控制室設(shè)計(jì) 準(zhǔn)備好了嗎

從前端顯示到后端信號(hào)的處理甚至各種軟件平臺(tái)的無縫整合，控制室中可謂是將各種紛繁復(fù)雜的技術(shù)集成到了一體。如何將如此多的技術(shù)、產(chǎn)品整合到一起，并滿足不同行業(yè)用戶的各色需求，實(shí)屬一件不易之事。同時(shí)，要設(shè)計(jì)出一套完美的控制室，僅僅依靠技術(shù)的整合是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

一、顯示設(shè)備考慮

有著豐富控制室安裝經(jīng)驗(yàn)的巴可控制室顯示系統(tǒng)部業(yè)務(wù)支持經(jīng)理周敏介紹，最初建設(shè)一個(gè)控制室的首要目的是要滿足用戶“看”的需求，而且往往是單純地為看而看，并將其作為系統(tǒng)建設(shè)的首要目的。解決好“看”的問題，是設(shè)計(jì)者做好一切解決方案的前提。也就是說，控制室里的顯示墻要充分發(fā)揮好“看”的作用，那么在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)更多的精力就集中在了硬件方面：硬件設(shè)備的亮度、顏色、可靠性、一致性等技術(shù)問題完全是從硬件角度來解決的，只要把硬件平臺(tái)做好，就能給客戶呈現(xiàn)最完美的顯示效果。

無論是作為視頻墻的一個(gè)功能組成部分，還是作為一套獨(dú)立的系統(tǒng)，顯示設(shè)備（背投、LCD或等離子顯示屏）所傳輸?shù)膱D像信息都必須在各種情況的環(huán)境下（如環(huán)境燈光、視線范圍、用戶眼睛疲勞等各種情況下）方便用戶輕松讀取。影響顯示系統(tǒng)效果的關(guān)鍵的因素包括：亮度、對(duì)比度、分辨率、色彩還原和校正等因素。其中，拼接墻作為多臺(tái)顯示設(shè)備組合的一體化系統(tǒng)，顯示校準(zhǔn)是相當(dāng)關(guān)鍵的步驟，可以讓圖像盡可能地匹配一致，在控制室設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員都要進(jìn)行信號(hào)抗阻測(cè)試保證肉眼能看到圖像，同時(shí)也會(huì)使用邊緣融合等技術(shù)。

拼接墻的亮度是衡量單位是英尺朗伯或坎德拉每平方米（NIT）。一個(gè)footlambert是相當(dāng)于3.426尼特。拼接墻采用多臺(tái)投影機(jī)進(jìn)行組合，充分利用了DLP技術(shù)更高的顯示性能，實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)投影設(shè)備之間的無縫畫面整合，創(chuàng)建出了一套完整、連續(xù)、超大的圖像效果。影響視頻墻系統(tǒng)的亮度包括：環(huán)境光條件、投影系統(tǒng)亮度對(duì)比率。

投影系統(tǒng)的亮度

在背投顯示墻系統(tǒng)中，每臺(tái)投影機(jī)都有一個(gè)特定的亮度水平，以ANSI流明為單位計(jì)量。投影機(jī)亮度、屏幕尺寸、增益都用于計(jì)算拼墻的亮度水平。由于背投顯示屏的投射特性，屏幕增益是決定系統(tǒng)亮度的一種重要因素，具有較高的增益系數(shù)的屏幕通常具有更高的亮度。同時(shí)，屏幕的亮度下降，移動(dòng)離軸時(shí)屏幕亮度就會(huì)降低，而且增益越高的屏幕降低的更多。通常，低增益屏幕具有更廣闊的可視范圍，會(huì)使亮度降低少些。因此，根據(jù)屏幕類型的不同和系統(tǒng)操作員與屏幕位置之間的不同，亮度和對(duì)比度的變化會(huì)有很明顯的區(qū)別。典型的7×24工作的控制室中，屏幕亮度通常在150尼特（最小）到500尼特之間。

