CN201402395Y

CN201402395Y - 电厂实时监控多屏显示系统

Info

Publication number: CN201402395Y
Application number: CN2008201533126U
Authority: CN
Inventors: 徐耀良; 尹洁; 盛海明; 娄春宏; 孔璐; 石锦翔
Original assignee: Shanghai University of Electric Power
Current assignee: Shanghai University of Electric Power; University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2008-09-23
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2018-09-23

Abstract

本实用新型涉及一种电厂实时监控多屏显示系统，在电厂实现多屏幕显示，可以在一台工控机驱动多台VGA显示器、电视机或DVI数字平面显示器，能够多个屏幕分别显示采集的实时数据，同样是实现监控显示，可降低电厂实时监控系统的成本，而且由于这是微软提供的技术，因此在使用、操作方面是相当方便，几乎不用过多的设置，软件的兼容性也相当的好。其次，该方案在教育、IT等方面也有着广泛的应用价值。

Description

电厂实时监控多屏显示系统

技术领域

本实用新型涉及一种数据监控显示，特别涉及一种电厂实时监控多屏显示系统。

背景技术

近年来，由于电厂燃煤机组装机容量大、运行参数多且标准高，分散控制系统(DCS)以其安全、经济、可靠等特点在电厂中得到了广泛的应用。传统大屏幕显示系统以PDP、LCD、DLP等显示技术为基础，采用单显示器件或拼接显示等方式，能将采集的数据实时动态的显示在大屏幕上，是现在电厂普遍采用的显示方案。

(1)安装与维护的方便性

传统大屏幕系统中信号必须通过高品质信号传输电缆线输入到模拟信号转换接口，实现同步显示。由于其设备复杂，且多采用专用的控制器，因此安装与维护要求较为困难，给企业带来不便。

(2)与DCS系统的兼容性

传统大屏幕显示需要由专门的显示控制系统来完成，由于DCS同样是独立的专用软件平台，因此要实现对DCS系统的大屏幕监测，就需要进行“DCS软件平台——Windows操作系统——大屏幕显示控制系统”的转换，否则无法与DCS或工控机兼容。

(3)经济性

传统的大屏幕由于其设备复杂、控制与驱动原件造价高等原因，整套设备的成本居高不下。尺寸在162cm到254cm的大屏幕，每台的价格约为40万到80万。且大屏幕中灯泡极易损耗，使得每年维护费用高达几万元。

(4)节能性

传统大屏幕采用投影显示技术，其灯泡寿命短，散热量高，显示芯片容易灼伤形成暗斑或重影，屏幕亮度难以保证。且发光效率低，耗电量大，每套设备的功率高达上千瓦。

综上所述，在电厂中传统的大屏显示系统主要以投影拼接系统作为显示手段，如果同时要对多个监测点进行监控显示的话，用该系统显然成本太高，且显示效果并不是很理想。

发明内容

本实用新型是针对现有国内电厂实时监控系统造价太高、兼容性差的问题，提出了一种电厂实时监控多屏显示系统，在电厂实现多屏(四屏以上)幕显示，可以在一台工控机驱动多台VGA显示器、电视机或DVI数字平面显示器，能够多个屏幕分别显示采集的实时数据，同样是实现监控显示，实现多个数据采集点的监控，各屏幕可同时显示不同的画面和数据，大大降低了运营成本。

本实用新型的技术方案为：一种电厂实时监控多屏显示系统，包括工控机，数个显示屏、PCI显卡和专用转接头，数台显示屏，通过专用转接头与工控机上的PCI显卡连接，实现多屏显示。

所述显示屏为VGA显示器、电视机或DVI数字平面显示器。

所述工控机为装有Windows操作系统的电脑。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型电厂实时监控多屏显示方法可降低电厂实时监控系统的成本，而且由于这是微软提供的技术，因此在使用、操作方面是相当方便，几乎不用过多的设置，软件的兼容性也相当的好。其次，该方案在教育、IT等方面也有着广泛的应用价值。

