可视化系统在现代物流业务中的应用

宋 豪

（上海汽车工业活动中心有限公司，上海 201822）

0 前言

现代物流产业是当今世界上方兴未艾的流通服务业，其核心是实施集物流、 信息流和资金流为一体的全方位管理，把运输、仓储、包装、装卸、流通、加工等组合成一条环环相扣的链条，把海运、空运、铁路和公路运输等紧密连接。 以业务需求为先导，以业务流程为主线，充分运用现代物流技术、计算机技术、通讯技术、可视化技术等各种先进设施，形成具有物流企业特色的业务操作系统。 包括运输管理系统（TMS）、仓储管理系统（WMS）、分供方管理系统（FMS）、呼叫中心、测量与分析系统（车辆定位系统（GPS）、数据交换平台（数据仓库、BI 工具）、报表中心）；决策与优化工具等业务系统。

可视化系统就是将这些业务系统所提供的数据和信息，通过液晶拼接屏（或其它显示技术）将所有信息直观展示在调度中心指挥人员眼前，以供调用、分析、判断和实时监督，为业务的运作和管控提供强有力的管理保障和决策支持。 它涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、人机交互、计算机辅助等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合系统。

1 系统建设目标

基于看板管理与精细化管理相结合的管理理念， 物流可视化系统的建设目标为：

（1）以展示物流重要业务环节状态为核心，成为重要业务环节看板。 1）图形报表；2）业务状态看板。

（2）以展示业务链为核心，成为运作业务链的重要组成部分。 1）自动展示；2）跨部门信息共享；3）跨部门的联合管理运作。

（3）以信息共享为核心，成为企业形象展示窗口。 1）向客户展示公司的业务能力；2）成为公司企业文化载体；3）跨服务方和客户方的信息共享平台。

2 系统设计架构

在物流业务调度中心可视化系统的建设中， 我们应充分考虑满足调度中心的现场布局和工艺环境需要，以实际应用中的成功经验，遵循系统完整、安全可靠、成熟先进、规范标准的设计思想与原则进行系统设计和实施， 能与其他子系统或软件、设备做到无缝连接，有效快捷应用。

可视化系统主要包括中心服务器、大屏幕管理软件、现场节点机、RGB 服务器等软硬件设备。按照整体结构，整个可视化系统包括三个部分：1）系统前端显示部分（液晶拼接屏部分）2）控制及处理部分（包括中心服务器、节点机、大屏管理软件等）3）其他辅助部分（包括音频及装饰）。

3 系统设计思路

系统前端显示部分主要包括液晶拼接墙及支承件， 以超窄边技术（拼缝为6.7mm）和高清晰数码显示技术实现信息的可视化，由于液晶拼接技术已经取代DLP 和等离子拼接，成为大屏幕显示系统的主流技术，因此各大国内和国际液晶屏厂商都推出了各自超窄边液晶拼接屏，品牌众多。

信息控制及处理部分主要包括图像拼接处理设备和管理软件等软硬件，其功能的实现方式主要包括两种：一为模拟系统，二位数字系统。 前者整个系统架构主要通过多屏拼接处理器、大容量矩阵及图像管理软件等软硬件对视频模拟信号进行处理，在信号传输过程中，始终为模拟信号，不经过数模转换，因此称为模拟系统，信号在各个环节的传输中损耗小，干扰少，系统稳定，但系统的开放性不够好，衍生功能的实现较为复杂。而后者主要包括软件管理平台和中心服务器、 节点机等软硬件，整个架构采用网络星型拓扑结构，系统中传输的是流媒体信号，所有的数据经过服务器群调控和处理在液晶拼接屏墙上显示，可以完美实现任意位置的图像开窗、漫游等功能，同时可以实现大屏幕图像的回显，便于远程登录人员的直观查看，“所见即所得”，但整个系统对网络带宽和设备的稳定性、设备所处环境（温湿度、粉尘）等提出更高的要求。

