大屏幕显示墙在电信网络管理、公安交警指挥、交通监控管理、军事作战指挥训练、工业生产调度等多个领域的控制室中得到了广泛的应用,其功能是集中显示来自计算机(RGB),视频和网络等多种不同信号源的信号,以满足用户大面积显示各种共享信息和综合信息的需求。 面对市场上众多的产品、系统集成商,用户应该如何选择一套真正专业、符合监控用的拼墙系统?下文采访了业内众多专家,相信专家的意见能给广大监控拼墙用户以全面的专业建议。 一 先进、安全、可靠是监控用拼墙的基本条件 拼墙是控制室的重要组成部分,安装监控拼墙的目的就是不间断地显示监控信息,同时实现最好的显示效果。监控应用应具有不同于其它应用的特点,简单说,就是要求技术先进、性能指标高、安全可靠、信号显示效果好、控制器功能强、维修更换方便、操作简单易用、系统扩展灵活等。 为实现和保证这个目标,广东威创日新电子有限公司市场部经理谭安琳表示:“应用于监控系统的拼墙系统必须是由专业厂家生产、能显示各类信号的专用产品。不是单一的投影机或显示单元组合,而是由显示单元、图像处理器、应用软件系统组成的完整系统。” 基本条件是:首先,信号的接入能力强(包括网络、Video、RGB)。鉴于网络应用的发展趋势及其优势,监控用拼墙系统特别要有很好的网络信号接入和处理能力,尤其是大型软件监控系统的网络接入和显示。监控系统所需要查看和管理的信息种类非常多,一,通过网络传递的信息,包括通过网络系统传输的数据、图表以及网络监控视频等。二,监控中心本地用于监控管理的计算机信号(RGB信号,其分辨率范围一般是640×480-1600×1200)。三,监控的视频信号,包括模拟视频信号、数字视频信号等。赛丽电子系统(上海)有限公司董事长丁朋年说:“对于一套拼墙系统来说,只要能全面地处理并显示以上三种信息,就可以用于监控应用。” 其次,专业的监控用拼墙系统必须具备很好的软/硬件系统兼容性,实现多种不同监控信号同时接入和操作;系统运行稳定,满足长时间不间断的运行;系统控制方式必须简单、灵活;显示效果好,高清晰、高亮度以及拼接后屏与屏之间保持良好的亮度、色彩一致性。 另外,宁波GQY视讯股份有限公司厂长陈忠梁认为:监控拼接墙系统除了必须能显示各类输入信号、对输入信号的兼容性好外,还要能够对各种显示窗口进行开设、移动和缩放,保证各种特殊监视要求。 大道计算机技术(上海)有限公司产品经理李少非说:具体来看,适合监控室应用的一套拼接墙系统必须满足以下条件:采用主流显示技术;耗材易购买等;够全年7×24小时不间断开机;屏分辨率和拼接墙总分辨率适合显示监控室最常用信号,并可以兼容各种信号源;系统硬件功能强大,除了可以输入各种RGB信号、视频信号和网络信号,并以窗口形式在大屏幕上流畅显示外,还必需无延迟、锯齿、丢帧等现象,所有窗口可以拖放平移、放大缩小、跨屏漫游、全屏显示等;系统软件要求操作简单、界面人性化、结构模块化、功能完善、运行稳定、具有API扩展接口和二次开发能力等;灯泡、控制器电源、风扇、CPU、硬盘、网络接口等部件具冗余备份,发生故障时可以自动切换;投影单元、控制器、控制软件采用模块化设计,系统易于扩展;投影机芯、屏幕、灯泡、控制器等主要部件寿命长,平均无故障工作时间长;灯泡、色轮等耗件易于更换,平均故障修复时间短。另外,BARCO公司控制室系统售前支持经理周敏说:用户还需要关注厂商的售后服务能力,反应时间、备件是否充足。 二 具有诸多冗余备份的监控用拼墙才能保证7×24工作 7×24的可靠性是“监控用拼墙系统”必备的特点。从设计手制造角度来看,谭安琳说:“只有专业拼墙系统制造商的产品才具备这种特点。”