ZX电力公司运营监测(控)中心是为适应电力经营新形势而建设的工程,中心的大屏幕显示系统需要将电力管理、调度、监控以及电力稽查等信息进行综合呈现,为此,广东威创视讯科技股份有限公司专门设计了一套“全天候、、全流程”综合业务显示平台,将中心庞杂的业务信息,以灵活多样的形式实时显示,整个系统安全稳定,维护管理方便。
1.应用背景
在全面深化国家电网公司“两个转变”、创建“世界*电网、国际*企业”,以及“三集五大建设”工作的大背景下,ZX电力公司进行了运营监测(控)中心建设,2012年4月,中心建成投入运营,顺利发挥其电力管理、调度、监控以及电力稽查等功能,为该公司打造现代化运营体系打下了坚实的信息化基础。
该中心采用了广东威创视讯科技股份有限公司的大屏幕显示系统。
广东威创视讯科技股份有限公司是全球ling先的可视化信息交流解决方案的专业供应商,是中国拼接显示行业的*家上市企业,拼接显示业务自2004年起一直保持中国市场占有率*,全球综合排名前三。威创始终坚持以科技创新和提升客户价值为经营核心,业务遍及50多个国家和地区。截止目前,威创已经在全球市场成功实施了超过7000个工程案例。
2.ZX电力运营监测(控)中心大屏幕拼接显示系统
2.1设计原则
本项目方案设计遵循配置合理、技术先进、功能齐全、性能稳定、使用安全、结构开放的原则,综合考虑维护、扩展及操作因素,根据使用环境、显示信号特点和数量,以及对显示管理功能要求等,为ZX电力监测(控)中心提供了整套安全可靠的显示应用解决方案。
2.2满足多元集中信息显示的系统
2.2.1ZX电力运营监测(控)中心的应用特点
运营监测(控)中心需要将ZX公司电力信息系统的运行管理、调度、监控以及电力稽查系统进行整合,实现在业务层面无缝的集中化办公、信息共享以及业务交流,同时利用监控中心大屏幕拼接显示系统增加展演功能,将各业务的工作内容、成果对各不同群体进行不同层次的多媒体内容展示。在使用初期要实现180度环屏通屏统一展示和支持50路以上视频灵活布局展示。
2.2.2多种显控技术的整合运用
根据ZX电力综合监测(控)中心信息显示的需求,大屏幕拼接显示系统应打造成一个综合显控平台,即一个整合了网络集中监控平台、信息资源共享平台、分析决策平台和指挥调度平台的系统。为此,这套大屏幕显示系统采用了威创显示单元无缝拼接技术、LCD显示拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术等科技手段,将它们有效整合,形成一个拥有高亮度、高清晰度、技术先进、功能强大、使用方便的大屏幕投影显示系统。
威创向ZX电力公司综合监控中心提供了由软硬件组成的系统。包括:1套2×44规模46”的LCD显示单元、1套Digicom®Ark3300多屏处理器系统,以及VWAS控制管理软件、线缆等附属的外围组成。系统采用zui新超窄边液晶显示单元,所有设备均采用模块化的设计。系统具备良好的稳定性、可靠性、安全性及强大的显示信号扩展能力。
图1:系统结构图
通过这套大屏幕显示系统,能直观、实时、地集中显示电力公司各个业务系统的信息,各系统信息在大屏幕上可根据需要以任意大小、任意位置和任意组合进行显示,并且能对显示信息进行智能化管理,便于指挥中枢准确、实时全面观看和掌握各方面信息,做出正确的决策,大大提高了ZX电力公司指挥调度决策(尤其在紧急情况处置时)的效率。
2.2.3LCD液晶显示单元
运营监测(控)中心采用了威创LCD液晶显示技术,LCD使用寿命长,色域广,利于运营监测(控)中心长期使用,及对各种业务灵活多变的信息显示。
针对运营监测(控)信息显示内容丰富多样,信息量庞大的特点,搭建了4行×22列的液晶拼接墙系统。
考虑到运营监测(控)涉及信号输入的多样性,威创给每个液晶显示单元都配有VTRON高性能的内置信号处理器,信号兼容能力极强,支持输入业界通用的各种类型信号:包括Video、YPrPb、HDMI、DRGB和ARGB等。
VTRON液晶显示单元具备强大的信号处理性能,为每路信号配置专用的处理芯片和数据传输通道,各路信号处理互不影响,不会出现数据堵塞、画面迟滞、停顿等现象,不管信号窗口是在单屏、多屏或全屏范围内打开,均可确保达到完全实时显示。
2.2.4.DigicomArk系列多屏处理器
