北京市市级城市管理信息平台初步设计报告指挥中心系统

1、北京市市级城市管理信息平台北京市市级城市管理信息平台 初步设计报告初步设计报告 （第三册指挥中心系统）（第三册指挥中心系统） 中国电子信息产业发展研究院 2005 年年 10 月月 项目名称项目名称北京市市级城市管理信息平台 单位名称单位名称北京市市政管理委员会 项目类型项目类型 a2a2 a1：新建部门内项目；a2：新建跨部门项目； b1：应用升级项目 b2：网络升级项目；b3：安全改造项目（根据项 目情况选择） 项项 目目 信信 息息 业务类型业务类型c1c1、c2c2 c1：提高公共服务能力；c2：提高行政管理能力 （根据项目情况选择） 联联 系系 人人李立明国国 家家 机机 关关 地址

2、地址 北京市西城区西单北大街 80 号 大大 专专 院院 校校 电话电话66055769国 有有 企企 业业 传真传真66055769股股 份份 公公 司司 emailemail 集集 体体 个个 体体 项项 目目 单单 位位 信信 息息 邮政编码邮政编码 100032100032 单单 位位 属属 性性 独独 立立 科科 研研 机机 构构 设计单位设计单位中中国国电电子子信信息息产产业业发发展展研研究究院院 接受日期接受日期 2005-092005-09 研究日期研究日期20052005 年年 9 9 月月20052005 年年 1010 月月 提交资料内容提交资料

3、内容 1、 北京市发展和改革委员会北京市城市管理信息平台项目建议书 （代可行性研究报告）的批复； 2、 北京市市级城市管理信息平台可行性研究报告（修订版）； 3、 北京市市级城市管理信息平台可行性研究报告（补充材料）； 4、 中共北京市委、北京市人民政府关于推广东城区城市管理经验 建立信息化城市管理系统的意见（京发20057 号） 5、 中共北京市委办公厅、北京市人民政府办公厅转发市社区建设和 城市管理体制改革领导小组办公室关于推广东城区城市管理经 验建立信息化城市管理系统工作方案的通知（京办发200520 号文件）。 法法人人代代表表 张张旭旭明明设设计计负负责责人人叶叶宜宜强强技技术术管管

4、理理负负责责人人柳柳纯纯录录 目目 录录 第第 1 章章. 概述概述.1 1.1. 编写目的编写目的 .1 1.2. 术语定义术语定义 .1 1.3. 参考资料参考资料 .2 第第 2 章章. 总体设计总体设计.5 第第 3 章章. 大屏幕显示系统大屏幕显示系统.7 3.1. 设计原则设计原则 .7 3.1.1. 设计原则 .7 3.1.2. 安全准则 .8 3.2. 大屏幕系统设计大屏幕系统设计 .8 3.2.1. 系统总体要求 .8 3.2.2. 系统使用要求 .8 3.2.3. 系统功能框图 .10 3.2.4. 系统拓扑结构 .11 3.2.5. 系统分布图 .12 3.2.6. 系统

5、采用显示拼接技术 .13 3.2.7. 系统组合规模 .15 3.2.8. 系统整体结构设计 .16 3.2.9. 系统结构特性 .17 3.2.10. 系统视频输入信号源 .18 3.3. 系统设备选型系统设备选型 .18 3.3.1. 投影单元 .18 3.3.2. 投影机 .18 3.3.3. 投影屏幕 .22 3.3.4. 箱体 .24 3.3.5. 多屏拼接控制器 .25 3.3.6. rgb/视频矩阵切换器 .28 3.3.7. 系统管理软件 .29 3.4. 系统设备主要技术参数系统设备主要技术参数 .39 3.4.1. 投影机主要技术参数 .39 3.4.2. 投影屏幕主要技术

6、参数 .40 3.4.3. 多屏拼接控制器主要技术参数 .41 3.4.4. rgb 矩阵切换器技术参数.42 3.4.5. rgb 分配器主要技术参数.43 3.4.6. 视频矩阵切换器主要技术参数 .44 3.5. 大屏系统进场安装条件大屏系统进场安装条件 .44 3.5.1. 电源和接地 .44 3.5.2. 控制室环境条件 .45 3.5.3. 控制室地面条件 .46 3.5.4. 出入口条件 .47 第第 4 章章. 视频会议系统视频会议系统.48 4.1. 需求规定需求规定 .48 4.2. 实施和使用实施和使用 .48 第第 5 章章. 决策会商系统决策会商系统.50 5.1.

7、系统总体设计系统总体设计 .50 5.1.1. 需求规定 .52 5.1.2. 运行环境 .57 5.1.3. olap server.57 5.1.4. 数据仓库 .57 5.1.5. olap 前端分析工具.57 5.1.6. 硬件环境 .57 5.1.7. 基本设计概念和处理流程 .58 5.1.8. 结构 .59 5.1.9. 功能需求与程序的关系 .59 5.1.10. etl 功能包安装程序.59 5.1.11. etl 功能.59 5.1.12. 报表的生成和发布 .60 5.1.13. 定制的部件问题分析报表功能 .61 5.1.14. 定制的事件问题分析报表功能 .61 5.

