第二節 智慧監獄安防平臺關鍵技術

一、基于云計算和物聯網技術的平臺架構

眾所周知，云計算的基本原理就是用戶端的簡單化，僅負責數據輸入和讀取，而將龐雜的處理工作交給“云”，也就是聯網的計算機群和數據中心來處理。云計算架構的核心是將存儲、計算、軟件、管理、網絡、信息等各類資源以服務的形式實現虛擬化、即時定制、面向領域、靈活的相互組合，直接滿足用戶的各種現實需求，真正實現信息服務的透明化。

智慧監獄安防平臺基于物聯網技術，通過安防系統建設的監控、報警、門禁、巡更等信息點位，可實現“實時感知、準確定位、有效控制”，使監獄的安全監管能在任意時間、任意地點對人的安全行為、物的安全狀態及環境、管理狀況進行有效監控。

平臺采用云計算的開放性架構，以云計算、云存儲、云服務為支撐，緊密結合目前監獄各安防系統、業務系統、指揮系統建設現狀和監獄各部門實戰應用需求，不僅可實現異構系統、設備的無縫接入，同時全面整合系統網絡和硬件設備資源，包括交換機、服務器、存儲設備、應用終端等，通過虛擬化方式共享資源，實現計算和存儲的按需動態部署、動態優化、動態收回，滿足監獄犯人管理、通信調度、應急指揮、信息綜合研判和輔助決策的實戰應用需要。

平臺還借助云計算集群的技術特點，對不同系統的運算進行均衡負載，保證系統的高可用性。平臺通過集群系統的部署后，當集群內某臺服務器出現故障，平臺可以把出現故障的服務器上負載的資源動態分配到其他服務器中，做到業務在線接管，保障系統的持續、高可靠運行。此外，當多個用戶對大量數據進行檢索時，運算可以通過均衡的方式放在不同服務器進行運算，避免出現運算“瓶頸”，從而大幅提升平臺的承載能力。

二、GIS地圖技術

地理信息系統GIS（Geographic Information System或 Geo-Information system）是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。

三維GIS為空間信息的展示提供了更豐富、逼真的平臺，使人們將抽象難懂的空間信息可視化和直觀化，人們結合自己相關的經驗就可以理解，從而做出準確而快速的判斷。

平臺可以由三維場景創建、地圖數據加工到互聯網發布，它集中體現了VR行業和GIS行業完美結合的優勢，是單一VR軟件或GIS軟件無可比擬的；并開放了完整的API，在多功能集成性項目開發上，給用戶提供了按需定制的良好支持；通過三維交互的方式來展示海量的三維場景和空間地理數據，讓一切虛擬活動具有了真實的時空背景。如圖3.11三維建模效果圖和圖3.12室內建模效果圖所示。

圖3.11 三維建模效果圖

圖3.12 室內建模效果圖

智慧監獄安防平臺促進GIS地圖應用，安防集成平臺大聯網是全省監獄聯網工作的重點，為了能夠統攬全省監獄各項執法工作的整體，同時為了適應監獄的應急指揮部署的需求，采用整合GIS地圖的安防集成平臺，可以實現對監獄及周邊地形地貌及交通道路進行顯示。

（一）應用多維電子地圖

為了充分發揮標量圖片與矢量地圖的優點，需要進行結合應用，既可以發揮標量圖片的成本優點，也要發揮矢量地圖在細節與數據上的優點，可以全面反映監獄內與監獄外的地圖要素，同時也可以將標量圖片與矢量地圖的優點的三維電子地圖真正地結合應用起來，更直觀地反映監獄的三維建筑結構與地圖。

（二）以GIS地圖為主入口

使用GIS地圖結合面向每個管理對象的精確管理應用模式，以GIS地圖作為安防集成平臺的主管入口，可以讓領導或民警簡便快捷地監視監獄的區域或對象，無須記憶攝像機的編號、門禁終端等系統的編號，以及那種傳統煩瑣的方式才能看到所想看到的內容，大大節省了時間，提高了工作效率。

大到整個監控區域，小到每個樓層或房間都能實現地理信息定位。用戶通過鼠標點擊設備圖標便可控制設備的操作。用戶可以自行編輯地圖，地圖可分層。報警后，在一級地圖上自動顯示報警點位置，點擊報警點坐標，立即調出該報警點內部布防圖，閃爍顯示具體報警方位，使報警信息更加直觀和清晰。

1.專題圖層管理

平臺為用戶提供了專門的GIS地圖編輯界面，用戶可在基礎地圖上添加各種設備的專題圖層，不同類型的設備使用不同的圖標表示，且大小不跟隨地圖大小改變，可動態顯示設備的實時狀態，并能通過點擊圖標進行設備控制。

設備專題圖層包括NVR/DVS、門禁主機、報警主機、攝像機、報警探頭、報警輸出點、門禁控制器等設備分布圖層。

2.地圖基本操作

提供對地圖視圖的操作，即放大（可選擇放大區域）、縮?。蛇x擇縮小區域）、漫游、刷新、全圖顯示、全圖；全部顯示在屏幕上。放大：當前操作圖層即可放大顯示。縮?。寒斍安僮鲌D層即可縮小顯示。

