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分布式指挥调度系统

 1.1分布式系统简介

分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。在一个分布式系统中,一组独立的计算机展现给用户的是一个统一的整体,就好像是一个系统。系统拥有多种通用的物理和逻辑资源,可以动态的分配任务,分散的物理和逻辑资源通过计算机网络实现信息交换。系统中存在一个以全局的方式管理计算机资源的分布式操作系统。通常,对用户来说,分布式系统只有一个模型或范型。在操作系统之上有一层软件中间件(middleware)负责实现这个模型。一个著名的分布式系统的例子是万维网(World Wide Web),在万维网中,所有的一切看起来就好像是一个文档(Web页面)一样。正是因为软件的特性,所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此,网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件(特别是操作系统),而不是硬件。内聚性是指每一个数据库分布节点高度自治,有本地的数据库管理系统。透明性是指每一个数据库分布节点对用户的应用来说都是透明的,看不出是本地还是远程。在分布式数据库系统中,用户感觉不到数据是分布的,即用户不须知道关系是否分割、有无副本、数据存于哪个站点以及事务在哪个站点上执行等。

 

1.2分布式指挥调度系统

分布式指挥调度系统与之前的两袋系统的最大差异就在于它的系统构成,整个系统在物理结构式进行了分散配置,这样看似好像增加了系统的复杂程度,但是大大增强了系统的灵活性和可靠性。

分布式指挥调度系统采用网络星型拓扑结构模式构建系统,如下图:

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在星型拓扑结构中,网络中的各个节点通过点到点的方式连接到一个中央节点(一般是集线器或者交换机)上,由该中央节点向目的节点传送信息。中央节点执行集中式通信策略,因此中央节点相当复杂,其负担比各节点重的多。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。

 

分布式拼接控制系统通常由以下四个部分组成:

1、信号源输入处理节点:负责采集各种接口方式的信号并进行信号预处理,然后进行数据编码生成在以太网上传输的IP码流;

2、显示输出处理节点:其进行数据解码和图像最终显示效果的处理;

3、以太网交换机:它是整套系统的中心,起数据交互作用;

4、控制管理软件,用户通过安装在控制服务器上的控制管理软件对各个处理器进行实时控制和管理;

 

具体系统结构如下图:

fenbu02.png

网络分布式拼接系统,顾名思义,全套系统以网络模式分布。我们先看图中央,为一个通用全千兆网络交换机,他是整套系统的的中心,它只起到数据交互的作用,不做任何数据处理。作为整套系统的中心,使用了稳定的工业交换机,也可以说明这个系统方案的稳定性。 

然后就是采集节点,其作用是采集各种接口方式的图像信号,然后进行图像预处理和数据编码工作。每个节点相对独立,只负责自己所采集到的一路信号的计算工作。增加或者减少节点不会影响其他节点工作。节点通过网络和网络交换机相连。

 

输出部分,每一块单屏对应一个输出节点,由DVI或HDMI等视频数据线相连,一组拼接屏包含多少个单屏就需要多少个输出节点。输出节点的作用是进行数据解码和图像最终显示效果的处理。同一个系统可以包含多个不同地点的拼接屏。增加或者减少节点不会影响其他节点工作。节点通过网络和网络交换机相连。

 

另外,系统还需一台控制服务器,向系统中各个输入或者输出节点发布拼接命令,命令发布后在各节点中保存,工作时可以不再与控制服务器应答。控制服务器由一条网线与网络相连,所有命令由IP地址指向。在不需要频繁发布控制策略的应用场合,系统可以脱离控制服务器连续运行,实现分布式全硬件稳定运行。

更具行业要求,在系统中还可以加入一些辅助设备,例如网络硬盘录像机NVR进行全屏录像,高清底图服务器可以在屏幕上加载地理信息软件GIS,预览及回显看大屏上已有视频的摆放效果。

 

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