Na rynku znajduje się bardzo wiele różnych rozwiązań do wyświetlania obrazu. Są jednak instalacje, które wymagają bardzo konkretnych rozwiązań, o ściśle określonych parametrach. Takim przykładem są wszelkiego rodzaju instalacje w dyspozytorniach, pomieszczeniach kontrolnych czy centrach monitoringu. Przed zainstalowanymi tutaj ścianami graficznymi siedzą ludzie odpowiedzialni nie tylko za poprawne funkcjonowanie danego przedsiębiorstwa, ale często również za zdrowie i życie jego pracowników, otoczenie firmy, a w szerokim spektrum nawet za funkcjonowanie kraju. Dlatego gdy mówimy o technologiach wyświetlania obrazu w takich miejscach, całe zagadnienie wyboru i instalacji tych najlepszych rozwiązań staje się znacznie bardziej skomplikowane.
Dyspozytornia, określana znacznie częściej mianem control roomu, to przestrzeń niezwykle chętnie pokazywana w filmach, programach prezentujących pracę jakiegoś dużego przedsiębiorstwa czy reportażach fotograficznych dokumentujących inaugurację nowej firmy. Wynika to z faktu, że tak naprawdę jest to centralne miejsce i serce każdej fabryki czy dużej jednostki miejskiej i państwowej. Chociaż w filmach – szczególnie akcji – zazwyczaj jest to miejsce, z którego w widowiskowy sposób za pomocą jednego przycisku można uruchomić atak rakietowy czy sterować sygnalizacją drogową, torując drogę dla złodziei ze skarbem… Tak naprawdę to po prostu przestrzeń, gdzie na co dzień pracują operatorzy, mający wgląd w najważniejsze parametry funkcjonowania danej organizacji i mogący w szybki i strategiczny sposób reagować na ewentualne awarie. Jedną z firm zajmujących się projektowaniem i instalacją rozwiązań do najbardziej wymagających przestrzeni takich jak centra zarządzania, dyspozytornie czy centra dozoru jest firma Shadok Audio-Visual z Zabrza. Wśród ukończonych projektów może pochwalić się takimi realizacjami jak: ściany wizyjne dla centrum kontroli sieci komórkowej, przed którą pracuje od kilku do kilkunastu operatorów, instalacja w Centrum Zarządzania Ruchem na autostradzie A2 w Strykowie, pierwsze w Polsce wdrożenie wykorzystujące moduły tylnoprojekcyjne DLP ze źródłem LED w Elektrowni Opole, instalacja dla Tauron Dystrybucja w Krakowie, dla Emitel sp. z o.o., PGE Dystrybucja, Elektrownia Turów w Bogatyni, Oczyszczalnia Ścieków „Czajka”, Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji we Wrocławiu czy przestrzeń GE Customer Experience Center w nowo powstałej fabryce General Electrics. Jak mówią specjaliści zajmujący się projektowaniem tego rodzaju rozwiązań w zabrzańskiej firmie, każde wdrożenie rozwiązań do wyświetlania obrazu dla control roomu czy dyspozytorni jest zadaniem bardzo skomplikowanym. O tym, jakie wyzwania stoją przed projektantami takich rozwiązań oraz jakimi cechami muszą się odznaczać pracujące w tych miejscach urządzenia, rozmawiałem z Piotrem Pietrzakiem, odpowiedzialnym w firmie Shadok AV za wdrożenia systemów ścian graficznych do pomieszczeń kontrolnych.
Łukasz Kornafel, AVIntegracje: Na rynku jest bardzo wiele różnych technologii wyświetlania obrazu i urządzeń z nim związanych. Co z pana punktu widzenia wyróżnia rozwiązania przeznaczone do dyspozytorni na tle urządzeń produkowanych na inne rynki?
Piotr Pietrzak, Shadok Audio-Visual: Tak naprawdę w takich miejscach jak control roomy, centra zarządzania, sterowania czy dyspozytornie stosujemy obecnie trzy technologie. Są to rozwiązania z zakresu tylnej projekcji DLP w dwóch odmianach, z których najbardziej popularną i najczęściej spotykaną jest tylna projekcja, obudowana w moduły tylnoprojekcyjne o określonej rozdzielczości i przekątnej. Są również rozwiązania, gdzie stosuje się tylną projekcję rzutowaną ze zblendowanych projektorów na jeden duży ekran, bez widocznych przerw między ekranami, jak w przypadku rozwiązań modułowych. Jeżeli chodzi jednak o stosowanie systemów z tylną projekcją w przemyśle, a więc np. w control roomach w fabrykach, praktycznie nie stosuje się rozwiązań bazujących na jednym ekranie i rzutującym na niego projektorze czy zestawie projektorów. Takie rozwiązania pracują znacznie częściej w działach R&D u projektantów samochodów, samolotów, skomplikowanej elektroniki czy w medycynie.