8、1.15. 定制的部件状况分析报表功能 .62 5.1.16. 灵活报表 .63 5.1.17. 尚未问解决的问题 .64 5.2. 接口设计接口设计 .64 5.2.1. 用户接口 .64 5.2.2. 外部接口 .65 5.2.3. 内部接口 .65 5.3. 模块结构模块结构 .66 5.4. 模块详细设计模块详细设计 .68 5.4.1. 安装模块 .69 5.4.2. 运行设置模块 .75 5.4.3. 数据抽取模块 .78 5.4.4. 数据转换模块 .85 5.4.5. 数据聚集模块 .88 5.4.6. 公用设施模块 .90 5.4.7. 道路交通模块 .95 5.4.8. 市

9、容环境模块 .100 5.4.9. 园林绿化模块 .105 5.4.10. 房屋土地模块 .110 5.4.11. 其他设施模块.115 5.4.12. 全部部件模块 .119 5.4.13. 市容环境模块 .124 5.4.14. 宣传广告模块 .129 5.4.15. 施工管理模块 .134 5.4.16. 突发事件模块 .138 5.4.17. 街面秩序模块 .143 5.4.18. 全部事件模块 .148 5.4.19. 公用设施模块 .153 5.4.20. 道路交通模块 .158 5.4.21. 市容环境模块 .163 5.4.22. 园林绿化模块 .168 5.4.23. 房屋土

10、地模块 .172 5.4.24. 其他设施模块 .177 5.4.25. 全部部件模块 .182 5.4.26. 问题分析模块 .186 5.4.27. 监督评价模块 .191 5.4.28. 灵活报表模块 .195 5.5. 系统数据结构设计系统数据结构设计 .199 5.5.1. 逻辑结构设计 .199 5.5.2. 数据仓库维度表和事实表 .200 5.5.3. 多维数据集 .202 5.6. 系统出错处理设计系统出错处理设计 .203 5.6.1. etl 功能包安装程序.203 5.6.2. etl 功能.204 5.6.3. 定制的部件问题分析报表功能 .204 5.6.4. 定制

11、的事件问题分析报表功能 .204 5.6.5. 定制的部件状况分析报表功能 .205 5.6.6. 灵活报表 .205 第第 6 章章. 预案管理系统预案管理系统.206 6.1. 系统总体设计系统总体设计 .206 6.1.1. 需求规定 .206 6.1.2. 运行环境 .206 6.1.3. 基本设计概念和处理流程 .206 6.1.4. 结构 .207 6.1.5. 功能需求与程序的关系 .208 6.1.6. 人工处理过程 .209 6.2. 接口设计接口设计 .209 6.2.1. 内部接口 .213 6.3. 模块结构模块结构 .214 6.4. 模块详细设计模块详细设计 .21

12、5 6.4.1. 预案定制 .215 6.4.2. 预案预制 .217 6.4.3. 组织流程 .220 6.4.4. 事件响应 .222 6.4.5. 决策标绘 .225 6.4.6. 关键字字典定义 .228 6.4.7. 分类及权限设置 .230 6.4.8. 网页采集元 .232 6.4.9. 知识地图 .235 6.4.10. 数据结构 .236 6.4.11. 文件查询.237 6.4.12. 专家定位 .239 6.5. 系统数据结构设计系统数据结构设计 .244 6.5.1. er 图.245 6.5.2. 逻辑结构设计 .245 6.5.3. 数据结构与程序的关系 .254

13、6.6. 系统出错处理设计系统出错处理设计 .255 6.6.1. 出错信息 .256 6.6.2. 补救措施 .256 6.6.3. 系统维护设计 .256 第第 7 章章. voip 系统系统.256 7.1. 概述概述 .256 7.2. 方案设计方案设计 .257 7.2.1. 分机与分机间连接 .257 7.2.2. 基于 ccis 共路信令的连接.257 7.2.3. 基于 h.323 协议的连接.257 7.2.4. neax 2000 ips voip 特点.258 第第 8 章章. 集成控制系统集成控制系统.260 8.1. 总体设计总体设计 .260 8.2. 需求规定需求

14、规定 .261 8.3. 运行环境运行环境 .261 8.4. 基本设计概念和处理流程基本设计概念和处理流程 .261 8.4.1. 业务分析 .262 8.4.2. 业务目标 .262 8.4.3. 处理流程 .262 8.5. 结构结构 .262 8.6. 功能需求与程序的关系功能需求与程序的关系 .263 8.7. 接口设计接口设计 .264 8.8. 用户接口用户接口 .264 8.8.1. 外部接口 .264 8.9. 系统出错处理设计系统出错处理设计 .264 8.9.1. 出错信息 .264 8.9.2. 补救措施 .265 第第 1 章章.概述概述 1.1.编写目的编写目的 编

15、写本说明书的目的是为了说明北京市市级管理平台的指挥中心分系统的 总体方案。通过该说明书，明确系统内部模块的功能、性能、运行环境、接口 及其相互关系的具体要求。为开发小组制定系统详细设计方案提供基础，并指 导系统实现、系统维护和测试工作。 1.2.术语定义术语定义 序 号术 语说明性定义 1数据仓库数据仓库 面向主题的、集成的、与时间相关且不可修改的数据 集合。 2维度维度 维度是分析中描述性的分类，通过它可以将度量值分 离出来进行分析 3度量度量 在多维数据集中，度量值是一组值，这些值基于多维 数据集的事实数据表中的一列，而且通常为数字。此外， 度量值是所分析的多维数据集的中心值。即，度量值是

16、最 终用户浏览多维数据集时重点查看的数字数据。您所选择 的度量值取决于最终用户所请求的信息类型。一些常见的 度量值有 sales 、 cost 、 expenditures 和 production count 等 4元数据元数据 不同 olap 组件中的数据和应用程序的结构模型。元 数据描述 oltp 数据库中的表、数据仓库和数据集市中的 多维数据集这类对象，还记录哪些应用程序引用不同的记 录块。 5级别级别 级别是维度层次结构的一个元素。级别描述了数据的 层次结构，从数据的最高（汇总程度最大）级别直到最低 （最详细）级别。 6粒度粒度 数据汇总的层次或深度。 7聚合聚合 聚合是预先计算好的

