LED小間距顯示屏公安指揮系統應用解決方案

——文章來(lái)源深圳市德彩光電有限公司

        引言

　　隨著(zhù)科技的進(jìn)步，犯罪的智能化與動(dòng)態(tài)化特征越來(lái)越明顯，跨國跨境犯罪以及高科技犯罪等高層次犯罪也在陸續不斷增多，社會(huì )綜合治安形勢已不容樂(lè )觀(guān)。與此同時(shí)，警方繁重的工作任務(wù)與相對不足警力的矛盾也難以在短期內得到快速解決。隨著(zhù)公安部門(mén)的業(yè)務(wù)任務(wù)日趨繁重，依靠傳統接警處警方式，難以滿(mǎn)足對高智能化數據的實(shí)時(shí)采集、傳輸處理、監視控制的數字化立體防范體系建設的需要。為應對現代信息化快速發(fā)展的機遇以及挑戰，有效的解決警力相對不足的這一問(wèn)題，切實(shí)增強現在城市治安局勢的打擊犯罪能力，在當今國家科技與多媒體信息快速發(fā)展的背景下，加強公安系統信息化建設是實(shí)現科技強警，有效打擊罪犯，提高警務(wù)工作能力的迫切需求，也是建立現代警務(wù)機制、打擊網(wǎng)絡(luò )及跨境犯罪的有效助力，更是全面提高警務(wù)人員戰斗力及工作效率、推動(dòng)警務(wù)工作向現代化轉型的必由之路，對推動(dòng)公安工作實(shí)現可持續、跨越式發(fā)展具有十分重要的戰略和現實(shí)意義。在此背景之下，公安應急指揮系統應運而生，為實(shí)現快速反應和指揮決策提供可靠有效的手段。

　　深圳市德彩光電耕耘LED顯示屏行業(yè)十多年，依托豐富的技術(shù)經(jīng)驗和對公安行業(yè)應用需求的深度理解，充分利用LED小間距顯示屏的超高分辨率、超高對比度的顯示特點(diǎn)，針對公安行業(yè)內部各部門(mén)的綜合顯示需求研發(fā)出一套完整的智能化信息顯示系統解決方案。

　　一、大屏拼接顯示系統的選型

　　在室內工程顯示領(lǐng)域，目前比較常見(jiàn)的大屏拼接系統，一般有4個(gè)類(lèi)型，即DLP背投拼接顯示系統、LCD液晶屏拼接顯示系統、投影和LED小間距拼接顯示系統。隨著(zhù)LED小間距顯示屏的技術(shù)趨于穩定、成熟，像素間距越來(lái)越小，清晰度越來(lái)越高，廣泛應用在公安、檢察院、法院、監控指揮中心等高端室內顯示應用領(lǐng)域，并獲得客戶(hù)的一致認可，逐漸替換該顯示應用領(lǐng)域原有的DLP、LCD顯示方案，成為該顯示應用領(lǐng)域主流產(chǎn)品。那么，LED小間距顯示屏在該應用領(lǐng)域上究竟有那些優(yōu)勢?

　　二、LED顯示屏特點(diǎn)：

　　LED小間距顯示屏屬自主發(fā)光顯示產(chǎn)品，產(chǎn)品亮度遠遠高于DLP拼接屏，并能實(shí)現亮度可調節功能，LED小間距顯示屏明顯優(yōu)于DLP拼接屏畫(huà)面效果。由于LED顯示屏發(fā)光亮度高，現場(chǎng)的燈光、照明及其他采光設備不會(huì )影響LED小間距顯示屏畫(huà)面質(zhì)量，整個(gè)顯示畫(huà)面非常清晰。

　　LED發(fā)光二極管屬新材料、新技術(shù)，由于材料的特性，LED的發(fā)光有效率遠遠高于其他發(fā)光產(chǎn)品。在同等亮度下，LED小間距顯示屏的功耗要低于其他同類(lèi)顯示產(chǎn)品。

　　LED顯示屏

　　LCD拼接屏

　　2.1無(wú)縫拼接

　　LED小間距顯示屏是密集發(fā)光點(diǎn)陣列排布在電路板上的，產(chǎn)品設計采用了無(wú)邊框設計，單元之間的拼接可以做到完全無(wú)縫拼接，而其他同類(lèi)顯示產(chǎn)品在拼接時(shí)均約1.5mm-3.5mm的明顯縫隙，影響顯示屏觀(guān)看和使用效果。

