控制室的演进 未来控制室是怎样的?

  “控制室”并不是一个高高在上的概念,它没有脱离人民群众,我们身边也有各种控制室存在。小区的控制室可以查看全小区的视频监控和水、电、煤气等的运转情况;地铁站有不同级别的控制室,监控全站的人流量、安全、轨道沿线的情况,以及接收来自总控室或其他站点的突发情况指令……

  推荐性国家标准标准GB/T 22188.1-2008/ISO11064-1:2000给出的“控制室”系统定义是:控制室(control room),是指核心的功能实体及其相关的物理结构,操作者在此处行使集中控制、监控和管理的职责。

  威创集团股份有限公司研发事业部副总经理刘伟俭博士对控制室的概念做了进一步说明——是指一个中心空间,可以监视和控制大型物理设施和物理分散的服务。他指出:“控制室起源于工业革命,其内涵和概念是不断随着时代发展的,控制中心将把内部所有(或者大部分)的基础设施连接起来,从早期的传统工业的工业化设备控制,到网络化、数字化时代的今天,一直在不断演化。目前,控制室已经超出了传统范畴,可以说是泛控制室,跨控制室,未来的应用前景巨大。”

控制室解决方案演变历史

  追溯控制室发展的历史,工厂的生产控制应用首当其冲。

  控制室进入工厂的时间大约在20世纪20年代(1920-1929 年),用于生产控制,并得到普遍使用,在“24 / 7 / 365”基础上进行连续的视频监控和记录,对安全管理和生产调度都产生了非常积极的影响。

  “从20世纪20年代开始,控制室迄今已经历了三个阶段的演进,现在进入了第四阶段的网络分布式时代。”刘博士说道。

早期控制室

  早期控制室几乎完全由固定的分立元件组成,包括手动开关、指示灯、条形图、指针式仪表、录像机、报警器等。一般来说,早期控制室的规模都很大,在控制盘上布满了各种指示仪表、操作开关和报警信号。操作员活动范围很大,工作负担沉重,神经高度紧张,因而操作失误不可避免。

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图1 早期控制室示图例

第二阶段控制室

  第二阶段控制室将视频显示单元和键盘装入控制面板,改善人机接口界面,利用计算机信息处理和显示。此阶段的视频显示单元是操作员的主要信息来源,采用CRT(Cathode-Ray-Tube)显示器。

  CRT和数字化计算机技术在控制室设计中的应用,大大增强了控制室对信息的处理和显示能力,使信息的集中显示成为可能,因而大大减少了传统仪表的数量,简化了控制室的设备布置,从而在很大程度上减轻了操作员的负担。

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图2 第二阶段控制室示图例

第三阶段控制室

  随着计算机技术、电子显示技术和通信技术的发展,第三阶段控制室开始采用了最新的人机接口技术,包括高可靠性的数字技术、网络传输技术、大屏幕显示技术和人工智能等,进一步强化了运行支持功能,增强操作员支持功能,提高了运行的可靠性。控制室能够为运行人员提供便于正确判断状态和操作的合适信息,避免了过多信息造成的混乱和过少信息造成的误判断和误操作。

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图3 第三阶段控制室示图例

第四阶段控制室

  随着信息技术(IT)飞速发展,因特网、个人计算机的广泛使用,以及电子邮件的使用增加、搜索引擎以及信息分享设施(例如Facebook、微信等)打破了传统的信息交流方式。如今,人们面临着一个新的范式转换,在新工业和新科技广泛运用的专业领域,控制中心概念已在逐渐兴起,替代控制室概念。相对于控制室,控制中心具有更广的监管、控制特征。

  例如,传输与控制系统可具有非常复杂的层级处理,无论身在何处(区域、城市、地区、国家、全球),这种处理将使传输发生在不同水平的层级上。不同层级间的操作将通过子系统的网络实现,进入了网络分布式时代。控制中心将把内部所有(或者大部分)的基础设施连接起来,形成跨控制室应用。

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  可以说,控制室从最早的生产控制启萌,服务于工业生产,然后随着社会分工的日益细化和进步完善,逐渐延伸到了电力能源、金融、公共管理等方方面面。而技术的进步也在促进着控制室的发展,两者相互促进提升。

  一方面,生产控制场景的发展反映了控制室发展的历史演进。传统生产是原始手工操作的,是原始的工业化阶段,紧接着自动化阶段,可以采用集中控制了,再到网络化、远程化、远程协同控制等。

