25
может находиться более 40 рабочих мест, десятка дополнительных источников
данных и нескольких видеостен. Функционалом ЦМ предусматривается вывод
информации с любого источника на любой приёмник, или по определённых
правилам.
Так же комплекс средств коммутации отвечает за работоспособность
видеостен, так как одна стена может показывать одновременно изображение с
нескольких источников сигнала, а также выполнять масштабирование данных,
отображение «окна в окне» и другой ряд возможностей. Аналогично происходит
и со звуком – коммутируются сигналы с микрофонов, автоматизированных
рабочих мест, архитектурных лючков, видеоконференцсвязи.
Предусматривается возможность подключения телефонной линии, как
цифровой, так и аналоговой.
Отдельным комплексом выделяется Комплекс средств инженерного
обеспечения. Он объединяет в себя системы и оборудование, которое не
выполняет основные задачи ЦМ, но их отсутствие либо неисправность не
позволят работать всем остальным комплексам. В него выводятся:
- локальные сети и межсетевое оборудование;
- технологические сети;
- серверы общего назначения, хранения данных, видеонаблюдения.
- средства защиты информации;
- системы энергообеспечения;
- различные системы безопасности, вентиляции, кондиционирования,
которое крайне необходимо для отвода тепла от видеостен и оборудования в
серверных помещениях. [34]
26
Как отмечалось в разделе 1.2, в ЦМ МЧС обрабатывается и секретная
информация в том числе. Потому при реализации объекта применяются меры по
защите информации, как от прослушивания, снятия вибро-акустических
колебаний, побочных электромагнитных излучений и наводок, так и применение
специального сетевого оборудования. [39]
Одна из мер обеспечения защиты информации – сегментирование сетей.
Такая практика применяется и в корпоративных/коммерческих сетях, особенно
при наличии удалённых филиалов. [9]
Суть данного метода заключается в создании двух типов сетей. Первый -
открытые сети, которые могут иметь свободный выход в другие сети, в том числе
и интернет. Второй – закрытый, в котором обрабатывается секретная
информация. Эти сети, помимо межсетевых экранов, контроля траффика (как на
программном, так и на аппаратном уровне), оборудуются комплексами
односторонней передачи данных. Эти комплексы являются своеобразными
межсетевыми экранами, но работают по принципу диода. Они предоставляют
возможность передачи данных из открытых сетей в закрытую, но полностью
исключают передачу в обратном направлении. В масштабах взаимодействия
нескольких закрытых сетей используются выделенные каналы передачи данных,
которые исключают соединение с открытыми сетями. Реализуется как частными
средами передачи данных (отдельная оптическая трасса или спутниковый канал)
или программно (применяется в корпоративных сетях, чаще всего на основе
VPN-технологии). [11]
В ведомственных сетях для защиты информации так же применяются
специализированные операционные системы. Одним из известных примеров
является ОС Астра Линукс, разработанная специально для нужд Министерства
обороны и других ведомств, работающих с секретной информацией. Обладает
многими средствами, например, разграничение доступа, очистка оперативной и
27
внешней памяти и гарантированное удаление файлов, маркировка документов,
регистрация событий (например, подключения любого устройства к системному
блоку), режим ограничения действий пользователя, встроенные защищенные
реляционная СУБД, электронная почта и программы гипертекстовой обработки
данных (браузеры). [37]
На основании перечисленных особенностей, разрабатываемый центр
мониторинга будет реализован из четырёх комплексов:
- Комплекс средств озвучивания и отображения;
- Комплекс средств управления;
- Комплекс средств коммутации;
- Комплекс средств инженерного обеспечения.
28
ГЛАВА 2. Структура разрабатываемого ЦМ, выбор аппаратной
базы
2.1. Пояснение к разработке
Для разработки ЦМ за основу используются следующие ключевые
требования:
- Количество рабочих мест;
- Количество и размеры источников отображения (видеостены
разрабатываются с учётом объема помещения, количества рабочих мест и их
размещения);
- Количество и виды входящих источников сигнала;
Количество рабочих мест на структуру комплекса влияет не существенно.
Для подключения дополнительных мест необходим только свободный порт в
коммутаторе и соответствующие сетевые настройки, при отсутствии портов –
добавление дополнительного коммутатора. [7] Потому в данной работе будет
использоваться схема с одним рабочим местом в открытой сети, одним – в
закрытом и одним местом оператора в технологической сети. Условно назовём
эти места – рабочее место участника 1 и 2 (РМУ 1 и 2) и рабочее место оператора
(РМО).