通过以上分析和未来技术的发展， 在本文我们讨论数字系统的设计。

4 系统拓扑图

5 系统前端显示部分设计

5.1 主要功能实现

对于拼接大屏幕， 最明显的优势就是可以通过多屏拼接控制器的传输显示，可以把全墙作为统一的逻辑屏来显示高分辨率的系统应用程序， 实现全屏显示和分辨率的叠加， 比如GPS、GIS 电子地图等，并且可将其作为底图，在上面开启各类应用窗口。

5.1.1 各种信号均可灵活显示

网络连接的计算机信号： 如来自于网络计算机的终端信号，网络显示可在Windows 及Unix 系统之间进行跨平台显示，网段上的终端数量理论无限制。

非网络连接的计算机信号：如来自笔记本电脑、本地用户终端、或某台特定的终端信号。

各种信号均可通过多屏拼接控制器在单屏直通显示或跨屏任意大小显示、漫游、放大。

5.1.2 网络信号的显示

允许各个不同网段上的计算机或工作站将信号在大屏幕显示墙上显示，同时又不需要改变现有网络环境。 用户原有的基于网络的图形应用可以立即获得投影墙提供的大画面、高分辨率显示效果。 对于网络信号的图像显示，理论上对于开窗的数量没有限制。

5.1.3 RGB 信号显示

提供独立的、非网络连接的RGB 信号同时在高分辨率显示墙上显示。 经网络图像控制器及内置图像处理器的RGB 窗口可以在投影墙上任意放大。

5.1.4 实时视频信号显示

支持NTSC、PAL 或SECAM 全制式视频信号输入，各类视频信号通过视频矩阵切换器的切换输入到多屏拼接控制器，在整个组合显示屏内以任意大小、位置漫游、缩放，同时可以与任意信号叠加显示，对于所有的视频信号保证实时性。 整个系统通过控制器在组合显示屏上最大可以同时显示4 路视频信号。

5.1.5 各类信号混合显示

可将各种RGB、 网络信号和视频信号等在大屏幕上根据需要模式混合显示。

5.2 液晶拼接屏墙体说明

1） 整个液晶拼接显示屏幕由46 寸高亮度超窄边液晶拼接单元组成，拼接单元拼缝为（左上：4.3mm；右下：2.4mm），实际拼缝在6.7mm-6.9mm 之间。 2）整个显示系统可靠性强，背光系统支持5 万小时使用。3）整个屏幕的亮度达到700CD/M2，同时其亮度可调节。4）显示色彩亮度均匀度高，显示清晰，单屏无眩光。 5）对比度调节范围宽，色彩还原真实，屏幕图像失真小。6）在室内正常的办公环境下能显示清晰明亮的图形/图像效果。7）输入的视频、计算机信号能够实时显示，画面无延时，无抖动。8）整个墙体采用落地式安装的结构，定制整付安装支架，牢固且美观。

6 信息控制及处理部分设计

6.1 DVI 双通道节点机

功能描述：1）为拼接屏提供信号源，并接受大屏控制软件的控制，每台节点机支持双通道DVI 输出，每通道可实现四画面分割；2） 支持显示视频监控信号， 可兼容主流品牌的IPC、DVR、DVS；3）支持显示来自RGB 服务器的RGB 信号；4）支持图片显示；5）支持WEB 页面显示；6）支持高清电影播放，每通道支持1 路1080P 或4 路720P 高清影片显示；7） 支持显示PPT、WORD、Excel 等Office 文件；8）支持影片或文件下载到节点机；9）接受大屏控制软件的控制，实现信号切换及模式调用；10）接受大屏控制软件的控制，实现开窗、漫游操作。

6.2 RGB 单通道服务器

RGB 服务器具备RGB 输入接口、音频输入接口、以太网接口，可将接入的RGB 信号经过硬件编码后在IP 网络上进行传送。图像清晰，传输稳定，编解码延迟小，视频准确同步。可实现稳定的广播级质量的远程视频传输。