對(duì)比度

對(duì)比度的計(jì)量單位有兩種：“full field”（全域） 和ANSI。全域指先顯示整體全黑圖像，并測(cè)量其亮度。然后顯示全白圖像，并測(cè)量其亮度。白圖像與黑圖像亮度的比值就是最終的全域?qū)Ρ嚷省ＭǔＧ闆r下，全域的對(duì)比度測(cè)量應(yīng)至少1，000：1。然而，ANSI測(cè)量方法在計(jì)算對(duì)比度時(shí)則會(huì)更加準(zhǔn)備可靠。它顯示16棋盤格黑白相間圖案，分別在屏幕上各個(gè)方塊處測(cè)定黑色亮度和白色亮度，以平均值得出的對(duì)比度值可稱為ANSI對(duì)比度，按照ANSI方法測(cè)試的對(duì)比度成績最低，因?yàn)榘咨珔^(qū)域的光線將會(huì)影響黑色區(qū)域的亮度，從而成為考驗(yàn)最為嚴(yán)格的測(cè)試方法。能夠更加準(zhǔn)確地呈現(xiàn)系統(tǒng)的對(duì)比度表現(xiàn)。在當(dāng)下顯示技術(shù)中，450：1是建議的最低對(duì)比度值。

環(huán)境光

在控制室中，房間里的光線與視頻墻的亮度應(yīng)該達(dá)到合理平衡，盡量減少系統(tǒng)操作員的疲勞感和眼睛的不適，環(huán)境光對(duì)整個(gè)控制室的影響至關(guān)重要。通常情況下，建議控制室內(nèi)照明光為20-30尺燭光（200-300 lux），最好的方法就是在控制室內(nèi)使用擴(kuò)散照明，如果確實(shí)需要使用點(diǎn)源式照明，也應(yīng)當(dāng)讓光線背離定向顯示墻，而不是朝向它，否則在視頻墻上則可能出現(xiàn)出現(xiàn)光線反射的情況。

總體系統(tǒng)對(duì)比度是控制室設(shè)計(jì)中另一個(gè)重要的考慮因素，它將拼接墻自身的對(duì)比度和墻上環(huán)境光對(duì)比度整體納入考慮，用于計(jì)算系統(tǒng)最終的對(duì)比度。環(huán)境光亮度越高，系統(tǒng)對(duì)比度越低。系統(tǒng)最低的可接受對(duì)比度為10：1，通常是設(shè)計(jì)的目標(biāo)是100：1。

二、人體工程學(xué)

隨著控制室在交通、能源、電力、政府、軍隊(duì)指揮等不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。更多的人開始注意到怎么樣才能讓用戶舒適地“看”。周敏指出，這就涉及到了人體工程學(xué)的環(huán)境設(shè)計(jì)問題，顯示墻最終要用在用戶真實(shí)的環(huán)境里，而不同用戶的使用環(huán)境也各有不同，房間有大有小，屏幕數(shù)量有多有少，因此，如何根據(jù)客戶的顯示目的、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件來設(shè)計(jì)顯示墻，處理好視角、操作員工位布置、環(huán)境協(xié)調(diào)性以及空調(diào)、供電、聲音、照明等環(huán)節(jié)，使顯示墻能夠與客戶的環(huán)境融為一體，幫助客戶把顯示墻的作用發(fā)揮到最好，這一點(diǎn)成為控制室設(shè)計(jì)絕對(duì)不可忽視的問題。

對(duì)于一個(gè)從未接觸過控制室的非專業(yè)人士來說，控制室中的設(shè)備和技術(shù)簡直堪稱眼花繚亂，讓人無從了解。但實(shí)際上，看上去如此專業(yè)的系統(tǒng)并不是想象中的那么復(fù)雜。大多數(shù)的控制室都是將顯示設(shè)備整合成了視頻墻、DLP背投拼墻，桌面顯示屏、控制臺(tái)、照明燈光甚至是辦公桌的設(shè)計(jì)都是經(jīng)過了精心設(shè)計(jì)的。控制室中的所有組成元素甚至擺放方式都已經(jīng)過設(shè)計(jì)人員的精確計(jì)算、選擇和整合以保證控制室設(shè)計(jì)的合理性和高效率。

在人體工程學(xué)方面，既要充分考慮到控制室操作員必須在7×24小時(shí)內(nèi)全天候，全神貫注的監(jiān)視、控制、管理龐大復(fù)雜的系統(tǒng)這一特殊的工作條件，又要保證操作員隨時(shí)處于最佳的精神狀態(tài)，這就要盡可能使用戶的疲勞感和不適感降低到最低水平。

