第二节 智慧监狱安防平台关键技术

一、基于云计算和物联网技术的平台架构

众所周知，云计算的基本原理就是用户端的简单化，仅负责数据输入和读取，而将庞杂的处理工作交给“云”，也就是联网的计算机群和数据中心来处理。云计算架构的核心是将存储、计算、软件、管理、网络、信息等各类资源以服务的形式实现虚拟化、即时定制、面向领域、灵活的相互组合，直接满足用户的各种现实需求，真正实现信息服务的透明化。

智慧监狱安防平台基于物联网技术，通过安防系统建设的监控、报警、门禁、巡更等信息点位，可实现“实时感知、准确定位、有效控制”，使监狱的安全监管能在任意时间、任意地点对人的安全行为、物的安全状态及环境、管理状况进行有效监控。

平台采用云计算的开放性架构，以云计算、云存储、云服务为支撑，紧密结合目前监狱各安防系统、业务系统、指挥系统建设现状和监狱各部门实战应用需求，不仅可实现异构系统、设备的无缝接入，同时全面整合系统网络和硬件设备资源，包括交换机、服务器、存储设备、应用终端等，通过虚拟化方式共享资源，实现计算和存储的按需动态部署、动态优化、动态收回，满足监狱犯人管理、通信调度、应急指挥、信息综合研判和辅助决策的实战应用需要。

平台还借助云计算集群的技术特点，对不同系统的运算进行均衡负载，保证系统的高可用性。平台通过集群系统的部署后，当集群内某台服务器出现故障，平台可以把出现故障的服务器上负载的资源动态分配到其他服务器中，做到业务在线接管，保障系统的持续、高可靠运行。此外，当多个用户对大量数据进行检索时，运算可以通过均衡的方式放在不同服务器进行运算，避免出现运算“瓶颈”，从而大幅提升平台的承载能力。

二、GIS地图技术

地理信息系统GIS（Geographic Information System或 Geo-Information system）是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

三维GIS为空间信息的展示提供了更丰富、逼真的平台，使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观化，人们结合自己相关的经验就可以理解，从而做出准确而快速的判断。

平台可以由三维场景创建、地图数据加工到互联网发布，它集中体现了VR行业和GIS行业完美结合的优势，是单一VR软件或GIS软件无可比拟的；并开放了完整的API，在多功能集成性项目开发上，给用户提供了按需定制的良好支持；通过三维交互的方式来展示海量的三维场景和空间地理数据，让一切虚拟活动具有了真实的时空背景。如图3.11三维建模效果图和图3.12室内建模效果图所示。

图3.11 三维建模效果图

图3.12 室内建模效果图

智慧监狱安防平台促进GIS地图应用，安防集成平台大联网是全省监狱联网工作的重点，为了能够统揽全省监狱各项执法工作的整体，同时为了适应监狱的应急指挥部署的需求，采用整合GIS地图的安防集成平台，可以实现对监狱及周边地形地貌及交通道路进行显示。

（一）应用多维电子地图

为了充分发挥标量图片与矢量地图的优点，需要进行结合应用，既可以发挥标量图片的成本优点，也要发挥矢量地图在细节与数据上的优点，可以全面反映监狱内与监狱外的地图要素，同时也可以将标量图片与矢量地图的优点的三维电子地图真正地结合应用起来，更直观地反映监狱的三维建筑结构与地图。

（二）以GIS地图为主入口

使用GIS地图结合面向每个管理对象的精确管理应用模式，以GIS地图作为安防集成平台的主管入口，可以让领导或民警简便快捷地监视监狱的区域或对象，无须记忆摄像机的编号、门禁终端等系统的编号，以及那种传统烦琐的方式才能看到所想看到的内容，大大节省了时间，提高了工作效率。

大到整个监控区域，小到每个楼层或房间都能实现地理信息定位。用户通过鼠标点击设备图标便可控制设备的操作。用户可以自行编辑地图，地图可分层。报警后，在一级地图上自动显示报警点位置，点击报警点坐标，立即调出该报警点内部布防图，闪烁显示具体报警方位，使报警信息更加直观和清晰。

1.专题图层管理

平台为用户提供了专门的GIS地图编辑界面，用户可在基础地图上添加各种设备的专题图层，不同类型的设备使用不同的图标表示，且大小不跟随地图大小改变，可动态显示设备的实时状态，并能通过点击图标进行设备控制。

设备专题图层包括NVR/DVS、门禁主机、报警主机、摄像机、报警探头、报警输出点、门禁控制器等设备分布图层。

2.地图基本操作

提供对地图视图的操作，即放大（可选择放大区域）、缩小（可选择缩小区域）、漫游、刷新、全图显示、全图；全部显示在屏幕上。放大：当前操作图层即可放大显示。缩小：当前操作图层即可缩小显示。

