Системы отображения Planar: от открытых решений к интегрированным

Открытые и интегрированные решения Planar позволяют создавать в диспетчерских пунктах современные системы отображения, которые удовлетворяют серьезным требованиям по представлению разноформатных данных, поступающих от различных источников в режиме реального времени.

Видеостены в диспетчерских

Современные видеостены на основе проекционных видеокубов представляют собой сложные системы отображения информации коллективного пользования, которые широко используются в диспетчерских службах всех уровней.

Видеостены формируют бесшовное изображения большой информационной емкости (т. е. с большим физическим разрешением), и позволяют создавать различные сценарии отображения динамических данных. Максимальный размеры и разрешение изображения зависят лишь от конфигурации стены. Наглядная демонстрация на видеостене больших объемов быстро изменяющихся параметров позволяет создавать единое информационное поле для диспетчеров, операторов и лиц, принимающих решения. Видеостены рассчитаны на длительную работу, а для критически важных приложений поддерживается круглосуточный режим "24x7".В ходе модернизации автоматизированных систем управления в диспетчерских различных уровней видеостены могут полностью заменять блоки стрелочно-цифровых индикаторов или встраиваться в мозаичные щиты Однородность картинки на полиэкране и его значительная площадь являются серьезными преимуществами проекционных видеостен. Даже самые крупноформатные мониторы и дисплеи ограничены по размеру и разрешению. В некоторых случаях на основе отдельных панелей можно собирать составные экраны с распределением изображения по всей поверхности, но из-за очевидной клеточной структуры картинки подобные решения имеют ограниченные возможности применения. Еще одним достоинством видеостен является масштабируемость, модульная структура системы отображения позволяет при правильном проектировании увеличивать количество видеокубов без глобальных изменений в архитектуре комплекса.

Видеостена в диспетчерском центре является частью всей АСУТП, в которую также входят источники данных, система транспортировки данных, коммутационное оборудование, устройства обработки информации, рабочие места операторов и т.д. Конфигурация самого визуального комплекса определяется требованиями конкретного проекта, и в большинстве случаев помимо составного графического экрана из отдельных видеокубов, содержит также преобразователи и коммутаторы сигналов, кабели, один или несколько графических контроллеров, формирующих из множества сигналов полиэкранное изображение. Работа системы отображения контролируется с помощью специального программного обеспечения, функциональные возможности которого вкупе с возможностями используемых контроллеров определяют допустимые сценарии и форматы вывода информации на полиэкран.

Часть производителей оборудования для видеостен сегодня предлагают полнофункциональные комплексы, включающие собственно видеокубы, линейку контроллеров и программное обеспечение. Другие компании, наоборот, предлагают только отдельные видеокубы, предоставляя интеграторам самостоятельно выбирать дополнительное оборудование сторонних поставщиков. Оба подхода имеют свои сильные и слабые стороны. Ставка на решение от одного производителя гарантирует полную совместимость и надежность работы отдельных компонентов системы, обеспечивает квалифицированную техническую поддержку одного вендора. Первоначальные вложения при выборе такого решения, как правило, больше, чем при создании системы из элементной базы разных производителей. Однако общая стоимость владения "сборным" комплексом может при определенных обстоятельствах свести к нулю экономию на начальном этапе.

Знакомьтесь - Planar Systems

Среди производителей профессиональных систем отображения информации, американская компания Planar Systems занимает особое место. В ее портфеле присутствуют все компоненты для создания систем обоих типов: полностью собранные на собственной элементной базе (Интегрированные решения) и позволяющие включить в систему компоненты сторонних компаний.

Компания Planar Systems была основана в 1983 году, и основное внимание уделяла разработкам индустриальных дисплеев. Большеэкранные системы появились в портфеле Planar всего полтора года назад, после того, как в ее состав вошли компании Clarity Visual Systems, лидер американского рынка дисплеев для транспортных терминалов, торговых и развлекательных центров, и Synelec Telecom Multimedia, ведущий поставщик решений визуализации данных для диспетчерских и командных центров, первый в мире производитель, освоивший выпуск DLP-видеокубов. На момент слияния по всему миру уже было установлено более 20 000 видеокубов Synelec и Clarity, из них более 500 приходилось на Россию. Видеостены Synelec и Clarity установлены и успешно работают на десятках крупнейших промышленных и добывающих предприятиях: Магнитогорском металлургическом комбинате, Хакасском алюминиевом заводе, ОАО "Северсталь", подразделениях РАО "ЕЭС России" (ГРЭС, электросети, объединенные диспетчерские управления), ОАО "Газпром" (добывающие компании, линейные производственные управления, компрессорные станции), РАО РЖД и многих других.

Объединение собственных инженерных подходов и разработок Planar Systems с техническими достижениями Synelec и Clarity позволило сформировать уникальную линейку оборудования для создания систем визуализации: DLP и LCD видеокубы, плоские дисплеи, контроллеры, графические процессоры и программное обеспечение. Решения Planar представлены под торговыми марками Clarity и IndiSys.

Открытые решения

Основой любой большеэкранной системы отображения являются проекционные видеокубы, которые устанавливаются вплотную друг к другу и образуют "бесшовный " полиэкран требуемого размера и разрешения (зазор между соседними кубами менее 1 мм). Число информационных окон, которые могут отображаться на видеостене, теоретически не ограничено, а на практике лимитировано мощностью контроллера.

