07-07 部队行业图形图像管理平台解决方案

一、背景描述

部队作战指挥中心,在战时发挥着指挥部队作战的关键作用,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。现代军事作战指挥讲求快速准确和灵活应变,往往就在瞬息之间就是决定胜负的关键,需要建立一个贴近实战需要的综合信息显示界面,为指挥员完成战略部署讨论、战术想定提供了强大的技术支撑,使指挥人员能及时提出预案、方案和决策意见,确保指挥系统的决策、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。

当前,违法犯罪活动的高科技化、智能化,迫切地要求作战指挥中心工作要增加科技含量,把指挥中心建设成为图像监控、电子地图、移动目标定位系统,充分将现代科学技术成果运用到部队作战的工作当中。


二、建设需求

*****部队需建设一现代化、采用先进技术的指挥中心,该指挥中心主要负责实施3G移动通讯指挥中心系统和部队多媒体调度中心综合职能部门,辅助首长会议、党委会议、政治部会议等布置突发事件、重大事故、组织重大专项行动,实现快速反应、整体作战的部队指挥协调。



在指挥中心本地划分为大屏显示区、核心操作区、辅助调度区、核心指挥区、功能区等,核心指挥区和功能区有桌面信息插孔和监控视频,可选择性的显示在大屏上。核心操作区和调度区有多台操作终端和主机,需有KVM功能实现一人管理多个终端的效果。各类部队视频监控网络等系统的操作客户均接入在核心操作区和调度区。中心机房的环境控制系统的图像需接入指挥中心实时观看,同时在值班室的电视可以看到环控系统的实时情况,值班室电脑需接入指挥中心。需实现同各个下级单位或上级单位实现视频会议的功能,以确保各重大指令或决策的快速传达。



三、系统选型标准

根据对****指挥中心系统的建设需求的详细调研,配合现场使用的功能需求,在配置上有如下的要求:

  • 要求提供广播级别的冗余、热插拔技术,为冷却系统、温控系统、电源系统、负载控制、控制板卡、输入输出板卡、链路冗余提供安全稳定系统支撑,要求配置可热拔插输入输出板卡+备份电源+备份风扇。
  • 可支持常见高标清视频信号的直接接入和输出(不经过双绞线/光纤转换),支持的高标清信号包含:CV/YUV/VGA/DVI/HDMI。近距离的传输保证原始信号直接接入核心矩阵,保证信号的无损并节约施工成本;距离比较远的位置(100M-300M)可使用双绞线传输;超远距离(300M-40KM)可以使用光纤设备进行传输。
  • 具备高清信号的长驱功能,支持DVI/HDMI高清信号前端可长线驱动35M。
  • 真正实时的信号无缝切换技术(非画面冻结),所有输出信号的切换均可瞬间显示,实时的全方位管控功能,让决策者的指令瞬间到达操作者,减少反应时间,从而减少停显时间,不错过任何一个画面细节。
  • 具备PC端图像预监功能,可以进行多路视频图像的预览。
  • 要求无压缩的视频分辨率高达1920 x 1200@60Hz,包括1080p,提供无损的像素对像素传输。
  • 要求自动EDID功能。
  • 集视频图像管理、大屏拼接处理、中央集中控制于一体,支持图像拼接、叠加、漫游、缩放功能,具备画面拼接处理器的功能;支持网络集中控制板卡,可实现对现场所有设备的集中控制,同时在PC客户端所有功能通过同一款软件操控:操控界面为全中文,支持操作用户的安全管理,多路画面的可视化预览,预案管理,视频拼接,集中控制等功能。
  • 字幕编辑显示功能,具备为所有输入输出画面添加字幕标示。
  • 操控方式,可提供串行接口,网络接口,专业面板接口,保证控制终端的接入;访问时可以通过PC,平板,中控系统来进行操控;平板控制无需通过中控即可接入矩阵控制,PC端软件为全中文界面,操作快速便捷,易入手,管理的设备可重命名。
  • 支持高清与标清信号的相互转换。
  • 系统安全,通过光纤线+网线扩展延伸键盘、鼠标等外设设备,实现总控室监控坐席远端会诊、简化监控坐席桌面、坐席分组管理,总控坐席人员权限分级管理,可根据不同坐席人员级别拥有不同管控权限,实现分区控制功能,并由领导指挥坐席对各终端进行集中管控。