3.报警联动控制

消息服务器在收到前端设备的报警信息后，将报警信息转发给报警联动客户端，报警联动客户端在一级地图上自动显示报警点位置，点击报警点坐标，立即调出该网点下一级子地图（内部布防图），闪烁显示具体报警设备，使报警信息更加直观和清晰。

4.设备可视操作

经过授权的用户应能够在GIS地图上对各种设备（门禁主机、报警主机、摄像机、报警探头、报警输出点、门禁控制器）进行操作控制，用户点击地图中的某个设备后，报警联动客户端根据数据库中设备编码信息，可以直接找到关联的设备实现设备手动控制、设备参数调整。

（三）应急指挥的应用

结合GIS应用实现的民警定位、利用电子巡更、警务通等手段设备可以加强在应急指挥的应用手段。结合GIS地图实现警戒线控制、民警分布、重点部位监测，并实现与社会视频、治安视频的接入，可以充分为应急指挥提供实时监测的可视化效果。

（四）安防GIS地图

通过在GIS地图上对不同的安防应用系统的当前分布、应用情况进行显示，可以使用一个入口掌握监狱当前整体运行情况，为工作处理提供实时和有效的依据。GIS地图整合智慧监狱安防应用系统及功能主要有以下几方面。

1.安全集成系统

实现在GIS地图上对各应用系统间联动关系进行标记和显示。显示报警点与联动视频的摄像机间的距离与角度关系，显示报警点与其他关联摄像机的地理关系。

2.应急指挥系统

实现在GIS地图上显示监狱周边10～30公里范围的警戒线配置并自动显示警戒线内民警实现分布，并可利用电子围栏实现对民警执勤考勤或区域警力查询等功能，实现搜捕对象的坐标标记与智能分析。

3.运维管理系统

实现所有系统设备安装位标记及显示当前运行状态，利用GIS地图区域颜色区分设备工作及完好状态。

4.视频监控系统

实现基于三维界面上的交互视频操作，获取视频监控系统的实时视频流、实时存储流，可以对前端摄像机设备进行控制，并可以回放、录制、下载相应的存储视频，与联动服务相关联，可实现摄像机的主动及被动联动应用功能。

5.周界报警系统

获取周界报警系统的报警信息，并在GIS地图上通过颜色标记进行提示或通知，可与联动系统进行关联，实现智能视频联动功能。

6.门禁管理系统

实现基于三维界面上的门禁数据实时监测，并对非法出入进行报警显示通知。

7.突发报警系统

获取突发报警系统的报警信息，并通过声光、语音方式进行提示或通知，可与联动系统进行关联。

8.高压电网报警系统

实现在GIS地图上显示高压电网分布及各区间的各运行状态及报警显示。

9.信息发布状态

实现在GIS地图上显示各联网LED屏分布及LED前工作状态及显示内容，并可连接到LED内容编辑功能。

10.公共广播系统

实现在GIS地图上显示公共广播系统各扩音设备分布。

11.车辆管理系统

实现在GIS地图上显示车辆出入口分布，并可获取各主要车辆出入口当前状态，可以点击GIS地图显示出入口进出数据、出入口设备工作状态、车辆进出视频及图像查询等信息。

12.公共机电监控

实现在GIS地图上各主要机电设备的分布，并获取和在GIS地图上显示主要电气设备、周界探照灯照明等系统的实现监测数据，并可在GIS地图上对前端设备进行控制。

13.对讲监听系统

实现对讲设备的分布显示，可与对讲报警系统关联，可实现对双向对讲及视频显示及联动功能等功能。

14.定位跟踪系统

实现对监狱内带有GPS或WiFi区域定位装置的移动物体、车辆、人员进行定位跟踪及相关联动控制管理。

15.追逃信息系统

实现对监狱所有罪犯家庭地址、作案地址的标记，实现对监狱周边主要交通枢纽的标记与联系方式的显示、搜索。

16.狱政管理系统

实现对监仓罪犯信息与GIS地图的联动显示，可以在GIS地图上看到各监仓罪犯信息与床位分布。

17.民警管理系统

实现对民警值勤备勤分布情况显示及统计。

18.视频会议系统

实现对视频会议各方在GIS地图位置上的标记，并可点击显示进行会议邀请。

智慧监狱安防平台采用了以矢量化电子地图GIS和栅格（位图或影像图）平面地图相结合，实现多层和多级的地图连接关系，使用GIS地图可以清晰描述各个区域的监控场所，集成平台的GIS地图功能，可以根据实际区域分布（1至N区），由用户自定义GIS地图。一般应用为：总级地图以整个区域总图为背景，在各个区域（1至N区）的坐标点上绘制区域子地图图标，区域子地图图标与总图关联，用户在总图上选中某个区域图标，双击打开后，弹出区域子地图，清晰描绘出每个区域的楼层分布，再编辑区域子地图，创建楼层图标，绘制每层楼的平面图，用户在区域子地图上双击楼层图标打开楼层平面图，用户可以在楼层平面上编辑各种设备图标，如摄像机、报警探测器、门禁控制器等设备图标，用户进入楼层平面后，点击设备图标就可以打开或控制相应设备。