附图说明

图1本实用新型电厂实时监控多屏显示方法中监控系统显示硬件连接示意图；

图2本实用新型电厂实时监控多屏显示方法中显示器属性设置流程图；

图3本实用新型电厂实时监控多屏显示方法中自动启动程序流程图。

具体实施方式

电脑拖机技术能够使一台PC机驱动多台VGA显示器、电视机或DVI数字平面显示器，是专为当今图形图像应用而设计的。该技术并不是简单的在多个显示器显示相同内容，而是在各自的屏幕上显示不同的画面，以实现电脑的最大利用率。如下图1所示监控系统显示硬件连接示意图，数台等离子电视10，通过模拟式(VGA)或数字式(DVI)转接头与工控机12上的PCI显卡11连接。本文以nVIDIA Geforce显卡，操作系统为Windows XP为例，在此电脑就作为工控机，介绍如何组建多屏幕显示系统。

一、硬件设计

目前市面上的卡件五花八门，如何从中选出合适的卡件以满足系统的需要，并且不影响系统的兼容性是一件比较繁杂的事情，下面对选型做出详细的论述。

1、图形卡：

目前市面上通用的有三大类接口图形卡：PCI，AGP与PCI Express。PCI是第一代，现在普通的电脑基本不采用。AGP是第二代。PCI Express是第三代也是最快的。一般计算机母板上只有一个PCI Express或AGP槽，最多只能接两台显示器。对于电厂的实时数据监测系统，其数量是远远不够的。考虑到工控机中接口数量的限制，所以，对扩充AGP或者PCI-E接口的显卡的方案是行不通的。但工控机主机板带有较多的PCI插槽，一般在3到4个以上，因此可以构建多屏幕显示系统。由于以前生产的PCI显卡与现在的工控机普遍存在兼容性问题，以前的PCI显卡由于显存太低，无法支持大屏幕及高分辨率显示且都是单头显示。所以，必须对其部分电路进行相应的改造，增加显存容量、显示头。

2、外接插头：

在图形卡外侧的插头是用来连接到屏幕或其它图形设备用的。双头的显卡一般都是VGA和DVI接口的组合，要么是双VGA接口，要么是双DVI接口，或者是一个VGA接口，一个DVI接口。所以，根据显示器的接口类型要进行相应的转换。市面上常见的图形卡有两个外接屏幕的插头。一个是模拟式(VGA)而另一个是数字式(DVI)。

将PCI显卡插入PCI插槽，并安装好相对应的转接头。然后启动电脑，电脑会自动检测出新插好的显卡，装好驱动，重启，新的显卡就可以使用了。接下来就对系统进行软件设置。

二、软件设置

进入Windows后，需要对显卡及显示器属性进行一系列的设置，显示器属性设置流程图如图2所示。下面将详细介绍各个流程的设置。

1、按屏幕左下方“开始”键，选择“控制面板”，执行“显示”程序。然后，选择“设置”页。这时，所有已连接的屏幕会有个代号显示在此窗口中。在这个系统中会看到四个显示器的图标1、2、3、4，如果没有设置的话，除了图标1，其他图标首次将会是灰色的。

2、刚启动的时候，图标基本上是无规则排列。依照1、2、3、4调整图标的排列顺序。在图像设置下面还有两个重要选项，第一个选项的作用为设置主显示器，如果希望更换主显示器，点击显示器的图标并勾选选择框，则将选定的显示器作为主显示器。在默认状态下，显示器1为主要显示器。主显示器上要显示的东西包括Windows的登录对话框，开始菜单，而且是应用程序窗口的默认显示器。同样也可以将其他显示器设置为“主屏幕”，在相应的屏幕中勾选该选项框即可。第二个选项为“Windows桌面扩展到这个显示器”，选择它就可以获得多显示器的好处。选中时，将第二个显示器图标将变为激活的。点击“应用”，你就可以将任意的窗口拖到第二显示器上了。其他显示器依此进行相应设置。

3、下拉菜单会显示你所有安装的显示器及显卡类型。点击图标1可对第一个显示器的设置，点击图标2可进行切换并对其设置。每一个显卡有不同的色彩以及屏幕区域设置。例如，将其中一个显示器设置为24位色和1024×768像素，另外一个显示器可为真彩色和1280×800宽频。如果你想改变设置，选择相应的显示器代号就能够对其设置。

4、为了使操作简单，让不同的窗口在不同的显示器中自由切换、发送，可以使用nVIDIA显卡驱动程序中的nView单元来实现。进行完上述配置后，在“控制面板”中启动“NVIDIA nView Desktop Manager”，然后对其进行配置。配置完毕，打开任意窗口，在任务栏中选定这个窗口点击右键，就能将此程序窗口发送到你指定的显示器中，而不需要在各个显示器中移动鼠标来拖动窗口。如需修改，直接将程序窗口发到主显示器上，修改完毕后再直接发送回指定的窗口。