17、数据汇总，由于在问题提出之前 已经准备了答案，聚合可以改进查询响应时间。 8切片切片 由一个维的一个成员限定的分区数据，称为一个切片。 9数据钻取数据钻取 最终用户从常规多维数据集、虚拟多维数据集或链接 多维数据集中选择单个单元，并从该单元的源数据中检索 结果集以获得更详细的信息，这个操作过程就是数据钻取。 10预案预案 当发生市政管委相关的突发公共事件时，启动相应的 预案 11预案预制预案预制 将突发事件、预案、组织结构、处理流程、专家进行 关联 12关联搜索关联搜索 通过关键字的搜索设置，将与关键字相关的内容在 internet 上进行自动搜索和自动分类 13决策标绘决策标绘 在电子地图上

18、，通过提供的标绘工具，对事件发生的 地区进行决策标绘。 14dlp 是英文 digital light porsessor 的缩写，译作数字光学 处理器。这一新的投影技术的诞生，使我们在拥有捕捉、 接收、存储数字信息的能力后，终于实现了数字信息显示。 dlp 技术是显示领域划时代的革命，正如 cd 在音频领域 产生的巨大影响一样，dlp 将为视频投影显示翻开新的一 页。组成其心脏部分的数字微型反射镜元件 dmd（digital micormirror device），通过控制硅片上的 微型金属反射镜(16m、x16m)的反射方向调制信号，驱 动 dmd 光路系统，再通过投影透镜获取大屏幕图像。

19、 1.3.参考资料参考资料 安全防范工程程序与要求(ga/t75-94) 工业企业通信设计规范(gbj42-81) 工业电视系统工程设计规范(gbj116-87) 民用闭路监视电视系统工程技术规范(gb50198) 电业安全工作规程(dl-408-91) 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(cecs72:97) 有线电视系统工程技术规范（gb50200-94） 电视接收机确保与电缆分配系统兼容的技术要求（gb12323-90） 无屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范（eia/tiatsb67） 高层民用建筑设计防火规范（gb50045-95） 工业企业通讯设计规范（gbj42-81） 电视广播

20、接收机测量方法（gb9372-88） 脉冲编码调制通信系统网络数字接口参数（gb7611、87） 会议电视系统工程设计规范（yd5032-97） 会议电视系统工程验收规范（yd5033-97） p64kbit/s 会议电视编码方式（yd/t822-1996） 用于音像和视频会议业务的多点通信服务（yd/t927-1997） 音像和视频会议业务的多点通信服务协议（yd/t936-1997） 多媒体会议业务的通用应用模板（yd/t948-1998） 通用的会议控制（yd/t970-1998） 多媒体会议的特定网络的数据协议栈（yd/t971-1998） 多媒体会议业务的数据协议（yd/t995-1

21、998） 多媒体会议型业务技术要求（ydn090-1998） 中共北京市委、北京市人民政府关于推广东城区城市管理经验建立信息 化城市管理系统的意见（京发20057 号） 中共中央办公厅、国务院办公厅转发的国家信息化领导小组关于我国电 子政务建设指导意见的通知（中办发2002 17 号） 首都信息化“十五”发展规划 国民经济和社会发展第十个五年计划纲要 中华人民共和国关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议 北京空间信息工程总体框架及发展规划 首都信息化标准化指南 首都信息化标准体系 北京市区域性公用信息平台网络建设规范（试行） 北京市市级城市管理信息平台可研报告 北京市区域性公用信息平台

22、网络建设规范（试行） 北京市石景山区国土资源和房屋管理系统文档 城市市政监管信息化部件和事件分类与编码 城市市政监管信息化单元网格划分与编码 城市市政监管信息化地理编码 北京市突发公共事件总体应急预案 北京市人民政府关于加快政务信息化建设的意见（京政发2001 1 号） 项目中所采用的国际单位制如下表 频率： hz/mhz温度： 电压：v/mv vp-p电流：a/ma 重量：kg/g功率：kw/w/mw 长度：m/cm/mm/inch/吋比特：bit 字节：byte震动：hz 存储量：mb/gb/tb分贝：db 阻抗：/m带宽：hz 第第 2 章章.总体设计总体设计 指挥中心系统是市级平台重大

23、应急事件的会商决策中心。通过大屏幕显示 系统、决策会商系统和预案系统，以城市综合管理信息系统和市政业务管理信 息系统为支撑，建设直通市政府应急指挥、其他委办局指挥、区县应急指挥分 中心、行业单位指挥室的视频会议系统，实现城市综合管理的指挥和决策。 图 2-1 指挥中心业务模块架构图 如图所示，指挥中心以领导指挥室为核心，“城市综合管理信息系统”、 “市政业务管理系统”作为指挥中心的支撑平台，决策分析和应急预案系统作 为辅助决策手段，视频会议、ip 电话作为指挥通讯手段，大屏作为直观显示手 段，共同组成现代化的指挥中心。“城市综合管理信息系统”、“市政业务管 理系统”为领导提供城市管理数据和市政

24、业务数据的查询功能，同时城市管理 数据和市政业务数据也作为决策分析多维数据库的数据来源，“城市综合管理 信息系统”中的“综合值班”向指挥中心上报紧急和重大事件信息；通讯手段 分别承担与市应急指挥中心、专项指挥部、委办局、行业集团、区县应急指挥 中心的联系；大屏可接入各种视频信号，包括视频监控信号、rgb 信号。 第第 3 章章.大屏幕显示系统大屏幕显示系统 在北京市市政管理委员会应急指挥中心内设置一套高画质、高清晰、高智 能化控制的大屏幕投影显示系统，用来将北京市相关的地理、ip 视频、值班、 指挥、调度等计算机网络或 rgb 信息以及公安、交管、城管、水务、电视会议、 dvd、vcr、实物投