技术指标：1）编码标准：H.264-HP（High-Profile）算法；2）多分辨率：支持多种分辨率，最大支持1600*1200@30HZ；3）流格式：TS/PS/VES/ASF/WAV4） 帧率：1-30 帧/秒5） 码率范围：128K-4M 可调6）VGA 输入接口：一个15 针D 型接口7）颜色质量：16 位色/32 位色8）网络接口：10M/100M 自适应。

7 高清数字信号服务器及中心处理软件

中心处理软件功能：1）内置于高清数字信号服务器中，实现中心服务功能；2）列表服务功能：为双通道节点机提供信号源(节目)列表：视频监控列表、RGB 服务器设备列表、Office 文件列表、常用WEB 列表、高清宣传片列表、图片列表；保存模式列表参数；3）文件服务功能：支持影片及文件上传，为双通道DVI 节点机提供文件下载服务；4）流媒体服务功能：实现监控视频、数字RGB 信号的流媒体转发功能，为节点机提供转发视频信号；5）实现用户权限管理，提供各客户端的用户认证过程、授权控制，支持32 个用户。

7.1 大屏控制管理软件

1）设备管理：对在网的RGB 服务器、双通道DVI 节点机各种设置，从而控制这些设备。

2）信号源管理：用于管理在大屏幕上显示的各种视频信号、计算机信号、网页信号、文件的相关信息，并形成信号源分类及内容列表。

3）信号源预览和本地回显：用户可在调用信号源开窗之前先对其进行预览，确认该信号源，将信号源在拼墙上显示同时，在大屏管理软件的虚拟窗口中同时显示该信号源内容。

4）窗口管理：通过拖放等方式，将信号源在大屏幕上以窗口的方式显示出来，每个窗口在软件界面的虚拟屏上以方框表示， 操作员可以通过操作方框的方式来管理正在显示的窗口，如拖放、放大缩小、关闭等操作。

5）远程开关机：在虚拟屏上实现对液晶拼接屏墙的开关机控制，可设定系统自动开机、自动进入待机状态。

6）模式和预案管理：可以把各种显示信号的组合定义成模式，操作员可以按照需要，随时调用模式，可以快速实现各种显示组合之间的切换；操作员还可以把各种显示窗口或者显示模式定义成预案，可以让软件定时自动地调用各种模式或者信号源显示，不需要人工干预。

7）快捷键调用功能：可通过快捷键调用模式和预案。

8）多点控制：由管理员给各自的操作员分配对应功能区域的管理权限，从而实现管理员在总控制电脑上对整个大屏幕显示系统进行统一的管理，各功能区操作员在分控制电脑上对所辖功能区域进行独立的管理，实现多点控制。

7.2 漫游模块

数字方式的漫游功能与模拟方式的漫游功能有所区别，具体功能如下：1） 单块物理屏内可实现图片 （bmp、jpg 格式）、OFFICE 文档、网页、RGB 数字信号、图像监控、高清影片格式的开窗、漫游。 且每块物理屏内均可同时实现，不受屏数量限制。2）多块物理屏（数量不限）拼接成一块逻辑屏时，图片（bmp、jpg格式）、OFFICE 文档、网页可以在本逻辑屏内实现开窗、漫游功能。 且每块逻辑屏内均可同时实现，不受逻辑屏数量限制。 3）RGB 信号、图像监控信号支持最大9 块物理屏(3x3)拼接成一块逻辑屏内的漫游功能。

8 总结

通过应用以上提到的各类技术及软件功能， 实现了包括天气道路信息、订单信息、运输状态、KPI 信息展示、现场视频、运力监控、 库位容量、GPS 信息展示等物流业务重要环节的可视化，为物流企业的高效运营及决策提供了强有力的支撑和保障，可视化系统未来将成为物流企业不可缺少的组成部分。