Drugą technologią wykorzystywaną w omawianych przestrzeniach są monitory LCD. Natomiast trzecim rodzajem urządzeń, które coraz częściej stają się alternatywą dla dwóch wskazanych wcześniej technologii, są ściany wideo LED, bazujące na diodach.
Co w głównej mierze decyduje o wyborze konkretnej technologii dla danej instalacji?
Gdy rozpoczynamy projektowanie takiej przestrzeni jak pomieszczenie kontrolne, zawsze w pierwszej kolejności staramy się określić potrzeby klienta, użytkownika i materiał, jaki będzie wyświetlany na ścianie graficznej. Te informacje są dla nas zawsze punktem wyjścia. Gdy wiemy, że na ścianie będzie wyświetlone źródło tylko z jednego komputera, to zupełnie inaczej projektujemy wyświetlacz niż w sytuacji, gdy wiemy, że wyświetlanych będzie np. pięćdziesiąt różnych sygnałów źródłowych.
Kluczową wydaje się być także kwestia odpowiedniego umieszczenia informacji na ekranie. Trudno wyobrazić sobie sytuację, w której jakieś istotne dane są wyświetlane akurat w miejscu, gdzie łączą się ramki dwóch sąsiadujących monitorów.
Przy konstruowaniu ściany graficznej, oprócz tego, co i w jaki sposób będzie wyświetlane, musimy również zdefiniować, na jaką utratę danych możemy sobie pozwolić. Najczęściej nie możemy pozwolić sobie na utratę nawet pojedynczego piksela. W związku z tym, jeżeli pojawią nam się ramki, które przykładowo występują w przypadku ekranów LCD, możemy stracić jakieś istotne informacje bądź mogą być one nieczytelne, np. poprzez to, że układ danej sieci drogowej będzie w jakiś sposób zniekształcony. W takiej sytuacji należy wziąć pod uwagę zastosowanie ściany graficznej zbudowanej w oparciu o rozwiązania bezramkowe, a więc albo ścianę wideo LED, albo technologię tylnej projekcji DLP, gdzie ekrany monitorów schodzą się praktycznie bez jakichkolwiek przerw.
Jednak dzięki temu, że produkowane obecnie monitory LCD odznaczają się naprawdę bardzo wąską ramką, w wielu przypadkach możemy tak rozplanować układ okien bądź układ samego obrazu, że nie będziemy narażeni na utratę żadnych danych z treści wyświetlanej na ścianie graficznej. Znów jest to zatem kwestia przemyślanego projektu i odpowiedniego podejścia projektanta, tworzącego ścianę graficzną.
Czy zatem tworząc odpowiedni projekt, można wykorzystać monitory z nieco grubszymi ramkami?
Tak, są takie rozwiązania, gdzie okna aplikacji są wyświetlane na kilku, kilkunastu ekranach LCD, w których łączna ramka (dwóch sąsiadujących ekranów) ma nawet 7 mm. Możliwość użycia takich rozwiązań wynika tylko z tego, w jaki sposób operator korzysta ze ściany graficznej, jakie są tam zainstalowane systemy i w jaki sposób wyświetlane są poszczególne okna. To zawsze jest kwestia przyzwyczajenia operatora, w jaki sposób może pracować ze ścianą i jakie szczegóły obrazu są dla niego istotne. Pamiętajmy, że nie jest to kwestia odbioru jakiejś treści artystycznej, ale zazwyczaj twardych danych, przedstawionych w taki czy inny sposób. Zatem jeżeli operator przyzwyczai się do tego, że ramka dzieli cyfrę na dwie części, to nie powinien mieć problemu w poprawnym odczytaniu wartości. Zawsze jednak staramy się tak rozmieścić wyświetlane okna aplikacji, żeby ramka monitorów nie zakłócała wyświetlanej, kluczowej informacji.
Kontroler, który zarządza ścianą zbudowaną w oparciu o każdą z wspomnianych technologii, z reguły traktuje ścianę składającą się nawet z wielu elementów jako jeden pulpit logiczny, jako jeden ekran. I tak jak na naszym prywatnym laptopie możemy otworzyć kilkanaście czy kilkadziesiąt okien aplikacji i dowolnie je porozmieszczać, powiększyć, skalować, takie same efekty możemy zrealizować za pomocą kontrolera ściany. Jak rozmieścimy poszczególne okna, to już zależy tylko od operatora.
Która z wskazanych przez nas technologii dominuje w instalacjach realizowanych przez firmę Shadok AV?