25、影仪等视频信号在大屏幕投影显示墙上显示，使市基础设 施情况一目了然，便于领导及相关人员及时全面地掌握全市市政情况。从而实 现对全市基础设施运行状态的实时监控，为相关领导和管理人员提供一个交互 式的、灵活的综合显示与控制平台。市级平台指挥中心大屏幕采用 4660 （宽：7.32 米，高 3.66 米）拼接显示墙。 3.1.设计原则设计原则 3.1.1.设计原则设计原则 在 “技术先进、功能完善、性能稳定、安全可靠、操作方便、扩展方便、 性价比高”的总体目标下，本方案依据以下原则设计： 充分考虑大屏幕显示系统的先进性、适用性和实用性，力求选用代表当今 最新科技水平，选用适合用户且实用的设备，使设计

26、的设备操作方便、快速、 高效，软件界面简洁，使领导层、管理层能从大屏显示系统上及时了解各类信 息。 充分考虑系统的稳定性和可靠性，选用成熟的经过时间检验的设备和工艺 以满足用户对系统的严格要求； 采用模块化设计，使系统各部分既可有机地融合，又有相对的独立性，系 统关键技术具有开放性，具有二次开发接口，接口访问透明，能与其他系统进 行交互。系统的结构、容量、通信和处理能力等方面都考虑为日后系统的升级 扩展和设备更新留有余地； 注重系统的经济性，选用经济、实用的设备，提高各系统之间设备的复用 率，避免重复投资； 考虑系统的易操作、易管理和易维护性； 3.1.2.安全准则安全准则 根据国家规定的视频

27、系统标准及其有关的人身安全、消防法规来制定，因 此除满足功能所需的指标外，系统使用电压、电源箱或盒的安装、选线、穿管、 接地系统也均符合人身安全法规。本系统内的电源和设备安装也符合消防规定 有关的条例。 3.2.大屏幕系统大屏幕系统设计设计 3.2.1.系统总体要求系统总体要求 大屏幕显示系统具备完善的信号接口，如 dvi 数字接口、视频信号接口、 vga 信号接口、以太网接口、rs232 串口等，能满足在多系统、多任务复杂工 作环境下各类数据的输入。作为终端显示设备，大屏幕显示系统能够灵活方便 地提供一个内容丰富、准确高效的信息图像显示平台，提供一个贴近实际需要 的综合信息显示界面，能够对各

28、路图像信号、网络资源和相关资讯进行实时的 显示，使监管人员能及时提出预案、方案和决策意见，确保调度系统的决策、 命令能够稳妥迅速地传达执行并反馈，从而保证整个指挥系统具有联动性、高 效性、完整性。为提高城市综合控制管理能力，建设一套电子化、信息化、现 代化、高度集成的城市管理平台提供基础保障。 3.2.2.系统系统使用要求使用要求 整个投影屏幕具有高分辨率、高亮度、高对比度，色彩还原 真实，图像失真小，亮度均匀，显示清晰，单屏图像均匀性 好。 组合屏的物理拼接间隙小于 1mm，确保大屏幕图像的精确显 示和完美效果。 支持多屏图像拼接，画面可整屏显示，也可分屏显示，可灵 活开启窗口，定义尺寸，画

29、面能够自由缩放、移动、漫游， 不受物理拼缝的限制，采用软件控制窗口的各项参数，屏与 屏间的拼缝不影响汉字和图象的正确显示。 可与中心计算机局域网连接，支持 windows nt、unix、linux 操作系统、tcp/ip 协议及双 100m 快速以 太网及光纤数据通道接口。 能够直接从网络上提取信息，实现自动化系统图形画面和实 时信息的显示。 能够将输入信号进行重新组合，再现于投影组合屏上，信号 源的切换无停顿、黑屏、抖动现象。 可同时显示多路视频窗口，每个视频窗口均能够以实时、真 彩的模式显示，并可在整屏上任意漫游、缩放、或与图形窗 口叠加。视频窗口的亮度、对比度及色饱和度等参数均可单 独

30、调整。视频窗口的大小及各项参数调整不影响计算机图形 窗口的显示速度。 大屏幕系统的各种功能操作实行全计算机控制，并可通过网 络连接进行远程遥控。 通过控制软件实现组合屏整体/单屏的对比度、亮度、灰度、 色彩等参数的统一调节，全中文的操作界面易于掌握，灵活 方便。 整个大屏幕显示系统能够 24 小时连续运行，整套系统具有 先进性、可靠性和可扩充性，操作简单，维护方便，使用寿 命长。 投影系统的投影单元及控制系统均采用模块化、标准化、一 体化设计，安装、调试简单，并易于维护保养。 组合屏体采用箱体式结构，一体化设计，内藏式布线，布局 合理、整洁美观。 3.2.3.系统功能框图系统功能框图 大屏幕系

31、统的功能要求分为日常操作应用和系统维护应用（见 下图）。 日常操作应用功能为： 设备控制：控制 dlp 投影机、视频矩阵切换器、rgb 矩阵切 换器、多屏拼接控制器。 开关机控制：控制 dlp 投影单元的开机、关机。 信号源控制：矩阵切换器的输入输出选择，dlp 投影单元输 入信号源的选择。 输入信号设定：选择信号类型及信号参数调节。 显示方式控制：开窗、漫游、全屏、叠加、局部放大（视频） 等。 模式控制：存储、调用模式，方便日常的维护和应用。 演示效果设置：根据需要设置演示效果，使整个大屏幕能够 按照设置的顺序播放不同的信号组合画面。 系统维护应用功能为： 色平衡处理：色平衡预处理和色平衡后

