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煉廠指揮監(jiān)控大屏幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文
在煉廠實(shí)施大屏幕監(jiān)控指揮系統(tǒng)，旨在將生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、生產(chǎn)安全監(jiān)控、全廠視頻監(jiān)控為生產(chǎn)管理者和生產(chǎn)操作員全面化展示。整套系統(tǒng)利用音視頻切換矩陣為音視頻控制，RBG切換矩陣為信號(hào)控制，顯示墻應(yīng)用管理系統(tǒng)軟件進(jìn)行硬件集成控制，可使整套系統(tǒng)操作流程簡(jiǎn)化，應(yīng)急啟動(dòng)迅速，隨開(kāi)隨用，便于維護(hù)。整套系統(tǒng)在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行整改，又可提供管理層面視頻會(huì)議、全廠電子地圖，網(wǎng)絡(luò)展示等業(yè)務(wù)應(yīng)用，為現(xiàn)代化煉油企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供管理平臺(tái)，為生產(chǎn)指揮提高有效支撐。
1設(shè)計(jì)依據(jù)
《視頻顯示系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50464-2008；《LED顯示屏通用規(guī)范》SJ/T11141-2003；《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008；《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBT50314-2006
2功能設(shè)計(jì)
1）大屏幕系統(tǒng)可以完成多種模式的顯示，目前需求為：裝置監(jiān)控模式、全屏顯示視頻模式、全屏顯示計(jì)算機(jī)模式、應(yīng)急指揮模式、綜合顯示模式、參觀展示模式。所有模式根據(jù)不同需求進(jìn)行信號(hào)源的選擇切換與畫(huà)面的拉伸或縮小；
2）實(shí)現(xiàn)全制式視頻信號(hào)輸入（視頻監(jiān)控、會(huì)議電視信號(hào)等各類視頻信號(hào)）的快速顯示，能以窗口的形式在顯示墻上移動(dòng)、無(wú)級(jí)縮放、跨屏或者重疊等；
3）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信號(hào)（DCS生產(chǎn)裝置、綜合管理信息、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、共用工程系統(tǒng)等信號(hào)）以窗口的形式在拼接墻上快速顯示，并且顯示窗口可以任意縮放、跨屏移動(dòng)、疊加或全屏顯示等；
4）實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)、計(jì)算機(jī)信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)同時(shí)顯示和不同類型信號(hào)混合顯示的功能；
5）實(shí)現(xiàn)分散控制系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程信息通過(guò)大屏幕集成拼接顯示，可完全展示惠州煉油項(xiàng)目全部生產(chǎn)流程及過(guò)程信息；
6）實(shí)現(xiàn)全廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)中視頻信息的集成顯示，實(shí)現(xiàn)與全廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操控集成；
7）實(shí)現(xiàn)全廠范圍網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻信息的集成顯示，實(shí)現(xiàn)與全廠范圍網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操控集成；
8）實(shí)現(xiàn)共用工程、火炬系統(tǒng)、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等各系統(tǒng)信號(hào)的接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)各系統(tǒng)信號(hào)的調(diào)取與控制；