三、异构数据整合

传统的数据整合思路是建立企业数据中心，将数据从各个系统抽取过来进行集中，再统一提供数据服务，但是随着数据量急剧增加，特别是非结构化数据的增加，传统企业数据中心存在以下问题：

（1）投资巨大。需要较大的存储空间和超强的计算能力。

（2）建模困难。需要建立企业信息模型，类似国家电网的SG-CIM（要根据企业的业务和运行模型建立CIM实际上是非常困难的，况且类似于SG-CIM其实是一个不完善的模型，尽管投入了较大的人力、财力）。

（3）数据搬迁困难。随着企业数据的急剧增加，数据量越来越庞大，进行大批量的数据迁移实际上是非常困难的；

（4）数据整合成本高。将多源数据整合到一个，必然存在抽取、清洗、转换、合并的过程，整合成本相当高。

（5）非结构化数据整合困难。传统数据中心只支持结构化数据，实际上在移动互联网的背景下，企业产生越来越多的非结构化数据。

总之，传统数据中心已经无法适应现在的企业数据整合要求。因此需要考虑一种新的整合方式，基于服务的逻辑数据整合，而不是基于数据集中的物理整合。

这种方式的整合思路是：不强求物理上的集中，而是保持企业数据的分布现状，将各个系统的数据通过接口包装成服务，注册到企业服务总线，通过企业服务总线提供统一的数据服务，从而实现数据在逻辑上的整合。

要实现基于服务的分布式数据整合平台，我们考虑的典型技术架构如下：

源数据可以是结构化数据，也可以是非结构化数据。

（1）针对结构化数据的处理过程

作为数据源的结构化数据库需要开放数据库接口，供元数据管理系统从源数据库中抽取数据结构信息，并保存在元系统中。服务生成模块可以查询存放于元数据系统中的各业务系统元数据，通过简单的操作（如勾选、组合字段）自动生成提取数据的代码块，并将该部分代码块包装成webservice服务，存放于服务运行模块，并服务注册到企业服务总线（ESB，服务注册可以是手工注册，如果ESB能通过API支持自动注册就更好了），对外部进行数据服务。

该操作过程，应对同一个数据库时相对比较简单。但是如果服务需要从不同的数据库中提取并关联数据时，情况就会复杂得多。例如，从两个数据源中各取一个表，进行关联。考虑的实现方法如下：从数据库A中取出表X的数据，放入服务生成系统的内存ListX，从数据库B中取出表Y的数据，放入服务生成系统的ListY。两个list在内存中进行关联计算，生成业务应用需要的结果集，通过ESB传递到调用该服务的业务系统。该方法类似于在内存中实现类似数据库的连接操作。

对于服务生成模块来说，需要支持数据库内连接和内存连接两种代码生成模式。

（2）针对非结构化数据的处理过程

对于NoSQL数据库，由于没有统一的数据结构，是无法通过上面的方式自动生成代码块并发布成服务的。但是还是可以通过定制服务接口的方式生成webservice服务，通过ESB进行集成并发布到数据整合平台，统一对外提供服务。这种情况下，只能针对每个接口都进行webservice的定制开发。

四、中间件技术

中间件（Middleware）是处于操作系统和应用程序之间的软件，也有人认为它应该属于操作系统中的一部分。人们在使用中间件时，往往是一组中间件集成在一起，构成一个平台（包括开发平台和运行平台），但在这组中间件中必需要有一个通信中间件，即中间件=平台+通信，这个定义也限定了只有用于分布式系统中才能称为中间件，同时还可以把它与支撑软件和实用软件区分开来。

由于中间件需要屏蔽分布环境中异构的操作系统和网络协议，它必须能够提供分布环境下的通信服务，我们将这种通信服务称之为平台。基于目的和实现机制的不同，我们将平台分为以下主要几类：

（1）远程过程调用（Remote Procedure Call）。

（2）面向消息的中间件（Message-Oriented Middleware）。

（3）对象请求代理（Object Request Brokers）。

它们可向上提供不同形式的通信服务，包括同步、排队、订阅发布、广播等，在这些基本的通信平台之上，可构筑各种框架，为应用程序提供不同领域内的服务，如事务处理监控器、分布数据访问、对象事务管理器OTM等。平台为上层应用屏蔽了异构平台的差异，而其上的框架又定义了相应领域内的应用的系统结构、标准的服务组件等，用户只需告诉框架所关心的事件，然后提供处理这些事件的代码。当事件发生时，框架则会调用用户的代码。用户代码不用调用框架，用户程序也不必关心框架结构、执行流程、对系统级API的调用等，所有这些由框架负责完成。因此，基于中间件开发的应用具有良好的可扩充性、易管理性、高可用性和可移植性。

