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GQY信息可視化綜合顯示系統在軌道交通行業的應用

[投影之窗專題報道] 信息化是當今世界經濟社會發展的必然趨勢，已經成為推動人類社會高速發展的強大動力，成為各個國家實現現代化的重大發展戰略。信息技術帶動了軌道交通整體技術迅猛發展，成為軌道交通發展的戰略制高點和現代化的主要標志。在軌道交通解決城市交通問題、提升城市整體形象的同時，它的安全性也是眾人關注的焦點。可視化信息系統是整個軌道交通運行體系中的重要部分，也是人機界面直接控制和保障軌道交通安全的第一屏障。

當前軌道交通是中國公共交通的一個重要組成部分，包括鐵路、地鐵、輕軌、有軌電車和磁懸浮列車等多種形式，隨著中國軌道交通建設步伐的不斷加快，不久我國將成為世界上軌道交通擁有里程最多的大國，對可視化信息管理的需求也迅速膨脹。

軌道交通是一個涉及部門眾多、運營組織復雜的大系統，需要集中上屏顯示的各業務子系統主要為：SCADA(電力監控)系統、BAS(環境與設備監控)系統、CCTV(電視監控)系統、FAS(防災報警)系統、ATS(列車自動行車監控)系統及SIG(信號)系統等。

GQY作為可視化信息管理的專家，其首創數字拼接大屏顯示系統，提供軌道運營圖形化實時動態信息顯示，開發整合出最先進的軌道交通可視化信息系統解決方案。構筑了軌道交通安全運營、業務調度的綜合顯示調度平臺，解決了各業務系統之間的信息匯總，大大提高了軌道交通運營調度指揮的工作效率。同時面對突發事件，能夠有效利用豐富的業務支撐系統、直觀的可視化業務信息，快速獲取準確信息和迅速做出正確決策，處理應急事件。

    可視化運營指揮調度系統綜合顯示大屏幕系統

    1.軌道交通可視化管理應用需求

    軌道交通可視化系統作為一個綜合信息顯示平臺，集成了多個子系統的集中顯示控制功能。不但能夠7×24小時實時顯示整條線路運行動態，而且能夠時刻掌握全線設備運行狀態，保障列車的行車安全。軌道交通可視化系統面向的操作對象主要是運營部門的行調、電調、環調、維調和值班調度人員。在控制中心要求對整個線路各個站點管轄范圍內設備運行狀態、故障情況進行監視，并向各個站點發布指令，統一指揮、協調，并能根據可視化信息及時處理各種突發事件。

   由于軌道交通各種業務應用系統支持不同的信號接口，比如：電力監控SCADA系統支持RGB信號、電視監控CCTV系統支持模擬視頻信號、列車行車監控ATS系統服務器支持網絡信號，這就要求軌道交通可視化系統必須能夠同時支持RGB信號、網絡信號、視頻信號等。

    2.GQY可視化系統整體解決方案

    為了進一步提高軌道交通運營管理水平，針對軌道交通運營調度業務應用需求，遵循分散控制、集中管理的設計原則，GQY研發設計出由中央級路網控制中心到線路控制中心的全套可視化解決方案。目前已經在鐵路、地鐵、輕軌的控制室廣泛應用。

    GQY可視化系統采用先進的并行圖像處理技術，多通道系統架構，支持SCADA系統和ATS系統超高分辨率圖像，支持高清數字視頻、海量數字視頻接入并兼容傳統模擬復合視頻、RGB信號等多種信號。GQY獨創的信號傳輸多通道冗余設計，能夠保證整套系統7×24小時不間斷工作。