3.報警聯動控制

消息服務器在收到前端設備的報警信息后，將報警信息轉發給報警聯動客戶端，報警聯動客戶端在一級地圖上自動顯示報警點位置，點擊報警點坐標，立即調出該網點下一級子地圖（內部布防圖），閃爍顯示具體報警設備，使報警信息更加直觀和清晰。

4.設備可視操作

經過授權的用戶應能夠在GIS地圖上對各種設備（門禁主機、報警主機、攝像機、報警探頭、報警輸出點、門禁控制器）進行操作控制，用戶點擊地圖中的某個設備后，報警聯動客戶端根據數據庫中設備編碼信息，可以直接找到關聯的設備實現設備手動控制、設備參數調整。

（三）應急指揮的應用

結合GIS應用實現的民警定位、利用電子巡更、警務通等手段設備可以加強在應急指揮的應用手段。結合GIS地圖實現警戒線控制、民警分布、重點部位監測，并實現與社會視頻、治安視頻的接入，可以充分為應急指揮提供實時監測的可視化效果。

（四）安防GIS地圖

通過在GIS地圖上對不同的安防應用系統的當前分布、應用情況進行顯示，可以使用一個入口掌握監獄當前整體運行情況，為工作處理提供實時和有效的依據。GIS地圖整合智慧監獄安防應用系統及功能主要有以下幾方面。

1.安全集成系統

實現在GIS地圖上對各應用系統間聯動關系進行標記和顯示。顯示報警點與聯動視頻的攝像機間的距離與角度關系，顯示報警點與其他關聯攝像機的地理關系。

2.應急指揮系統

實現在GIS地圖上顯示監獄周邊10～30公里范圍的警戒線配置并自動顯示警戒線內民警實現分布，并可利用電子圍欄實現對民警執勤考勤或區域警力查詢等功能，實現搜捕對象的坐標標記與智能分析。

3.運維管理系統

實現所有系統設備安裝位標記及顯示當前運行狀態，利用GIS地圖區域顏色區分設備工作及完好狀態。

4.視頻監控系統

實現基于三維界面上的交互視頻操作，獲取視頻監控系統的實時視頻流、實時存儲流，可以對前端攝像機設備進行控制，并可以回放、錄制、下載相應的存儲視頻，與聯動服務相關聯，可實現攝像機的主動及被動聯動應用功能。

5.周界報警系統

獲取周界報警系統的報警信息，并在GIS地圖上通過顏色標記進行提示或通知，可與聯動系統進行關聯，實現智能視頻聯動功能。

6.門禁管理系統

實現基于三維界面上的門禁數據實時監測，并對非法出入進行報警顯示通知。

7.突發報警系統

獲取突發報警系統的報警信息，并通過聲光、語音方式進行提示或通知，可與聯動系統進行關聯。

8.高壓電網報警系統

實現在GIS地圖上顯示高壓電網分布及各區間的各運行狀態及報警顯示。

9.信息發布狀態

實現在GIS地圖上顯示各聯網LED屏分布及LED前工作狀態及顯示內容，并可連接到LED內容編輯功能。

10.公共廣播系統

實現在GIS地圖上顯示公共廣播系統各擴音設備分布。

11.車輛管理系統

實現在GIS地圖上顯示車輛出入口分布，并可獲取各主要車輛出入口當前狀態，可以點擊GIS地圖顯示出入口進出數據、出入口設備工作狀態、車輛進出視頻及圖像查詢等信息。

12.公共機電監控

實現在GIS地圖上各主要機電設備的分布，并獲取和在GIS地圖上顯示主要電氣設備、周界探照燈照明等系統的實現監測數據，并可在GIS地圖上對前端設備進行控制。

13.對講監聽系統

實現對講設備的分布顯示，可與對講報警系統關聯，可實現對雙向對講及視頻顯示及聯動功能等功能。

14.定位跟蹤系統

實現對監獄內帶有GPS或WiFi區域定位裝置的移動物體、車輛、人員進行定位跟蹤及相關聯動控制管理。

15.追逃信息系統

實現對監獄所有罪犯家庭地址、作案地址的標記，實現對監獄周邊主要交通樞紐的標記與聯系方式的顯示、搜索。

16.獄政管理系統

實現對監倉罪犯信息與GIS地圖的聯動顯示，可以在GIS地圖上看到各監倉罪犯信息與床位分布。

17.民警管理系統

實現對民警值勤備勤分布情況顯示及統計。

18.視頻會議系統

實現對視頻會議各方在GIS地圖位置上的標記，并可點擊顯示進行會議邀請。

智慧監獄安防平臺采用了以矢量化電子地圖GIS和柵格（位圖或影像圖）平面地圖相結合，實現多層和多級的地圖連接關系，使用GIS地圖可以清晰描述各個區域的監控場所，集成平臺的GIS地圖功能，可以根據實際區域分布（1至N區），由用戶自定義GIS地圖。一般應用為：總級地圖以整個區域總圖為背景，在各個區域（1至N區）的坐標點上繪制區域子地圖圖標，區域子地圖圖標與總圖關聯，用戶在總圖上選中某個區域圖標，雙擊打開后，彈出區域子地圖，清晰描繪出每個區域的樓層分布，再編輯區域子地圖，創建樓層圖標，繪制每層樓的平面圖，用戶在區域子地圖上雙擊樓層圖標打開樓層平面圖，用戶可以在樓層平面上編輯各種設備圖標，如攝像機、報警探測器、門禁控制器等設備圖標，用戶進入樓層平面后，點擊設備圖標就可以打開或控制相應設備。