例如：在系統(tǒng)安裝時(shí)，可通過調(diào)整監(jiān)視器的各個(gè)俯仰角，調(diào)整安裝附件的位置來滿足不同操作人員個(gè)人的人機(jī)工程學(xué)需要；在凹槽板或者柱上安裝監(jiān)視器手臂使用戶能夠不費(fèi)力地移動(dòng)監(jiān)視器，輕松地調(diào)整監(jiān)視器的高度、角度和側(cè)位，以便為不同的操作員提供適合的視線和視角范圍；工作面通過消除堅(jiān)硬銳利的邊緣造成的接觸應(yīng)力，改善操作員手腕的舒適度；監(jiān)控臺(tái)的設(shè)計(jì)都要確保工作面下方的腿部和膝蓋間隙符合人體工程學(xué)的高度、深度和寬度標(biāo)準(zhǔn)；通過簡單的手動(dòng)或者電動(dòng)調(diào)節(jié)，將工作面一定的尺寸空間中進(jìn)行調(diào)節(jié)，使每個(gè)操作員都能夠輕松地調(diào)節(jié)工作面的高度來滿足他們自己的需要；或者選裝坐站兩用型工作面，這樣操作員只需觸動(dòng)按鈕，便可從坐姿轉(zhuǎn)換為站姿；安裝鋼化玻璃，減輕操作員的眼疲勞，同時(shí)保持操作員查看系統(tǒng)時(shí)的效果不會(huì)失真。

三、高效的使用和便捷的維護(hù)

“控制室的最終目的是給客戶使用，這就需要在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到用戶后期的整體運(yùn)營成本”，周敏繼續(xù)說道，“首先要實(shí)現(xiàn)客戶整體運(yùn)行成本最優(yōu)化。在設(shè)備運(yùn)行過程中，實(shí)現(xiàn)最少的人工干預(yù)、最少的消耗比、對(duì)環(huán)境最少的影響等等。就巴可來說，正在從硬件設(shè)計(jì)和人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的角度幫助客戶來解決這些問題，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本最優(yōu)化。”

盡管控制室中會(huì)采用到各種各樣的先進(jìn)技術(shù)，以便工作人員能夠高效地獲取信息，但設(shè)計(jì)人員一定要牢記于心：任何系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)都是為了讓系統(tǒng)更加直觀。直觀性對(duì)于用戶來說無疑相當(dāng)重要，一套先進(jìn)的控制系統(tǒng)使用非常直觀（如AMX和Crestron），總能支持系統(tǒng)功能的不斷完善和升級(jí)。

可靠性和適用性是顯示系統(tǒng)選擇的重要考慮因素，控制室所執(zhí)行的任務(wù)往往都非常重要，這時(shí)，顯示設(shè)備當(dāng)然不能掉鏈。這也是三芯片DLP投影機(jī)廣受歡迎的主要原因：液晶顯示屏可能出現(xiàn)燒屏，單芯片DLP穩(wěn)定性可能不夠高，三片式DLP在價(jià)格方面雖然更為昂貴，但如果考慮到一年365天7×24小時(shí)工作，它能實(shí)現(xiàn)8，000小時(shí)不間斷運(yùn)行。

在有些應(yīng)用中，如果三片式DLP還不能滿足其對(duì)可靠性的需求，那么就需要進(jìn)行顯示屏或拼墻系統(tǒng)備份，以便隨時(shí)接待命。控制室設(shè)計(jì)要防止顯示系統(tǒng)出現(xiàn)故障，但不可靠外力如停電所造成的故障則更具威脅性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到備用電源，冷卻系統(tǒng)控制以及UPS設(shè)備。如果采用分布式結(jié)構(gòu)，將能大大降低電源中斷帶來的影響。單線處理器系統(tǒng)可能讓控制室對(duì)斷電響應(yīng)更加敏銳，如果其中一個(gè)輸入或輸出端口出現(xiàn)故障，該節(jié)點(diǎn)可以采用備用系統(tǒng)進(jìn)行替代，系統(tǒng)其余部分則正常運(yùn)作。

事實(shí)上，控制室出現(xiàn)故障的可能性并不是很大，這也體現(xiàn)了控制室要求先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備的價(jià)值所在，也正因?yàn)槿绱耍?fù)責(zé)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和安裝的監(jiān)管人員必須要保證他們選擇的技術(shù)和產(chǎn)品能夠滿足自身的需求，讓系統(tǒng)操作人員使用方便、有保障。