　　2.2高對比度、不反光

　　深圳市德彩光電小間距采用獨特的LED燈珠和噴墨技術(shù)，大幅提高了LED屏的對比度，使其在暗環(huán)境下不會(huì )因為反光等其他因素影響低灰顯示，增強LED的視覺(jué)效果;減少了雜光的干擾。顏色還原更加真實(shí)，不會(huì )出現串色、拖尾和顏色干擾的現象，使顯示效果更加純真、清晰，逼真度更高。

　　2.3產(chǎn)品厚度薄、安裝空間小

　　LED小間距顯示屏結構輕薄，占用空間小，非常適合室內安裝。

　　三、項目背景

　　項目地點(diǎn)：XXX市公安分局-指揮中心

　　項目環(huán)境：是一個(gè)集計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、通信技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、數據庫技術(shù)及信息處理技術(shù)等為一體的多媒體信息發(fā)布系統;

　　需要實(shí)現的目標：以滿(mǎn)足日常工作需求為出發(fā)點(diǎn)， 同時(shí)滿(mǎn)足公安常態(tài)下警力警情的監測監管、應急態(tài)下協(xié)同處置指揮調度的需要，滿(mǎn)足指揮中心所有調度、顯示、遠程操控等需求，具有較強的前瞻性。

　　1、顯示系統需要支持標清、高清和超高清顯示，能夠任意開(kāi)窗(6窗口)

　　六窗口顯示(含1個(gè)超高清窗口和5個(gè)高清窗口)

　　2、9窗口顯示

　　九窗口顯示(含9個(gè)高清窗口)

　　功能需求：系統支持將公安、交通、消防、急救等多部門(mén)實(shí)時(shí)匯入的數據進(jìn)行整合并顯示，并可將不同來(lái)源的數據進(jìn)行深度關(guān)聯(lián)，方便管理人員進(jìn)行整體分析，發(fā)現平時(shí)僅憑單一數據渠道難以發(fā)現的安全隱患，并迅速向各職能部門(mén)派發(fā)處理指令。還可以針對各類(lèi)焦點(diǎn)警情建立預警機制，自動(dòng)監控各類(lèi)焦點(diǎn)警情的發(fā)展狀態(tài)，對各種異常變化進(jìn)行預警，并可聯(lián)動(dòng)各應急資源，進(jìn)行統一指揮調度，實(shí)現突發(fā)事件的快速處置。

　　四、方案設計：

　　本方案全彩LED顯示系統設計的基本指導思想和原則是：統籌規劃，以需求為導向，以應用促建設，同時(shí)考慮高起點(diǎn)、高度集成、實(shí)用性與先進(jìn)性相結合，具有安全性、易用性，前瞻性。

　　指揮大廳具有大數據云傳送功能及大數據處理，包括采集信息、指揮信息等。市內所監控管網(wǎng)分區域接入到指揮大廳，各區劃分大屏顯示區域，特別行動(dòng)組信息不作為平時(shí)顯示，僅出現險情時(shí)顯示(如航拍組、單兵作戰組、特別車(chē)輛情況顯示)。整體指揮大廳分為指揮系統、顯示系統、燈光系統、音頻系統、空調系統、會(huì )議系統、電力系統及大數據存儲處理系統構成，每個(gè)子系統都由可視化協(xié)作系統搭建，由可視化協(xié)作系統管控各系統權限。

　　分系統描述：

　　指揮系統：有總指揮、調度中心、各區域指揮，各系統中包含了桌面式顯示系統、音頻系統、燈光系統。區域中出現重大險情，由各區域分控發(fā)出聲光信號，提示出現異常?？傊笓]商討后，做出指令給調度中心，由調度中心執行，發(fā)送給公安、消防、交通、醫療系統等，做出處理。

　　顯示系統：由大屏作為系統主顯示，有調度中心統一劃分區域，總指揮、調度中心、各區域指揮均有桌面顯示設備，監控管網(wǎng)全部接入顯示系統，并預留足夠多的備用接入點(diǎn)，以備特別行動(dòng)組使用，每個(gè)會(huì )議室都接入顯示系統。

　　燈光系統：主要是由大廳燈光照明 、異常情況顯示、應急燈顯示等;

　　音頻系統：各區域監控管網(wǎng)音頻也接入到系統中，每個(gè)單系統中有音頻系統：

　　空調系統：空調系統相應也接入協(xié)作系統中，由調度中心提前設定;

