指挥中心智能化系统的规划与建设

牟翔

【摘要】：本文将分享在指挥中心智能化系统设计的经验，提出指挥中心需建设的各个子系统的设计建议及描述与其他专业的配合问题。

【关键字】：指挥中心；智能化系统；配合；效果

Planning and design of intelligent system for command center

MuXiang

Abstract：In this paper， we will share the experience of intelligent system design in command center. This paper puts forward the design proposal of each subsystem of the command center， and describes the cooperation with other majors.

Keywords：Command center， intelligent system， cooperation， effect

现代政府应急类新建建筑中，一般都会包含指挥中心智能化系统的设计。指挥中心是政府部门进行业务部署、维护公共安全、应对突发事件、及时合理处置的重要部门。因此，建立需求合理、系统完善的指挥中心的智能化系统，是保障指挥调度及会议正常进行的关键。

然而，在指挥中心智能化系统设计及实施往往处在建筑完成的后期，不可避免地会受到建筑、装饰、电气及暖通专业的影响。因此，我们需要在建筑的建设初期就对指挥中心的智能化系统有较好的规划及设想，才能使得指挥中心的建设更符使用部门的要求，使指挥中心智能化系统发挥最理想的作用。

指挥中心的建设一般包括大屏幕显示系统、扩声系统、指挥中心布线系统及网络系统、分布交互式管理系统（或为矩阵及中央控制系统）、、数字会议发言系统、远程视频会议系统（含摄像跟踪系统）及桌面显示系统等。

本文将对上述系统在建设过程中遇到的问题及实施重点一一闡述。

1、大屏幕显示系统

大屏幕是指挥中心的核心系统之一，在应急指挥调度及视频会议过程中起到关键显示作用。大屏幕的设计形式可以按照建设单位的意图进行设计。但是无论采用哪种形式的大屏幕，都应注意屏幕空间、屏幕组成、楼板荷载及散热等问题。

1.1屏幕空间问题

根据采用不同形式的大屏幕，组成的形式也不一样。指挥中心大屏幕，以DLP拼接、背投拼接或者LED显示屏为主。如果采用DLP拼接或背投拼接的形式，需要一定的后背空间，以利于散热及进出维护，大屏下方一般会预留19英寸机架供设备安置，但一些单位可能会因为设备较多需要单独设立机柜。这里就需要提前和建筑专业沟通，预留足够的后背区域。特别强调的是，预留的后背区域不应有遮挡物，否则会对大屏幕的后背区域产生不利的影响。

屏幕尺寸的设置，有条件的话不要随便设置，应尽量保持16：9或4：3的整数尺寸，这样更有利于日后显示的效果。这里尤其要注意屏幕的高度。建议在建筑设计过程中根据边框长宽高、所选屏幕类型的最佳观看距离及所需要同时显示的信源路数来设计相应的尺寸，提前做好规划，更好的配合大屏的实施。

1.2屏幕的组成

由于指挥中心显示内容的多样性，因此大屏的布局设置建议采用多种形式的组合。下图为某指挥中心大屏幕。

如图所示，该大屏幕中心区域为6×6块拼接屏组成的核心区域，四周6块4×4块拼接屏组成的辅助区域。外围为2块LED全彩大屏幕及1块LED条形屏。其中核心区域用来显示主画面，辅助区域显示次画面，LED全彩屏显示调度内容、会议题词、值班安排、时钟等信息，LED条形屏显示会标。

如果受到场地限制没有设置多种显示屏的条件，建议至少保留核心区域显示屏及LED条形屏，满足基本指挥及会议的要求。

1.3楼板荷载及散热问题

因为大屏幕有一定的重量，因此设置大屏幕的区域应提前按照规划好的屏幕计算重量，并提供给结构专业。务必保证设置大屏幕区域的楼板荷载。如果为改造项目，则需要结构专业复核承重问题，必要时采取楼板加固的措施。

大屏幕的发热量往往不容忽视，因此在大屏的背后区域需要配备散热设备。建议按照制冷量=屏幕发热量的标准进行设置，并及时将需求提供给空调制冷专业，甚至应在建设初期组织多个设计专业进行充分的图纸会审。另外大屏背后的区域，建议不要设置外窗，避免阳光的直射损坏电子设备及增加环境发热量。