32、续处理以及中心和边 缘的均匀性调节。 图像拼接：行列起点、行列放大。 图像效果设定：单色调试、上下左右翻转、负像、图像活动 及静止设定。 日日常常操操作作应应用用 系统维护应用 设备控制 控制dlp投影机、视频 矩阵切换器 （包括云 台）、rgb 矩阵切换器 和多屏拼接控制器 开关机控制 控制dlp 投影单元的开 机、关机 信号源控制 矩阵切换器的输入输出 选择，dlp 投影单元输 入信号源的选择 输入信号设定 选择信号类型及信号参 数调节 显示方式控制 开窗、漫游、全屏、叠 加、 局部放大 （视频） 等 色平衡处理 色平衡预处理及色平衡 后序处理及中心及边缘 的均匀性调节 图像拼接 行列起点

33、 、 行列放大 图像效果设定 单色调试 、 上下左右反 转、负像、 图像活动及静 止设定 模式控制 存储/ 调用模式 ，方便日 常的维护和应用 演示效果设置 根据需要设置演示效 果， 使整个大屏幕能够 按照设置顺序播放不同 的信号组合和画面 图 3-1 系统功能框图 3.2.4.系统拓扑结构系统拓扑结构 大屏幕显示墙作为显示设备可显示多种信号。显示模拟信号源 （摄像机信号、录像机信号等）提供的图像信号，显示作为网络终 端的网络信号，显示由计算机等设备输入的数字信号。 大屏幕显示墙 视频信号网络信号计算机信号 各类视频信号源 如摄像监控、dvd等 各类网络信号源 如sun solaris、 li

34、nx、windows 各种分辨率信号源 如摄像监控、dvd等 图 3-2 系统拓扑结构 3.2.5.系统分布图系统分布图 如下图所示，大屏幕系统由显示墙、视频矩阵、rgb 矩阵、多 屏拼接器四大主要部分组成，四部分有机协调的组合才构成大屏幕 系统。显示墙的功能就是使输入信号显示出来；视频矩阵的功能是 接受和向显示墙提供图像模拟信号输入；rgb 矩阵的功能是接受和 向显示墙提供计算机信号输入；多屏拼接控制器的功能是控制图像 显示的窗口位置、面积等。 对大屏幕系统显示控制有三种途径： 1、通过多屏拼接控制器控制； 2、由与视频矩阵、rgb 矩阵通过串行接口（ rs-232）相连的计算 机控制； 3

35、、由与多屏拼接控制器同在本地局域网络的计算机控制。 局域网 大屏幕显示墙 工作站 大屏远程控制 服务器 多屏拼接控制器 工作站 大屏远程控制 工作站 大屏远程控制 大屏幕控制计算机 abcdefgh selected on-line 视频矩阵rgb矩阵 串行控制 图像信号 网络信号 sd bypass admin 3x4x5x6x7x8x9x10xsum 10base-t 图 3-3 系统发布 3.2.6.系统采用显示拼接技术系统采用显示拼接技术 随着计算机多媒体技术和数字通讯技术的飞速发展，人类社会已进入了信 息化的时代。信息量越来越大，处理信息的手段也越来越先进，特别是近几年 来，可视化信

36、息技术在指挥控制中心得到了广泛的应用。以 dlp 大屏幕投影墙 为核心的各类电子设备大量进入指挥控制调度场所。 dlp 是英文 digital light porsessor 的缩写，译作数字光学处理器。这一新 的投影技术的诞生，使我们在拥有捕捉、接收、存储数字信息的能力后，终于 实现了数字信息显示。dlp 技术是显示领域划时代的革命，正如 cd 在音频领 域产生的巨大影响一样，dlp 将为视频投影显示翻开新的一页。组成其心脏部 分的数字微型反射镜元件 dmd（digital micormirror device），通过控制硅片 上的微型金属反射镜(16m、x16m)的反射方向调制信号，驱动

37、dmd 光路系 统，再通过投影透镜获取大屏幕图像。 dlp 显示技术的优势 数字优势 全数字技术的采用,使图像灰度等级达 2561024 级，色彩达 256-1024种， 图像噪声消失，画面质量稳定，精确的数字图像可不断再现，而且历久弥新。 反射优势 反射式 dmd 芯片的应用，使成像器件的总光效率达 60%以上，远远高于 透射式 lcd 液晶投影方式,对比度和亮度的均匀性都非常出色，克服 crt、lcd 投影机显示画面中间亮、四周暗的缺点。 无缝优势 可显示高品质的无缝图像。在 0.7 英寸的 dmd 芯片上，每一个像素面积为 1414 mm2，间隔为 0.8 mm，而一般 lcd 像素点大

38、小为 4040mm2，所以同样 的像素点， dlp 投影机能产生比 lcd 液晶投影机更高品质的无缝图像，画面 均匀，色彩锐利，它抛弃了传统意义上的会聚，调整十分便利。 长寿命 dlp 投影机灯泡寿命长，不存在 lcd 投影机由于工作环境温度高而出现 液晶板老化等问题，特别适用于拼墙结构。 色彩、亮度均匀 dlp 投影单元的亮度均匀性、色彩均匀性、灰度等级等技术指标和实际显 示效果均比传统 crt、lcd 技高一筹，特别适用于多屏拼接时达到亮度、色彩、 灰度均匀的显示效果。 节省空间 dlp 投影机为投影墙专用产品，特殊镜头和光学设计使投影单元具有超薄 物理结构。 下表为三种显示拼接技术的比较