目前成功案例有：廣州地鐵應急平臺、天津輕軌調度指揮中心、上海地鐵控制中心、北京地鐵小營控制中心、城際快速廣佛線等。

    GQY可視化系統主要由圖像顯示系統、圖像處理系統及應用管理軟件系統三個主要部分組成：

    圖像顯示系統：專業模塊化投影箱體和光學屏幕板設計,可任意搭建M×N組合顯示系統；投影單元采用先進的DLP顯示技術，可實現全數字信號傳輸，從而具有超強的抗干擾能力；采用高效率冷光源UHP燈泡提供業內領先的雙燈熱耦合技術，可實現雙燈無縫切換，也可同時工作滿足不同場合應用需求；采用LED光源，擁有長達6萬小時使用壽命，維護成本大大降低；擁有全系列的顯示屏幕：樹脂幕、復合玻璃幕、黑色純玻璃幕，可供自由選擇。

    圖像處理系統：主要設備包括多屏拼接控制器、矩陣、分配器等,負責將外圍的信號提供給顯示屏系統進行顯示；GQY具有傳統的總線式信號處理和最先進的高速圖像處理技術，具有支持不同業務應用系統的信號接口接入能力；針對軌道交通行業多類信號特點，從最經濟實用的角度，GQY推出了自主研發的IPW6000系列多屏拼接控制器采用高總線帶寬設計，通過配置計算機信號采集卡、視頻信號采集卡以及DVI輸出卡，實現信號的采集和輸出,支持RGB、模擬視頻、網絡等信號接入，可以直接運行高分辨率的信號系統；能夠實現在整墻上任意位置、任意大小開窗顯示各種信號圖像。

    應用管理軟件系統：GQY自主研發的應用管理軟件可以靈活地控制大屏幕顯示系統所有硬件設備，并靈活操作；用戶可以自由設置分權限分區域控制，以滿足不同業務系統的應用需求，互不干擾；所見即所得的虛擬屏技術，能實時反饋信息在大屏幕上的顯示情況；NED網絡拓展軟件技術，可以很輕松的把工作站上有限的顯示分辨率拓展成高分辨率的虛擬顯示屏，并通過網絡通道在大屏幕顯示屏上的任意位置顯示；可以提供SDK包，支持二次開發。

    軌道交通可視化管理顯示需求與解決方案

    1.多種應用系統集中接入、統一顯示及分區管理

    GQY多屏拼接控制器與圖像管理軟件，均支持Windows、UNIX操作系統，支持網絡環境，遵循TCP/IP及X11協議，通過以太網接口支持網絡、RGB、模擬視頻等信號集中接入，從而將全線行車、電力、環控等常規系統運行狀態及各站的CCTV視頻監控，都集中接入到控制室并顯示在大屏幕上指定區域。

    GQY多屏拼接控制器能夠驅動整個投影陣列的超大分辨率疊加，實現整個投影陣列各路信號的組合顯示，支持幾百萬甚至兆萬級的顯示像素。全屏可作為統一邏輯屏形成一個超大桌面，同時，全屏可任意分配多個虛擬功能區，通過圖像管理軟件設置不同權限從而使各個專業人員獨立控制本應用區域的內容顯示。用戶如遇應用改變，只需通過使用簡單界面設置即可改變分區的屏數，無需物理改變接線。切換操作方便、快捷。

2.超大面積高分辨率實時動態顯示

軌道交通控制中心集實時信息收集、傳遞、處理、顯示于一體，用戶多種應用系統上屏顯示信息多為二維、三維動態高分辨率圖像，其顯著特點是：信息量大、實時顯示處理要求高、應用系統要求能以開窗方式在任意位置進行顯示、移動、縮放和切換。

GQY可視化管理系統，可采用多屏拼接控制器直接運行ISCS系統、SIG系統等圖形應用系統客戶端軟件，通過TCP/IP協議連接到各應用系統服務器，獲得圖形顯示數據；也可采用X11協議，通過網絡將ISCS、SIG等應用系統遠程顯示客戶端軟件畫面，利用底圖加速服務器，直接可生成億萬級像素超高分辨率矢量應用圖形；還可采用應用服務器方式，使各類應用系統在各自應用服務器上形成超高分辨率圖像，并通過圖像通道傳輸給多屏拼接控制器直接顯示，滿足各類應用系統超大分辨率的高速顯示要求。

