指挥中心施工设计方案.docx
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指挥中心施工设计方案
交通巡逻警察总队
交通指挥系统改造项目
设
计
方
案
建设单位：
市公安局
设计单位：
***********
二〇一四年八月
一、项目概述
（一）项目名称
项目名称：
交通巡逻警察总队交通指挥系统改造设计
（二）建设单位
项目建设单位：
市公安局
（三）项目背景
市公安局交巡警总队交通指挥系统自2005年建成投入使用以来，承担了全市交通指挥调度、应急处置、警令发布、情报信息采集、分析、应用等任务，是总队领导指挥调度、会议决策的重要依托和平台，在全市道路交通信息的发布、交通秩序的维护、交通安全管理的指挥协调、交通警情的快速处置等方面发挥了重要作用。
交通指挥系统经过8年长期7*24小时不间断运转，各类设备、线路老化严重，存在较大安全隐患，且现有设备、系统性能落后，以至很多现代先进的交通管理技术手段在应用上无法得到有力支撑。
特别是设备老化问题，由于部分设备已经停产，一旦损坏就无法维修，将导致相关应用系统瘫痪，进而严重影响总队指挥中心工作的正常运转。
为保障交通指挥系统的正常运行，杜绝安全隐患，提升交巡警总队指挥中心交通管理和应急指挥调度能力，急需对现有交通指挥系统进行改造设计。
交通巡逻警察总队交通指挥系统改造设计考虑未来5-10年业务发展需要，建设与其功能相适应的各类交通科技管理应用系统，实现指挥中心的核心功能，提高市道路交通管理控制水平；完善重总队交通指挥系统功能，使交通科技应用规模化、系统化，发挥智能交通业务大数据处理对指挥调度的支持作用，实现资源共享优势，使交通管理水实现平跨越式提升，大幅提高城市道路交通运行效率；同时为工作人员创造一个良好的工作环境，并提供一个充分展现现代化管理水平的窗口。
（四）项目容
项目的建设任务包括以下几个方面：
1、指挥中心显示系统
●DLP拼接屏显示系统
●DID拼接屏显示系统
●交互式触摸屏系统
2、指挥中心环境改造
●装修系统工程
●电气及灯具系统
●防雷接地系统
●新风及空调改造系统
●网络布线系统
●动力环境监控系统
●视频、门禁系统
●办公辅助系统
●消防改造系统
3、电视会议系统
4、UPS不间断电源系统
●中心信息机房新增UPS不间断电源系统
●原有UPS系统及配电系统改造
5、指挥中心搬迁、过渡
以上设计容包括进行实际的现场勘测、调查、实施方案设计、施工图设计、指挥中心布置图和效果图设计、投资预算明细书编制、施工招标技术方案编制、项目实施技术交底及工程开始施工至竣工验收合格及质量保修阶段的配合与指导，施工过程中设计变更的设计及审核，参与项目验收。
（五）设计目标
在严格遵循《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》、《公安部指挥中心系统建设技术规》和《公安局交警交通管理指挥中心系统建设规划》、《公安交通管理综合应用平台建设实施方案》要求的基础上，充分结合市现有城市道路交通特色、公安交通管理需求和现有基础条件，在前期充分调研以及对各子系统和技术路线研究的基础上，进行设计工作。
在设计上不仅体现系统的科学性、先进性、前瞻性和可操作性，更注重适应当前公安交管工作发展的需要，同时满足主城区智能交通系统升级改造工程和市社会安全事件应急联动指挥系统建设工程、立体防控体系建设的发展规划及后台要求。
本次设计本着总体规划、全面布局、充分利旧的原则，对交通指挥系统现有设备及业务系统进行提升改造设计，并为下一步招标工作打下坚实的基础。
（六）设计原则
本次交通指挥系统的总体设计原则是：
系统设计技术先进，成熟可靠，可管可用，性能优秀，灵活扩展，标准开放，并且综合考虑系统的中长期发展计划；在系统结构，系统扩展应用，系统管理，系统性能等各个方面适应未来指挥中心应用的发展。
具体设计原则如下：
1、规性与稳定性