专业拼墙系统的生产必须具备严格的产品生产流程和质量控制体系;系统关键部件冗余配置;模块化设计理念,功能按模块分散,提高系统运行安全性;多样化的应用系统接入方式,多途径保障应用系统的显示;制定规范的系统操作流程指导操作人员。 从基本特性来看,周敏认为必须具备以下几点:1)高平均无故障工作时间;2)低平均故障修复时间;3)投影单元必须是工业级产品,以7×24使用为目的进行设计,箱体封闭设计、完善的防尘措施,独立的通风、散热结构;4)双灯冗余设计,各种冗余方式可选;5)可在现场由用户方便的对一些易损件如:灯泡、滤网、色轮等进行更换;6)拼接结构能保证屏幕长期使用不变形;7)控制器功能强大、运行可靠,具有电源、风扇、硬盘等冗余功能;8)投影单元及控制器模块化设计,维护方便,升级扩展只需要更换其中一部分设备。 除了拼墙系统中使用的所有设备均应具有高可靠性外,广州艾恩光电技术有限公司工程技术部经理温小海认为,要保证监控拼墙7×24连续工作,需要特别注意以下几个方面:一,保证投影单元双灯冗余;二,拼墙具有冗余信号处理能力;三,有良好的散热防尘系统设计;四,有智能亮度调整系统;五,有智能检测排错系统。 单灯结构背投单元存在一个薄弱环节,当投影灯泡故障后,需要专业技术人员进行灯泡更换,换灯维护过程实际需要8个小时左右,其中包括售后响应、更换灯泡、更换灯泡后调试亮度和颜色的时间。而双灯冗余技术是指在单个背投单元内拥有两套灯泡系统,当其中一个灯泡出现故障,系统会自动切换到备用灯泡并自动调整灯泡亮度,切换时间一般在10秒以内。让显示单元能不间断工作,免除关键时刻黑屏幕尴尬情况。 拼接控制器是整个系统的唯一关键节点。当控制器出现故障后,整个拼墙都不能对用户输出的信号进行显示,系统处于瘫痪状态。而冗余信号处理技术把信号处理功能内置于显示单元内部的信号处理模块,通过分散信号处理技术来处理输入信号,再结合拼接控制器的信号处理功能实现并行信号处理。当外置处理器瘫痪时,用户信息也可以通过单元内部的信号处理模块显示到拼墙上,充分保障了拼接控制器故障对整个系统造成的影响。 热和粉尘是电子设备的头号大敌。投影单元内部专业的烟道设计和智能温度探测系统是保证投影单元正常运作的关键。 投影单元的显示光源是由投影灯泡所产生的,各个投影灯泡的亮度衰减都会存在一定差异,在拼墙连续工作2-3个月后,整墙会出现亮度不一致现象。智能亮度调整系统是在每个投影单元的光路中装置有灯泡亮度传感器,每隔3秒就会自动测量灯泡亮度一次,获得亮度参数后自动与其他单元通讯,自动把整墙灯泡亮度调整到一致,免除了因亮度调整对用户所造成的不便。 智能检测排错系统是单元内部具有I2C总线自动排错系统,维护人员通过装有专用软件的笔记本电脑与故障单元连接,投影单元会把具体的故障数据显示于笔记本电脑,维护人员能及时了解具体故障原因。从而缩短了系统检修时间。 三 严格遵守操作、保养规程件用好监控拼墙的重要条件 对系统的保养是用好监控拼墙的一个关键。系统保养包含硬件单元的保养和系统资源的不断优化。 对于一套拼墙系统来说,选用好的技术和产品是第一步,但是,如果只是注意产品本身而忽略拼墙系统的技术支持,达不到选用系统的初衷。丁朋年建议,为了用好监控拼墙系统,必须注意以下几点:一,加强系统建设的前期技术沟通。全面了解系统的性能和技术,细化系统的使用方式,详细制定系统对监控信息的处理方式,从而充分发挥产品的性能和技术特点。二,关注系统组织实施的工程质量。三,注重系统的技术培训。监控拼墙系统的使用主要靠用户的技术人员,他们对系统的掌握程度是对用好监控拼墙关键性因素。四,重视系统技术支持。 