四、解决方案

图形图像管理平台对接入指挥中心的各类信号进行整合管理,根据接入节点的距离给出专业经济的解决办法:距离50米以内信号直接接入管理平台;距离50-100米范围的信号以双绞线的方式接入;100-300米范围的信号以多模光纤的方式接入;距离更远跨楼宇或跨单位的情况比如在几百米到20公里的范围可通过单模光纤的方式接入。(如下面的系统连接示意图)。



该平台稳定性高,管理层次分明、集中,具备双电源冗余备份避免因电源问题造成系统的不稳定。具备强大的扩展功能,可实现指挥厅的中央集中控制、对拼接墙的拼接显示控制。通过简洁易用的pc操作平台可以实现对指挥中心所有的设备的智能控制。图形图像管理平台对于该项目详细解决办法和突出的优势请参考以下内容。


4.1各节点不同信号接入的解决办法

需求分析:

情报研判室、值班室、机房等节点在指挥中心的距离远近不一;信号类型也各不相同;这样要求视频管理平台要具备各类高标清信号的不同距离传输的解决方法,同时要满足各类不同信号的同时接入与输出。

解决方法:

1、图形图像管理平台支持各类信号(CV、Y/C、YUV、VGA、DVI、HDMI、SDI、HDBaseT等)的输入和输出,解决不同信号类型的转换问题。

2、对于节点距离的远近,图形图像管理平台给出不同的传输解决办法:

A)距离50米以内,原始信号可以直接接入。

B)距离50-100米,使用双绞线无压缩传输。

C)距离100-300米,使用单芯多模光纤传输。

D)距离300-20公里,使用单芯单模光纤传输。

设计优势:

1、图形图像管理平台信号兼容性强,便于用户的升级设备和原有设备的混用,不同品牌设备互通混用。

2、根据传输距离的不同,提供不同的传输方式。给出最合适的解决方法,尽量减少系统信号的来回转换,同时也为用户节约了建设成本。

4.2部队视频监控系统和3G移动通讯系统的接入

需求分析:

部队视频监控网络包含各类不同等级的视频监控网络,比如:部队行政单位监控网络;各边防监控网络;各地区主要干道的监控网络等。这些监控网络都要接入指挥中心,并可以随时调取观看或推送到拼接墙显示。

在视频调度区域有时候需要一人对于多台主机操作,或多人轮流操作一台主机,为便于操作员快速响应领导的调度指令,要求系统在视频信号管理的基础上具备KVM管理功能。

KVM对于公安、边防、军警机房或数据中心的空间及信息环境能创造广大的效益,不只能降低能源消耗、节省机架与机房空间,还能避免多余的键盘、显示器与鼠标所造成的杂乱。而且通过KVM的集中管理,可协助军区部队信息人员大幅简化工作流程、强化部队作战能力。



设计优势:

1、部队视频监控网络的内容由调度区操作台进行调取预览并制定通过某个解码通道输出给图形图像管理平台,这样各个系统职能清晰明确便于管理和故障排查。

2、图形图像管理平台所有接入的信号都以无缝切换的方式输出。切换速度快,无黑屏抖动,执行效率高,保证不错过任何一个视频监控细节。

3、光纤KVM方式可以很大的提高视频调度操作员的执行效率。


4.3大屏拼接显示

需求分析:

指挥厅的显示区域安装拼接墙,用于显示各监控网点的主要视频和目录列表,各类案件情报信息和目录列表,可以随时把调度的信息推送显示出来。要求支持开单独的视频窗口,窗口叠加,漫游,窗口模式的编辑和调用。

解决方案:

传统的解决方案是必须要配置拼接处理器连接到大屏来实现这些拼接效果,这种方式造成整个系统结构非常复杂不利于使用和维护,而且矩阵到拼接处理器之间也存在不同品牌产品的兼容性问题,同时用户的建设成本也比较高。采用图形图像管理平台具备有图像拼接处理的功能,通过平台的拼接输出卡直接接入大屏即可实现图像的拼接,窗口,漫游和模式的调用等效果。