Biorąc pod uwagę nasze ostatnie instalacje, to jednak jest to technologia LCD. Wynika to z faktu, że taki jest rynek. Oczywiście technologia tylnoprojekcyjna DLP ma wiele zalet nad technologią LCD – są nimi m.in. brak ramek, brak zjawiska retencji obrazu, a więc tego, że statyczny obraz wyświetlony na monitorze LCD potrafi się na nim utrwalić. Rozwiązania tylnoprojekcyjne DLP odznaczają się także zazwyczaj lepszą ergonomią pracy. Jednak zasadniczą przewagą technologii LCD jest ich niższa cena w stosunku do rozwiązań DLP. Te urządzenia są także prostsze w instalacji, wymagają mniej miejsca, są mniej kłopotliwe przy kalibracji, dostrajaniu geometrii, kolorystyki itd.
Obecnie wiele firm odchodzi od produkcji rozwiązań tylnoprojekcyjnych DLP, ponieważ chociaż ta technologia ma wiele zalet, to ma również jedną zasadniczą wadę, a więc wysokie koszty inwestycji.
Ważnym aspektem pracy przed ścianą graficzną jest również kwestia odprowadzania ciepła. Jeżeli mamy system zbudowany w oparciu o monitory LCD czy ściany wideo LED, poważnym problemem jest emisja ciepła do przodu, a więc w kierunku operatorów. Znów zatem obserwujemy dzisiaj przewagę rozwiązań tylnoprojekcyjnych. Jednak biorąc pod uwagę rozwój technologii, jestem pewien, że wkrótce również i te problemy zostaną rozwiązane. Ciekawym trendem, który nam projektantom daje nowe możliwości, są monitory LCD z wyniesioną elektroniką. Oznacza to, że w pomieszczeniu kontrolnym znajduje się tylko panel LCD, a moduły zasilające, karty rozszerzeń, cała elektronika są wynoszone na zewnątrz, na przykład do serwerowni. Przekłada się to nie tylko na ograniczenie emisji ciepła (tak pożądane przez operatorów) do otoczenia w samym control roomie, ale także na znacznie łatwiejszy dostęp do wejść i wyjść, a więc możliwość rekonfiguracji, oraz lepsze możliwości serwisowania systemu. Dodatkowo elektronika w takim wypadku może znajdować się bardzo blisko kontrolera zarządzającego całą ścianą, dzięki czemu ograniczamy również konieczność instalacji kosztowych i często kłopotliwych długich połączeń kablowych między urządzeniami.
Gdy mówimy o rozwiązaniach dla dyspozytorni, bardzo ważnym elementem jest komfort pracy samego operatora, który zazwyczaj spędza przed ekranem wiele godzin.
Zdecydowanie technologia tylnej projekcji jest najbardziej komfortowa dla patrzącego przez wiele godzin operatora na wyświetlany w ten sposób obraz. Jednak obok samego rodzaju urządzenia wyświetlającego obraz istnieje jeszcze bardzo wiele innych czynników wpływających na ergonomię pracy operatora. Należą do nich m.in. oświetlenie zewnętrzne, jasność monitora, odblaski itd. Chciałbym również zwrócić uwagę na fakt, że chociaż mówimy cały czas o pracy operatora z dużym ekranem, to nigdy nie spotkałem się z takim centrum nadzoru czy pomieszczeniem kontrolnym, gdzie operator patrzyłby przez całą swoją zmianę, a więc przez osiem czy dwanaście godzin na ścianę graficzną. Zwykle służy ona do tego, aby mieć dostęp do bardzo dużej liczby danych przy jednym spojrzeniu na ekran, by wychwycić to, co dzieje się w danym miejscu np. podczas alarmu, lub do pracy współdzielonej, przykładowo gdy coś dzieje się z systemem, a na ścianę patrzy kilku operatorów i działa wspólnie. Nigdy nie jest tak, że ściana graficzna zastępuje ekran komputera. Operator zawsze ma na swoim ekranie konkretne okno i wybrane parametry.
Tutaj niezwykle istotnym parametrem jest rozdzielczość ściany graficznej. Bardzo często spotykamy się z sytuacją, w której inwestor wymaga, aby ściana miała jak największą rozdzielczość, a na pytanie, w jakiej odległości będzie siedział operator od ściany, słyszymy 6 czy 7 m. Praca ze ścianą, gdzie mamy moduły pięćdziesięcio- czy sześćdziesięciocalowe w rozdzielczości full HD, nie ma najmniejszego sensu. W takiej konfiguracji operator nie będzie nawet w stanie pracować kursorem na tej ścianie, bo nie będzie go widział. Doradzamy klientom, że jeśli odległość ma być taka duża, to warto zejść z rozdzielczości. Istotnym parametrem jest również jasność ściany. Jeżeli mamy system, który pracuje na 100% swoich możliwości, to o ile w przypadku pełnego oświetlenia dziennego wszystko będzie okej, to w trybie nocnym, gdy oświetlenie jest przygaszone, nie będzie możliwości, aby patrzeć na ścianę. Dlatego też my przy instalacji obniżamy jasność ściany nawet do 10–20% jej wartości nominalnej.