在具体操作方面,李少非说:按照厂家建议的顺序和方式进行开关机操作,减少电涌对设备的影响;不擅自打开密闭的投影单元、控制器、外部设备或其它部件,不进行未经培训的非法维修操作;不擅自接插各种线缆,可以在咨询厂家后进行;主动熟悉控制软件的各种操作,不擅自对控制软件进行未经厂家授权的设置、删除、更改、反编译等操作。 当然,良好的使用环境;通风、散热、防尘;电压稳定、接地可靠;厂商定期的检修与回访也是不可缺少的。 四 监控用拼墙需要计算机房的使用环境标准 要保证监控用拼墙系统好用和长期稳定,一般而言,能达到计算机房的环境条件即可。具体条件如下: 1、 电力供应能确保不间断,最好能配备UPS电源,避免电力的反复冲击。 2、 环境温度,最好能控制在22±5℃。 3、 环境湿度,最好能控制在20%-70%之间,不结露。 4、 环境中灰尘的控制,应该达到计算机机房的标准。 5、 使用环境中不要有强振动源和强噪声源。 6、 使用环境中不要有强电磁场的干扰。 7、 系统具有可靠的接地点,且对地电阻<2Ω。 为减轻工作人员工作强度,控制台位置布放保证监控员具有最佳的视角,即头部无需摆动过大即可看清主要内容。室内环境光亮度较低,以不在屏幕上产生眩光为宜。最好采用暗房式结构,室内照明采用聚光灯如内藏式直射筒灯为主,减少环境光对投影光路的影响。空调的出风口不要直接对准投影单元。网络中有防火墙设备和防病毒软件,防止攻击和病毒。 对于温度较高或较低,粉尘浓度大等恶劣环境,我们要求用户备足空气过滤网,并由售后服务人员按照预案,定时提醒用户对滤网进行检查或更换。 五 用户必须获得全面的售后服务支持 售后服务对于监控拼墙用户而言至关重要的。 为保证监控拼墙的长期稳定和可靠,温小海说:用户应该要求厂家提供详尽而且周全的培训计划,其中包括系统操作、系统维护等内容,让用户能够对系统的日常维护和系统操作有深入的了解。厂家应该对用户进行定期的巡检,及时发现潜在故障。厂家应该提供即使的电话技术支持,8小时的技术响应,以最快的时间派出技术人员到故障现场。保修期过后与用户签订维护合同。厂家应具有强大的服务网络和齐全、充足的服务中心备品备件资源库。 此外,李少非认为,厂家还应该提供控制器硬件的固件免费升级,控制软件的免费升级。提供维护和测试专用仪器工具。 六 用户只需按厂家要求做就可以保证拼墙系统长期稳定使用 如果监控拼墙采用的是专业产品,则对用户环境的要求很低,因为在设计时已经考虑了全部可能的环境问题,所以,周敏说:“要保证拼接墙的长期、稳定运行,用户要做的只需要室内保证通常工作环境下的温、湿度,定期检查空气过滤网等。”当然, 用户对拼墙系统的日常维护保养主要在以下方面: 1、 注意环境的检测,最好能每天记录环境温度和湿度,一旦温度和湿度发生重大变化时要及时采取措施,保证拼墙的使用环境温度和湿度。 2、 定期清理环境卫生,特别是拼墙后面的维护空间,做到不积尘。一旦发现有灰尘,应该及时做清洁,保持显示单元内部的干净。 3、 每季度检查系统配电,发现隐患及时整改。 4、 每季度检查系统布线,防止虫蛀鼠咬。 5、 对网络拼接控制器能定期做软件维护和防病毒措施。 6、 定期对屏幕按照厂家允许的方法进行清洗。 7、 按照厂家建议的顺序和方式进行开关机操作,不要经常非正常关机,减少电涌对设备的影响。 8、 保证信号源的稳定,应按照供应商的要求操作。 9、 不进行未经培训的非法维修操作。 七 对于监控用拼墙,双灯系统及为普遍 周敏认为:监控用拼墙应当选择双灯备份系统。因为,不论是双灯备份或是双机备份,其目的都是要提高投影单元的整体可靠性,冗余设计的关键是对影响系统可靠性最主要的部件进行备份或冗余设计。例如,目前主要厂商对图形控制器均选择冗余电源、风扇,备份硬盘等就是这个道理。在一个投影单元中,对整体可靠性影响最大的就是光源部份-寿命短、可靠性不可控,只要其它部件都是按照工业用标准选型并设计的,其可靠性都是可计算的,而且也要远高于光源部份。