DLP技術在 安塞油田聯(lián)合站的使用
安塞油田王窯集中處理站自動化系統(tǒng)主要由三部分組成,第一部分是全站生產運行參數的自動化監(jiān)控,采用法國施耐德公司高端昆騰系列PLC雙機熱備控制系統(tǒng),主要采集集輸系統(tǒng)原油儲罐液位、來油流量、壓力、溫度等自動檢測、原油儲罐進出口閥門遠程自動控制,穩(wěn)定崗、撬裝崗、產出水處理崗、計量崗和鍋爐崗5個子系統(tǒng)的監(jiān)測,以及站內關鍵崗位47處可燃氣體濃度監(jiān)測和報警。系統(tǒng)以美國INTOUCH9.0組態(tài)軟件作為上位機,工藝流程組態(tài)畫面清晰美觀,具有歷史數據查詢、生產報表輸出和參數超限聲光報警等功能。第二部分是站內的視頻監(jiān)控系統(tǒng),前端視頻信號通過網絡視頻編碼器接入到用戶的局域網上,通過監(jiān)控的視頻服務器實現對所有網絡用戶的監(jiān)控系統(tǒng)網絡共享。全站共設24視頻監(jiān)控點實現對關鍵崗位的監(jiān)視、控制、安全防范及智能管理的作用。第三部分是控制中心的2×2 DLP大屏幕拼接墻顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)集高清晰度數字顯示技術、投影墻拼接技術、多屏圖像處理技術、多路信號切換技術、數字傳輸系統(tǒng)、網絡技術等的應用集合為一體,形成一個綜合控制平臺,將工藝畫面、視頻圖像畫面等無縫連接在一起,使整套系統(tǒng)成為一個擁有高亮度、高清晰度、高智能化控制的油田數字化信息管理及監(jiān)控系統(tǒng)。
多重功能 于一身的DLP技術
DLP的英文全稱為Digital Light Processor,是“數碼光路處理器”的含義。該技術是美國德州儀器公司開發(fā)的一種專利技術,是以DMD(Digital Micormirror Device)數字微鏡作為成像器件的投影技術。系統(tǒng)的核心都是光學半導體芯片,芯片由成千上萬片微型運動鏡面組成,依靠DMD芯片上的微鏡片每秒高達5000次的快速翻轉,對通過彩色色輪的光線進行調制產生圖像。在大小大約只有0.8英寸的DMD芯片上,集成有近100萬片的超精密反射鏡片。這些鏡片之間的間距不到1微米,圖像的充滿率超過90%,因此能夠創(chuàng)造出無縫、銳利的影像。背投顯示單元從設計之初就保證了良好的散熱,因此DLP拼墻可以7×24小時地全天候工作。DLP拼墻的分辨率由各顯示單元的分辨率疊加而來,所以其往往可以獲得超高的分辨率。各顯示單元之間難免會有屏幕拼縫,不過一般小于0.5mm。大屏幕組合顯示系統(tǒng)能夠靈活方便地提供一個內容豐富、準確高效的信息圖像顯示平臺,一個滿足油田集中處理站需要的綜合信息顯示界面。
大屏幕投影顯示系統(tǒng) 王窯集中處理站DLP主要由以下幾部分組成:50TRX6050 XGA DLP顯示單元(具有內置圖像處理功能)4套;TMC2104圖像處理器 1套;大屏幕顯示控制系統(tǒng)集成軟件CUBEVIEW大屏幕顯示控制系統(tǒng)集成軟件 1套;16×16視頻矩陣 1臺;4×2 VGA矩陣 1臺;VGA分配器 4臺。 投影拼接墻由4套50″TRX6050 XGA DLP一體化顯示單元拼接而成(橫向2排,縱向2列),規(guī)格如下:單屏面積:1016mm (寬) ×762mm (高) = 0.774m2;整屏面積:1016 mm (寬) ×2×762 mm (高) × 2=3.10m2;墻體厚度:640mm;單屏分辨率:1024×768;全墻分辨率:(1024×2)×(768×2)=2048×1536。
DLP投影機 DLP投影機采用最新的DVI數字接口,可直接輸入多屏拼接處理器輸出的數字RGB信號。投影機無需附加處理,由輸入的數字信號驅動DLP顯示畫面,因此,投影機在整個信號處理、傳輸、顯示過程中完全實現了數字化,RGB基色矯正精度高達14bit??蓪崿F原汁原味的數字畫面:細微、清晰、色彩更加逼真。投影單元從掃描變換到伽瑪補償和基色校正的所有處理都采用數字化技術。
結構設計 DLP投影機的結構采用先進的全模塊式結構,模塊的更換方便快捷,安裝、調試簡單,并易于維護保養(yǎng),內藏式布線,布局合理、整潔美觀。投影單元采用最先進的全封閉光學機芯和箱體隔離結構設計,更好地防塵和散熱,保證長期使用而不減弱投影墻顯示效果。投影單元配置六軸調整投影機架,通過精密齒輪傳動機構和多功能旋鈕,獨立控制投影機任意方向的移動和任意角度的轉動,從而確保了圖像從側左面到右側面、上到下、縮放、傾斜、前傾、偏轉等所有畫面的調整,真正實現了最精確的定位,徹底實現整墻畫面的完美顯示。