Jak sądzę, bardzo ważna jest także integracja tych małych monitorów z dużą ścianą wideo.
Zawsze staramy się zapewniać kompletny system, w skład którego wchodzą trzy podstawowe elementy, bez jakich nie może odbyć się taki system. Jest to ściana graficzna w wybranej technologii, system przetwarzania obrazu, a więc kontroler, który zapewnia obróbkę sygnałów, przyjmuje sygnały i wyświetla je na ścianie, oraz oprogramawanie do zarządzania wyświetlanej treści, a więc tworzenia tzw. layoutów, czyli układów okien, ich zapisywania i przywoływania, nadawania odpowiednich poziomów administracyjnych itd. Jeżeli chodzi o same monitory typu desktop, są one zazwyczaj wpięte do tego samego kontrolera co ściana wideo i pełnią albo funkcję pomocniczą, albo wręcz są częścią ściany graficznej.
Na rynku jest wiele monitorów, które mają zintegrowane rozwiązania poprawiające ergonomię pracy. Mam tutaj na myśli np. automatyczne dopasowanie jasności do warunków oświetlenia czy technologię Low Blue Light, ograniczającą emisję światła niebieskiego. Czy korzystacie państwo z tych rozwiązań w swoich instalacjach?
Jeżeli chodzi o wszelkiego rodzaju czujniki, które odpowiadają za automatyczne dopasowywanie parametrów obrazu do otoczenia, to staramy się unikać takich rozwiązań. Wynika to z faktu, że zwykle w ścianie graficznej mamy zestaw monitorów i nietrudno o sytuację, gdy każdy z monitorów będzie w inny sposób odbierał i sczytywał te warunki, za sprawą czego obraz w skrajnych punktach ściany graficznej będzie znacząco różnił się od siebie. Czym innym są zaś systemy automatycznej korekcji jasności i kolorystyki w modułach tylnoprojekcyjnych DLP. W modułach znajdują się czujniki kolorów albo spektrometry, które mierzą parametry projektora. Oprogramowanie, pracujące w tle w sposób ciągły, komunikuje sąsiadujące ze sobą moduły, porównuje parametry i ujednolica je na całej powierzchni ściany. To działa fajnie przy tylnej projekcji. W ścianach LCD możemy jedynie zmierzyć parametry zewnętrznym czujnikiem i dokonać kalibracji, ujednolicenia parametrów w sposób półautomatyczny.
Jedną z największych zalet ścian wideo bazujących na diodach LED jest chociażby to, że nie mamy refleksów wynikających z odbijającego się od matrycy światła. Jednak równocześnie jednym z najważniejszych czynników decydujących o tym, czy taką ścianę można zastosować w dyspozytorni, jest jej rozdzielczość. Jakie powinny zatem być minimalne parametry, jeżeli chodzi o odległość między pikselami?
Uśredniając, rozdzielczość P1 (a więc odległość między pikselami wynosząca 1 mm) to obecnie standard ekranów wideo LED przeznaczonych do najbardziej wymagających przestrzeni. Taka rozdzielczość zapewnia nam odpowiednio wyraźny obraz nawet z niedużej odległości.
Jak wygląda kwestia samych materiałów wyświetlanych na dostarczonej przez was ścianie graficznej? Czy macie możliwość wpływania na wygląd wyświetlanych aplikacji, wpływając na ich kolorystykę, kontrast, jasność itp.?
Generalnie użytkownik ma zdefiniowane swoje aplikacje czy treści, które chciałby wyświetlać. W przeważającej liczbie przypadków są to programy SCADA bądź GIS – to aplikacje, które mają już pewne zdefiniowane wizualizacje. Zwykle jest to ciemne tło i wyświetlane na nim znaczniki. Oczywiście my zawsze podpowiadamy inwestorowi, w szczególności w przypadku używania monitorów LCD, np. aby na monitorach wyświetlane były jak najmniej kontrastowe obrazy, co zniweluje liczbę defektów, jakie mogą się po pewnym czasie pojawić na ekranie. W związku z tym, jeżeli można podpowiedzieć klientowi pewne elementy, które wpłyną na eksploatację urządzeń, oczywiście to robimy.
Jak pana zdaniem wygląda przyszłość rozwiązań przeznaczonych na rynek control roomów?
Jak już wspomniałem, coraz większa liczba producentów zaczyna wycofywać się z oferowania rozwiązań tylnoprojekcyjnych DLP. Sądzę, że w przyszłości najczęściej będziemy instalować systemy bazujące na ścianach wideo LED.
Dziękuję za rozmowę.
ROZMAWIAŁ: Łukasz Kornafel, AVIntegracje
