电力运营监测中心大屏拼接显示系统应用

阿杰

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、全方位、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“世界一流电网、国际一流企业”，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高效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领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第一家上市企业，拼接显示业务自2004年起一直保持中国市场占有率第一，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2011年底，威创已经在全球市场成功实施了超过6000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。


图1：系统结构图

通过这套大屏幕显示系统，能直观、实时、全方位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，绝对不会出现数据堵塞、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，最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最大支持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RGBHV信号与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

　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。

　　整个大屏幕系统的管理控制结构图如下所示：

图3 大屏幕管理控制软件系统原理图

　 2.2.6.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、全方位、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，从而最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最有效的配置，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。