所以,BARCO公司选择了双灯冗余备份设计。 当然,如果由于使用民品器件、结构设计不合理等原因,而造成投影机芯本身的可靠性低,那么选择双机备份不也失为提高可靠性的一个简便方法,但是在亮度均匀性、色彩均匀性、和图像清晰度等方面,采用双机同时工作的会有很大的损失。 对于监控用拼墙,以前多用单灯系统,但现在主流的都是双灯系统。因为监控室拼接墙由多屏拼接而成,且长年24小时工作,每个投影单元的灯泡出厂状态和工作状态都不完全一样,因而灯泡发生故障的几率也较大。而且监控室的主要目的就是监控各种信号是否正常工作,因而对灯泡出现故障时的修复时间要求越短越好。而双灯系统具有灯泡发生故障时自动切换的功能,可以有效将平均故障修复时间大大缩短(最短0.2秒),从而消除了对系统监控操作的影响。李少非说:“在灯泡价格越来越低,成本上升并不明显的情况下,用户也越来越多地选择了双灯系统。” 温小海也表示:用户应该选择双灯系统。 | 双机的优势 | 1)提高显示画面亮度;2)有投影机热冗余功能; | | 双机的缺陷 | 1)由于双机不可能达到完全一致的像素重合,导致画面像素重影,使画面清晰度下降,变得更模糊; 2)增加了因灯泡衰减导致的亮度、色彩变化的复杂性,使得整体一致性离散快,调试复杂; 3)更高的初期投入成本和运行、维护成本 | | 双灯的优势 | 1)提供投影机灯泡的备份功能 | | 双灯的缺陷 | 1)热备份时加速灯泡老化 2)不同灯泡亮度不同,衰减速度不同,导致整墙亮度、色彩一致性较差,且很难调试 3)更高的初期投入成本和运行、维护成本 | | 表1 双机备份优缺点比较 |
目前拼墙系统出现了新的双灯系统和双机系统,这两种技术的均具有一定的优缺点,如下表2: | 双灯系统 | 双机系统 | | 优点 | ①系统结构简单,与单灯系统结构一样。②设备成本低,一台光机使用两个灯泡。③调整维护简单,与单灯系统一样。④使用成本低 (耗电、设备维护、维修成本等)。⑤可延长灯泡更换时间。 | ①不怕一台光机的故障。②能提高亮度。 | | 缺点 | ①灯泡切换时会出现短时间的黑屏或亮度减半的现象。②光机本身不能发生故障否则起不到备份效果。③不能提高亮度。 | ①设备成本高,一个显示单元要使用两台光机。②调整维护难度非常大,必须具有非常专业的调整技术,一般人很难掌握。③使用成本高(耗电、设备维护、维修、灯泡更换成本等)。④系统结构复杂,不同与单灯系统。⑤一台光机发生故障时会出现亮度减半的现象。 | | 表2 |
八 对于双灯系统,一亮一暗是监控用拼墙的最常见选择 监控用拼墙双灯系统有以下几种工作模式和优缺点: 一亮一不亮且交替运行:(各工作几百小时)方式功耗少(单灯的功耗),寿命比单灯使用长,但切换时间较长(20秒左右); 双亮方式:切换时间最短(0.2秒左右),但功耗大(双灯的功耗),寿命与单灯系统差不多; 一亮一暗和一亮一半亮方式:处于上面两种方式之间。 李少非介绍:监控室对切换时间的要求并不是很高,毕竟处理故障信号或紧急情况发生的几率并不高,再加上灯泡故障的几率也并不高,两者重合的几率就更小。其次,监控室拼接墙本身就属于高端应用,因而功耗问题并不突出(以单灯250瓦,8个投影单元,24小时开机,电费0.7元/千瓦时计算,每年在电费上的支出不过增加12264元)。但是灯泡属于耗材,而且价格较贵,其寿命与色轮、DMD、镜头、屏幕等相比差得很远,可以说是整个拼接墙寿命的瓶颈部分,因而有效提高灯泡寿命、减少更换灯泡次数就是最应该优先考虑的问题。