五、大屏幕拼接系统

所谓大屏幕拼接是指由多个显示单元以及图像控制器构成的大屏幕拼接系统，一般用于一个画面的超大屏幕显示以及多个画面的多窗口显示（区别于多屏显示）。所以输入信号全部通过图像控制器处理后分配输出到每个投影单元，每个显示画面可以跨越显示单元的边界，但通常保证图像单元之间最小的缝隙。大屏幕拼接系统由显示单元、传输系统、控制系统（含图像处理及显示软件）及辅助系统四个主要部分组成。如图3.13大屏幕拼接系统架构图所示。

图3.13 大屏幕拼接系统架构图

拼接控制系统是拼接墙系统的核心器件之一，其作用是将计算机、视频和网络等要显示的信号送到图像拼接控制器，经处理后的图像信号被分别送到相应的显示单元，每个显示单元只显示整个图像的一部分，全部显示单元加在一起就构成了一幅完整的大画面，大画面的分辨率为每个显示单元分辨率的倍数。每路信号的图像均是以窗口的形式显示在投影墙上，窗口的位置、大小、数量可任意改变。

监狱狱需要在大屏幕上显示的主要有计算机网络信号、计算机显卡信号及视频信号，根据输入信号源的处理系统分为计算机网络信号处理模块、计算机显卡信号处理模块和视频信号处理模块等，各个模块将各自采集到的信号转换为数字。拼接屏留有多种接口，通过接口引入多种信号源，如HDMI视频信号源、VGA视频信号源、AV视频信号源、4K超清视频信号源，也可接入网络数据矩阵，通过网线连接监控交换机、网络硬盘录像机NVR和若干监控摄像头，实现服务区域的实时监控。除此之外，还可通过RS232控制线将PC信号接入大屏幕拼接。如图3.14大屏幕拼接管理系统硬件架构所示。

（一）屏幕控制

大屏幕拼接系统由若干个拼接单元构成，每块拼接单元的控制应该由拼接屏厂家从底层予以实现。监狱可以在PC机上通过RS232控制，也可通过iPad无线控制。显示方式包括单屏显示，即每个单元显示一路图像；整屏显示，即整块屏幕显示一个完整图像多信号分屏显示；任意组合显示，即任何几个单元显示一路信号，实现多屏幕灵活组配显示；图像叠加显示，即任意一路信号能以一个单元为单位，在整块拼接屏上移动叠加；图像拉伸显示，即任意一个信号能以一个单元为单位，在整块拼接屏上拉伸。

图3.14 大屏幕拼接管理系统硬件架构

（二）尺寸设计

监狱在设计大屏幕拼接系统时，应合理选择大屏幕拼接安装位置，根据位置确定拼接单元的尺寸与数量。考虑到图像拉伸造成显示变形问题及拼接单元一般为16∶9尺寸，因此拼接单元总数量宜按行列对等方式计算，即2×2块、3×3块、4×4块，以此类推，以达到最佳显示效果。

（三）环境设计

大屏幕拼接系统应综合考虑电源、网络、温度、湿度、光线、承重以及消防等一系列问题。电源应采用AC 220V并具有保护接地线的三眼插座，按拼接单元数量配置插座数量。电源电压要稳定、可靠，原则上要求配置不间断电源UPS设备进行冗余供电；网线直接安装在大屏幕拼接液晶拼接屏控制器位置，温度、湿度环境控制上要求配备空调，保障工作环境温度控制在18～25度，湿度控制在低于60%的水平，保持房间干净、防尘，避免阳光直射，并尽可能远离消防喷头，采用喷雾灭火剂灭火。

由于拼接屏具有一定的物理重量，在位置选择上应考虑墙面和墙体问题，墙面承重要按200Kg/m2以上计算，实心墙体可以直接采用壁挂方式，空心墙体则应安装机柜提供支撑作用。

目前，用于大屏幕拼接系统的拼接控制技术，控制方式使用分布式控制技术，各子系统间采用高速网络连接，并通过服务器实现整个系统的统一管理与控制。分布式控制技术处理能力非常强，通过相应功能模块的添加，可使系统不受PCI总线带宽、插槽数量和CPU速度等的制约，能控制更多台显示单元组成的大屏幕，系统输入信号的分辨率与数量理论上也没限制。

为给调度工作人员提供最佳的观看条件，其观看区域的位置，宜满足调度工作人员仅需转动眼睛即可看清所有显示内容。例如，调度大厅的显示单元按照4层考虑，底座高度按照2000mm考虑，大屏观看视角≤25°时为最佳视角，可以计算出控制台距大屏幕的最近距离L。如3.22大屏幕拼接系统视角图所示。

图3.15 大屏幕拼接系统视角图

大屏幕拼接系统显示单元的品质直接影响到整个拼接墙的效果，采用不同类型的显示单元得到的结果会大不相同。目前在大屏幕拼接市场中，根据性价比，主要有三种主流技术，即LED拼接、液晶（DID、LCD）和背投（DLP），三种技术各有特点，各有优势，目前已广泛运用到政府部门、广播电视、监控指挥中心、娱乐场所等各行各业。