三、異構數據整合

傳統的數據整合思路是建立企業數據中心，將數據從各個系統抽取過來進行集中，再統一提供數據服務，但是隨著數據量急劇增加，特別是非結構化數據的增加，傳統企業數據中心存在以下問題：

（1）投資巨大。需要較大的存儲空間和超強的計算能力。

（2）建模困難。需要建立企業信息模型，類似國家電網的SG-CIM（要根據企業的業務和運行模型建立CIM實際上是非常困難的，況且類似于SG-CIM其實是一個不完善的模型，盡管投入了較大的人力、財力）。

（3）數據搬遷困難。隨著企業數據的急劇增加，數據量越來越龐大，進行大批量的數據遷移實際上是非常困難的；

（4）數據整合成本高。將多源數據整合到一個，必然存在抽取、清洗、轉換、合并的過程，整合成本相當高。

（5）非結構化數據整合困難。傳統數據中心只支持結構化數據，實際上在移動互聯網的背景下，企業產生越來越多的非結構化數據。

總之，傳統數據中心已經無法適應現在的企業數據整合要求。因此需要考慮一種新的整合方式，基于服務的邏輯數據整合，而不是基于數據集中的物理整合。

這種方式的整合思路是：不強求物理上的集中，而是保持企業數據的分布現狀，將各個系統的數據通過接口包裝成服務，注冊到企業服務總線，通過企業服務總線提供統一的數據服務，從而實現數據在邏輯上的整合。

要實現基于服務的分布式數據整合平臺，我們考慮的典型技術架構如下：

源數據可以是結構化數據，也可以是非結構化數據。

（1）針對結構化數據的處理過程

作為數據源的結構化數據庫需要開放數據庫接口，供元數據管理系統從源數據庫中抽取數據結構信息，并保存在元系統中。服務生成模塊可以查詢存放于元數據系統中的各業務系統元數據，通過簡單的操作（如勾選、組合字段）自動生成提取數據的代碼塊，并將該部分代碼塊包裝成webservice服務，存放于服務運行模塊，并服務注冊到企業服務總線（ESB，服務注冊可以是手工注冊，如果ESB能通過API支持自動注冊就更好了），對外部進行數據服務。

該操作過程，應對同一個數據庫時相對比較簡單。但是如果服務需要從不同的數據庫中提取并關聯數據時，情況就會復雜得多。例如，從兩個數據源中各取一個表，進行關聯?？紤]的實現方法如下：從數據庫A中取出表X的數據，放入服務生成系統的內存ListX，從數據庫B中取出表Y的數據，放入服務生成系統的ListY。兩個list在內存中進行關聯計算，生成業務應用需要的結果集，通過ESB傳遞到調用該服務的業務系統。該方法類似于在內存中實現類似數據庫的連接操作。

對于服務生成模塊來說，需要支持數據庫內連接和內存連接兩種代碼生成模式。

（2）針對非結構化數據的處理過程

對于NoSQL數據庫，由于沒有統一的數據結構，是無法通過上面的方式自動生成代碼塊并發布成服務的。但是還是可以通過定制服務接口的方式生成webservice服務，通過ESB進行集成并發布到數據整合平臺，統一對外提供服務。這種情況下，只能針對每個接口都進行webservice的定制開發。

四、中間件技術

中間件（Middleware）是處于操作系統和應用程序之間的軟件，也有人認為它應該屬于操作系統中的一部分。人們在使用中間件時，往往是一組中間件集成在一起，構成一個平臺（包括開發平臺和運行平臺），但在這組中間件中必需要有一個通信中間件，即中間件=平臺+通信，這個定義也限定了只有用于分布式系統中才能稱為中間件，同時還可以把它與支撐軟件和實用軟件區分開來。

由于中間件需要屏蔽分布環境中異構的操作系統和網絡協議，它必須能夠提供分布環境下的通信服務，我們將這種通信服務稱之為平臺?；谀康暮蛯崿F機制的不同，我們將平臺分為以下主要幾類：

（1）遠程過程調用（Remote Procedure Call）。

（2）面向消息的中間件（Message-Oriented Middleware）。

（3）對象請求代理（Object Request Brokers）。

它們可向上提供不同形式的通信服務，包括同步、排隊、訂閱發布、廣播等，在這些基本的通信平臺之上，可構筑各種框架，為應用程序提供不同領域內的服務，如事務處理監控器、分布數據訪問、對象事務管理器OTM等。平臺為上層應用屏蔽了異構平臺的差異，而其上的框架又定義了相應領域內的應用的系統結構、標準的服務組件等，用戶只需告訴框架所關心的事件，然后提供處理這些事件的代碼。當事件發生時，框架則會調用用戶的代碼。用戶代碼不用調用框架，用戶程序也不必關心框架結構、執行流程、對系統級API的調用等，所有這些由框架負責完成。因此，基于中間件開發的應用具有良好的可擴充性、易管理性、高可用性和可移植性。