系统设计符合有关国家通用标准、协议和规，符合国家与部颁标准及行业规的要求；保证系统运行稳定可靠、数据安全；系统接口规统一。
系统在设计时根据国家相关标准进行设计，采用标准化的的软、硬件系统，充分考虑高可靠性和稳定性，降低系统故障概率。
2、先进性与成熟型
系统设计时主要考虑采用国外一流设备，充分考虑技术的发展趋势，适度超前。
采用经过工程运行验证的成熟的先进技术和系统，确保性能稳定、可靠。
采用成熟和先进的技术以满足用户不断发展的网络和各种信号数字处理技术，为增加和发展更先进的管理手段提供可靠支持。
3、标准化与开放性
整个系统具有相联性和互操作性。
系统全部采用国际通用的标准化系统，系统与其他相关联系统可以相互连通，并实现完全兼容。
4、人性化与易管理
系统具有良好的用户界面和管理接口，人机界面友好；采用模式化形式控制，具备快捷简易的操作界面，使得整个系统更具人性化。
系统管理力求科学、便捷，易于维护，方便使用，达到维护管理简单，故障排查手段容易掌握，支持远距离的升级维护的要求。
5、实用性与经济性
系统设计符合实际需要，注重实用性、注意系统配置的经济效益，以求达到综合平衡；综合考虑系统的性能和价格，在同等条件下力现最优现价比，同时考虑系统长期运行的低维护成本。
（七）设计依据
整个系统的建设要遵循有关国家标准和国际标准，主要技术标准及规如下：
●《智能建筑设计标准》（GB/T50314－2006）
●《智能建筑工程质量验收规》（GB50339－2013）
●《建筑安装工程质量检验评定统一标准》（GBJ300-2006）
●《建设工程项目管理规》（GB/T50326-2006）
●《工业企业通信接地设计规》（GBJ79－85）
●《通用用电设备设计规》（GB50055－2011）
●《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150－2006）
●《民用建筑电气设计规》（JGJ/T16－2008）
●《电气装置安装工程接地装置施工验收规》（GB50169－2011）
●《建筑电气安装工程质量检验评定标准》（GBJ303-88）
●《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规》（GB501168-2006）
●《低压配电装置及线路设计规》（GB50054-2011）
●《电器装置安装工程电缆线路施工及验收规》（GB50168-2006）
●《电器装置安装工程接地装置施工及验收规》（GB50169-2010）
●《厅堂扩声系统声学特性指标》（GYJ25－86）
●《厅堂扩声特性测量方法》（GB/T4959—2011）
●《电子设备雷击保护导则》（GB7450-87）
●《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接法》（SJ2112-82）
●《信息技术设备包括电气设备的安全》（GB4943-2011）
●《软件工程国家标准》（GTB856）
●《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-2002）
●《建筑设计防火规》（GB50016-2006）
●《客观评价厅堂语言可懂度及“RASTI”法》（GB/T14476-93）
●《声系统设备互连的优选配接值》（GB/T14197-2012）
●《厅堂混响时间测量方法》（GBJ76-84）
●《声学语言清晰度测试方法》（GB/T15508-1995）
●《声学设计及测量规》（JGI/T7-97）
●《扩声译音系统安装工程施工及验收规》（GY5055-2008）
●《建筑电气工程施工质量验收规》（GB50503-2002）
●《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2011）