（四）LED拼接显示屏系统

按使用场合分：主要分为室内LED显示屏，户外LED显示屏和半户外LED显示屏。室内LED屏清晰度较高，亮度较柔和，不具有防水功能，主要应用在观察距离较近，环境光线较暗的室内场合。户外LED屏分辨率较室内LED屏低，但亮度大，防水防风，主要应用在观察距离较远，环境亮度较高的户外场合。半户外显示屏在显示效果上与户外显示屏一致，但不具备防水防风的功能只能安装在室内或有防水设施环境供户外的人观看。

按颜色分：LED显示屏按颜色分：主要有单色LED显示屏，双色LED显示屏和全彩LED显示屏。其中单色LED显示屏又分为红色LED显示屏、绿色LED显示屏、蓝色LED显示屏、黄色LED显示屏、白色LED显示屏、紫色LED显示屏和粉色LED显示屏。双色LED显示屏又分为红绿双色LED显示屏和红蓝双色LED显示屏，配以灰度的控制，也可以产生炫彩的效果。

按规格分：室内单双色LED显示屏是按像素点的直径划分规格，目前主要有P2.5、P2.8、P3.75、P4和P5这等规格。户外和半户外LED显示屏以及全彩屏是按像素点之间的中心距划分规格，主要有P1.25、P2.5、P3、P4、P5、P6、P7.62、P8、P10、P12、P16、P20、P25等。点距越大分辨率越低，适合的观察距离也越远。目前点距小于10mm的全彩屏主要用于室内场合，封装采用表贴三合一的方式，清晰度更高；而点距大于10mm的全彩屏主要用于室外场合，封装采用直插三拼一。

LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用电脑控制，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，图文并茂。还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。简单地讲LED显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元（单元显示板或单元显示箱体）构成屏体，再加上一套适当的控制器（主控板或控制系统）。所以多种规格的显示板（或单元箱体）配合不同控制技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏，以满足不同环境，不同显示要求的需要。

LED组织构造

1.金属框架

室内屏一般由铝合金（角铝或铝方管）构成内框架，搭载显示板等各种电路板以及开关电源，外边框采用茶色铝合金方管，或铝合金包不锈钢，或钣金一体化制成。室外屏框架根据屏体大小及承重能力一般由角钢或工字钢构成，外框可采用铝塑板进行装饰。

2.显示单元

这是显示屏的主体部分，由发光材料及驱动电路构成。室内屏就是各种规格的单元显示板，室外屏就是单元箱体。

3.主控制仪

作用是将输入的RGB数字视频信号缓冲，灰度变换，重新组织，并产生各种控制信号。

4.开关电源

用途是将220V交流电变为各种直流电提供给各种电路。

5.传输电缆

主控仪产生的显示数据及各种控制信号由双绞线电缆传输至屏体。

6.扫描控制板

该电路板的功能是数据缓冲，产生各种扫描信号以及占空比灰度控制信号。

7.专用显示卡及多媒体卡

LED全彩屏专用显示卡除了具有电脑显示卡的基本功能外，还同时输出数字RGB信号及行。多媒体卡除了以上功能外还可将输入的模拟Video信号变为数字RGB信号（即视频采集）。

8.其他信息源及其外设

包括电脑、电视机，DVD/VCD机，摄录像机及切换矩阵等。

LED同步全彩显示屏系统框图。如图3.16 LED同步全彩显示屏系统框图所示。

图3.16 LED同步全彩显示屏系统框图

（五）DID液晶大屏拼接系统

液晶拼接屏，又称DID拼接屏（Digital Intelligence Display数字智能显示）、LCD拼接屏（Liquid Crystal Display液晶显示器）。

液晶拼接屏既能单独作为显示器使用，又可以拼接成超大屏幕使用。根据不同使用需求，实现可变大也可变小的百变大屏功能：单屏分割显示、单屏单独显示、任意组合显示、全屏液晶拼接、双重拼接液晶屏拼接、竖屏显示，图像边框可选补偿或遮盖，支持数字信号的漫游、缩放拉伸、跨屏显示，各种显示预案的设置和运行，全高清信号实时处理。

液晶拼接是完整的成品，即挂即用，安装就像搭积木一样简单，单个或多个液晶拼接屏的使用及安装都非常简单。液晶拼接四周边缘仅有3.5mm的宽度，表面还带钢化玻璃保护层、内置智能温控报警电路及特有的“快散”散热系统。应有尽有，不仅适应数字信号输入，对模拟信号的支持也非常独到，另外液晶拼接信号接口多，利用DID液晶拼接技术实现了模拟信号与数字信号可以同时接入，最近的一种BSV液晶拼接技术还可以实现3D智能效果。液晶拼接系列产品采用独有的以及世界最前沿的数字处理技术，让用户真正体验全高清大屏幕效果。