9）LED電子顯示屏系統(tǒng)可以顯示視頻、圖象、文字等信息，用于歡迎詞、通知、原油市場(chǎng)信息、新聞視頻和圖象等信息發(fā)布；
10）全彩LED電子顯示屏系統(tǒng)，顯示圖像清晰，具有文字顯示,表格顯示、時(shí)間顯示等多種格式，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、操作簡(jiǎn)單，具有集成一體化控制的能力，顯示方式應(yīng)具有翻頁(yè)、移動(dòng)、滾動(dòng)等功能。
3系統(tǒng)組成
大屏幕顯示系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：顯示單元拼接墻體、大屏幕拼接控制器系統(tǒng)、音視頻切換矩陣、RGB切換矩陣、顯示墻應(yīng)用管理系統(tǒng)軟件等，以下針對(duì)各主要組成部分進(jìn)行功能及技術(shù)描述。
3.1顯示單元拼接墻體
大屏幕顯示單元拼接墻只能在指定位置安裝為益，選用PDP等離子顯示單元進(jìn)行拼接，對(duì)拼接單元統(tǒng)一要求選用42英寸M-PDP無(wú)限拼接等離子顯示單元。拼接墻要求采用5×13方式拼接，拼接縫小于3mm，拼接平整度、各單元亮度色差要求達(dá)到理論最小值，拼接墻采用前維護(hù)方式，拼接框架采用高強(qiáng)度輕質(zhì)美觀材料，安裝牢固可靠。
3.2大屏幕拼接控制器系統(tǒng)
大屏幕拼接控制器承包人選用JupiterFusion964，F(xiàn)usion964是Jupiter公司推出的基于PCI-E改進(jìn)的一款高端多屏顯示控制器，可選擇LINUX操做系統(tǒng)。該控制器性能優(yōu)越，最多可以控制32個(gè)模擬或數(shù)字投影機(jī)，模擬輸出分辨率可達(dá)2048×1536，DVI輸出分辨率可達(dá)1600×1200。為了滿足指揮控制中心多屏拼接顯示應(yīng)用的需求，JupiterFusion964配有一套功能強(qiáng)大的軟件和足夠多的模擬和數(shù)字輸出、輸入的選
3.3顯示墻應(yīng)用管理系統(tǒng)軟
大屏幕系統(tǒng)軟件按基本功能模塊劃分，主要有：大屏幕管理模塊、應(yīng)用模塊、二次開(kāi)發(fā)接口模塊等，能夠?qū)崿F(xiàn)單元控制、信號(hào)源、多窗口、運(yùn)行模式等管理功能，并能夠?qū)Υ笃聊黄唇涌刂破鳌⒁粢曨l切換矩陣、RGB切換矩陣進(jìn)行統(tǒng)一的管理與控制，所有操作均在一個(gè)軟件和控制界面上完成。大屏幕系統(tǒng)軟件集成對(duì)視頻信號(hào)、RGB信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)等的控制與操作，并能夠以多種窗口的形式將信號(hào)在屏幕上顯示出來(lái)，例如，單屏、共屏、拖拽縮放、任意大小等顯示方式；還能夠?qū)崿F(xiàn)圖像與信號(hào)的切換、顯示參數(shù)的調(diào)節(jié)、預(yù)案顯示等功能；同時(shí)具有端口、權(quán)限、發(fā)包人等管理功能。
4設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
4.1線纜敷設(shè)
4.1.1管線敷設(shè)室內(nèi)管線敷設(shè)方式有明敷和暗敷兩種。明敷是將導(dǎo)線直接或者穿在線槽內(nèi)敷設(shè)在墻壁等表面；暗敷是先將導(dǎo)線置于墻體中、或者地面內(nèi)的線槽中。
4.1.2金屬管布線
1）建筑物頂棚內(nèi)，需用金屬管布線；
2）在潮濕場(chǎng)所，可采用水或煤氣鋼管，在干燥場(chǎng)所用電線管；
3）當(dāng)3根絕緣導(dǎo)線穿一根管時(shí)，導(dǎo)線的總截面積小于等于管內(nèi)截面的40%，當(dāng)2根同穿一根管時(shí)，線管的內(nèi)徑應(yīng)大于等于導(dǎo)線外徑之和的1.35倍；
4）一般情況下，交流電路穿線時(shí)，同一回路的電線穿在同一管內(nèi)；
5）對(duì)于電壓小于50V、回路無(wú)防干擾要求、同類照明等電路，不同回路的電線可以穿在同一管內(nèi)；
6）明敷管路時(shí)，要根據(jù)管的直徑和類型，合理選擇敷設(shè)間距；
7）若電線管路與其他管路，如熱水管，一起敷設(shè)時(shí)，一般將電線管路置于其他管路下方，并保持適當(dāng)?shù)拈g距，若受條件限制，無(wú)法做到在下方敷設(shè)，應(yīng)做好隔熱保護(hù)措施；
8）當(dāng)管路較長(zhǎng)或者有彎曲時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)增加裝拉線盒，拉線點(diǎn)間按一定規(guī)則保持距離。
