杜文輝

（中國飛機強度研究所，陜西?西安?710065）

氣候?qū)嶒炇铱蔀楦黝愶w機及武器裝備環(huán)境適應(yīng)性研究[1-2]提供模擬環(huán)境，室內(nèi)可模擬多種自然環(huán)境，如低溫、高溫、降雪和凍雨等[3-4]。氣候環(huán)境試驗不同于其他試驗，具有試驗周期長、試驗工況復(fù)雜，在試驗過程中各系統(tǒng)交叉耦合，各項試驗均由多套設(shè)備配合運作完成，設(shè)備參數(shù)及試驗參數(shù)種類多的情況出現(xiàn)。針對環(huán)境試驗的難點，將當(dāng)前主流的基于B/S構(gòu)架的視頻監(jiān)控技術(shù)[5，6]、無紙化辦公技術(shù)[7，8]、全景展示技術(shù)和信息發(fā)布技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架融合應(yīng)用，設(shè)計氣候環(huán)境實驗室數(shù)據(jù)交互平臺，實現(xiàn)試驗過程中各數(shù)據(jù)實時交互。

1 數(shù)據(jù)交互應(yīng)用技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展，基于B/S構(gòu)架的視頻監(jiān)控技術(shù)、無紙化辦公技術(shù)、全景展示技術(shù)和信息發(fā)布技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，為信息獲取及指揮調(diào)度起到了至關(guān)重要的作用。

（1）基于B/S構(gòu)架的視頻監(jiān)控技術(shù)：隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式WEB服務(wù)器視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，采用B/S構(gòu)架的嵌入式WEB服務(wù)器監(jiān)控者無需到現(xiàn)場操作，可實現(xiàn)遠程操作。

（2）無紙化辦公技術(shù)：無紙化辦公是未來發(fā)展的趨勢，也是未來綠色辦公的方向，無紙化會議系統(tǒng)[9，10]是無紙化辦公的充分應(yīng)用。它具有文件輸入網(wǎng)絡(luò)化、文件顯示電子化、文件編輯智能化、文件輸入輸出可控化的特點，通過對會議要素的閉環(huán)整合，實現(xiàn)了會議流程、會議信息的綜合管理，提供了一個科學(xué)、先進的信息化會議平臺，提高了會議效率和對會議信息的可控性，同時降低會議當(dāng)中紙張的使用量，節(jié)約資源，降低會議成本，提高效率。

（3）全景展示技術(shù)：利用實景圖像組成全景空間技術(shù)，全景展示系統(tǒng)主要應(yīng)用混合矩陣技術(shù)、視頻拼接技術(shù)等核心技術(shù)。其中，混合矩陣技術(shù)為多種信號格式處理技術(shù)，支持多種格式信號源以及視頻采集設(shè)備的接入需求，實現(xiàn)數(shù)字、模擬音頻信號的混合處理。視頻拼接技術(shù)為其核心在于其強大的處理能力和極高的穩(wěn)定性，整個系統(tǒng)封閉式運行，內(nèi)嵌式控制模塊統(tǒng)一管理，完成圖像處理和控制任務(wù)，可實現(xiàn)多種視頻、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理。

（4）信息發(fā)布技術(shù)：信息發(fā)布系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于銀行、醫(yī)院、學(xué)校等場所，使客戶獲得更多豐富獨特的信息服務(wù)，有效提升營銷和服務(wù)水平，增強品牌形象。同時也可便捷快速發(fā)布內(nèi)部通知、員工培訓(xùn)、形象展示等內(nèi)容。實驗室信息發(fā)布系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，終端支持液晶電視、等離子電視、LED、投影等各類多媒體顯示終端。

2 實驗室數(shù)據(jù)交互平臺設(shè)計

實驗室信息交互平臺包含視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、無紙化會議子系統(tǒng)、全景展示子系統(tǒng)和信息發(fā)布子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)總線連通，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架如圖1所示。

圖1 ??數(shù)據(jù)交互平臺網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

2.1 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

視頻監(jiān)控子系統(tǒng)基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，主要用于對實驗室、試驗件及工藝設(shè)備的實時監(jiān)控，便于試驗人員監(jiān)視試驗現(xiàn)場情況。系統(tǒng)包含視頻監(jiān)控工作站、視頻監(jiān)控設(shè)備、顯示屏、便攜式攝像設(shè)備、綜合視頻平臺、存儲服務(wù)器和交換機等。

通過室內(nèi)攝像機將視頻畫面記錄并轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號接入交換機，傳輸至存儲服務(wù)器（硬盤錄像機）進行存儲，視頻監(jiān)控工作站通過視頻監(jiān)控軟件向綜合視頻平臺發(fā)送控制指令，通過軟件云臺控制攝像頭的旋轉(zhuǎn)、對焦等；同時測控間各工作站通過HDMI接入綜合視頻平臺，通過視頻監(jiān)控軟件控制顯示屏的顯示，視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)圖（信號流）如圖2所示。

圖2 ??視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號流圖

2.2 無紙化會議子系統(tǒng)