经过上面的分析可知,对于监控室的双灯应用,最合适的工作方式应该是一亮一暗且交替运行,这样可以有效地将单个灯泡的寿命提高20%以上,而且功耗也是最低的,切换时间虽然达数十秒,还是可以接受的,因为在切换过程中只是亮度均匀性差一些,但并非象黑屏一样不能在上面处理信号。 本文受访对象的看法基本上是:选择一亮一暗模式较为合适,这样的系统寿命最长,整屏亮度一致,安全系数最高。 如果采用双亮的状态,当一个单元的某个灯坏了后,这个单元比其他单元亮度低了一半,造成整个拼接墙的亮度不一致,效果很差。而且在这种机构中,如果需要更换坏的灯泡,一定要关机才能进行。 在监控用的拼墙设计中,双灯的设计是纯冗余的,不能增加亮度,主要注重的是可靠性和切换时间,同时要保证整个拼墙的颜色和亮度一致性。双灯设计,令灯平均故障修复时间(MTTR)低至“0秒”。 谭安琳说:双灯系统一般在监控系统应用中建议可采用双亮这种措施,这样可以提高投影机光源可靠性。但这种方式目前从市场需求来讲还不是大多数用户所要求的,毕竟它涉及到用户今后的维护成本(备品备件的费用)。 一亮一暗双灯系统的优势: 1、 可以减少系统发热量,不管是双亮还是一亮一半亮模式,其光机的发热量均比较高,这样对环境的降温要求就更高。 2、 从灯泡使用的成本上,一亮一暗模式下,一个光机灯泡的寿命是两个灯泡寿命之和,比其它模式要高,虽然在亮度上略逊一筹,但从目前已经实施的拼墙工程来看,单个灯泡发光系统在亮度上是完全满足使用要求的,其实并不需要过分强调亮度问题。 3、 光机结构相对要简单些,维护也容易些,一亮一暗模式在结构上只是需增加切换的机械装置即可,而对另两种模式,则必须设计增加一个光路系统,使两个灯泡发的光均能同时使用,这样,保持光路系统的清洁又会造成一定量的维护工作。 受访人名录 |
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陈忠梁 厂长 宁波GQY视讯股份有限公司 Tel: 0574-87158112 Fax: 0574-87158101 msn:gqyczl@hotmail.com Email: czl@gqy.com.cn http:www.gqy.com.cn | 李少非 产品经理 大道计算机技术(上海)有限公司 电话:+86-21-50800588 ext. 318 传真:+86-21-50800988 手机:13127808301 电子邮件:roger_li@trend-cn.com Http://www.trend-cn.com | 温小海 工程技术部经理 广州艾恩光电技术有限公司 电话:86-20-85559710 86-20-85558602 传真:86-20-85557603 Email:simon@accuon.com.cn 网址:www.accuon.com.cn | 谭安琳 市场部经理 广东威创日新电子有限公司 电话:020-32299836 传真:020-32299788 http://www.vtron.com | 丁朋年 董事长 赛丽电子系统(上海)有限公司 Tel:+86-21-54388245/46/47 Fax:+86-21-54386689 http://www.saili.net | 盛晓强 应用服务工程师 美国科视数字系统公司 电话:021-62787708 传真:021-62780586 Email: Steven.Sheng@christiedigital.com | 赵剑斌 华东/华南区销售总监 捷芯(上海)光电有限公司 Tel: 021-51098999-201 FAX: 50270312 | 周敏 控制室系统售前支持经理 BARCO公司 电话:+86 10 6588 8951 传真:+86 10 6588 8952 | |