"Классическая" архитектура системы отображения показана на Рисунке 1. Данные с серверов, рабочих станций, из локальной сети и от видеоисточников поступают на вход контроллера, обрабатываются и передаются на видеостену, где отображаются согласно заданному сценарию. Формирование изображения с разрешением видеостены производится непосредственно на контроллере средствами установленной на нем операционной системы. Для повышения надежности передачи данных возможна установка дополнительного контроллера. Такую схему можно рекомендовать при небольшом количестве источников сигнала.

Несомненное преимущество такого решения - возможность собрать решение из компонентов различных производителей. Это, например, позволяет существенно сэкономить на сохранении общей архитектуры системы визуализации при модернизации диспетчерского пункта. Если имеющаяся видеостена по каким-то причинам требует полной реконструкции, то, заменив все видеокубы на более современные, достаточно перенастроить существующие контроллеры и программное обеспечение, а не приобретать новые. Замена всей видеостены оправдана, когда, например, существующего разрешения уже не хватает, и рациональнее установить видеокубы большей диагонали и разрешения, чем добавлять новые, но с более "простыми" характеристиками.

Для таких случаев предназначена линейка видеокубов Planar для "Открытых" решений (Open Systems). Видеокубы Planar выпускаются под брендом Clarity, и на их основе создаются бюджетные системы отображения с использованием наиболее популярных многооконных процессоров и контроллеров, систем управления отображением, сетевых технологий, специализированного программного обеспечения, различного аудиовизуального оборудования.

Интегрированные решения

В классической схеме "узким" местом является контроллер, который жестко ограничен по вычислительной мощности, количеству входов и выходов. Добавление новых источников может привести к ситуации, когда у контроллера может не хватить ресурсов. Единственным выходом станет приобретение как минимум одного, а, скорее всего, двух более мощных устройств (второй - для резервирования канала). Еще одна особенность - пока еще не все контроллеры, уже несущие службу, научились обрабатывать сигналы DVI.

Для диспетчерских центров, где предполагается вывод на видеостену данных от большого количества источников или имеется нескольно независимых локальных сетей Planar предлагает усовершенствованную схему, целиком состоящую из компонентов своего производства. В отличие от "Открытого" решения, когда видеостена из кубов Clarity управляется сетевым контроллером любого стороннего производителя, такое решение носит название "Интегрированного" (Integrated Systems) и состоит из видеокубов Clarity, собственного сетевого контроллера и уникальной полностью цифровой системы кодирования и транспортировки данных IndiSys (Рисунок 2).

Данные на видеостену передаются по двум каналам - через сетевой контроллер, с установленной SCADA-системой, и через систему Indisys. Контроллер обрабатывает и транслирует данные от устройств, подключенных к локальной сети, как правило, серверов. Схема подключения позволяет выводить на видеостену через сетевой контроллер также данные с рабочих станций диспетчеров. Однако в штатном режиме вся информация с рабочих станций, а также от других компьютерных и видеоисточников транслируется через Indisys, которая оцифровывает поток входных данных в режиме реального времени, объединяет их с помощью графических концентраторов и пересылает на видеостену по единому кабелю. Indisys позволяет без дополнительного графического процессора пересылать данные не только на видеостену, но и на другие устройства отображения. Наращивание функциональности также не требует дополнительных затрат - новые источники данных можно добавлять без изменения архитектуры. Программное обеспечение Planar Com.Base позволяет управлять положением неограниченного числа информационных окон, перемещать их и масштабировать. Управление отображением осуществляется через локальную сеть по протоколу TCP/IP как по заранее созданным сценариям, так и в режиме непосредственного воздействия. Интегрированные решения Planar резервируют канал передачи видеоинформации, повышают помехозащищенность данных, обеспечивают быстродействие и надежность всей системы отображения. Технология IndiSys на сегодня не имеет мировых аналогов. "Интегрированные" видеокубы Clarity нового поколения могут обрабатывать цифровую информацию со скоростью до 16 Гбит/с -- в десятки раз быстрее аналогичных систем. Такой видеокуб имеет многоканальный цифровой процессор с двумя независимыми входами DVI, к первому подключается сетевой контроллер видеостены, как в классическом варианте, а ко второму - IndiSys. Такая архитектура позволяет сохранить работоспособность системы отображения даже в случае сбоев в работе контроллера.

Обзор компонентов

Для открытых и интегрированных решений Planar предлагает видеокубы от 50 до 84 дюймов в диагонали и разрешением от стандартного XGA (1024х768) до сверхвысокого UXGA (1600х1200). Заявленная наработка на отказ DLP-кубов составляет > 100 тыс. часов (> 10 лет непрерывной работы). Для повышения надежности выпускаются двухламповые модели. Вторая лампа является дублирующей и включается автоматически, заменяя основную в случае отказа. Существует также режим одновременной работы ламп для создания изображения большей яркости. В линейке видеокубов есть модели как с традиционным способом проведения сервисных работ (с тыльной стороны), так и с возможностью фронтального обслуживания. Разработчики Planar уделили особое внимание удобству обслуживания видеостены. Технология Set It & Forget It TM (SiFi TM) позволяет произвести настройку видеостены, например, после ручной или автоматической замены лампы менее, чем за одну минуту (выровнять яркость и цветовую насыщенность всех видеокубов). Специальные конструктивные меры приняты для охлаждени