無紙化會議子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)將20臺觸控式會議終端與中控主機進行互聯(lián)；系統(tǒng)具備會議文件推送、文件投屏、文件批注和異步瀏覽等功能；支持信號互聯(lián)，各終端信號可以投影至大屏，外部信號可以同步到各個終端，采用HDMI高清視頻信號傳輸，保證畫面的穩(wěn)定、流暢。相對于傳統(tǒng)會議具備以下優(yōu)點：

（1）信息資源整合?；诰W(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會議人員信息、會議議程信息、會議內(nèi)容信息和會議資料信息等資源集成在會議平臺上進行管理，使會議信息一目了然。

（2）規(guī)范會議流程。建立起一個緊密、協(xié)調(diào)、可靠的會議機制，使工作人員及會議人員責(zé)任明確，權(quán)限分明。

（3）高效率會議。將傳統(tǒng)的會議系統(tǒng)模式集成、優(yōu)化，提高會議效率。

（4）會議安全保密。無紙化會議系統(tǒng)通過內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，相比紙張會議更加保密，不讓重要內(nèi)容流傳出去，多項嚴密安全防控措施，實現(xiàn)等級權(quán)限設(shè)置，保密措施更加嚴格，確保會議安全。

無紙化會議子系統(tǒng)工作原理：通過交換機將20臺會議終端、中控主機、解碼器網(wǎng)絡(luò)連接，中控主機通過網(wǎng)絡(luò)信號集中控制各會議終端；通過解碼器將20臺會議終端顯示信號連通，并接入混合矩陣中，從而控制會議系統(tǒng)的畫面顯示，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖3所示。

2.3 全景展示子系統(tǒng)

全景展示子系統(tǒng)通過視頻拼接技術(shù)將試驗現(xiàn)場視頻畫面、試驗控制工作站畫面、試驗工藝流程圖及試驗會議信息根據(jù)試驗需要進行編輯、切換、顯示。系統(tǒng)主要包括：LED顯示屏、DVI分配器、視頻拼接器、高清混合矩陣、交換機等，系統(tǒng)功能如下：

圖3 ??無紙化會議系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

（1）視頻顯示功能：全景展示子系統(tǒng)可以調(diào)用實驗室內(nèi)的所有監(jiān)控攝像頭（包括便攜式音視頻設(shè)備）的畫面，并可根據(jù)需要顯示多個畫面或者重點顯示某個畫面。

（2）試驗數(shù)據(jù)及工藝流程圖顯示功能：全景展示子系統(tǒng)可以調(diào)用工程師工作站、操作員工作站、數(shù)據(jù)采集工作站、基礎(chǔ)環(huán)境模擬工作站及工藝設(shè)備工作站的顯示畫面，將試驗數(shù)據(jù)及試驗工藝流程投射在全景展示大屏上，可任意編輯、拼接顯示畫面。

（3）會議顯示功能：全景展示系統(tǒng)的LED顯示屏可作為無紙化會議的內(nèi)容信息顯示使用。

全景展示子系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)信號主要分為網(wǎng)絡(luò)信號及視頻信號。通過交換機將全景展示系統(tǒng)工作站、混合矩陣、視頻拼接器、控制器、中央管理網(wǎng)絡(luò)連通；外部信號、無紙化會議信號、視頻信號、總控工作站信號利用HDMI接入混合矩陣，全景展示系統(tǒng)工作站通過網(wǎng)絡(luò)控制視頻拼接器從而實現(xiàn)大屏畫面的顯示，系統(tǒng)數(shù)據(jù)流設(shè)計如圖4所示。

圖4 ??全景展示系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

2.4 信息發(fā)布子系統(tǒng)

信息發(fā)布子系統(tǒng)采用B/S構(gòu)架，基于網(wǎng)絡(luò)平臺，采用分布式區(qū)域管理技術(shù)，系統(tǒng)包括信息發(fā)布工作站、落地式自助終端、液晶屏展板和LED屏、信息發(fā)布軟件平臺等，信息發(fā)布系統(tǒng)可實現(xiàn)實驗室業(yè)務(wù)導(dǎo)航、實驗室概況、實驗室能力、試驗業(yè)績等對外宣傳等。

圖5 ??信息發(fā)布系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

信息發(fā)布子系統(tǒng)工作原理：通過交換機將信息發(fā)布系統(tǒng)工作站與落地式自助終端、液晶屏展板和LED屏等相連，通過信息發(fā)布軟件平臺實現(xiàn)對各展板及屏幕的集中控制，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖5所示。

3 結(jié)????論

通過基于B/S構(gòu)架的視頻監(jiān)控技術(shù)、無紙化辦公技術(shù)、全景展示技術(shù)和信息發(fā)布技術(shù)等新技術(shù)的綜合應(yīng)用。要設(shè)計全新的環(huán)境試驗數(shù)據(jù)交互平臺，并不是簡單的技術(shù)疊加，而是從氣候環(huán)境實驗室的試驗特點出發(fā)，解決環(huán)境試驗信息交互的難點，在試驗過程中最大程度共享試驗信息，提高信息交互效率。