液晶拼接墙既可以采用小屏拼接、也可以采用大屏拼接，拼接可任意组合（M×N），更可以采用BSV液晶拼接技术实现积木式、球星安装。根据不同的客户对拼接系统提出的系统规模、尺寸和应用要求，选择合适的产品和拼接方式，提出具体实施方案，满足系统的应用需求。

通过RS-232通信接口来控制图像控制器来实现任意组合显示模式的切换、信号的切换等。

可以根据用户对输入信号的要求，选择不同的视频处理系统，实现VGA、复合视频、S-VIDEO、YPBPR/YCBCR、DVI/HDMI信号、IP网络信号的输入，满足不同使用场合、不同信号输入的需求。可以通过控制软件，实现各种信号的切换、拼接成全屏显示、任意组合显示、图像拉伸显示、图像漫游显示、图像叠加显示等。

DID液晶拼接墙所用的拼接单元采用工业级的韩国三星DID液晶专用屏，拼接单元可一天24小时一年365天连续工作，拼接单元具有可靠性、稳定性高等特点，以保证系统稳定可靠地运行。由于低功耗、重量轻、寿命长、无辐射等特点，使得液晶拼接墙可靠性极高。

数字网络型超窄边智能液晶拼接系统遵循开放系统的原则，系统除了可以直接接入VGA、RGB、视频信号外，还应可以接入网络信号、宽带语音等，能随时对各类信号进行切换及动态综合显示，给用户提供一个交互式平台，而且支持二次开发；系统应有增加新设备和新功能的能力，使得硬件扩充变得非常简单。同时，软件也只需要进行扩容和升级就可以满足要求，而不必修改源程序。系统硬件和软件部分都能够方便的“与时俱进”。

BSV独创的DID（Digital Information Display）面板技术成为显示产业瞩目的焦点。DID面板的革命性突破在于超高亮度、超高对比度、超耐用性以及超窄边应用，解决了液晶显示应用于公共显示和数字广告标牌的技术障碍。一般来说，电视或电脑所用液晶屏的亮度只有250～300cd/㎡，采用DID面板的液晶屏幕亮度则高达1500 cd/㎡，对比度高达10000∶1，比传统电脑或电视液晶屏要高出一倍，是一般背投的三倍。因此，采用DID面板的专业液晶显示器即使是在户外的强光照射下也清晰可见。

与TV和PC液晶屏相比，LCD液晶屏拥有更高的亮度。TV或PC液晶屏的亮度一般只有250～300cd/㎡，而DID、LCD液晶屏的亮度可以达到700 cd/㎡（46″）。高对比度 DID 液晶屏具有3000∶1（46″）对比度，比传统PC或TV液晶屏要高出一倍以上，是一般背投的三倍。

1.液晶拼接屏的优点

（1）图像处理技术先进

可使低像素图像在全高清显示屏中清晰再现；去隔行处理技术，消除闪烁；去交错算法，消除“锯齿”；动态插值补偿、3D梳状滤波、10位数字亮度以及色彩增强、自动肤色校正、3D运动补偿、非线性缩放等多种国际领先技术处理。

（2）更好的彩色饱和度

目前普通CRT的彩色饱和度只有50%左右，而DID、LCD可以达到92%的高彩色饱和度，这得益于为产品专业开发的色彩校准技术，通过这个技术，除了对静止画面进行色彩校准外，还能对动态画面进行色彩的校准，这样才能确保画面输出的精确和稳定。

（3）更宽的视角

PVA（Patterned Vertical Alignment）技术即“图像垂直调整技术”，利用这种技术，可视角度可达双178°以上（横向和纵向）。

（4）可靠性更好

普通液晶屏为电视，PC显示器设计，不支持日夜连续使用，专业液晶屏为监控中心、展示中心设计，支持在7×24小时连续使用。

（5）纯平面显示

LCD是平板显示设备的代表，是真正的纯平显示器，完全无曲率大画面，无变形失真。

（6）超薄窄边设计

DID、LCD拼接单元凭借独特的设计和精湛的制造工艺，其边框结构与以往的DID拼接单元产生了质的飞跃：STI-460ADHDID拼接单元左边及上边框厚度为4.3mm；右边及下边框厚度为2.4mm；综合拼接边框厚度仅仅7mm左右，能为拼接用户带来完美的视觉享受。

（7）亮度均匀，影像稳定不闪烁

由于LCD每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，而不像CRT那样需要不断刷新像素点。因此，LCD亮度均匀、画质高而且绝对无闪烁。

（8）拼接方式可选

DID液晶拼接墙的拼接数量可任意选择［行（m）×列（n）］，屏的大小亦有多种选择，以满足不同使用场合的需求；灵活多变的拼接显示组合功能；可根据不同用户的要求进行个性化设计，选择单屏显示、整屏显示、任意组合显示、图像漫游、图像叠加等功能。

（9）先进的屏幕参数高校功能

针对DID液晶拼接幕墙使用液晶屏和驱动电路可能存在参数不一致问题，DID液晶拼接墙系统具有亮度、对比度、色度、白平衡的调整功能，调试后，参数自动保存，从而保证了整幅拼接屏幕的色彩一致性和亮度的均匀性。

