在调度指挥工作中,高效的信息整合与快速的指令传达是提升工作效能的核心要素。为适配调度指挥的实际需求,优化调度效率与突发事件处置能力,实现警力调配的精准及时,强化指挥中心的综合协调指挥水平,调度所调度大厅亟需构建一套集中式信息显示交流平台,即大屏幕显示系统。该系统的核心目标在于达成管辖范围内的统一调度指挥、综合监控及多维度管理协调,同时通过对系统设计方案的深入研究,为超大规模大屏幕显示系统的建设提供可参考的技术范式。
调度指挥工作的复杂性的实时性,对信息呈现与指令传递提出了严苛要求。传统调度模式中,信息分散、响应滞后等问题已难以满足现代化指挥需求,因此,大屏幕显示系统的建设成为必然。该系统的服务对象涵盖调度大厅内各工种调度人员、相关参观人员及维护管理人员,其核心诉求不仅在于支持调度管理系统的稳定运行,还需具备视频监控系统、应急通信、会议电视接入、省级公安局平台对接及点名系统等多类应用的兼容能力。作为集中信息显示的关键载体,系统需在实时调度指挥、决策支撑及信息反馈等环节发挥核心作用,这就要求其具备多维度的功能特性。
从功能需求来看,首先需实现多种应用系统的集中接入与显示,成为调度所各类信息的综合共享平台,支持省级会议平台、每日点名系统、海康摄像头画面等多套视频监控系统及应急通信、会议电视系统的统一接入,并提供集中化与专业化的分级管理控制手段。其次,针对调度工作对信息呈现的高要求,系统需具备超大面积高分辨率显示能力,采用特定规格显示单元及科学拼接方案,满足多应用系统大信息量的实时显示处理需求。再者,显示模式需兼具统一性与灵活性,既能够作为整体平台整屏显示单一信号,也可划分为多个功能区进行分区管理,适配不同场景下的信息展示需求。最后,系统需支持多类型信号的综合显示,涵盖主流操作系统的计算机图像信号、各类视频信号及网络传输的高分辨率应用画面,所有信号均能以窗口形式任意显示,并实现灵活控制、快速切换,尤其需保障视频信号与平台孪生数字界面信号的实时显示效果。
大屏幕显示系统的设计遵循实用性、可靠性与扩展性原则,整体由显示单元、传输系统、拼接控制器(含图像处理及显示软件)及辅助系统四大核心部分构成,各部分协同运作,确保系统功能的全面实现。
在显示屏系统设计方面,结合调度大厅显示面积大、信息种类多、图像清晰度要求高的工程特点,同时兼顾运营维护的便利性,选用技术成熟、显示清晰且支持无缝拼接的 LCD 显示技术。基于调度大厅的安装环境与布局条件,确定采用 55 英寸显示单元,共计 60 块,以 12×6 的排列方式组成超大显示墙面。显示屏的布局设计严格遵循三大原则:依据安装空间的净高度确定显示单元尺寸与显示墙行数;结合安装空间的宽度与结构规划显示墙列数及安装结构;根据纵深尺寸合理设计调度台摆放位置与最佳观看距离。
从具体安装参数来看,调度大厅安装面高度(地面至天花吊顶下沿)为 10~12m,控制台摆放设备后高度为 1.6m(含 750~800mm 控制台高度及 8 个 27 寸液晶显示器的 800mm 高度)。考虑到调度人员的观看舒适度,需满足纵向视角向上不大于 25°、向下不大于 35°,横向视角左右均不大于 35° 的要求,确保工作人员仅需转动眼睛即可看清全部显示内容。因此,屏幕上沿至吊顶下沿预留 1000~2000mm 高度,大屏幕系统底座在静电地板以上的距离设置为 1800~2200mm。结合调度大厅平面布局、大屏幕安装面弧长及调度台布置情况,最终确定显示单元按 5 层设计,安装面弧长按 120° 布置。
