州人防办、台州地区军队、台州地区广电局、台州电信局、台州广播电台的接口。当有战争发生时,作战指挥中心则可以通过广电局向广大电视用户发出电视广播,给予广大人民足够的时间;可以通过电信向广大手机用户发送相应短信,通知人民避开;通过广播电台向广大广播听众通告战事信息。

第四、综合指挥系统需要留有与显示系统的接口。因为有众多的图像要在显示系统显示,故必须协调好二者的关系。


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