（10）环保健康

与背投式（包括CRT背投、DLP等）拼接墙相比，LCD、DID液晶拼接墙发热量小、无辐射、无闪烁、不伤眼、不含有害物质（如铅、汞、镉和铬等），是新一代的环保健康拼接墙。

（11）美观的墙体结构

DID拼接墙的机柜厚度仅为180mm，采用全钢结构，坚固牢靠，拼接屏嵌入式安装，简单方便，整体结构紧凑，节省空间。

（12）120Hz倍频刷新频率

DID、LCD产品的120Hz倍频液晶显示技术，能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊，增强图像的清晰度和对比度，使画面更清晰，人眼长时间观看也不易疲劳。

（13）更长使用寿命

普通的NB、PC及TV使用的LCD液晶屏其背光源的使用寿命为1万至3万小时，而DID、LCD液晶屏背光源的使用寿命均可达6万小时以上，这就确保了拼接显示屏使用的每片液晶屏在长时间使用后的亮度、对比度和色度的一致性，并且确保显示屏的使用寿命不低于6万小时。液晶显示技术没有任何需要定期更换的耗材设备，所以维护、维修成本极低。

可以根据用户对输入信号的要求，选择不同的视频处理系统，实现VGA、复合视频、S-VIDEO、YPBPR/YCBCR或DVI信号输入，满足不同使用场合，不同信号输入的需求。可以通过控制软件，实现各种信号的切换、拼接成全屏显示、任意组合显示、图像拉伸显示、图像漫游显示、图像叠加显示等。

2.液晶拼接屏的维护与保养

液晶面板的污迹大体分为两种，一种是因为日积月累所粘留的空气中的灰尘，另一种是使用者在不经意中留下的指纹和油污。液晶屏的安装有两种情况，第一种是厂商在液晶屏外面还加上了一层保护层，比如透明的硬塑料等，这样我们的手指以及灰尘等实际上不会接触到液晶屏本身，只要注意其表面卫生便可；第二种也是最为常见的便是液晶屏直接裸露在外，任何外界物质都可以轻易直接接触到液晶屏表面，这时，我们在清洁保养液晶屏时，就必须多加小心。首先需要注意的是，液晶屏的表面看似一片坚固的黑色屏幕，其实在这层屏幕上厂商都会加上一层特殊的涂层。因此我们在清洁时，千万不可随意用任何碱性溶液或化学溶液擦拭屏幕表面，否则的话，可能会溶解掉那层涂层，使得显示效果变差。

几个液晶拼接屏的保养误区：

误区一：用软布、眼镜布、或纸巾来擦拭液晶屏幕，这样很容易划伤“娇气”的液晶屏幕。对于灰尘，我们首先可以用吹气的方法将其吹掉，剩下的灰尘颗粒可以使用专用的液晶擦拭布在液晶面板上轻轻擦拭。一般来说指纹和油污并非如前者那样容易清除，但是如果使用专用的液晶擦拭布，这也很容易解决，因为专用的液晶擦拭布采用的是特殊纤维，具有比一般高档眼镜布要好得多的擦拭效果，而且柔软不会擦伤屏幕，同时还具有消散静电的功能，防止灰尘进一步的吸附。

误区二：用清水清洁液晶屏幕，液体极易渗入液晶屏幕或者数码相机内部，这样非常容易造成设备电路短路，从而烧坏昂贵的数码相机。何况对于指纹和油污，清水根本无能为力，更多的情况下是越擦越花。

误区三：用酒精和其他一些化学溶剂清洁液晶屏幕，一般来说，酒精是一种常用的有机溶剂，可以溶解一些不容易擦去的污垢，如果偶尔用来清洁数码相机的外壳，也许没什么不良影响。但一定不要用酒精来清洁液晶屏，一旦使用酒精擦拭显示器屏幕，就会溶解这层特殊的涂层，会对显示效果造成不良影响。

3.液晶拼接屏的尺寸规格

就目前的市场而言，窄边框产品已经成为历史，超窄边框是目前市场的主流形式，更有像无边框、无拼缝的方向发展。

（六）DLP背投拼接屏系统

DLP是（Digital Light Processing数字光处理），这种技术是先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。从DLP的技术原理上来说，它具有最少的信号噪声、精确的灰度等级、较高的反射率、无缝图像显示、高可靠性等优势。DLP拼接屏由多个背投显示单元拼接而成，其最主要的特点是拼缝小，可以控制到0.5毫米以内，大家都叫它“无缝”拼接，这也是其他两大技术LCD和PDP所不能及的。由于它的这些优势，近几年来电视台流行使用DLP拼接屏作为演播室的背景，CNN、BBC、SKY、CCTV等知名大电视台在使用后都取得了非常出色的节目效果。