五、大屏幕拼接系統

所謂大屏幕拼接是指由多個顯示單元以及圖像控制器構成的大屏幕拼接系統，一般用于一個畫面的超大屏幕顯示以及多個畫面的多窗口顯示（區別于多屏顯示）。所以輸入信號全部通過圖像控制器處理后分配輸出到每個投影單元，每個顯示畫面可以跨越顯示單元的邊界，但通常保證圖像單元之間最小的縫隙。大屏幕拼接系統由顯示單元、傳輸系統、控制系統（含圖像處理及顯示軟件）及輔助系統四個主要部分組成。如圖3.13大屏幕拼接系統架構圖所示。

圖3.13 大屏幕拼接系統架構圖

拼接控制系統是拼接墻系統的核心器件之一，其作用是將計算機、視頻和網絡等要顯示的信號送到圖像拼接控制器，經處理后的圖像信號被分別送到相應的顯示單元，每個顯示單元只顯示整個圖像的一部分，全部顯示單元加在一起就構成了一幅完整的大畫面，大畫面的分辨率為每個顯示單元分辨率的倍數。每路信號的圖像均是以窗口的形式顯示在投影墻上，窗口的位置、大小、數量可任意改變。

監獄獄需要在大屏幕上顯示的主要有計算機網絡信號、計算機顯卡信號及視頻信號，根據輸入信號源的處理系統分為計算機網絡信號處理模塊、計算機顯卡信號處理模塊和視頻信號處理模塊等，各個模塊將各自采集到的信號轉換為數字。拼接屏留有多種接口，通過接口引入多種信號源，如HDMI視頻信號源、VGA視頻信號源、AV視頻信號源、4K超清視頻信號源，也可接入網絡數據矩陣，通過網線連接監控交換機、網絡硬盤錄像機NVR和若干監控攝像頭，實現服務區域的實時監控。除此之外，還可通過RS232控制線將PC信號接入大屏幕拼接。如圖3.14大屏幕拼接管理系統硬件架構所示。

（一）屏幕控制

大屏幕拼接系統由若干個拼接單元構成，每塊拼接單元的控制應該由拼接屏廠家從底層予以實現。監獄可以在PC機上通過RS232控制，也可通過iPad無線控制。顯示方式包括單屏顯示，即每個單元顯示一路圖像；整屏顯示，即整塊屏幕顯示一個完整圖像多信號分屏顯示；任意組合顯示，即任何幾個單元顯示一路信號，實現多屏幕靈活組配顯示；圖像疊加顯示，即任意一路信號能以一個單元為單位，在整塊拼接屏上移動疊加；圖像拉伸顯示，即任意一個信號能以一個單元為單位，在整塊拼接屏上拉伸。

圖3.14 大屏幕拼接管理系統硬件架構

（二）尺寸設計

監獄在設計大屏幕拼接系統時，應合理選擇大屏幕拼接安裝位置，根據位置確定拼接單元的尺寸與數量?？紤]到圖像拉伸造成顯示變形問題及拼接單元一般為16∶9尺寸，因此拼接單元總數量宜按行列對等方式計算，即2×2塊、3×3塊、4×4塊，以此類推，以達到最佳顯示效果。

（三）環境設計

大屏幕拼接系統應綜合考慮電源、網絡、溫度、濕度、光線、承重以及消防等一系列問題。電源應采用AC 220V并具有保護接地線的三眼插座，按拼接單元數量配置插座數量。電源電壓要穩定、可靠，原則上要求配置不間斷電源UPS設備進行冗余供電；網線直接安裝在大屏幕拼接液晶拼接屏控制器位置，溫度、濕度環境控制上要求配備空調，保障工作環境溫度控制在18～25度，濕度控制在低于60%的水平，保持房間干凈、防塵，避免陽光直射，并盡可能遠離消防噴頭，采用噴霧滅火劑滅火。

由于拼接屏具有一定的物理重量，在位置選擇上應考慮墻面和墻體問題，墻面承重要按200Kg/m2以上計算，實心墻體可以直接采用壁掛方式，空心墻體則應安裝機柜提供支撐作用。

目前，用于大屏幕拼接系統的拼接控制技術，控制方式使用分布式控制技術，各子系統間采用高速網絡連接，并通過服務器實現整個系統的統一管理與控制。分布式控制技術處理能力非常強，通過相應功能模塊的添加，可使系統不受PCI總線帶寬、插槽數量和CPU速度等的制約，能控制更多臺顯示單元組成的大屏幕，系統輸入信號的分辨率與數量理論上也沒限制。

為給調度工作人員提供最佳的觀看條件，其觀看區域的位置，宜滿足調度工作人員僅需轉動眼睛即可看清所有顯示內容。例如，調度大廳的顯示單元按照4層考慮，底座高度按照2000mm考慮，大屏觀看視角≤25°時為最佳視角，可以計算出控制臺距大屏幕的最近距離L。如3.22大屏幕拼接系統視角圖所示。

圖3.15 大屏幕拼接系統視角圖

大屏幕拼接系統顯示單元的品質直接影響到整個拼接墻的效果，采用不同類型的顯示單元得到的結果會大不相同。目前在大屏幕拼接市場中，根據性價比，主要有三種主流技術，即LED拼接、液晶（DID、LCD）和背投（DLP），三種技術各有特點，各有優勢，目前已廣泛運用到政府部門、廣播電視、監控指揮中心、娛樂場所等各行各業。