　　會(huì )議系統：大廳內部的會(huì )議系統由協(xié)作系統處理，會(huì )議室中的會(huì )議系統接入大廳會(huì )議系統，于會(huì )議室中處理。

　　電力系統：采用雙路電源供電，即總進(jìn)線(xiàn)有兩路，且來(lái)自不同的供電單位。兩路供電在配電系統中可以自動(dòng)進(jìn)行互投切換(配置雙路電源切換裝置STS)。當一路供電發(fā)生故障時(shí)，能夠自動(dòng)轉換到另一路。需要在電源輸入端配置防浪涌抑制器。配電設備前端增加交流不間斷電源系統 UPS，并接入柴油發(fā)電機組。

　　大數據存儲處理系統：用于存儲及處理，各區域反饋上的情況，整理、統計。

　　4.1產(chǎn)品選型

　　本方案建議使用深圳市德彩光電HP系列小間距：

　　標準顯示比例 1：1設計;

　　使用黑燈+獨特噴墨設計，提高對比度;

　　采用高端恒流驅動(dòng)IC，低亮高灰高刷，動(dòng)態(tài)顯示畫(huà)面穩定、無(wú)波紋、不閃爍，圖像邊緣清晰，視覺(jué)體驗更加舒適;

　　接插件板對板硬連接，且接插件電源和信號傳輸分開(kāi)設計，穩定可靠;

　　超寬視角，160°/160°超寬視角，觀(guān)看無(wú)死角無(wú)偏色;

　　畫(huà)面顯示均勻，高精度校正系統，逐點(diǎn)校正，亮度色度均勻一致;

　　納秒級換幀技術(shù)，快速動(dòng)態(tài)畫(huà)面無(wú)重影無(wú)拖尾。

　　4.2產(chǎn)品參數

　　4.3產(chǎn)品原型

　　4.4系統設計

　　本項目使用全彩同步控制系統，通過(guò)將電腦顯卡輸出的標準的DVI信號轉變?yōu)長(cháng)ED小間距屏體本身所需的信號，并在信號轉變過(guò)程中加入灰度處理算法，色域空間變換等算法，以及向顯示大屏發(fā)送各種控制指令，灰度、顯示屏工作狀態(tài)。

　　1) HDMI/DVI 視頻輸入。

　　2) HDMI 音頻輸入/外部音頻輸入。

　　3) 支持高位階視頻輸入，12bit/10bit/8bit。

　　4) 普通視頻源帶載能力：1920×1200，2048×1152，2560×960。

　　5) 高位階視頻源帶載能力：1440×900。

　　6) 18bit 灰階處理與顯示。

　　7) 一路光探頭接口。

　　8) 可級聯(lián)多臺進(jìn)行統一控制。

　　9) 支持視頻格式：RGB，YCrCb4:2:2，YCrCb4:4:4。

　　10) 標準 1u 機箱設計，獨立供電。

　　4.5視頻拼接器介紹：

　　圖像拼接處理系統主要由智能化顯控主機、中心管理器組成，智能化顯控主機從網(wǎng)絡(luò )中接入平臺監控視頻與網(wǎng)絡(luò )攝像機信號，解碼成本地信號輸出至LED小間距屏，中心管理服務(wù)器管理顯示控制系統所有設備，通過(guò)顯示控制系統，可對任意信號源進(jìn)行預監查看，可實(shí)現任意圖像畫(huà)面拼接，開(kāi)窗，漫游等多種組合混合應用。支持非常規拼接，支持多種拼接方式，用戶(hù)可以根據需求任意切換任意組合且操作簡(jiǎn)單，在客戶(hù)端和平板IPAD中通過(guò)拖動(dòng)實(shí)現輕松配置。

　　LED 拼接處理器是專(zhuān)為L(cháng)ED拼接研發(fā)的一款拼接處理器。特別針對LED大屏的不規則拼接方式以及每個(gè)拼接顯示單元的有效顯示區等特性進(jìn)行了獨特的設計，大大簡(jiǎn)化了操作步驟，并使得顯示效果顯著(zhù)提高。

　　該多屏幕拼接處理器是一臺純硬件架構、無(wú)操作系統的高性能視頻圖像處理工作站，能夠將多個(gè)動(dòng)態(tài)畫(huà)面顯示在多個(gè)屏幕上面，實(shí)現多窗口拼接的功能。專(zhuān)為高質(zhì)量顯示多個(gè)畫(huà)面的場(chǎng)合設計，尤其是適合對不同類(lèi)型的屏幕和分辨率的靈活控制。適用于教育科研、政府公告、信息出版、行政管理、軍事指揮、展覽展示、安防監控、家電銷(xiāo)售等行業(yè)。