    軌道交通可視化管理顯示信號解決方案

    信號系統（SIG）中列車自動行車監控系統（ATS）顯示功能及顯示方案

    軌道交通信號系統是保證列車運行安全，實現行車指揮和列車運行現代化，提高運輸效率的關鍵系統，由列車自動控制系（Automatic Train Control，簡稱ATC）組成。ATC系統共分三個子系統。三個子系統通過信息交換網絡構成閉環系統，實現地面控制與車上控制結合、現地控制與中央控制結合，構成一個以安全設備為基礎，集行車指揮、運行調整以及列車駕駛自動化等功能為一體的列車自動控制系統。

    其中ATS系統由控制中心、車站、車場以及車載設備組成。ATS系統在ATP系統的支持下完成對列車運行的自動監控，實現以下基本功能：

1.通過ATS車站設備，能夠采集軌道旁及車載ATP提供的軌道占用狀態、進路狀態、列車運行狀態以及信號設備故障等控制和監督列車運行的基礎信息。

2.根據聯鎖表、計劃運行圖及列車位置，自動生成輸出進路控制命令，傳送至車站聯鎖設備，設置列車進路、控制列車停站時分。

3.列車識別跟蹤、傳遞和顯示功能。系統能自動完成正線區段內列車識別號（服務號、目的地號、車體號）跟蹤，列車識別號可由中央ATS自動生成或調度員人工設定、修改，也可由列車經車—地通信向ATS發送識別號等信息。

4.列車計劃與實際運行圖的比較和計算機輔助調度功能。能根據列車運行實際的偏離情況，自動生成調整計劃供調度員參考或自動調整列車停站時分，控制發車時間。

5.ATS中央故障情況下的降級處理，由調度員人工介入設置進路，對列車運行進行調整，由ATS車站完成自動進路或根據列車識別號進行自動信號控制，由車站人工進行進路控制。

6.通過顯示終端，能對軌道區段、道岔、信號機和在線運行列車等進行監視，能在行調工作站上給出設備故障報警及故障源提示。

    ATS系統的三種顯示方式：

    在軌道交通調度指揮中心，整個大屏顯示系統以ATS列車自動監控系統為主要人機界面，其全局信號顯示方式經歷了三個階段：第一階段：傳統的馬賽克表盤顯示方式，操作困難，顯示不夠靈活；第二階段：計算機顯示終端顯示方式，往往因為分辨率不夠導致無法完整顯示整個系統；第三階段：大屏可視化系統顯示方式，可滿足超大分辨率圖像的高速顯示。

    GQY采用最先進的大屏可視化系統顯示方式如下：

    針對Windows平臺：基于TCP/IP協議和RJ45網絡接口，GQY通過NED網絡拓展軟件，可以很輕松的把工作站上有限的顯示分辨率拓展成高分辨率的虛擬顯示屏，并通過網絡通道在大屏幕顯示屏上的任意位置顯示，極大的提升了工作站顯示分辨率受物理顯卡限制的性能。

針對UNIX平臺：基于X-WINDOW的X11協議標準和RJ45網絡接口ATS系統應用軟件利用UNIX系統X11協議進行信息傳輸，并且利用UNIX系統顯示重定向的功能在大屏幕上實時顯示，為保證ATS系統的正常顯示，在可視化管理系統的應用環境提供一個X-SEVER界面。X-client（ATS服務器端）端以GUI遠程方式在X-server端（多屏拼接控制器）顯示。在這種結構中，工作站安裝X-client端，負責信息的獲取和提供，而在多屏拼接控制器安裝X-server端，負責信息的顯示。

    綜合監控系統（ISCS）信息顯示功能及顯示方案

    ISCS系統是對軌道交通線路中所有電力和設備進行監控的按控制中心、車站兩級分層分布式計算機集成系統。它包含了內部的集成子系統并與其他專業自動化系統互聯，實現信息共享，促進軌道交通高效率運營及集約化控制，并提高應對突發事件的能力。

    ISCS系統的監控范圍（部分）：

    電力監控--包括變電所綜合自動化、OCC電力調度
    設備監控--車站與區間通風空調、給排水、照明、 OCC環控調度
    火災報警設備--運行信息和故障信息采集、故障報警

