面向电力系统的可视化信息系统技术研究

摘 要： 通过研究面向电力系统的可视化信息系统及其解决方案，对国内大屏幕数字显示拼接墙系统的技术点及应用方案进行对比，从而找寻到一组有效的对比方法，得到一套对于调度系统具有实际操作意义的技术分析。

关键词： 可视化；大屏幕系统；DLP

0 引言

电力系统的发展中，可视化信息技术的应用始终提供着前进的动力。电力调度作为电网运行的中枢，应专注于可视化信息沟通，通过对光学、电子、图像处理、信号传输、定位与识别等信息沟通技术的持续开发与接纳，提高电网调度的安全稳定性。可视化技信息技术的研发团体目前更多侧重于硬件本身的大众化基面研究，缺乏对电力客户群体沟通习惯的细致研究，缺乏集硬件设备、软件平台和行业应用方案于一体的可视化信息沟通产品，因此应加强此方向的研究和应用。

1 技术背景与信息安全

目前的大屏幕可视化产品主要有数字显示拼接墙系统（简称“VW”）、触摸拼接墙系统（简称“IMS”）、液晶拼接墙系统、交互数字平台（简称“IDB”）、以及智能会议通等。其中VW 产品凭借其超高分辨率、多信号源接入、超大画面无缝显示等特性，很好地满足了集中显示、集中监控、集中指挥调度的需求，可有效提升各行业控制室的工作效率与质量；IDB产品利用大屏幕显示、触摸操作及配套软件，方便会议、教育、培训等工作中的互动交流、协同工作等。其中在中国市场有3万多个VW显示单元在成功使用。

“VW”已申请200多项专利技术（其中超过50%为发明专利，部分还获得了PCT成员国的专利优先权），处于可视化信息沟通领域的制高点，并在“超高分辨率视频处理与显示”、“信号的高速交换与传输”、“处理器技术”、“屏幕定位”、“应用软件工具与平台”等方面拥有自主知识产权的核心技术。因此保持技术应用领先的同时，能有效保障电力这一特殊行业的信息安全。

自主知识产权构筑的产品体系-为适应电力客户应用需求，公司陆续建立了包括DLP数字显示拼接墙系统、液晶拼接墙系统、触摸式数字拼接墙系统以及IDB交互数字平台等专业显示领域的产品线，同时在投影机、多屏处理器、屏幕、显示单元、控制软件等等方面也形成了最丰富的系列化产品，全方位的产品在保证整体性、兼容性、安全性、稳定性的同时，能更好地满足专业用户通用性及个性化应用需求。

2 应用解决方案的能力分析

电力系统具有其特殊性，覆盖生产领域、营销领域等多方向。方案应顺应电力行业差异性应用需求，应使用基于自主研发的技术，具有产品领先优势，提供个性化行业解决方案，系统性地解决各行业客户差异化应用的难题。

应具有属地化的营销服务体系，覆盖全国的区域营销网络、用户维修服务网络、商服务及培训网络，为电力行业应用客户提供包括工程安装、设备维护、备件库、工程技术人员和技术支持人员等全方位属地化服务。

3 可视化信息现状和技术发展的作用

大屏幕显示系统把国际最卓越的DLP高清晰数字显示技术、显示单元无缝拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术等科技手段的应用综合为一体，形成一个拥有高亮度、高清晰度、技术先进、功能强大、使用方便的大屏幕投影显示系统，从而为河南电力提供了一个网络集中监控平台、信息资源共享平台、分析决策平台和指挥调度平台。随着自动化和信息技术的飞速发展，监控中心对信息显示的要求越来越高，其中大屏幕显示系统作为集中信息显示的交流平台，可以将各种监控系统的计算机图、文信息和视频信号等进行集中显示，在实时调度、会商、决策及信息反馈等方面都起到了重要作用。

通过大屏幕显示系统，可以轻松实现直观、实时、全方位地集中显示各个系统的信息，各系统信息在大屏幕上可根据需要以任意大小、任意位置和任意组合进行显示，并且对显示信息进行智能化管理，以便于指挥中枢准确、实时全面的观看和掌握各方面信息并做出正确的决策，大大提高了指挥调度决策（尤其在紧急情况处置时）的效率，增强了各信息显示的直观性和可操作性。