2、指挥中心扩声系统

由于指挥中心一般主要为会议调度用途，因此建议按照国家会议类一级的标准进行设计，会议类一级标准如下表所示：

等级 最大声压级（dB） 传输频率特性 传声增益（dB） 稳态声场不均匀度（dB） 早后期声能比（可选项）（dB） 系统总噪声级

会议类一级 额定通带内，大于或等于98dB 以125～4000HZ的平均声压级为0dB，在此频带内允许范围：-6～+4dB；63～125HZ和4000～8000HZ的允许范围见频率特性范围图 125～4000HZ的平均值大于或等于-10dB 1000HZ、4000HZ时小于或等于+8dB 500～2000HZ内1/1倍频带分析的平均值大于或等于+2 dB NR-20

2.1对建筑声学的要求

首先，应根据GB/T 50356—2005《剧场电影院和多功能厅堂建筑声学设计规范》推荐合适的混响时间曲线来给建筑或装饰专业提出混响时间的要求。混响时间曲线如下图所示：

会堂、报告厅和多用途礼堂对不同容积V的观众厅，在频率500-1000HZ时满场的合适混响时间T的范围

混响时间受到装饰的影响很大，往往在实际指挥中心实施过程中，因为受到各种外界因素或者审美以及装饰材料的影响，装饰专业不会首先考虑混响时间，最终导致混响时间过长。如果在大型指挥中心不考虑建筑声学的影响，盲目的设计最终会导致声场混乱造成声音浑浊不清等不良后果。因此，建议在设计前期根据装饰专业提供的材料用软件对建设区域进行声场模拟，根据模拟的建筑声学效果来考虑采用扩声系统的类型，如装饰专业的设计实在难以满足厅堂建筑声学标准则要及时反馈装饰专业进行适当调整。endprint

2.2扩声系统的设计

现在音箱的种类有很多，为了使指挥中心的扩声系统可以满足国家会议类一级的标准，可以采用线性阵列音箱、点声源或吸顶音箱等多种类型的扩声系统，以满足国家会议类一级的标准。但是不同类型的音箱的效果也不一样，下面将对各类型的音箱做一些比较。

①线性阵列音箱

线性阵列音箱具有角度大、能量强、衰减小等优点。采用线性阵列音箱，可以减小各音箱之间的干扰，因此线性阵列所产生的声音是非常一致与清晰的。覆盖听众区域的声音能够流畅连续地从一个座位传送到另一个座位，使得整个会场的声场分布均匀，因此声场均匀度较好，传声增益较强。

但是由于线性阵列音箱是由多个音箱单元组成的，因此音箱数量较多。不同的音箱之间不可避免的会产生声干涉的问题，会在一定程度上影响声场的效果。而且因为线性阵列音箱的性质，其音色较同档次点声源会稍微差一些。

②点声源

传统的点声源也可以作为指挥中心的主要扩声系统。因为点声源一般会有更平滑的频率特性曲线，因此，其音色更好，音质更细腻些。另一方面，点声源的应用更容易得到一个清晰明确的主扩声，更有利于发言扩声的清晰度，使听众听到更加真实清晰的语言扩声。从安装的角度考虑，显然是单只音箱的点声源比多只音箱的线阵更加容易安装和吊挂。

但是由于其衰减较大、音箱单一等特点，造成其声场不均匀度及传声增益比较线性阵列音箱稍差一些。

③吸顶音箱

吸顶音箱则可以避免点声源声场不均匀度的缺陷以及线阵音箱音色的问题。但是因为吸顶音箱尺寸及吸顶安装的特点，导致吸顶音箱的覆盖范围很有限。因此采用吸顶音箱必须大面积的安装，这样就很难避免吸顶音箱正对话筒造成啸叫的情况发生。另一方面，如果指挥中心需要调度视频会议，采用吸顶音箱会使得主席台领导感觉到远端发言会场发言人的声音来自头顶上方而非对面的大屏幕，会有声向异常感。

综上，音箱的设计应根据建筑或装修专业的场地布局、使用部门的使用特性等各方面进行综合的考虑，因地制宜开展设计，进行声场模拟，可综合运用各种扩声设备搭配使用。

④和装修配合的问题

线性阵列音箱以及点声源一般要采用吊装或壁装的形式。因此很容易造成音箱外露影響装修效果。因此在设计初期就应当将音箱安装的位置及尺寸提资装饰专业或建筑专业，预留相应的音柱槽以便音箱安装。