39、 表 3-1 显示拼接技术的比较 投影显示墙的比较 crtlcddlp 目前国际 上流行产 品的尺寸 （对角线 /英寸） 41、44、5172、84、100、120、150 50、60、67 光源7 英寸投影管灯泡灯泡 一般使用 寿命（小 时） 大于 100001000-6000（uhp）8000-10000（uhp） 物理接缝 （gap between screen） 0.8mm0.8mm0.8mm 光学接缝 （gap between image） 1mm1mm0.8mm 使用的单元数增加会增加对控制系统的要求，因此会增加造价 其他 必须增加蠕动功 能，否则会产生 burning 效应 无此

40、要求无此要求 颜色（相 对） 色还原性最好最差介于两者之间 亮度 最低（7 英寸 170ansi 流明） 较高（600ansi 流明以上）较高（600ansi 流明以上） 会聚要进行会聚调试无无 单元分辨 率 640*480/800*600 800*600/1024*768/1280 x1024800*600/1024*768/1280 x1024 亮度均匀 性 75%85%85% 使用场合 视频显示最佳计算机图文计算机图文/视频 维护 可能进行会聚和 颜色调整，更换 投影管 只要更换灯泡时进行颜色和亮度调整 只要更换灯泡时进行颜色和亮 度调整 3.2.7.系统组合规模系统组合规模 本设计中的

41、大屏幕投影显示系统由基于 dmd（数字光源处理系统）技术 的投影单元（含投影箱体、ddx 系列 dlp 投影机、专业背投影显示屏幕、内 置图像处理模块）、多屏拼接控制系统、专用系统控制软件及相关外围设备 （框架、底座、线缆等）组成。根据实际工程实施经验，建议组合屏底座高度 在 1.0 米，控制台到大屏幕的观看距离不小于 4 米。同时，为了方便安装维护， 投影单元箱体后面保留净空间 0.8 米。 大屏幕组合规模及拼接尺寸： 组合规模:4x6 共 24 台 60 英寸 dlp 投影单元 单屏尺寸:1219.5mm(宽)x914.5mm(高)x902mm(厚, 反射) 组合尺寸:7317mm(宽)x

42、3658mm(高)x902mm(厚, 反射) 3.2.8.系统整体结构设计系统整体结构设计 针对对 dlp 大屏幕显示系统建设需求，依据实际使用情况和信号需求情况， 在大屏幕显示系统架构设计上，配置了一台 24 路数字 rgb 输出端口的优质的 多屏拼接控制器，一台 8 入 24 出的模拟 rgb 矩阵切换器，一台 24 入 32 出的 视频矩阵切换器构成多通道、分布式的全屏信号处理显示系统。 下图为 dlp46 60 英寸拼接大屏幕系统图： 24 路视频信号 24 路 rgb 信 号 8x248x24 rgbrgb 矩阵矩阵 24 路视频信号 24 路 dvi 数字信号 控制电脑 rs232

43、 ipw 3100 多屏拼接控制器 图 3-4 dlp46 60 英寸拼接大屏幕系统图 3.2.9.系统结构特性系统结构特性 采用分布式多通道的信号显示处理方式，使大屏幕整体结构 紧凑，操作简便，使各类信号都能得到高质量的显示，图像 的显示方式更灵活多样。 采用高性能多屏拼接控制器，可实现多路网络/rgb/视频图 像的全屏任意开窗显示。 采用 rgb/视频矩阵切换器，使图像显示模式更丰富，即可 以任意跨屏开窗口显示，也可以实现多路 rgb/视频图像在 全屏上以任意大小的形式组合放大显示。 rgb/视频信号直通上屏显示，图像质量和实时性不受任何影 响 。 减轻拼接控制器负担，使其保持良好的处理速

44、度和显示驱动 能力。 建立系统应急备份，当拼接控制器发生故障时，计算机/视 lan 24x3224x32 视频视频 矩阵切换器矩阵切换器 2 路网络信号 2 路 rgb 信 号 rs232 rs232 rgb 信号dvi 数字信号控制信号网络信号视频信号 交换机 频信号仍然能在大屏幕上显示。 3.2.10.系统视频输入信号源系统视频输入信号源 目前北京市公安局整合了全市包括安全、交管、治安、水务等在各重要场 所、关键单位、交通路口、干线道路、重点水源等地建立的上千路的视频图像 监测信息资源，这些资源覆盖全市区域。城市管理完全可以依靠这些视频信息 资源对城市生活运行状态进行监控，尤其是对特殊天气

45、、重点地区、重要事件、 突发情况进行实时跟踪，提高城市管理人员科学有效的管理城市的水平。 市公安局为市级城市管理平台提供 8 路视频图像信号通道，这 8 路视频图 像信号通道由市公安局中心矩阵输出，通过光纤输入到城市管理指挥中心的大 屏幕系统的视频矩阵。城市管理指挥中心通过 8 路视频图像信号通道可以调看、 监控市公安局授权许可的全市图像资源。信号传输使用视频、数据、声音多通 道复用光端机，同时就将安装在城市管理指挥中心的图像切换键盘的控制信号 传回到市公安局集中控制器，实现对前端摄像机的切换以及控制变焦和云台。 3.3.系统系统设备选型设备选型 本方案设计采用宁波 gqy 视讯股份有限公司大