（四）LED拼接顯示屏系統

按使用場合分：主要分為室內LED顯示屏，戶外LED顯示屏和半戶外LED顯示屏。室內LED屏清晰度較高，亮度較柔和，不具有防水功能，主要應用在觀察距離較近，環境光線較暗的室內場合。戶外LED屏分辨率較室內LED屏低，但亮度大，防水防風，主要應用在觀察距離較遠，環境亮度較高的戶外場合。半戶外顯示屏在顯示效果上與戶外顯示屏一致，但不具備防水防風的功能只能安裝在室內或有防水設施環境供戶外的人觀看。

按顏色分：LED顯示屏按顏色分：主要有單色LED顯示屏，雙色LED顯示屏和全彩LED顯示屏。其中單色LED顯示屏又分為紅色LED顯示屏、綠色LED顯示屏、藍色LED顯示屏、黃色LED顯示屏、白色LED顯示屏、紫色LED顯示屏和粉色LED顯示屏。雙色LED顯示屏又分為紅綠雙色LED顯示屏和紅藍雙色LED顯示屏，配以灰度的控制，也可以產生炫彩的效果。

按規格分：室內單雙色LED顯示屏是按像素點的直徑劃分規格，目前主要有P2.5、P2.8、P3.75、P4和P5這等規格。戶外和半戶外LED顯示屏以及全彩屏是按像素點之間的中心距劃分規格，主要有P1.25、P2.5、P3、P4、P5、P6、P7.62、P8、P10、P12、P16、P20、P25等。點距越大分辨率越低，適合的觀察距離也越遠。目前點距小于10mm的全彩屏主要用于室內場合，封裝采用表貼三合一的方式，清晰度更高；而點距大于10mm的全彩屏主要用于室外場合，封裝采用直插三拼一。

LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用電腦控制，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，圖文并茂。還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節目以及現場實況。簡單地講LED顯示屏就是由若干個可組合拼接的顯示單元（單元顯示板或單元顯示箱體）構成屏體，再加上一套適當的控制器（主控板或控制系統）。所以多種規格的顯示板（或單元箱體）配合不同控制技術的控制器就可以組成許多種LED顯示屏，以滿足不同環境，不同顯示要求的需要。

LED組織構造

1.金屬框架

室內屏一般由鋁合金（角鋁或鋁方管）構成內框架，搭載顯示板等各種電路板以及開關電源，外邊框采用茶色鋁合金方管，或鋁合金包不銹鋼，或鈑金一體化制成。室外屏框架根據屏體大小及承重能力一般由角鋼或工字鋼構成，外框可采用鋁塑板進行裝飾。

2.顯示單元

這是顯示屏的主體部分，由發光材料及驅動電路構成。室內屏就是各種規格的單元顯示板，室外屏就是單元箱體。

3.主控制儀

作用是將輸入的RGB數字視頻信號緩沖，灰度變換，重新組織，并產生各種控制信號。

4.開關電源

用途是將220V交流電變為各種直流電提供給各種電路。

5.傳輸電纜

主控儀產生的顯示數據及各種控制信號由雙絞線電纜傳輸至屏體。

6.掃描控制板

該電路板的功能是數據緩沖，產生各種掃描信號以及占空比灰度控制信號。

7.專用顯示卡及多媒體卡

LED全彩屏專用顯示卡除了具有電腦顯示卡的基本功能外，還同時輸出數字RGB信號及行。多媒體卡除了以上功能外還可將輸入的模擬Video信號變為數字RGB信號（即視頻采集）。

8.其他信息源及其外設

包括電腦、電視機，DVD/VCD機，攝錄像機及切換矩陣等。

LED同步全彩顯示屏系統框圖。如圖3.16 LED同步全彩顯示屏系統框圖所示。

圖3.16 LED同步全彩顯示屏系統框圖

（五）DID液晶大屏拼接系統

液晶拼接屏，又稱DID拼接屏（Digital Intelligence Display數字智能顯示）、LCD拼接屏（Liquid Crystal Display液晶顯示器）。

液晶拼接屏既能單獨作為顯示器使用，又可以拼接成超大屏幕使用。根據不同使用需求，實現可變大也可變小的百變大屏功能：單屏分割顯示、單屏單獨顯示、任意組合顯示、全屏液晶拼接、雙重拼接液晶屏拼接、豎屏顯示，圖像邊框可選補償或遮蓋，支持數字信號的漫游、縮放拉伸、跨屏顯示，各種顯示預案的設置和運行，全高清信號實時處理。

液晶拼接是完整的成品，即掛即用，安裝就像搭積木一樣簡單，單個或多個液晶拼接屏的使用及安裝都非常簡單。液晶拼接四周邊緣僅有3.5mm的寬度，表面還帶鋼化玻璃保護層、內置智能溫控報警電路及特有的“快散”散熱系統。應有盡有，不僅適應數字信號輸入，對模擬信號的支持也非常獨到，另外液晶拼接信號接口多，利用DID液晶拼接技術實現了模擬信號與數字信號可以同時接入，最近的一種BSV液晶拼接技術還可以實現3D智能效果。液晶拼接系列產品采用獨有的以及世界最前沿的數字處理技術，讓用戶真正體驗全高清大屏幕效果。