4 国内外研究水平综述

4.1 技术发展回顾与对比

随着自动化和信息技术的飞速发展，各行各业信息资源的可视化需求急剧扩大，监控中心对信息显示的要求也越来越高，大屏幕显示拼墙系统正是在这样的环境下应运而生的。大屏幕显示系统作为集中信息显示的交流平台，可以将各种监控系统的计算机图、文信息和视频信号等进行集中显示，在实时调度、会商、决策及信息反馈等方面都起到了重要作用。

光学显示技术的不断发展，大屏幕显示拼墙系统也经历了多次的变革和技术提升，与此同时也淘汰了很多技术相对落后的产品，就目前国内、国际市场而言，拼墙技术主要包括了LCD、PDP、DLP三类显示技术，其中PDP在拼接领域中所占的份额极低。

LCD英文全称为Liquid Crystal Display，它一种是采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示。

DLP是“Digital Lighting Progress”的缩写。它的意思为数字光处理，也就是说这种技术要先把影像讯号经过数字处理，然后再把光投影出来，是一种全数字的处理技术。缺点是色彩处理及还原能力稍差。随着技术的发展，DLP投影机芯推出了LED光源。LED为绿色光源，具有寿命超长、色彩饱和度高稳定性好等特点，消除了用户对系统需更要换灯泡及色轮的顾虑，可实现系统的“零”维护。

PDP（Plasma Display Panel），即等离子显示屏。PDP是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。等离子高电压高耗电，能耗大，寿命有先天不足，使用5000～10000小时后屏幕亮度就会衰减一半。

4.2 系统规模配置比较

DLP的显示单元有多种尺寸：50、60、67、80、84等，显示单元尺寸较大，LCD目前用于拼接的尺寸为46寸，PDP用于拼接的尺寸为42寸。在同样显示面积下，DLP显示单元需要的数量较少，而PDP和LCD都需要更多数目的显示单元进行拼接。单元的数量越少，也意味着拼缝数量越少，屏幕的切割感越弱，观看效果明显较好。PDP拼接在色彩上表现不错，但是由于拼接的单元尺寸太小只有一种规格42寸，造成整个显示墙显得非常零碎，同时该技术不适合长时间显示静态画面，显示效果差，而且PDP在安装初期的亮度非常的高，在使用一段时间后（5000-10000小时）亮度衰减非常厉害，整体的维护成本也非常高。在指挥调度大厅中，大屏幕系统往往需要7×24小时观看，因此我们建议采用合适的亮度，而非最高的亮度，高亮度并不适用于长时间观看，长时间观看很容易产生视觉疲劳，给人的眼睛带来不适。

4.3 技术总结

DLP拼接虽然在色彩的表现力和整体的厚度上均比其他两种技术的产品稍差，但是在信号的显示效果和整体的维护成本上而言具有明显的优势，尤其在推出了LED光源的投影机之后，不仅显示效果大有提升，光源的使用寿命更是达到60000小时。为电力系统提供了一个集中监控显示瓶体与应急指挥平台，随着智能电网等项目的应用，DLP大屏幕显示系统作为集中业务显示平台，已经越来越多的应用在电力系统中。

5 结束语

DLP大屏幕显示系统作为现代最高科技的显示系统，集数字平台显示技术，多屏拼接技术、信号处理技术，将为电力系统提供一个智能的、可视的指挥平台。DLP技术相比PDP/LCD等技术有着其独特的优势，响应速度快、安全可靠稳定、技术纯熟、信息可视化程度高等优势，适宜在电力行业中的应用。

参考文献：

[1]王宏炜，大屏幕投影与智能系统集成技术，国防工业出版社，2010.

[2]浦廷民，大屏幕显示系统的应用与分析，智能建筑电气技术，2011.

[3]梁华，音视频会议系统与大屏幕显示技术，中国建筑工业出版社，2012.