随着技术的发展，得益于LED光源的加入，目前DLP拼接屏已经解决了频繁更换灯泡、功耗大、散热量高等一系列问题。采用了LED光源之后的DLP拼接屏，不仅在使用寿命和功耗上得到了较大的突破，在色彩方面也有了革命性的改变，让DLP拼接屏继续保持着市场领先的优势。

DLP拼接屏优势

1.拼接缝隙小

目前，使用钛合金针缝合技术能使拼接缝隙缩小至0.2毫米以内，同时通过连接板设计能够保证屏幕在热胀冷缩时不变形，为整个屏幕提供了优质的图像几何形状与锐利度。

2.均匀性高

通过集成专有的亮度与颜色传感器，持续测量屏幕墙的颜色与亮度并在投影模块间沟通，自动匹配全白、全黑及两者间全部灰级亮度和全部显示模块颜色，并保持整个显示屏灰级相同，从而实现了多屏拼接下图像的长期一致性。

3.色温需可调节

和LED显示屏一样，DLP拼接屏的色温需保持与演播室内灯光色温一致，保证图像色彩的真实还原。

4.演播室灯光要控制好

DLP拼接屏相对于其他显示屏来说，亮度比较低，这就需要控制好演播室的灯光，避免有灯光直射到屏幕上。使用了带20°格栅的冷光源灯具，有效地将射到屏幕上光的照度控制在100Lux以内，又保证了主持人面光的照度能达到800～1000Lux，获得了满意的效果。

5.光源需有高安全性

电视直播的互动性越来越强，对背景的安全性要求也越来越高，DLP拼接屏的单个屏体尺寸都较大，如果光源出现问题，导致黑屏，对这个节目乃至一个台的负面影响都会很大。所以需要使用双灯热备份或带冗余的LED模块来作为光源。

6.保证良好的散热，还要控制好噪声

UHP灯泡和LED光源在工作时都会产生很大的热量，它的散热是保证光源寿命和正常工作的重要环节，先进的液冷技术能使冷却效率更高，噪声更小，还要注意保持良好的环境温度，在关机时也不能立即切断电源，要让冷却系统继续运行一段时间，使光源充分冷却后再切断电源，这对光源起到良好的保护作用，使之工作时能有最佳的表现。

DLP拼接屏是演播室背景的一大变革，但是由于它对灯光的要求较高，不适合在大型综艺节目中使用，适合在中小型演播室中做新闻、访谈、现场连线、天气预报等类型的节目。

六、视频监控智能的运维管理

传统依靠人工进行定期巡检和故障排查的运维保障方式，存在运维成本高、自动化程度低，风险隐患多等问题，已不能很好地适应业务快速发展的需要。因此，必须通过运维管理智能化和自动化，适应多变的业务需求，提升运维保障水平和服务质量。

（一）同步自动采集，梳理视频资产与配置

运维平台通过与视频监控系统的无缝对接，实现监控数据同步，同时提供自动发现、数据导入、信息录入等信息采集的方式，通过数据清洗并调和来自各个数据源的配置数据，建设资产配置库。

（二）集中监控管理，达到可视化智慧展现

通过对视频监控系统的集中监控，定期对视频前端设备和视频质量（视频摄像头、卡口）、传输网络（光端机、光纤收发器、CPE和光纤链路等）、基础设备（主机/虚拟机、NVR、IP-SAN等存储设备、安全设备、数据网络、机房动力、业务应用系统等）进行可用性和健康度等自动检测和巡更，通过对各种资源的网络拓扑、机房管理、物理位置、业务服务和GIS地图的图形化建模、可视化展现。全网安防设备统一运维管理，各类统计报表评估安防系统态势，实时评估系统防护状态，故障和维修实时监管。

（三）统一GIS展现，精确定位智能化呈现

通过GIS统一展现各部门的机房中心的图层和各机房连接情况，以及摄像机、光端机、光纤收发器、CPE、立杆、设备箱、井盖等各种前端设备图层和网络连接线路，直观展现各种设备部署情况以及关联关系。另外，对摄像机、光端机、光纤收发器、CPE和机房等各种设备状态进行实时的展现和查看，并且可以对视频质量、设备告警情况、资产情况、运维管理情况、计费情况和考核评估情况等基于地图的智能化统计分析和呈现。

（四）智能分析监测，实现自动化告警及处理

通过成像巡检技术，平台对前端设备的成像质量检查并分析，结合网络状态、设备的运行状态、设备关键指标、以及设备内软件运行指标等智能化分析技术。另外，利用实时数据总线和高速事件处理算法，系统每分钟能处理几千条告警事件，事件经过标准化、过滤、归并、关联分析等过程最后形成准确的告警信息。可利用系统提供的事件规则处理语言，以实现更灵活的事件处理规则及扩展。通过告警规则定义的可视化界面，帮助技术人员优化统一事件平台告警处理规则，提高告警的自动化识别和关联分析能力。从而对设备故障的具体原因、设备间的关联关系、故障影响范围等进行智能分析和定位。