При построении сетей под рабочие места будут использованы 2
коммутатора, в ОС и ЗС соответственно.
В качестве основного источника отображения выбрана видеостена 3*3
55” экрана и дополнительная ЖК-панель 65”. Размерность видеостены всегда
выбирается в зависимости от количества рабочих мест и размеров помещения
для предоставления оптимальных углов обзора и размеров выводимого
изображения.
При построении видеостены применяются два способа. Первый - экраны
со встроенным контроллером изображения в ЖК-панелях. Панели объединяются
29
друг с другом в один большой монитор и могут выводить изображение только с
одного источника одновременно. Второй вариант – объединение панелей с
помощью отдельного контроллера видеостены. Такой вариант позволяет
реализовать возможности видеостены в полном объеме: изображение во всю
стену, по изображению на каждый экран, либо на участок, состоящий из
нескольких экранов. Таким образом можно выводить изображение с нескольких
источников одновременно, при различных раскладках видеостены. Именно этот
способ будет использован в данной работе. Для сравнения, оба способа
реализации отображены на рисунке 10.
Рисунок 10 – Способы реализации видеостены
В качестве источников сигнала будут использоваться:
- Спутниковый ресивер;
-Архитектурные кабельные лючки в столах (с поддержкой интерфейсов
HDMI и DVI);
- Документ-камера;
- Камера видеоконференцсвязи;
- Рабочие места.
30
Основная задача при разработке ЦМ – организовать вывод данных с
любого перечисленного источника на любое устройство отображения и
обеспечить звуковое сопровождение.
Система озвучивания должна поддерживать возможность голосовой
конференции, усиление звукового сигнала с целью реализации оптимальной
слышимости в помещениях, выводом звука с любого источника ввода и
непосредственно акустической системой, встраиваемой в потолок. Потолочная
установка позволяет добиться оптимального рассеивания звука по помещению и
минимальным отражением звуковой волны от рабочих мест, средств
отображения, участников и других препятствий.
2.2. Комплекс средств озвучивания и коллективного
отображения
Система коллективного отображения предназначена для отображения на
экранах коллективного и индивидуального пользования видео и различных
визуальных представлений данных с различных источников, как входящих в
состав комплекса, так и других портативных устройств.
В состав системы включены: индивидуальные средства отображения и
средства отображения коллективного пользования.
В качестве основного средства отображения коллективного пользования
в зале мониторинга предусмотрена система, состоящая из 9
жидкокристаллических модулей Orion, собранных в видеостену, конфигурации
3*3 модуля. Данная система рассчитана на круглосуточную работу в течение
длительного времени. Видеостена представляет собой единый полиэкран,
управляемый контроллером со встроенным многооконным процессором
Возле видеостены в зале мониторинга устанавливаются
жидкокристаллический дисплей, являющиеся дополнительным средством
коллективного отображения. Индивидуальные средства отображения – ЖК-
31
мониторы с диагональю 23 дюйма каждый, устанавливаются на рабочих местах
участников.
Все средства отображения подсистемы визуализации в рамках данного
проекта должны поддерживать разрешение входного сигнала вплоть до
1920x1080 (Full HD). [32]
Видеостена строится на основе жидкокристаллических модулей Orion
OLMU-5550S. Выбор данной модели основывается на наличии HDMI и DVI
входных интерфейсов, возможностью управления по порту RS-232, поддержкой
FullHD и толщиной шва между смонтированными в видеостену панелями всего
3,5 мм. Выбор контроллера видеостены описывается в разделе «Комплекс
средств коммутации». [26]
Для отображения вспомогательной информации в данной задаче,
выбраны жидкокристаллические панели LG 65UH5C-BE, [27] выполненные по
технологии прямой светодиодной подсветки, с диагональю экрана 65”. Таким
образом, обеспечивается обзор вспомогательной информации, предоставляется
возможность одновременного выведения различных представлений, данных на
разных экранах. Входные разъемы: HDMI, DVI, Display Port, управляющий вход
RS-232C. Разрешение 3840x2160. Данные параметры позволяют использовать
входные сигналы, аналогичные для видеостен, без потери качества.
Система озвучивания представляет собой комплекс оборудования,
позволяющий организовать коммутацию, обработку, усиление и трансляцию
звуковых сигналов дискуссионной системы и звукового сопровождения
видеоматериалов, отображаемых на экранах видеостен и рабочих мест, в том
числе и передаваемых с удаленной стороны при сеансах видеоконференцсвязи.