液晶拼接墻既可以采用小屏拼接、也可以采用大屏拼接，拼接可任意組合（M×N），更可以采用BSV液晶拼接技術實現積木式、球星安裝。根據不同的客戶對拼接系統提出的系統規模、尺寸和應用要求，選擇合適的產品和拼接方式，提出具體實施方案，滿足系統的應用需求。

通過RS-232通信接口來控制圖像控制器來實現任意組合顯示模式的切換、信號的切換等。

可以根據用戶對輸入信號的要求，選擇不同的視頻處理系統，實現VGA、復合視頻、S-VIDEO、YPBPR/YCBCR、DVI/HDMI信號、IP網絡信號的輸入，滿足不同使用場合、不同信號輸入的需求?？梢酝ㄟ^控制軟件，實現各種信號的切換、拼接成全屏顯示、任意組合顯示、圖像拉伸顯示、圖像漫游顯示、圖像疊加顯示等。

DID液晶拼接墻所用的拼接單元采用工業級的韓國三星DID液晶專用屏，拼接單元可一天24小時一年365天連續工作，拼接單元具有可靠性、穩定性高等特點，以保證系統穩定可靠地運行。由于低功耗、重量輕、壽命長、無輻射等特點，使得液晶拼接墻可靠性極高。

數字網絡型超窄邊智能液晶拼接系統遵循開放系統的原則，系統除了可以直接接入VGA、RGB、視頻信號外，還應可以接入網絡信號、寬帶語音等，能隨時對各類信號進行切換及動態綜合顯示，給用戶提供一個交互式平臺，而且支持二次開發；系統應有增加新設備和新功能的能力，使得硬件擴充變得非常簡單。同時，軟件也只需要進行擴容和升級就可以滿足要求，而不必修改源程序。系統硬件和軟件部分都能夠方便的“與時俱進”。

BSV獨創的DID（Digital Information Display）面板技術成為顯示產業矚目的焦點。DID面板的革命性突破在于超高亮度、超高對比度、超耐用性以及超窄邊應用，解決了液晶顯示應用于公共顯示和數字廣告標牌的技術障礙。一般來說，電視或電腦所用液晶屏的亮度只有250～300cd/㎡，采用DID面板的液晶屏幕亮度則高達1500 cd/㎡，對比度高達10000∶1，比傳統電腦或電視液晶屏要高出一倍，是一般背投的三倍。因此，采用DID面板的專業液晶顯示器即使是在戶外的強光照射下也清晰可見。

與TV和PC液晶屏相比，LCD液晶屏擁有更高的亮度。TV或PC液晶屏的亮度一般只有250～300cd/㎡，而DID、LCD液晶屏的亮度可以達到700 cd/㎡（46″）。高對比度 DID 液晶屏具有3000∶1（46″）對比度，比傳統PC或TV液晶屏要高出一倍以上，是一般背投的三倍。

1.液晶拼接屏的優點

（1）圖像處理技術先進

可使低像素圖像在全高清顯示屏中清晰再現；去隔行處理技術，消除閃爍；去交錯算法，消除“鋸齒”；動態插值補償、3D梳狀濾波、10位數字亮度以及色彩增強、自動膚色校正、3D運動補償、非線性縮放等多種國際領先技術處理。

（2）更好的彩色飽和度

目前普通CRT的彩色飽和度只有50%左右，而DID、LCD可以達到92%的高彩色飽和度，這得益于為產品專業開發的色彩校準技術，通過這個技術，除了對靜止畫面進行色彩校準外，還能對動態畫面進行色彩的校準，這樣才能確保畫面輸出的精確和穩定。

（3）更寬的視角

PVA（Patterned Vertical Alignment）技術即“圖像垂直調整技術”，利用這種技術，可視角度可達雙178°以上（橫向和縱向）。

（4）可靠性更好

普通液晶屏為電視，PC顯示器設計，不支持日夜連續使用，專業液晶屏為監控中心、展示中心設計，支持在7×24小時連續使用。

（5）純平面顯示

LCD是平板顯示設備的代表，是真正的純平顯示器，完全無曲率大畫面，無變形失真。

（6）超薄窄邊設計

DID、LCD拼接單元憑借獨特的設計和精湛的制造工藝，其邊框結構與以往的DID拼接單元產生了質的飛躍：STI-460ADHDID拼接單元左邊及上邊框厚度為4.3mm；右邊及下邊框厚度為2.4mm；綜合拼接邊框厚度僅僅7mm左右，能為拼接用戶帶來完美的視覺享受。

（7）亮度均勻，影像穩定不閃爍

由于LCD每一個點在接收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，而不像CRT那樣需要不斷刷新像素點。因此，LCD亮度均勻、畫質高而且絕對無閃爍。

（8）拼接方式可選

DID液晶拼接墻的拼接數量可任意選擇［行（m）×列（n）］，屏的大小亦有多種選擇，以滿足不同使用場合的需求；靈活多變的拼接顯示組合功能；可根據不同用戶的要求進行個性化設計，選擇單屏顯示、整屏顯示、任意組合顯示、圖像漫游、圖像疊加等功能。