具体的拼接特效如下:

窗口缩放

窗口缩放主要是把输入视窗进行等比例放大,如下图。输入信号的分辨率为640×480,无法满屏显示,输入时信号的分辨率已为1280×1024,已占满整个窗口。



窗口拉伸

窗口拉伸主要时指对输入视窗进行任一比例的拉伸,如下图。



多屏幕显示

四图像等比例显示

显示效果如下图,四个视窗分别占居输出视窗的四分之一。



画中画显示

画中画显示模式下,几个视窗层层包含,最前端窗口回遮住后面窗体中的内容。显示效果如下图。



多画面显示

多画面显示模式下,不同输入视窗只占据输出视窗的一部分,显示效果如下图。



整屏显示模式:

1.可整屏显示一幅大画面:



2.可单屏显示视频画面:



3.可多画面叠加显示



4.可在大屏的任何位置开窗口,窗口位置可以随意改变,窗口大小可随意缩放或拉伸:



5.单屏画中画显示模式下,几个视窗层层包含,最前端窗口回遮住后面窗体中的内容。显示效果如下图。



4.4可扩展中央集中控制

指挥中心项目包含的系统很多,在使用的时候需要对每个系统进行操作和调配。传统的解决方案是单独做一套中央控制系统,对指挥厅内的声光电和视频等系统进行管理控制,但是这种控制端也只能局限在触摸屏上面做一个简单的触控,多路的图像预览,可视化操作触控这些效果也没有,能否在一台触控PC平台上实现对所有系统(音频系统,视频系统,电源管理,会议系统,监控系统,拼接系统等)进行统一的管理呢?那么图形图像管理平台通过配置一张高级控制卡即可实现对指挥中心所有系统的控制。



高级控制卡的网络接口可以通过交换机和CR-PGMIII控制主机级联对接,从而实现对会场所有系统的集中操控,在PC客户端可以定制个性化的触控界面从而实现一台pc,一套终端软件触控整个指挥厅所有系统。

这样建设可避免PC端安装并打开多个控制终端进行操作,简化管理操作流程,管理更集中直观。PC触控终端可以和中控触屏同时使用,相当于控制方面的备份。

触控界面截图:

1、窗口操作模式:



2、全屏操作模式



4.5图形图像管理平台PC端可视化触控

PC端可视化触控平台优势:

1、用户只需要在一台pc上即可完成指挥中心对信号的调配,现场环境的调节,声音调节等几乎所有的操作,操作控制界面可个性化定制。

2、根据操作员的身份,给予不同的登陆权限和操作权限,并形成操作日志。

3、在调取视频前,可以先对视频内容进行预览观察,便于操作员调取视频图像的准确性和调取有针对性的视频内容。

4、视频拼接的管理,在手动添加视频窗口,编辑和调用视频模式。

5、对信号的实时调取和预案编辑和调用并支持画面轮询显示,解决对于常用视频信号调取的反复操作。

PC触控平台操作视图

1、可视化触控操作,可对多路视频预览,预案管理,可对每路视频进行文字备注,显示当前信号接入情况。



2、视频画面拼接显示,可编辑多种模式,支持画面漫游等。



3、对不同用户进行权限划分管理和记录,不同等级用户给予不同权限。



4、点击“可编程”即可进入中控功能的配置界面,点击“中控”进入控制界面进行操作。

总结:图形图像管理平台不仅是对音视频信号的管理,同时更是对指挥厅整个系统的操控管理。

4.6系统备份

CREATOR图形图像管理平台支持系统热备份,根据该项目的需求情况,同时厂商秉持项目中的严谨做事的态度,提出对该项支持冷备份保障。具体内容如下:

1、热备份:产品支持双电源备份,所有板卡支持热拔插;同时机箱采用内部电路切换优化技术,把机箱的稳定度提升至最高。保证系统的长时间工作的稳定性。

2、冷备份:CREATOR提供该项目所涉及到的产品的备用件,包含矩阵所有的输入和输出卡,和36×36的机箱。同时在*****地区有20人的技术工程团队保证在2小时内响应到位,1小时解决故障问题。