三、简化操作

1、应用批处理实现系统自启动

在多屏幕显示系统中，工控机每次启动都需要手动打开显示画面，并发送到指定屏幕，由于显示画面数量较多，要不断地重复这些操作，就显得较为繁琐，并且大大降低了工作效率和可靠性。为解决这一问题，电厂中可应用下面介绍的批处理技术，使系统在开机后自动启动DCS系统，并打开相应页面。

批处理程序可在Windows系统的文本文档中进行编写，程序的流程图如图3所示，开始-关闭回显-打开DCS系统所在文件夹-启动DCS软件系统-延时15秒-依次打开监控画面-结束。

按照流程图编写批处理程序。程序编写完成后，选择“文件”菜单中的“保存”选项，选择保存类型为“所有文件”，文件名命名为“多屏幕启动批处理.bat”，即可得到批处理文件。

在批处理程序运行过程中，会弹出一个DOS窗口，为了隐藏这个窗口，可采取如下步骤：首先，创建该批处理文件的快捷方式；然后，查看此快捷方式的属性，在“快捷方式”选项卡中，选择“运行方式”选项为“最小化”；最后，将此快捷方式拷贝到“C:\Documents and Settings\(当前用户名)\「开始」菜单\程序\启动”文件夹下，即可在开机后自动运行该批处理过程，实现系统的自启动。

2、设置快捷操作方式以简化操作

由于系统中每台工控机同时驱动4个显示屏，用鼠标在4个屏幕中进行操作非常不便，因此可通过软件设置为一些常用操作设置相应的快捷键，以简化系统操作。

系统采用nVIDIA Geforce显卡。首先从Windows控制面板中启动“nViewDesktop Manager(nView桌面管理器)”，在“热键”选项卡中，选中将“窗口移至显示器...”，在弹出的“热键属性”窗口的“热键键码”里，对照相应显示屏来设置热键，如将第四个显示屏的热键设置为“Alt+4”。同样地，点击“最大化/恢复窗口”，将热键设置为“Alt+M”。

完成上述设置后，即可方便的利用“Alt+M”和“Alt+(数字)”组合键使窗口最大化并发送到指定的显示屏，而无需在各个显示屏中移动鼠标进行操作。

举例说明：

河南南阳热电有限责任公司是中电投投资的热电厂，一期建设容量为2×210MW，该厂使用的是北京国电智深开发的DCS系统。此套系统对“锅炉”、“汽机”、“电气”和“系统自检”四个大模块进行监测控制，其中每个大模块下面各有几十个小的监测点。按照厂方要求，需要同时对四个监控点进行实时监控。因此，在主屏幕中将要监控的四个画面打开，依次放送到指定的窗口，形成一个四个画面的电视监控墙。

而4台106cm等离子电视的显示效果与一台160cm的DLP大屏幕相当。因此，决定采用两台工控机驱动8台106cm的等离子电视，组成多屏幕显示系统。如两套图1所示的硬件连接。

监控中心可以配置电视墙，利用一点监控多点功能，同时监视许多前端现场。

系统启动后，需在主屏幕中将要监控的窗口打开，依次发送到指定的显示屏。如果要对其中的一个监测点进行参数设置，只需将所对应的窗口发送回主屏幕修改，修改完毕再发送到显示屏即可。

如果要修改其中一个监测点的参数，将所对应的窗口发送到主屏幕修改，修改完毕再发送回去即可。而不需要来回移动鼠标拖动窗口，给操作带来不便。

由于采用微软的技术，整个调试过程没有遇到大的难题，且控制软件与DCS系统的兼容性很好。数据的实时响应显示也非常好。

Claims

1、一种电厂实时监控多屏显示系统，包括工控机，其特征在于，包括数个显示屏、PCI显卡和专用转接头，数台显示屏，通过专用转接头与工控机上的PCI显卡连接，实现多屏显示。

2、根据权利要求1所述电厂实时监控多屏显示系统，其特征在于，所述显示屏为VGA显示器、电视机或DVI数字平面显示器。

3、根据权利要求1所述电厂实时监控多屏显示系统，其特征在于，所述工控机为装有Windows操作系统的电脑。