Также система обеспечивает усиление и трансляцию звуковых сигналов от
прочих источников звука, микширование различных источников друг с другом в
контексте происходящего мероприятия, назначение звуковых сигналов к
соответствующим потребителям.
32
Уровень выходной мощности усилителя настраивается на требуемый
уровень в процессе пусконаладочных работ, после чего положение регулятора
мощности фиксируется.
Подсистема включает следующие устройства и компоненты:
Громкоговорители, Центральное оборудование коммутации и обработки (аудио-
сервер), Усилитель мощности.
Для коллективного озвучивания применены громкоговорители Apart
CM608 потолочного монтажа. Преимуществами такого решения является
простое подключение (+ и – акустического провода с выхода усилителя),
высокая мощность при компактных размерах и возможность подключения к
выходам усилителя с импедансом 4 или 8 ом.
Для обеспечения четкой слышимости звуковые сигналы, транслируемые
через распределенную акустическую систему, обеспечивают уровень звука не
менее чем на 15 дБ выше допустимого уровня звука постоянного шума в
оснащаемом акустической системой помещении.
Учитывая необходимую для создания требуемого звукового давления
мощность и количество громкоговорителей, необходимых для равномерного
распределения звуковых волн в помещениях, устанавливается усилитель
мощности Apart REVAMP1680 - 16-канальный цифровой усилитель мощности с
16 х 80 Вт 4 Ом, в мостовом режиме 8 х 160 Вт 8 Ом. Есть режим
автоматического включения питания при поступлении аудио сигнала и
автоматическое выключение через несколько минут после того, как сигнал
пропал. Каждый из 16-ти каналов усилителя имеет индивидуальный
несимметричный линейный стерео вход (2 х RCA) (рисунок 11). [41]
33
Рисунок 11 - Apart REVAMP1680
Система аудиоконференции представляет собой комплекс оборудования,
позволяющий, посредством системы коммутации, организовать передачу
речевой информации пользователя, выступающего со своего места, в подсистему
аудиокоммутации и звукоусиления. Подсистема состоит из следующих
компонентов:
Центральный модуль дискуссионной системы, микрофонные пульты на
столах участников, руководителей, а также микрофонный пульт оператора со
встроенным динамиком.
Дискуссионная подсистема строится на базе оборудования CU 6105
фирмы «DIS» (Рисунок 12). На столах участников устанавливаются пульты
врезного монтажа DIS DM 6080 F. [30]
Рисунок 12 – Центральный блок конференции DIS CU 6105
ЦБ CU 6105 поддерживает технологию TCP/IP подключения. Все
настройки системы и упрощенное управление пультами доступны через Веб-
браузер. Для дополнительного контроля доступно Программное Обеспечение
SW 6000. CU 6105 также осуществляет передачу "упрощенного" протокола для
внешнего управления через Ethernet. Сеть DCS-LAN может разветвляться при
34
помощи разветвителя RP 6004. Таким образом всего на два входных порта
Ethernet возможно подключить до 500 микрофонных пультов. [31]
Система видеоконференцсвязи представляет собой комплекс
оборудования, позволяющий осуществлять видеосвязь в режиме реального
времени по каналам IP с использованием протоколов H.323/SIP, получать на
средствах отображения видеоизображения удалённых участников мероприятий.
Состоит система из следующих компонентов: кодек видеоконференцсвязи;
управляемая видеокамеры высокого разрешения.
Система RPG 700 полностью стандартизирована, ее можно подключать к
любой стандартизированной видеосистеме. Кодек Polycom RPG-700 (рисунок
13) является ядром системы ВКС, отвечает за управление камерой, обработку
полученных с неё данных и их отправку в дальнейшую видеосистему. Кодек
имеет: видеовходы EagleEye HD camera (HDCI), 3 x HDMI 1.4, 1 x VGA.
Видеовыходы: 3 x HDMI 1.3, 3 x VGA. [21]
Данное оборудование предоставляет возможность проведения
видеоконференций с разрешением видео до FullHD. Оборудование
поддерживает все широко используемые протоколы стандартов сжатия видео и
автоматически выбирает режим наилучшего качества, совместимый с
оборудованием удалённого абонента.
В системе видеоконференцсвязи используется роботизированная камера
высокого разрешения Polycom EagleEye IV.