4.1.3金屬線槽布線
1）室內(nèi)場(chǎng)所明敷管線時(shí)一般需要用金屬線槽，對(duì)于腐蝕比較嚴(yán)重的場(chǎng)所不適用；
2）同一回路的電線一般置于統(tǒng)一線槽內(nèi)；
3）線槽內(nèi)電線總截面一般不超過(guò)線槽截面的20%，不超過(guò)30根，對(duì)于控制電路或信號(hào)電路，電線總截面不超線槽內(nèi)截面的50%；
4）線槽一般在土建施工和裝修完成后再安裝，安裝后應(yīng)將槽內(nèi)打掃干凈。
4.1.4布線要求
1)電纜，所有電纜必須為整根結(jié)構(gòu)。按圖施工放線完畢后，需對(duì)每根電纜在連接系統(tǒng)前進(jìn)行兩次以上的全面測(cè)試，要求電纜不短路、不斷路、外皮不破損且絕緣符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)且合格。
2)標(biāo)簽，每根電纜的兩端應(yīng)使用同一規(guī)格、統(tǒng)一型、準(zhǔn)確無(wú)誤的永久性標(biāo)志，以標(biāo)明電纜的編號(hào)、用途、設(shè)備接駁口編號(hào)等全部數(shù)據(jù)，并將以上內(nèi)容制表后作為設(shè)備調(diào)試和日后維修時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。
3)電纜長(zhǎng)度，天花出線盒/應(yīng)距設(shè)備安裝點(diǎn)500mm范圍內(nèi)合格地固定。電纜在天花/墻面出線盒處余留6M；電纜在電纜豎井（弱電管籠）分線箱處起余留6M；電纜在地面出線盒處余留2M（除圖紙?zhí)厥庖笸猓浑娎|在機(jī)房?jī)?nèi)從機(jī)柜安裝處的機(jī)柜底部起余留6M。以上電纜的余留長(zhǎng)度必須是完好無(wú)損的且經(jīng)測(cè)試合格
4.2機(jī)柜內(nèi)設(shè)備安裝
4.2.1安裝前備檢驗(yàn)在安裝機(jī)柜內(nèi)設(shè)備前，要對(duì)設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量、說(shuō)明書(shū)、合格證及相關(guān)技術(shù)文件逐一檢驗(yàn)，確保設(shè)備達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并能滿足系統(tǒng)要求。
4.2.2機(jī)柜安裝機(jī)柜在安裝時(shí)要符合相關(guān)要求：底座應(yīng)安裝牢固，并具有一定的防震功能；機(jī)柜在水平和豎直方向偏差小于等于1%；機(jī)柜距離墻應(yīng)在0.6m，以便于安裝和后期維護(hù)；內(nèi)部插件和設(shè)備要接觸可靠，接線端子上面的各種標(biāo)志要齊全，配線顏色應(yīng)一一對(duì)應(yīng)，符合設(shè)計(jì)要求；機(jī)柜應(yīng)該設(shè)有接地端子，接地體，做好接地保
4.3場(chǎng)內(nèi)設(shè)備安裝
為保障前端設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，電源一般采用穩(wěn)壓電源；有些前端設(shè)備遠(yuǎn)離集中供電，則需要采用就地取電，就地取電時(shí)單相電源采用三芯線，三相電源采用五芯線，黃綠雙色線需要與接地體相連；施工實(shí)踐證明，大多數(shù)電氣故障都是由于線纜接頭接觸不良引起的，因此在場(chǎng)內(nèi)設(shè)備安裝時(shí)，需要處理好各個(gè)線纜接頭，避免出現(xiàn)接觸不良或者絕緣不好的現(xiàn)象。安裝完畢后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，看其是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求；做好安裝記錄，以備后續(xù)檢修時(shí)用；將產(chǎn)品合格證、說(shuō)明書(shū)等材料收；交工程監(jiān)理方檢查。
5結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)從設(shè)計(jì)，實(shí)施到應(yīng)用都是在以煉化產(chǎn)業(yè)的各項(xiàng)需求為最終目標(biāo)，并在使用過(guò)程中，操作簡(jiǎn)化，流程清晰，為指揮生產(chǎn)提供了最有利的平臺(tái)。
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