●《安全防报警设备安全要求和试验方法》（GB16796-2009）
●《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859－1999）
●《民用闭路监控电视系统工程技术规》（GB50198）
●《安全防工程技术规》（GB50348-2004）
●《安全防系统验收规则》（GA308－2001）
●《安全防系统通用图形符号》（GA/T74－2000）
●《安全防工程程序与要求》（GA/T75-94）
●《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）
●《公安交通指挥系统建设技术规》（GA/T445）
●《城市警用地理信息系统建设规》（GA/T493）
●《公安交通指挥系统工程设计制图规》（GA/T515）
●《科学技术档案案卷构成的一般规定》（GB/T11822-2008）
除上述规以外，还遵循国家现行的相关标准和规要求。
（八）设计预算
本项目设计预算为**********元人民币。
二、系统设计
（一）指挥中心显示系统
1、拼接屏系统对比
拼接显示是一种基于显示单元个体组成的，在一个或多个对象面前的一组投影机或显示器的阵列。
一般用于需要通过数据和图形来演示工作容的系统设备。
不同于一般的视频墙，拼接显示可以用来显示具有超高分辨率整屏图像、应用程序和其他各种采集信号源数据，帮助用户对他们的工作进行演示，而电视视频墙通常只对用户提供娱乐而不是一个作为处理工作任务的演示工具。
拼接显示系统提供了一个非常灵活的、直观的显示方式，把所有信息资源同步显示在拼接显示墙上。
拼接显示系统由显示单元、多屏处理器系统、控制管理软件以及附属的外围组成。
目前市面上主流的大屏显示系统包括DLP拼接屏系统、LCD拼接屏系统、LED显示屏系统，主要区别如下：
（1）DLP与LCD拼接显示系统对比
表1DLP与DID拼接显示系统对比
项目
DLP
DID
备注
显示效果
物理拼缝
0.5mm（最低可至0.3mm）
6mm（液晶拼接拼缝普遍超过5mm）
拼缝一直是大屏幕拼接最重要的指标，拼缝的大小直接影响显示效果
单屏尺寸
50-80英寸
46、55、60寸为国主流
在显示面积相同的情况下，单屏面积越大，拼缝越少，显示效果越佳
色彩一致性
由DMD的一致性及冷光源决定，可以调整。
由液晶板的一致性及背光光源决定，成品后很难解决由于液晶板造成的色差
拼接屏区别与单屏显示系统，要求多屏同时显示，因此对各屏的一致性提出很高要求。
分辨率
1024x768
1400x1050
1920x1080
多种规格供选择
60寸（1366X768）
面积越小，分辨率越高，点密度越大，成像越清晰
显示比例
4:
3、16:
9
16:
9
现行视频格式为4:
3
视角
大
小
各拼接屏的视角由显示工艺决定。
拼接屏的视角不但对水平视角提出要求，还对垂直视角同样提出了很高的要求，液晶的垂直视角不如DLP和PDP大，影响大规模拼接的显示效果
响应速度
快
慢（8ms）
使用及安装
7*24小时连续工作
无烧屏现象
有轻微烧屏现象，且长时间工作易造成液晶显示器，部处理器、显示屏等设备加速老化
由于长时间在固定位置显示静止画面或文字会引起屏幕损伤，DLP无烧屏现象，满足7*24小时连续工作要求
显示器件寿命及主要影响因素
10万小时
DLP寿命取决与DMD芯片
背光源理论寿命值6万小时，其他部件，尤其是处理器易受高温影响，制约显示器寿命
老化时间及可恢复性
DMD芯片成像原理决定了在使用期间几乎不会因为光源照射而老化
7000小时后开始LCD屏幕出现亮度衰减。
不可恢复。
且长时间连续工作极易造成液晶面板受热老化。
成像器件的老化直接影响到今后使用的显示效果。
散热设计
有足够的散热空间、良好的风道设计，及防尘过滤设备，便于维护
部散热空间不足，长时间工作需很好环境条件
散热考虑是产品工程性的重要因素之一
光源寿命
（半衰期）