圖像處理卡 新的內置圖像處理卡功能更強大;采用一體化集成設計,無需增加任何投資,即可實現多路信號(RGB和視頻)的單屏顯示、幾何拼接顯示和全屏顯示;內置自動掃描交換功能,可支持UXGA(1600×1200)的高分辨率顯示;可完成多達32×32(1024屏)的幾何圖形接拼。
拼接能力 對投影機進行拼接控制,可單獨控制每個投影機單元,也可以控制整個拼接墻的控制,對不同的投影機投射的圖像要求避免相鄰屏幕間圖像的錯位、干擾。
投影屏幕選擇 隨著數字時代的到來,投影設備誕生了數字化投影技術,即DLP投影機。當大屏幕投影墻越來越多地應用于各行各業(yè)時,拼接墻的技術及質量也就倍受重視,目前世界上專用背投屏幕從材料上分樹脂、玻璃兩種。復合玻璃幕是近兩年針對DLP投影機研發(fā)的一種專用玻璃復合幕,在充分考慮樹脂幕與單層玻璃幕存在的不足時,解決了易反光、易變形、抗震差等缺陷,而同時又兼容了樹脂幕和單層玻璃幕的優(yōu)點,因而在世界范圍內被廣泛使用。 外置圖形控制器 在DLP大屏幕組合顯示系統(tǒng)中,高清電視墻處理器占有極其重要的角色,處于核心地位,幾乎所有需要顯示的信號和數據信息(如視頻圖像信號、網絡計算機信息、GIS電子地圖等)以及所有的顯示任務和顯示處理工作都要經過組合高清電視墻處理器來接受完成,可以這樣說,高清電視墻處理器的性能在很大程度上決定了整個系統(tǒng)的顯示效果、顯示質量,操作的靈活性以及可靠性。
TMC2104高清電視墻處理器特點:總體分辨率高;顯示方式直觀;顯示的空間廣闊:系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可擴展性強;顯示模式靈活;適應范圍廣;特有的遠程網絡軟件;具有操作員管理功能;多用戶操作。
自動化流程工藝監(jiān)控 中央控制室有3臺計算機負責全站,分別顯示3個關鍵崗位的流程畫面,1臺視頻監(jiān)控服務器安裝有視頻監(jiān)控軟件,對全站24臺攝像機進行網絡管理,主界面可顯示1、2、4、9、16等不同組合的監(jiān)控圖像,將4臺計算機輸出的VGA信號通過視頻分配器分別輸出到操作臺的顯示器和大屏幕VGA矩陣,可以通過視頻矩陣的遙控器或VGA矩陣的控制軟件對畫面組合切換進行控制,實現在拼接大屏幕上單畫面全屏顯示或分畫面顯示。
通過外置組合屏控制器可以通過網絡服務器實現各個系統(tǒng)之間的信息交換與共享。以及其他高分辨率計算機網絡數字信號和模擬信號在大屏幕上開窗口顯示;通過外置組合屏控制器可以實現多路視頻信號和多路RGB信號在大屏幕上任意位置切換顯示;大屏幕顯示系統(tǒng)采用TMC2104外置組合屏控制器和DLP單元內置控制器的配合使用,使得本系統(tǒng)接口齊全、功能強大的顯示功能。整個系統(tǒng)提供多達4個視頻接口,2個RGB接口;通過控制計算機的許可網絡上的任一臺計算機都可以操作大屏幕,實現圖像的相互調用和控制;通過控制計算機集中控制,可以對各通道任何一路信號均可切換自如。并可根據用戶需要制定常用顯示模式,實現簡單靈活的使用界面;并支持多用戶的操作,以及對于用戶的權限進行設定;能保證每天工作24小時,一年365天連續(xù)工作。
DLP:未來油田自動化 顯示系統(tǒng)的發(fā)展主流
王窯集中處理站DLP大屏幕投影系統(tǒng)在該站中心控制室建立2×2 DLP大屏幕投影墻,系統(tǒng)技術先進、工藝成熟、功能齊全、安裝調試簡單。2006年9月系統(tǒng)建設完成,通過局域網絡建立了站內數據采集和視頻監(jiān)控的工作平臺,進行過多次多媒體匯報和視頻會議,該系統(tǒng)運行穩(wěn)定,達到設計要求,2006年12月通過工程驗收。該系統(tǒng)所有的應用窗口都可以在屏幕墻上任意移動和縮放,因此,可以在顯示整個站內數據采集信息的同時,將某一局部數據進行放大,還可以將某個崗位的實時視頻監(jiān)控圖像、某個崗位的流程圖同時顯示在屏幕墻上,對于整個站內的任何局部地方的修改,都可以及時地反映在屏幕墻上。而且,隨著油田自動化監(jiān)控系統(tǒng)智能化的不斷提高,大屏幕投影拼接顯示系統(tǒng)與計算機網絡系統(tǒng)緊密聯(lián)系的優(yōu)勢將更加突出地顯示出來,隨著整套系統(tǒng)的技術更趨完善,成本逐步降低,大屏幕投影拼接顯示系統(tǒng)最終將取代傳統(tǒng)模擬屏。