  另一方面是技术上的,首先是显示技术的革命,从分立的指示灯,到CRT显示器,到DLP、LCD、LED显示技术;其次是IT技术,例如模拟化、数字化、网络化、数据化等。

控制室应用依然面临诸多痛点

  控制室从20世纪20年代发展迄今已近百年,无论从硬件和系统的形态,还是操作的方式和流程,抑或是运营管理的思维理念上,都已经有了飞跃的进步,达到了极高的水平。目前,控制室系统已经完成了前三个阶段的演进,并发展到了目前的第四个阶段,大量服务于国计民生的方方面面,成为不可或缺的技术手段。

  但就控制室领域整体应用而言,并非都均衡发展至了较高水平。对此,刘伟俭博士指出:“还有大量的控制室应用依然面临多业务汇聚无法统筹管控、人机不分离、多套键鼠管控多台PC、坐席信号无法与拼接屏联动、权限管理复杂、维护不便、各系统之间也无法做到互联互通协同等诸多痛点。”

  事实上,大屏显示业内近十年前便已经摒弃纯产品提供的概念,喊出了“解决方案”的口号,这一口号的提出,对于行业和企业自身发展均产生了非常积极的影响,很多的终端用户也因此受惠。但喊口号容易,落地起来难,大量的“解决方案提供商”中间不可避免存在一些资质欠缺的企业,加上一些终端用户的决策者对于大屏幕应用的理解程度不够,或者项目上马的目的性问题,导致了大屏项目“面子工程”的大量存在。

  控制室项目往往投入不菲,如果不能真正用起来,参与到用户生产或经营的流程中去,用“面子工程”来形容再贴切不过了,浪费堪称触目惊心。

威创跨控制室应用解决方案

  “面子工程”固然不可取,“可展示”、“能用起来”的大屏系统,也并非就是“里子工程”标准了,如威创等大屏显示领导企业,早早就确立了“好用”、能“给客户创造价值”的标准和要求。当然,企业的技术能力、规模实力、战略要求等指标也都需要匹配跟进。

  作为全球控制室解决方案的领导者,威创在第三阶段初,也就是数字化转型阶段进入了控制室领域,并率先在行业上采用新型显示技术(DLP/LCD/LED)、多屏处理器技术,将IT技术、显示技术赋能传统控制室

  “真正的显示解决方案,必须基于对实际应用场景的深刻理解,深入客户业务流程中,实现符合客户需求的显示、控制、决策、指挥调度的全业务展现。”这是威创对于解决方案的理解,也是“里子工程”的奥义。对于很多具有控制室应用需求的客户来说,其不仅需要高端的显示技术,更需要整体的信息可视化解决 方案。

  作为威创持续推出的领先控制室解决方案的典型代表,eCon网络分布式系统正助力新一轮跨控制室应用系统的构建,引领行业的潮流。

  eCon网络分布式系统提供了坐席、大墙屏控整体解决方案,配合全景融合监视和使用方式,以及可视化展示应用,为用户提供完整的一体化配套解决方案,真正做到显控用一体化结合。该系统把相互隔离的信息整合起来,实现资源共享、控制管理、综合研判的集中化功能,可以快速调取各种信息,信息实时传输推送。有效减轻管理人员和操作人员的工作压力、提升决策、协作能力与效率。

  eCon网络分布式系统在市场上获得了广泛的应用,也获得了包括国家专利优秀奖等在内的一系列奖励和肯定。  

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图4 eCon网络分布式系统物理部署图

  放眼不久的将来,控制室应用还将继续演进,从IT技术上看,“5G+AI+Cloud” 的元素必将在控制室得到更多的体现和应用,未来的情景将会是一个基于泛控制室基础之上赋予更多智能元素,方便远程协同管理、智慧控制的平台;而从显示技术上看,更多更优秀的新型显示技术也会给市场提供更多的选择,例如AMLED、 AMCOB、柔性大屏幕显示等。这大概也是控制室演进的第四阶段发展成熟的 标志。

  社会和技术是不断完善和发展的过程,包括客户需求及场景均是如此。控制室应用于来源于需求,亦如此。对于未来,我们有更多的期待!


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点击次数:  更新时间:2021/7/23 13:43:49  【打印此页】  【关闭