（9）先進的屏幕參數高校功能

針對DID液晶拼接幕墻使用液晶屏和驅動電路可能存在參數不一致問題，DID液晶拼接墻系統具有亮度、對比度、色度、白平衡的調整功能，調試后，參數自動保存，從而保證了整幅拼接屏幕的色彩一致性和亮度的均勻性。

（10）環保健康

與背投式（包括CRT背投、DLP等）拼接墻相比，LCD、DID液晶拼接墻發熱量小、無輻射、無閃爍、不傷眼、不含有害物質（如鉛、汞、鎘和鉻等），是新一代的環保健康拼接墻。

（11）美觀的墻體結構

DID拼接墻的機柜厚度僅為180mm，采用全鋼結構，堅固牢靠，拼接屏嵌入式安裝，簡單方便，整體結構緊湊，節省空間。

（12）120Hz倍頻刷新頻率

DID、LCD產品的120Hz倍頻液晶顯示技術，能有效解決圖像快速運動過程中的拖尾和模糊，增強圖像的清晰度和對比度，使畫面更清晰，人眼長時間觀看也不易疲勞。

（13）更長使用壽命

普通的NB、PC及TV使用的LCD液晶屏其背光源的使用壽命為1萬至3萬小時，而DID、LCD液晶屏背光源的使用壽命均可達6萬小時以上，這就確保了拼接顯示屏使用的每片液晶屏在長時間使用后的亮度、對比度和色度的一致性，并且確保顯示屏的使用壽命不低于6萬小時。液晶顯示技術沒有任何需要定期更換的耗材設備，所以維護、維修成本極低。

可以根據用戶對輸入信號的要求，選擇不同的視頻處理系統，實現VGA、復合視頻、S-VIDEO、YPBPR/YCBCR或DVI信號輸入，滿足不同使用場合，不同信號輸入的需求。可以通過控制軟件，實現各種信號的切換、拼接成全屏顯示、任意組合顯示、圖像拉伸顯示、圖像漫游顯示、圖像疊加顯示等。

2.液晶拼接屏的維護與保養

液晶面板的污跡大體分為兩種，一種是因為日積月累所粘留的空氣中的灰塵，另一種是使用者在不經意中留下的指紋和油污。液晶屏的安裝有兩種情況，第一種是廠商在液晶屏外面還加上了一層保護層，比如透明的硬塑料等，這樣我們的手指以及灰塵等實際上不會接觸到液晶屏本身，只要注意其表面衛生便可；第二種也是最為常見的便是液晶屏直接裸露在外，任何外界物質都可以輕易直接接觸到液晶屏表面，這時，我們在清潔保養液晶屏時，就必須多加小心。首先需要注意的是，液晶屏的表面看似一片堅固的黑色屏幕，其實在這層屏幕上廠商都會加上一層特殊的涂層。因此我們在清潔時，千萬不可隨意用任何堿性溶液或化學溶液擦拭屏幕表面，否則的話，可能會溶解掉那層涂層，使得顯示效果變差。

幾個液晶拼接屏的保養誤區：

誤區一：用軟布、眼鏡布、或紙巾來擦拭液晶屏幕，這樣很容易劃傷“嬌氣”的液晶屏幕。對于灰塵，我們首先可以用吹氣的方法將其吹掉，剩下的灰塵顆?？梢允褂脤Ｓ玫囊壕Р潦貌荚谝壕姘迳陷p輕擦拭。一般來說指紋和油污并非如前者那樣容易清除，但是如果使用專用的液晶擦拭布，這也很容易解決，因為專用的液晶擦拭布采用的是特殊纖維，具有比一般高檔眼鏡布要好得多的擦拭效果，而且柔軟不會擦傷屏幕，同時還具有消散靜電的功能，防止灰塵進一步的吸附。

誤區二：用清水清潔液晶屏幕，液體極易滲入液晶屏幕或者數碼相機內部，這樣非常容易造成設備電路短路，從而燒壞昂貴的數碼相機。何況對于指紋和油污，清水根本無能為力，更多的情況下是越擦越花。

誤區三：用酒精和其他一些化學溶劑清潔液晶屏幕，一般來說，酒精是一種常用的有機溶劑，可以溶解一些不容易擦去的污垢，如果偶爾用來清潔數碼相機的外殼，也許沒什么不良影響。但一定不要用酒精來清潔液晶屏，一旦使用酒精擦拭顯示器屏幕，就會溶解這層特殊的涂層，會對顯示效果造成不良影響。

3.液晶拼接屏的尺寸規格

就目前的市場而言，窄邊框產品已經成為歷史，超窄邊框是目前市場的主流形式，更有像無邊框、無拼縫的方向發展。

（六）DLP背投拼接屏系統

DLP是（Digital Light Processing數字光處理），這種技術是先把影像信號經過數字處理，然后再把光投影出來。從DLP的技術原理上來說，它具有最少的信號噪聲、精確的灰度等級、較高的反射率、無縫圖像顯示、高可靠性等優勢。DLP拼接屏由多個背投顯示單元拼接而成，其最主要的特點是拼縫小，可以控制到0.5毫米以內，大家都叫它“無縫”拼接，這也是其他兩大技術LCD和PDP所不能及的。由于它的這些優勢，近幾年來電視臺流行使用DLP拼接屏作為演播室的背景，CNN、BBC、SKY、CCTV等知名大電視臺在使用后都取得了非常出色的節目效果。