Digicom®Ark3300多屏处理器提供4×22系统显示单元的输出驱动能力;该多屏处理器系统为全硬件、分布式服务器集群,zui大限度保证本项目的大规模拼接应用。该服务器集群由6台ARK3300SP与1台ARKAP2000处理器通过ARKEP级联组合而成;每台ARK3300SP支持48路信号(RGB或视频)输入、16路DVI信号输出(输出到液晶显示单元);每台AP2000支持8个DVI输出(输出到背投显示单元)、6路RGB信号输入。由此,该处理器系统形成了zui大支持296路信号输入,支持88个液晶显示单元与6个显示单元。
这远远大于ZX公司运营监控(测)中心要求的90路RGBH号与6路BNC信号的输入要求。不但能满足ZX公司运营监控(测)中心对当前繁杂信息的处理,还能满足其业务量增大后的信息扩容的需求。随着业务的发展,未来3-5年ZX公司电力运营监控(测)信息量将成倍增长。
结构如下图:
图2:多屏处理结构
由于运营监测(控)中心在不同的使用阶段对信号数量有所不同,通过这套多屏处理器中的Video输入接口板和RGB接口板,可以灵活配置显示墙的输入信号数量。在信号输入过程中,采用纯硬件方式缩放处理,完全抛弃传统的依赖PCI计算机带宽信号传输方式,采用高达180G/s的信号专用的信号传输总线及全交叉调度架构高速数据传输架构,输入的每路视频信号、RGB信号独享各自的专用通道进行传输、RGB信号显示速度达到30帧/秒,以保证运营监测(控)中心庞大的信号能完全实时显示。同时Digicom®Ark系列多屏处理器支持多个Ethernet网络连接,使用威创自主研发的VlinkExpress网络显示软件,可轻松将通向运营监测(控)中心的多个网络计算机的信号在大屏幕显示墙上进行显示。
2.2.5庞杂系统的便捷使用与管理
复杂系统,便捷管理。由于这套系统十分庞大,除本身的显示构件外,还连接了大量的外围设备,为提高使用效率,需要设备统一联动使用。本系统通过一套大屏幕管理控制软件(VWAS)对整系统设备包括各种显示单元、多屏处理器、信号源及外部矩阵、摄像机云台及镜头控制器、多功能设备等外围设备进行统一管理和联动,所有的操作都可以通过VWAS控制软件以人性化的图形界面进行统一控制。VWAS采用全中文界面,操作简洁,可以对所有显示信号和显示模式进行各种灵活控制,可以进行单屏显示、跨屏显示、分区显示和整屏显示,并支持多用户操作和管理。
6.强化系统的安全与可靠性全天候使用
整个系统专门为运营监测(控)中心长时间连续工作而设计。运营监测(控)中心需要对ZX电力公司主要经营活动和管理绩效进行实时在线监测,是一个“全天候、、全流程”综合管理运营监测平台。所以大屏幕拼接显示系统要充分考虑设备的长期稳定性,能全天24小时,一年365天全天连续工作。
液晶显示单元的核心采用工业设计及多层防尘措施,确保显示单元支持7×24小时长期稳定工作。
系统采用分布式信号处理技术,外置多屏处理系统与内置信号处理器冗余备份,实现了信号的冗余处理显示,内置信号处理器能有效分担多屏处理系统的任务,减少多屏处理系统的负担,工作负荷合理分配,使整个系统的安全性极高,从而zui大程度保证系统的稳定性、安全性和可靠性。
Digicom®Ark系列多屏处理器采用冗余设计,整机对关键芯片、关键部件进行监控,具有实时告警、远程告警等功能,具备丰富的维护日志供故障诊断及查询。设备支持在线热更换,以及业务恢复,任意单板均支持在不断电的情况下,对其进行更换,但这不会影响到不相关的业务的模块的正常运行,在更换单板完毕后,业务能自动恢复到正常工作状态。
电力系统关系国计民生,必须确保系统不被外界侵入,并具有很高的稳定性。为此,本系统的多屏处理器采用纯硬件形式,无操作系统,病毒无法感染;全并行工作,无系统整体崩溃危险;系统数据出厂前已固化,无法更改,意外断电不会造成数据丢失,控制器可经受频繁开关机。
在系统的其他关键部件也采用了多重冗余设计,如冗余电源N+1冗余电源设计,多只电源能同时工作,分担负荷,其中任何一只损坏也不会影响到整台设备的运行。
结论
本系统在规划上力求将显示单元、处理器及软件等形成zui有效的配置,以使系统不但能胜任当前ZX电力公司监控(测)中心综合业务的信息化要求,实现电力监控管理、调度以及稽查等信息的综合显示,还能适应电力监控(测)信息扩容的要求。希望这能对建设新时期电力监控(测)中心的大屏幕显示系统有一定的参考作用。