若采用吸顶音箱，应将音箱点位提供装饰专业，进行统一合理布局，避免音箱和灯具、消防设备发生碰撞。

音箱的安装位置避免音箱正对话筒，导致反馈啸叫。

3、指挥中心布线系统

指挥中心布线主要指指挥中心的音视频系统、会议系统及其他综合布线系统。

第一，需要考虑的点位确定及布线种类的问题。应在设计之初对使用单位的系统类别及使用需求进行充分的调研，明确指挥中心所要实现的功能，设备需要的接口类型，再结合装修布局、市电接入等各方面因素综合设计各点位及布线走向。

第二，因为会涉及日后根据指挥中心需求的变动，需要充分考虑今后系统扩展所需要增加的线缆。因此建议线槽在满足综合布线要求的基础上，预留一定的空间。

第三，是考虑外部进线及预留。指挥中心一般会涉及外部单位各种信号的接入问题。因此，在考虑外部进线时应以指挥中心为核心，预设与各单位对接的接口，以方便今后的系统扩展及专网接入。

第四，则是专业配合问题。因为指挥中心涉及桌面办公，会有大量的综合布线线缆及音视频线缆需要敷设。因而建议装修专业可以配合智能化专业设置防静电架空地板，方便大量的弱电线槽于地板内敷设。为了不影响指挥中心建筑声学以及美观效果，可以于防静电地板上方敷设地毯。

4、分布交互式管理系统（或为矩阵及中央控制系统）

现在的指挥中心，可以采用传统的矩阵及中央控制系统，亦可采用分布交互式管理系统。但是首先都必须明确需要接入的信号的种类及数量。

4.1分布交互式管理系统

分布交互式管理系统，可以将各种音视频信号网络化，管理人员通过触控终端控制整个音视频系统，可在终端上进行视频显示、预览和监控现场情况，并具有冗余能力，主机端口互为热备份。并可以通过系统平台把音频、视频、系统监控和环境控制整合在同一个界面上，无需繁琐的单独去控制操作某个系统。采用分布交互式管理系统，可以解决信号预留、兼容等问题，可以更好的对系统进行操作及控制。

但是，由于分布交互式管理系统是基于网络进行传输的，相对传统方式容易受到网络问题的限制，例如丢包、延迟、网络堵塞等，有时甚至会造成系统瘫痪等情况。并且由于这个系统是一个新兴的系统，尚未完全成熟，其稳定性仍有待考究。

4.2传统的矩阵及中央控制系统

采用传统的矩阵及中央控制系统，最关键的就是明确各种接入信号的形式及数量，以明确矩阵端口的设计。并且还得预留一定的接口，如因经费有限无法预留接口，则至少预留充足的扩展机框以便今后扩展。

传统矩阵系统的优势则是其是一个成熟的系统，并且因为整个系统均为模拟信号，因而不会出现延迟问题，也不会因为网络的堵塞造成系统的崩溃。

中控系统需要注意的是，在设计之初应充分调研指挥中心是否有使用手机信号屏蔽的可能性。如有则不应设计无线型的中控触摸屏，以避免控制信号被屏蔽而无法连接主机。

5、数字会议发言系统、远程视频会议系统（含摄像跟踪系统）及桌面显示系统

这些系统的建设，需要注意的还是和装饰专业以及使用部门的配合。例如需要多少个发言单元则必须和装饰的座位数相对应；视频会议摄像机的设置如何和装修的界面完美融合，做到隐蔽而不影响美观。桌面显示则是根据装修确定的主席位及使用部门的需求来确定安装位置及安装方式。

指挥中心的视频会议系统摄像机在设计时建议从三个方面进行考虑。一是会议过程中摄像机是否需要进行推拉摇移，如需要则不建议采用遥控器或中控来控制，而是采用专用广播级会议摄像机，通过摇杆式控制键盘进行现场控制或远程控制；二是需要注意避免将指挥中心视频会议摄像机三脚架安装在架空的静电地板上，而应直接安装在静电地板下的楼板上，否则容易因为静电地板的微颤而导致摄像机聚焦虚晃；三是主席位摄像机的安装位置及安装高度应考虑在会场坐满观众时，特写取景不被人头遮挡的情况下，按平视主席台主位来设计安装。

结束语

政府部门指挥中心的建设成效，直接影响到应急指挥调度、视频会议的效果，因此指挥中心智能化系统的建设显得尤为重要。希望通过本文对即将建设指挥中心的建设单位有所帮助，避免出现因为种种原因导致指挥中心功能不完善的尴尬状况。

【参考文献】：

[1]王峥，陈金京，建筑声学与音响工程-现代建筑中的声学设计，常用音响设备与器材，2007.9，72-76endprint