46、屏幕组合显示系统。 3.3.1.投影单元投影单元 gqy ddx 系列投影单元由 ddx 投影机、直投或反射式封闭箱体、专业大 屏幕背投影屏幕板组成。 3.3.2.投影机投影机 ddx dlp投影机采用全数字化信号处理技术，以 dmd（数字微镜器 件）作为光阀成像器件，采用数字光处理技术调制计算机和视频信号，驱动 dmd光路系统，通过投影透镜获得大屏幕图像。该技术具有图像显示色彩鲜 艳、画面清晰、锐利和成像设备无烧坏死、免维护等特点，核心部件（dmd） 寿命超过 10 万小时。上述优势使基于 dlp技术的投影机现在已成为大屏幕 投影系统的主流机型。目前单台 dlp投影机可支持 xga 显示分辨

47、率，多台 组合拼接还可实现超高分辨率的显示。 gqy 为背投拼接用户特别定制了 ddx 系列背投单元，能够直接输入并显 示 rgb 和 video。与其配套的中文控制软件，除具有强大的显示控制功能和简 易直观的操作界面，还具备独特的图像拼接自动矫正功能。 ddx系列投影机具有以下特点： 1.采用美国 ti 公司最新技术的 0.7”单片 120偏转角 ddr （双倍数据速率）dmd 芯片，图像信号传输、处理速度更 快。 2.最佳短焦镜头，既能缩短投射距离又能保证最佳图像显示。 3.物理显示分辨率为 1024x768，工作分辨率可达 1600 x1200。 4.采用 120w philips uh

48、p 高效能灯泡，光输出亮度大于 750ansi 流明，光源寿命 6000 小时。 5.灯泡智能化控制管理：控制软件能实现灯泡输出功率从 100 瓦到 120 瓦无级连续可调，并可根据使用时间自动或 人工调节灯泡的亮度，使每个投影单元在亮度上保持一致， 自动抑制灯泡的衰减，延长了灯泡的使用寿命。投影机具 备灯泡用时统计功能，用户可以通过控制软件读取当前灯 泡的累计工作时间。 6.灯泡高压采用高频脉冲整流，完全消除图像闪烁，亮度均 匀性90，图像中心/边缘光学几何失真小于0.1%。 7.图像对比度1200：1，对比度一致性90%。 8.色彩灰度等级 10bit/色，彩色种类达到 1g（十亿）, r

49、gb 基色矫正精度高达 14bit，色彩调节更加细致精确。 9.图像调整电路与软件。投影机内置专用的系统调整组件电 路，包括对比度调整电路、色彩补偿电路、rgb 三原色调 整电路、亮暗平衡调整电路、以及光源的色彩伽玛矫正， 色温的选择等，结合功能强大全面的专用控制软件，对投 影机单元和组合显示屏的显示效果调节进行细致的调节， 保证投影墙整屏的亮度、色彩、对比度一致性均达到 90% 以上。 10. 信号数字处理技术：投影机配置国际标准 dvi 数字接口， 可直接输入前端图像处理设备输出的数字 rgb 信号，整个 信号处理、传输、显示过程完全实现数字化，显示高清晰 度、高质量的数字图像。 11.

50、内置图像处理功能：通过投影机内置图像处理模块，不需 任何外置图像处理设备就能对图像进行 mxn 倍数的放大和 定位选择显示，直接显示高质量的计算机图形或视频图像， 并能实现视频信号倍线功能。 12. 信号自动识别与显示：能够自动识别和高质量显示所输入 的任何一种视频/计算机信号，并且根据信号的不同分辨率、 刷新频率，制式等信息，自动调整多屏拼接参数，完成画 面的正确拼接，无需用户设置。 13. 视频图像增强（ve）技术：将视频信号倍线转换成 1024x768 分辨率显示，使图像画面更清晰稳定，图像对比 度、色彩度、层次感、轮廓性更趋理想。 14. 输入信号： 15. 支持 rgb、复合视频和数

51、 字信号输入。每台投影单 元可向用户提供 1 路标准 复合 video 信号输入，1 路数字输入以及 2 路 rgb 输入。 16. ddx 系列投影机的输入端口支持： 17. rgb：支持分辨率 640 x 4801600 x1200；支持 rgbs 输入； 可自动适应分离同步、复合同步或绿同步信号； 18. 视频：支持标准 video 信号输入；满足 pal-d（中国）标 准，ntsc 及 secam 制式信号； 19. 数字信号：dvi 接口，支持 tmds 格式。 20. 系统控制：可通过标准控制信号对输入信号进行切换，配 置 1 路 rs232/rs422 输入和 1 路 rs232

52、/rs422 输出。所有 投影机的 rs232 / rs422 接口通过复接，统一连接到控制 计算机，实现集中控制。控制内容包括：开/关机，输入选 择，对比度调整，亮度调整，画面定位等。 21. 完善的自检功能：投影机背面有三个 led 指示灯分别对应 电源、风扇和灯泡。系统故障时，可以根据 led 灯方便地 确定故障点。投影机具有短路和过热保护功能，并具有风 扇报警、电源报警和温度报警功能。 22. 工作稳定可靠，经长时间工作后图像质量（亮度、色彩、 拼接等）不会发生明显变化。 23. 投影设备故障率低，寿命长，平均无故障时间 mtbf 大于 20000 小时，可保证每天 24 小时，每周

53、7 天的连续运行。 3.3.3.投影屏幕投影屏幕 dlp 投影机专业背投玻璃屏幕能够为多媒体、hdtv、计算机显示的专业 应用领域提供明亮、高对比度、高分辨率的图像。在任何光线环境下都能提供 非常细腻的显示效果，并且具有最大的可视视角。 depth of modulation vs. input frequency 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0246810 lp/mm gain profile 0.1 1.0 10.0 -70-60-50-40-30-20-10010203040506070 degrees maximum gain = 1.7 half-gain