　　拼接處理器集高清視頻信號采集、實(shí)時(shí)高分辨率數字圖像處理、三維高階數字濾波等高端圖像處理功能于一身，具有強大的信號處理能力。本款產(chǎn)品采用大容量高速FPGA陣列和CrossPoint數字多總線(xiàn)數據路由交換的處理機制，從根本上保證對所有輸入信號源進(jìn)行全實(shí)時(shí)處理和數據一致性，圖像無(wú)延遲、無(wú)離散化、不丟幀，實(shí)現了圖像的完美呈現。

　　處理器支持多種信號源輸入模式，包括復合視頻(DVD或攝像頭信號)、電腦信號(VGA或DVI信號)、高清數字信號(HDMI或高分辨率DVI、DP、HDMI1.4信號)、網(wǎng)絡(luò )IP信號等。對計算機視頻信號，能兼容支持各種常見(jiàn)分辨率，并可實(shí)現自定義非常規分辨率。

　　拼接控制器可輸出DVI-I信號、HDMI、SDI、HDMI1.4 DVI雙鏈、光纖或雙絞線(xiàn)數字信號，支持RGB(模擬)/DVI(數字)同時(shí)輸出，這意味著(zhù)可以在大屏幕正常顯示的同時(shí)，將信號備份輸出至另一組大屏幕，部分型號還支持雙DVI-I通道備份。

　　功能特點(diǎn)

　　標準化機箱設計

　　設備箱體尺寸采用符合ANST/EIA RS-310-C/D的標準19英寸機箱設計，可被輕松地安裝到標準的19英寸寬服務(wù)器機柜中，安裝過(guò)程簡(jiǎn)便，固定性能穩定。標準的機架式設計使得您的布線(xiàn)更加便捷、美觀(guān)，標準的工業(yè)化尺寸更加便于大規模設備的安裝和部署。

　　CrossPoint交換技術(shù)

　　主板采用自主研發(fā)的巨量數據交換芯片技術(shù)，高速寬帶總線(xiàn)，徹底根除了多屏處理器數據總線(xiàn)帶寬低下引起的拼接系統顯示速度慢且不穩定的瓶頸問(wèn)題。多屏處理器采用CrossPoint全交叉調度架構高速數據傳輸技術(shù)，底層數據傳輸由數據調度芯片控制，每路信號獨享專(zhuān)用通道進(jìn)行傳輸，保證了所有信號圖像的完全實(shí)時(shí)顯示，信號顯示速度達到60幀/秒。

　　FPGA架構

　　采用全硬件FPGA架構，內部自建核心運算機制，圖像處理性能優(yōu)異。無(wú)內嵌操作系統，啟動(dòng)速度快(約5秒)，沒(méi)有工控機式設備的死機、硬件沖突、藍屏、計算機病毒的困擾。平均故障時(shí)間MTBF>30,000小時(shí)，穩定性高，支持365×24小時(shí)的連續運行，能夠適應會(huì )議室、控制室、調度中心、監控中心等場(chǎng)所對系統性能日益嚴格的要求。

　　熱插拔板卡式設計

　　輸入采集卡、輸出卡、切換卡、控制卡、風(fēng)扇、電源等主要模塊均為插卡式設計。靈活的板卡式設計為日常使用、維修帶來(lái)了極大的方便，替換故障組件時(shí)無(wú)需拆開(kāi)機箱，僅需將故障模塊取下替換即可。輸入、輸出板卡在工作狀態(tài)下可以熱插拔，無(wú)需重啟或刷新設備，不會(huì )對其他信號的顯示造成影響，不會(huì )造成設備的工作狀態(tài)異常，真正實(shí)現板卡的“即時(shí)在線(xiàn)切換”。在設備擴容時(shí)，無(wú)需關(guān)機，僅需要將板卡在設備運行狀態(tài)下插入相應的卡槽即可實(shí)現系統在線(xiàn)擴容，最大程度地保證了工作系統的穩定。