60000小时
60000小时
光源可更换性
更换方便
更换相当麻烦因此光源寿命成为LCD寿命
安装简易性
部件模块化搭建
整体模块化搭建
部件模块化搭建符合工程需求，使得工程维护更加方便
屏幕清洁方式
可直接湿布清洁
专用清洁剂，纸类清洁易造成表面划伤，水清洁易造成设备短路，酒精等易造成表面层毁坏
产品抗震
8级以上
不具备抗震能力
占地空间
较多
少
售后维护
维护方式
后维护或前维护
整屏取下维护
维护容
机芯、光源、信号板卡等均可更换
无法进行部件级维护
备件
依赖国供应商
全部进口
屏幕板全部依赖进口，产品升级后老产品无法维持
产品应有
应用围
大屏幕监控系统主流设备，多用于重要场所，承担监控主力任务
多用于DLP监控两边，做辅助显示使用，替代传统CRT监视器，配合DLP屏幕，使整体布局更美观
应用案例
大量
较多
（2）DLP与LED显示屏对比
表2DLP与LED显示屏对比
对比项目
DLP拼接屏
LED显示屏
备注
成像原理
投影机成像
点阵自发光成像
拼接方式
拼接模块尺寸
显示单元拼接
50、60、67、70、80英寸
显示模块拼接
640mm*320mm
DLP以单元为单位，而LED以模块为单位进行拼接
抗震性和稳固性
DLP拼接可达8级抗震，拼接缝隙和平整度等不会随着使用时间变长而变形
LED显示屏使用时间一般1年左右，就会出现明显的模块与模块之间的错位，导致显示屏的平整度变差
LED显示屏极容易变形和错位
拼缝
单元与单元间物理拼缝小于0.5mm
点与点间距目前可成批生产的为1.8mm
虽然LED没有拼缝的概念但点距较大
厚度
0.5m-1.5m
56mm另需增加安装支架厚度及维护空间
LED在厚度方面很有优势
每平方米分辨率
最高可达1920X1080
704X528
每平米分辨率较低还是目前LED拼接产品的主要问题
功耗
350瓦/单元
850瓦/平米
LED目前功耗还是较大
色彩表现力
12bit
16bit
LED优势明显
对比度
2000:
1
1600:
1
使用寿命
核心部件10万小时光源6万小时
一般设计寿命5年
（43800小时）
寿命影响因素
无
环境（湿度、酸碱性）
散热
由于发光器件裸露因此发光器件期间受环境影响较大。
而DLP机芯为全密封，且有冷却系统，寿命相对稳定
（3）DLP光源对比
表3DLP光源对比
光源种类
UHP光源
LED光源
光源寿命
6000小时-10000小时
60000小时
亮度
双灯结构,双光路输出,亮度相对较高
和UHP的双灯结构相比，亮度稍暗
亮度调整
灯泡功率100W-120W之间无级调节
调整灯泡功率影响对亮度的调整
超宽的亮度调整围，从全黑到最高亮度的无级调整
色域围
可显示10.7亿种颜色
超宽的色域围，照明色域比UHP灯泡色域更广，色彩饱和度高且一致性好
色温调整
色轮选定后，色温不可调整
超宽围的色温调整（3200K-10000K），满足不同场所需求
开关机
开机后需要等待几十秒钟，灯泡亮度才能达到正常。
关机后即可到达正常工作亮度，不需要任何等待时间。
环保方面
采用超高压汞灯泡
固态LED，避免了灯泡破裂溢出汞的二次污染，不会对环境造成汞污染
可靠性
部有高速运转的色轮和动态光圈运动器件
光学系统中没有运动器件，全固态组建构成，降低了因为运动磨损导致的机芯故障的几率，可靠性更高
色彩调整
具备色彩亮度调整技术
具备自动色彩亮度调整技术
维护
灯泡使用到一定时候后（6000小时－10000小时左右），由于其亮度的衰减，需要更换新的灯泡
光源寿命高达60000小时，如果7×24小时使用可以使用7年半的时间，生命周期可不用考虑光源的更换问题。
经过前期的实地调研和与总队相关部门的沟通协调，根据DLP拼接大屏幕系统的行业发展趋势、实际情况以及相关要求，包括现场环境、系统功能和设备要求，在充分考虑系统的先进性、可靠性和耐用性及可扩展性等基础上，设计了本次指挥中心显示系统方案。