54、 angle = 35 图 3-5 光学特征光学特征 由 gqy 系列投影机和玻璃屏幕组成的投影单元的特点： 1. 采用高对比度、宽视角与投影机一体化的箱体式背投屏幕； 2. 投影屏幕为多层复合玻璃屏，使用维护方便，整屏装饰美观， 经久耐用； 3. 屏幕能清晰显示分辨率从 640 x480 到 1600 x1200 的图像，非 线性失真率小于 0.1%； 4. 屏幕亮度均匀性大于 90%，配合专业背投投影机，保证投影 单元无明显太阳效应，并且可以通过控制软件，调节全屏亮 度，具有色彩一致性拼接技术； 5. 屏幕增益为 1.7； 6. 屏幕水平视角160，垂直视角140； 7. 屏幕具有较好的热

55、胀冷缩性能，拼接后的整屏无凸凹现象， 并保证任何情况下屏与屏间的拼缝在外观上是横平竖直； 8. 由于采用封闭式箱体结构，避免了整个投影系统相邻屏幕投 射光路的相互干扰； 9. 屏幕之间的物理拼缝0.5mm； 10.具有相应调试分析专业工具以确保色彩一致性。 11.屏幕正面无固定装置，屏幕拼接无黑边，箱体、屏面不 会因设备发热而变形。 gqy 公司采用一体化背投箱体，并采用直射或反射投影方式。投影单元采 用隔音、隔温、抗震动的复层铝合金材料。依靠多年的专业技术经验并采用最 新的科学技术成果，通过严格的热度、湿度、强度和几何变形的测试，gqy 公 司实现了当今最先进的屏幕拼接工艺。采用特殊的材料和

56、结构，屏幕的拼接取 得了极佳的效果：把工程施工的因素和适当的温差预留缝隙考虑在内，gqy 公 司能够保证屏幕和屏幕间的拼缝间隙0.5mm。 3.3.4.箱体箱体 箱体、底座及附件作为系统的机械安装基础，完全满足如下要求： 1.箱体及底座采用高强度铝合金材料，外层涂有绝缘喷塑材 料，涂层表面平滑、防腐蚀、喷涂均匀、色调一致，颜色 为黑色亚光。 2.标准化、模块化搭积木式安装机架，可采用横向和纵向安 装方式，拼接扩展灵活。 3.底座和箱体符合设计要求，具体尺寸可根据现场安装条件 确定。 4.金属机架及箱体外壳具有保护接地端子。安装时，将明显 标志且不易擦除。 5.底座及钢架具有足够的承重能力。 6

57、.箱体、底座连接牢固。设有防尘散热装置，确保投影机散 热良好。 7.箱体及底座具有机械调整部件，以调整水平和垂直方向上 的机械拼接。 8.投影单元安装操作简单，定位准确，对现场出现的不符合 原设计的屏幕留有调整余地。 9.导线截面积和长度留有余量，并具有专用端子连接设备。 10. 整个系统布线整齐，标示明确，无外露线缆。 11. 投影单元的维护采用后部维护方式。 3.3.5.多屏拼接控制器多屏拼接控制器 在大屏幕投影系统中，多屏拼接控制器作为系统信号处理的核心，在很大 程度上决定了整个系统的显示效果，显示质量，操作的灵活性以及可靠性。因 此，在此方案中选择了 gpson 的 ipw 3100

58、多屏拼接控制器，用以拼接显示多 个局域网上的应用系统图形和多路实时的 rgb/视频图像。 gpson ipw 3100 采用工业用控制计算机系统结构，配合高性能的图像处 理模块和网络传输模块，连接组合大屏幕显示系统。 gpson ipw 3100 采用 windows 2000 操作系统，专用的图像处理软件支持 microsoft windows 及 unix 网络系统。ipw 3100 支持 ethernet 网络环境，遵循 tcp/ip 协议，通过网络将联网的计算机工作站图形画面动态、实时地传送并合 成显示在大屏幕上。 gpson ipw 3100 还支持 rgb 输入，方便地实现在大屏幕

59、上显示计算机输 出信号（rgb 图形输出），如用于演示的笔记本电脑，没有联网的计算机，或 者同 x-windows 系统或 microsoft windows 不兼容的计算机。 ipw 3100 同时还具备强大的视频处理能力，支持多达 32 路视频输入，同 时以窗口形式动态、实时地高质量显示视频图像，这些视频窗口和计算机画面 可以混合同屏显示，提供了强大的信息显示能力。 ipw 3100 多屏拼接控制器，可以驱动整个投影阵列，实现整个投影阵列分 路计算机信号的组合显示，如同一个特大的显示器，支持几百万甚至几千万的 显示像素。处理器的虚拟屏特征，把组合显示屏作为单一的逻辑屏，可通过鼠 标和键盘进

60、行直接操作。在虚拟屏模式下，用户可以在组合显示屏上任意开窗， 自由地跨屏移动和缩放。 ipw 3100 具有很好的系统结构，支持冗余电源模块，正常情况下两个电源 模块一起工作向系统供电，在一个模块出现故障时，另外一个电源能够自动提 供系统 100%的电源，而不会使系统出现当机现象。 gpson ipw 3100 多屏拼接控制器的特点： 1.作为开放式系统，支持 tcp/ip 协议，可直接与 windows 9x/nt 和 unix x-window 网络连接，并可同时支持多个网 络连接和多路视频图像的拼接显示，可整屏和分屏显示网络 计算机图形； 2.用户可在屏幕的任意位置打开多个活动窗口，所有