控制系统作为系统的核心中枢,承担视频信号的调度管理、分配切换、处理及显示参数设置调整等功能,支持信号的分割、拼接、全屏等多种显示形式。在控制方式的选择上,对比传统集中式控制技术与拼接切换控制技术的优劣:传统集中式控制技术受 PCI 总线带宽、插槽数量及 CPU 速度限制,处理能力有限,仅适用于 100 台以下显示单元组成的显示墙,且在高分辨率、多信号输入场景下适配性不足;而拼接切换控制技术采用纯硬件结构设计,无操作系统,封闭式运行,无需电脑及启动软件操作,稳定性显著优于基于 WINDOWS 操作系统的 “计算机 + 板卡” 方式及嵌入式系统设计的传统控制器。其采用高速视频处理芯片与先进数字图像处理算法,可实时处理多路视频 VGA 图像,支持非实时显示 TCPIP 网络内多台 PC 机桌面图像,兼容多路实时视频和 VGA 至 UXGA 组合显示,具备分辨率高、可靠性强、动态图像流畅、显示特技丰富等优势,可通过多台级连组成任意规模电视墙,直接对接监控硬盘录像机 VGA 接口、电视会议终端等设备,完全适配高要求实时超高分辩率应用场景,因此成为本系统的优选控制方案。
在信号源接入方面,针对调度所的实际需求,分别对视频信号、计算机显卡视频信号采用针对性处理方案。视频信号通过两种方式实现上屏显示:一是传统的视频解码服务器和模拟矩阵方式,实现综合视频监控系统视频信号的解码输出;二是通过视频服务器具备数字视频解码能力,数字视频信号直接通过网络接入系统并处理显示,避免画面质量损耗,保障还原效果。计算机显卡视频信号则通过系统接口或调度大厅计算机显示终端的显卡拼接信号接口,结合 HDMI 处理器,实现 4K 信号拼接为 8K 画面的输出显示。同时,控制系统采用高度综合化、模块化设计,硬件层面选用高可靠服务器、网络设备及电源设备,通过网络冗余备份、电源冗余备份等手段保障稳定运行;软件层面支持画外画平铺、单屏多窗口、画中画、叠加等多种显示模式,窗口大小与位置可任意调整,并具备边缘屏蔽技术,解决传统拼接中显示器件边缘导致的画面分割与变形问题。
传输系统负责实现信号源至拼接控制系统、控制系统至显示屏系统的信号传输。在信号源至控制系统的传输中,海康摄像机网络视频信号采用计算机网络信号接入方式,通过计算机视频信号输出上屏,无需额外解码器;计算机显卡输出信号通过 4 个 4K 信号拼接,在大屏上呈现 8K 显示效果。在控制系统与控制电脑的传输中,由于控制电脑需实现所有信号源的切换、缩放、开窗漫游、画中画模式控制等功能,因此采用网线直接连接至拼接处理器,确保拼接画面控制的精准与高效。
大屏幕显示系统作为精密的综合化系统,其稳定运行与安装环境密切相关,结合工程建设实际,需遵循以下安装注意事项:
地面条件方面,安装设备的地面需保持平整,承重荷载需满足显示屏、安装钢架及维护人员的重量要求。调度大厅的装修风格宜简洁明快、格调清新、色调偏冷,墙面饰板选用明快色调,适当位置配备吸音材料,以哑光质感为主。显示墙安装完成后,需对投影墙与装修墙的接口处进行收边处理,收边材料应具备可拆卸性,便于系统后续维修。
空调与消防配置方面,调度大厅空调出风口应尽量远离投影墙,距离不小于 3m,且不得直接对着投影墙及屏幕吹风,防止屏幕因冷热不均损坏或结露。大屏幕投影墙前方大厅与后方维护通道均需配备良好的空调环境,保证室内温度达到系统理想工作标准,且前后温度保持一致;维修通道建议设置风机,保障空气循环。消防喷头需远离投影箱体 1m 左右,不采用自动喷水喷淋头,宜选用干粉喷雾灭火剂。
照明条件方面,屏幕前方 4m 内宜设为暗区,避免灯光直接照射屏幕,尽量不使用荧光灯;对于可能射入的户外光线,需采取必要的遮挡措施。显示单元后部的维修通道应配备必要的照明设备,并设置单独开关,方便维护操作。
调度所大屏幕显示系统的设计与构建,严格遵循调度指挥工作的实际需求与技术规范,通过科学的系统架构设计、合理的设备选型与精准的安装布局,实现了多应用系统的集中接入、超高清显示、灵活控制与稳定运行。该系统不仅能够有效提升调度指挥效率、突发事件处置能力及警力调配精准度,为指挥中心的综合协调指挥提供坚实支撑,其设计方案中对超大规模显示系统的布局规划、信号处理、可靠性保障等方面的探索,也为同类大规模大屏幕显示系统的工程设计提供了具有实践意义的参考与借鉴,为相关领域的技术应用与系统升级提供了可行路径。