隨著技術的發展，得益于LED光源的加入，目前DLP拼接屏已經解決了頻繁更換燈泡、功耗大、散熱量高等一系列問題。采用了LED光源之后的DLP拼接屏，不僅在使用壽命和功耗上得到了較大的突破，在色彩方面也有了革命性的改變，讓DLP拼接屏繼續保持著市場領先的優勢。

DLP拼接屏優勢

1.拼接縫隙小

目前，使用鈦合金針縫合技術能使拼接縫隙縮小至0.2毫米以內，同時通過連接板設計能夠保證屏幕在熱脹冷縮時不變形，為整個屏幕提供了優質的圖像幾何形狀與銳利度。

2.均勻性高

通過集成專有的亮度與顏色傳感器，持續測量屏幕墻的顏色與亮度并在投影模塊間溝通，自動匹配全白、全黑及兩者間全部灰級亮度和全部顯示模塊顏色，并保持整個顯示屏灰級相同，從而實現了多屏拼接下圖像的長期一致性。

3.色溫需可調節

和LED顯示屏一樣，DLP拼接屏的色溫需保持與演播室內燈光色溫一致，保證圖像色彩的真實還原。

4.演播室燈光要控制好

DLP拼接屏相對于其他顯示屏來說，亮度比較低，這就需要控制好演播室的燈光，避免有燈光直射到屏幕上。使用了帶20°格柵的冷光源燈具，有效地將射到屏幕上光的照度控制在100Lux以內，又保證了主持人面光的照度能達到800～1000Lux，獲得了滿意的效果。

5.光源需有高安全性

電視直播的互動性越來越強，對背景的安全性要求也越來越高，DLP拼接屏的單個屏體尺寸都較大，如果光源出現問題，導致黑屏，對這個節目乃至一個臺的負面影響都會很大。所以需要使用雙燈熱備份或帶冗余的LED模塊來作為光源。

6.保證良好的散熱，還要控制好噪聲

UHP燈泡和LED光源在工作時都會產生很大的熱量，它的散熱是保證光源壽命和正常工作的重要環節，先進的液冷技術能使冷卻效率更高，噪聲更小，還要注意保持良好的環境溫度，在關機時也不能立即切斷電源，要讓冷卻系統繼續運行一段時間，使光源充分冷卻后再切斷電源，這對光源起到良好的保護作用，使之工作時能有最佳的表現。

DLP拼接屏是演播室背景的一大變革，但是由于它對燈光的要求較高，不適合在大型綜藝節目中使用，適合在中小型演播室中做新聞、訪談、現場連線、天氣預報等類型的節目。

六、視頻監控智能的運維管理

傳統依靠人工進行定期巡檢和故障排查的運維保障方式，存在運維成本高、自動化程度低，風險隱患多等問題，已不能很好地適應業務快速發展的需要。因此，必須通過運維管理智能化和自動化，適應多變的業務需求，提升運維保障水平和服務質量。

（一）同步自動采集，梳理視頻資產與配置

運維平臺通過與視頻監控系統的無縫對接，實現監控數據同步，同時提供自動發現、數據導入、信息錄入等信息采集的方式，通過數據清洗并調和來自各個數據源的配置數據，建設資產配置庫。

（二）集中監控管理，達到可視化智慧展現

通過對視頻監控系統的集中監控，定期對視頻前端設備和視頻質量（視頻攝像頭、卡口）、傳輸網絡（光端機、光纖收發器、CPE和光纖鏈路等）、基礎設備（主機/虛擬機、NVR、IP-SAN等存儲設備、安全設備、數據網絡、機房動力、業務應用系統等）進行可用性和健康度等自動檢測和巡更，通過對各種資源的網絡拓撲、機房管理、物理位置、業務服務和GIS地圖的圖形化建模、可視化展現。全網安防設備統一運維管理，各類統計報表評估安防系統態勢，實時評估系統防護狀態，故障和維修實時監管。

（三）統一GIS展現，精確定位智能化呈現

通過GIS統一展現各部門的機房中心的圖層和各機房連接情況，以及攝像機、光端機、光纖收發器、CPE、立桿、設備箱、井蓋等各種前端設備圖層和網絡連接線路，直觀展現各種設備部署情況以及關聯關系。另外，對攝像機、光端機、光纖收發器、CPE和機房等各種設備狀態進行實時的展現和查看，并且可以對視頻質量、設備告警情況、資產情況、運維管理情況、計費情況和考核評估情況等基于地圖的智能化統計分析和呈現。

（四）智能分析監測，實現自動化告警及處理

通過成像巡檢技術，平臺對前端設備的成像質量檢查并分析，結合網絡狀態、設備的運行狀態、設備關鍵指標、以及設備內軟件運行指標等智能化分析技術。另外，利用實時數據總線和高速事件處理算法，系統每分鐘能處理幾千條告警事件，事件經過標準化、過濾、歸并、關聯分析等過程最后形成準確的告警信息。可利用系統提供的事件規則處理語言，以實現更靈活的事件處理規則及擴展。通過告警規則定義的可視化界面，幫助技術人員優化統一事件平臺告警處理規則，提高告警的自動化識別和關聯分析能力。從而對設備故障的具體原因、設備間的關聯關系、故障影響范圍等進行智能分析和定位。