本次指挥中心显示系统设计涉及大厅DLP拼接屏系统、大厅和二楼决策室DID拼接屏系统、二楼决策室交互式触摸屏系统等，形成一套可自由组合、相互切换的智能显示系统。
2、系统规模
（1）DLP拼接屏系统
DLP拼接屏系统由最新LED光源DLP投影单元（含投影箱体、DLP投影机、专业背投影屏幕）、拼接处理系统、显示控制系统及相关外围设备（框架、底座、线缆等）组成。
拼接方案：
DLP拼接大屏幕由70英寸16:
9高清显示单元拼接组成
组合设计规模：
5行×7列70英寸DLP显示单元（1套）
单屏尺寸：
1552mm（宽）×873mm（高）×900mm（厚）
组合尺寸：
10864（宽）×4365mm（高）×900mm（厚）
功率：
单屏功率≤320W,总功率≤12000W
重量：
单屏重量≤80KG,总重量≤2800KG
占地面积：
约9.8平方米，地面压强：
约286KG/平米
底座高度：
1300mm（暂定）
图1DLP拼接屏前视图
（2）DID拼接屏系统
DID拼接屏系统显示单元均由46英寸16:
9LCD液晶显示单元拼接组成。
●组合设计规模一（2套）：
4行×4列46英寸LCD显示单元，安装于指挥大厅左右两侧
LCD单屏尺寸：
1023.98mm（宽）×578.57mm（高）×248mm（厚）
DID组合尺寸：
4095.92mm（宽）×2314.28mm（高）×248mm（厚）
重量：
单屏重量≤15.4KG,总重量≤300KG
占地面积：
约1平方米，地面压强：
约300KG/平米
同时，下方采用约500mm高底座，展示相关宣传标语。
图24*4DID拼接屏前视图
●组合设计规模二（1套）：
2行×5列46英寸LCD显示单元，安装于二楼会议决策室墙面
LCD单屏尺寸：
1023.98mm（宽）×578.57mm（高）×248mm（厚）
DID组合尺寸：
5119.90mm（宽）×1157.14mm（高）×248mm（厚）
重量：
单屏重量≤15.4KG,总重量≤180KG
占地面积：
约1.1平方米，地面压强：
约160KG/平米
图32*5DID拼接屏前视图
（3）交互式触摸屏系统
84英寸LED背光式交互式触摸屏（1套）
整机尺寸：
2000mm*1201mm*99mm
安装方式：
移动式
3、系统架构
●控制系统采用标准化、网络化、系统化、开放式的硬件结构；
●控制器支持所有接入信号的全屏显示、单屏显示以及任意区域显示；系统应能接入多路不同图像类型；
●支持计算机信号输入：
4路HDMI信号，4路RGB信号；
●支持超高清PGIS信号输入：
2路displayport1.2信号；
●支持高清数字信号输入：
60路DVI信号；
●支持网络信号输入：
20路网络IP信号（支持双网段）；
●支持视频信号输入：
10路复合视频信号，用于标清模拟视频信号输入；
●支持信号输出：
信号输出格式为DVI-D信号，信号输出数量与每条线路显示屏的数量一致；
●支持所有显示系统的信号互联互享；
●系统支持PC终端进行统一控制，同时支持PAD、手机等移动设备统一控制；
●系统支持虚屏技术应用，可实现超高分辨率显示，不限制于应用界面大小和显示器分辨率。
图4指挥中心显示系统架构图
4、拼接处理系统
指挥中心显示系统设计采用分布式信号采集、集中式信号处理的信号处理模式。
设计采用的分布式信号采集、集中式信号处理的拼接处理器，并非是“软件方式”的拼接处理器，所有的拼接处理器都提供有“拼接控制软件”作为人机交互界面，拼接控制软件基于硬件拼接处理器的图像处理性能来实现丰富的操控功能。
（1）分布式信号采集系统说明
随着网络交换技术的发展，分布式拼接控制系统采用网络化传输与数据处理，已经没有了交换带宽的瓶颈，可以使数据在整个网络中畅通无阻。
分布式拼接控制系统，其数据的处理与传输都通过网络交换机实现，且网络架构传输采用并行处理模式，每路信号都单独传输，互不影响，从而可以充分利用每路网络的带宽。