    針對ISCS系統的顯示要求，GQY提出了與ATS系統相同的顯示解決方案，對于存在高分辨率應用顯示需求的系統，提出了網絡＋虛屏的顯示解決方案；對于低分辨率顯示要求的系統，則提出了多通道冗余顯示方式的方案。

    GQY可視化管理系統，不但支持ISCS（FAS、BAS 、SCADA）動態顯示畫面通過網絡和數字信號方式接入，而且具有緊急事件優先觸發的功能，在設備發生故障時，大屏幕上與此設備相應的圖像將發生變化(例如圖像改變顏色或閃爍)以顯示故障已發生，操作員可以在工作站查詢有關設備的故障報警等。

    電視監控系統（CCTV）圖像顯示功能及顯示方案

    CCTV包括公安監控、運營監控和設備監控。其中設備監控包括變電所、控制室、弱電綜合機房等場所監控；運營電視監控，有利于實現突發事件時攝像機的聯動控制。視頻信號一般存在模擬復合視頻信號和數字視頻信號并存，并采用不同的編碼格式，如客流監控采用MPEG-2、設備監控采用MPEG-4，以獲得較好的動態效果兼顧較小的視頻圖像傳輸帶寬。

    GQY可視化管理系統集成數字流媒體技術，幾乎能支持目前國內外所有ＩＰ視頻流格式包括H.264、MPEG-2/4等標準壓縮編碼格式和高清（720P/1080P等）壓縮編碼格式，對于用戶自定義的協議或其他壓縮編碼格式信號，用戶只需提供壓縮編碼協議或其SDK開發包，其開放平臺即可加入。
模擬信號的接入：可以通過內置和多屏拼接控制器直接輸入形成冗余，提升系統的穩定型和應用靈活型。

    數字IP流媒體信號的接入：通過多屏拼接控制器，數字IP流媒體信號直接接入GQY可視化管理系統，無需外部解碼設備，直接接入大屏顯示，降低了信號反復切換的過程，極大的簡化了系統的接線復雜程度，提升了系統的穩定性和故障排除困難。采用分類分組目錄管理大規模信號輸入，面對成千上萬的輸入信號，能任意創建目錄對其進行分類管理，使其一目了然，并能對輸入信號進行快速自動檢索，實現信號直接上屏及其參數調節。

公司簡介

GQY集團——專業視訊領域的開拓者、領先者，全球領先的可視化信息系統解決方案專家，深交所上市企業(股票代碼：300076)；集團成立于1992年，第一家推出了可視化大屏拼接顯示系統——大屏幕背投組合顯示系統。
創建二十年來，一直堅持以振興民族工業為己任，以科技創新為發展動力，堅持"市場創新、技術創新、服務創新"，已經成為中國大屏幕領域最具實力和規模，集產品研發、系統集成、市場銷售和售后服務為一體的高新技術企業。
2011年，GQY集團的新型科技園區在杭州灣開發區落成，該園區坐落在浙江省杭州灣跨海大橋南岸，占地面積約20萬平方米，將成為行業內規模最大、設施一流的世界級生產研發基地，繼續引領大屏產業發展。
作為中國大屏幕行業的開拓者、先行者和市場培育者，GQY可視化顯示系統已在超過2000項工程中成功使用，涉及公安、軍隊、交通、能源、城管、應急、電力、水利等數十個領域。通過這些工程不但提升了技術，也積累了豐富的經驗，從而可以持續不斷地為可視化信息系統提供最先進的解決方案和最尖端的可視化技術。
GQY秉承"為您創造優質"的服務理念，已在全國二十多個城市分別設立辦事處及服務機構，并設立了行業拓展部為各個行業提供最專業的服務，構建完全本地化實時響應的專業服務網絡；產品市場占有率一直國內領先，成為當之無愧的行業領跑者，并創造了一系列具有劃時代意義的標志工程。
網址：www.gqy.com.cn 聯系電話：021-61002001-455。

GQY信息可視化綜合顯示系統在軌道交通行業的應用