　　多種規模靈活配置

　　具有多種設備型號、多種可選機箱規模，每種型號具有不同的最大輸入、輸出通道，以適應不同大小的系統規模。

　　支持畫(huà)面漫游

　　每個(gè)窗口可在輸出的畫(huà)面中任意漫游，可顯示在任意一塊或多塊大屏上，畫(huà)面顯示沒(méi)有區域范圍上的邊界限制。

　　支持多畫(huà)面分割顯示

　　每個(gè)輸出通道最多可對CVBS模擬視頻進(jìn)行十六畫(huà)面分割顯示。

　　支持畫(huà)面任意縮放

　　每個(gè)窗口的畫(huà)面大小可任意進(jìn)行縮放，可單獨或組合對高度、寬度進(jìn)行放大或縮小，通過(guò)獨有的視頻處理算法保證畫(huà)質(zhì)不受損失。畫(huà)面縮小時(shí)無(wú)尺度限制，畫(huà)面放大時(shí)最大可充滿(mǎn)整個(gè)畫(huà)面視野范圍。

　　支持畫(huà)面疊加

　　畫(huà)面上方可疊加顯示另一窗口畫(huà)面，即所謂的“畫(huà)中畫(huà)”功能。其中小畫(huà)面不受下方畫(huà)面的區域控制，可以跨越大畫(huà)面的邊界進(jìn)行顯示，布局方式更加靈活自由。

　　支持畫(huà)面任意疊加

　　最多可實(shí)現單屏四畫(huà)面的獨立層疊與布局(模擬視頻可支持十六畫(huà)面)，各個(gè)畫(huà)面的層次關(guān)系與布局位置均可任意自定義，不受彼此和圖像空間大小的約束，可任意調整每個(gè)畫(huà)面的上下層次，方便用戶(hù)調用重點(diǎn)圖像進(jìn)行查看。

　　支持畫(huà)面裁剪

　　設備不僅支持對模擬視頻信號的去黑邊，而且支持對所有高分辨率數字信號的去邊、裁切功能，使得對畫(huà)面的控制方法更加豐富多樣，可以完美解決前端信號(尤其是非標準的攝像頭輸出信號)產(chǎn)生的黑邊問(wèn)題。

　　支持畫(huà)面局部放大

　　通過(guò)對圖像進(jìn)行裁減可實(shí)現圖像的局部放大功能，經(jīng)過(guò)倍線(xiàn)處理的畫(huà)面可無(wú)損顯示在通道的任意位置。該功能可協(xié)助用戶(hù)高效率地查看圖像中的重點(diǎn)區域信息，使得系統更加高效運作。

　　支持畫(huà)面異常校正

　　可對因種種原因造成的畫(huà)面不正常偏移進(jìn)行矯正，使得偏移圖像正常顯示在大屏幕上，輕松實(shí)現異常畫(huà)面的圖像矯正。

　　功能性能

　　支持非常規拼接

　　支持不同矩形顯示單元組成的的任意拼接方式。在控制軟件內設置好大屏的拼接方式以及每個(gè)單屏的有效顯示區后，就可以像對傳統處理器一樣進(jìn)行開(kāi)窗、縮放、漫游等操作，不再需要任何額外的操作，大大降低了操作復雜度。

　　系統效果展示：

　　(1)任意布局： 根據屏幕規模及顯示需求，可任意對信號窗口做布局規劃

　　(2)全屏顯示： 全屏顯示一個(gè)完整畫(huà)面

　　(3)單屏4窗： 單個(gè)顯示屏可以顯示4個(gè)不同信號源

　　(4)信號縮放：所有接入信號源以任意大小縮小、放大顯示

　　(5)信號疊加：不同信號可疊加顯示

　　系統配電介紹

　　本項目采用PLC智能配電柜，該系統具備自動(dòng)控制功能，能夠對顯示屏完成分步上電，并且及時(shí)將系統用電運行情況和故障信息傳輸給控制中心

　　特點(diǎn)：

　　LED顯示屏應具有獨立的配電系統，配電系統采用三相五線(xiàn)制供電，配電系統保證三相平衡，減少對電網(wǎng)的沖擊影響。

　　配電柜內裝有空氣開(kāi)關(guān)、熔斷器、交流接觸器、電流互感器、電壓互感器、電源防雷器等，配電柜門(mén)上還裝有電流表、電壓表、旋鈕開(kāi)關(guān)和指示燈等。配電柜內主令開(kāi)關(guān)均選用施耐德品牌器件，其他輔件線(xiàn)材均按要求具備“CCC”認證。

　　LED顯示系統的設計要具備防潮、防塵、防高溫、防腐蝕、防燃燒、防靜電、抗震動(dòng)、系統具有煙霧報警和溫升報警功能。