基于IP网络分布式拼接控制系统是最新一代的多屏图像处理系统，具有数字化、模块化、网络化的特点,不再局限于PCI带宽的限制（基于FPGA的纯硬件嵌入式处理系统采用PCI总线串行通讯方式进行视频数据的传输与处理，受限于带宽，实际使用时所提供的带宽约为4GBps，无法适应大规模拼接显示系统使用需求）。
系统由RGB采集部分、视频处理部分、IP视频处理部分、控制服务器、以及输出服务器、以太网数据交换机等组件构成，整个系统采用分布式架构，将视频与计算机RGB信号的采集处理与混合显示分散于不同的处理器同步进行实时处理，各信号处理器之间完全通过网络连接，信号在整个处理、传输和显示过程中均是数字信号形式，不经过任何模-数、数-模转换，从而保证了各类信号的高清、实时显示。
基于IP网络分布式拼接控制系统主要优势：
系统构架灵活，信号接入及显示能力强。
基于IP网络分布式拼接控制系统基于IP网络灵活交换连接，不仅支持计算机DVI/RGB和复合视频输入，同时支持720p、1080p高清数字信号，以及H.264、MPEG-1/2/4、MJPEG等编码标准的数字IP流媒体视频信号的直接输入和处理显示。
所有信号源可无限扩展输入（取决于网络交换规模），支持任意规模的拼接墙，突破显示区域的界限，所有信号均可以在全屏围任意位置、任意大小开窗口显示，所有视窗均可以任意缩放、任意叠加。
全数字化高品质图像显示。
基于IP网络分布式拼接控制系统，各种信号的编码处理、网络传输、以及解码显示全部采用数字化处理，确保信号没有噪声干扰，并可被无衰减传输至很远的距离，实现高品质图像显示效果。
分布式架构，系统稳定可靠。
整个基于IP网络分布式拼接控制系统的信号处理分散在各个处理模块中，某一台处理模块出现故障只影响该路信号或局部显示，并不影响其它模块的稳定工作，可灵活地将某一路或多路信号切换到其他通道进行显示，有利于整个大屏幕系统的应急显示，具有高度可靠的系统性能。
信号的共享和异地调用。
基于IP网络分布式拼接控制系统是一个完全基于IP网络的全网络系统，基于这一特性，系统即具备了网络具有的互联性，可通过IP网络从一个系统传输信号到另一个系统，使多个大屏幕拼接显示系统之间实现信号源的互联共享，从而实现信号的远程异地互通调用显示，为数字城市、应急指挥等行业提供了领先的解决方案。
全网络架构，系统安装便捷。
基于IP网络分布式拼接控制系统采用全网络架构，各信号处理器之间完全通过网络连接，信号处理器可在信号源和显示设备处最近距离安装，使信号传输线缆最短，充分保证信号图像显示质量。
这对于拼接规模较大的显示墙具有重要的意义。
系统扩展性强。
基于IP网络分布式拼接控制系统的各类处理模块均可根据实际需要随时任意增加，必要时增加交换机，从而增强整个系统的扩展能力。
不需对扩展应用进行二次开发，降低系统扩展费用。
共同管理控制操作简捷直观。
基于IP网络分布式拼接控制系统控制软件采用B/S架构，为信号输入、输出及显示设备的管理及控制提供了简单、直观的图形操作界面。
并可对显示容进行预案设置、存储和调用，并且可以设置显示预案自动定时执行。
支持远程网络控制，支持大屏幕分区管理，支持多人同时对大屏幕进行调度和管理，支持多级管理权限划分。
（2）集中式信号处理系统说明
集中式信号处理系统采用多台解码输出服务器并行工作架构，通过交换机进行连接，每台服务器均采用PCI-Express的高速PCI总线，通过对高分辨图形和应用程序的快速处理，由大屏幕系统管理服务器进行控制，同时对高分辨率图像的一部分进行处理，解决了多屏处理系统单一信号全屏显示时，屏间容不同步，画面撕裂现象的发生。
拼接控制系统所有接入信号能同时且实时显示，并能在全屏围实现任意跨屏、漫游、开窗、叠加、覆盖以及无极缩放显示。
集中式信号处理系统能够驱动整个投影阵列的超大分
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