现代指挥中心的光纤KVM技术应用简析

顾忠辉 王进春 李晓秋

（1.北京智为视媒科技有限公司 北京市 100094 2.高等教育出版社 北京市 100029）

1 指挥中心与现代经济社会

科技迅速发展的现代社会中，信息技术已经全面覆盖了人们生活的方方面面，而经济社会的发展有赖于技术的进步与投入应用。发达的城市轨道交通与航空运输让人们享受便利快捷的现代交通，移动通信技术的发展让无数服务通过移动互联网变得触手可及，政府管理与公共安全部门通过各类技术更好地保障社会的稳定安全，现代化工厂通过自动生产管理技术提高产品的生产效率与质量满足市场需求，能源生产管理行业利用先进的指挥调控技术管理能源的调度开发为经济社会提供能源供应。这些社会经济的基础性行业领域，为国民经济社会的发展提供了支撑性的作用。

这些基础性的行业领域背后，是一个个信息与数据处理的超级大脑——现代化的指挥中心。现代指挥中心通过成熟的KVM 技术，使得海量数据的高效处理成为可能，指挥中心成为现代经济社会的信息处理中心。KVM 技术是现代经济社会发展背后的无名英雄。2020年，国家公布了新型基础信息建设的重点领域，KVM 技术成为助推新基建的重要技术，迎来了更大的发展空间。

2 KVM坐席协作管理令指挥中心更高效

随着KVM 技术发展，光纤KVM 和IP KVM 成为市场应用的主流，其中光纤KVM 技术被大量应用于公安、航空、电力、移动通信等行业领域的大型指挥中心。2013年，MediaComm 美凯首次提出了以KVM 技术为基础的坐席协作管理理念，发布了基于光纤KVM 技术的可视化坐席协作管理系统，并获得了产品发明专利。

在现代指挥中心的任务环境中，不同操作人员的工作往往不是孤立的，而是需要同时处理大量的并发数据与信息，进行大量不同信号的切换，同时与不同职能、不同业务部门甚至是不同城市的人员进行协同工作、互联互通。在发生突发事件时还要进行跨平台操作、多业务部门联动和集中指挥。MediaComm 美凯认为，光纤KVM 坐席的价值在于提高了指挥中心操作人员的工作效率，使操作人员在面对繁复的数据时也能进行高效准确的操作，避免了疲于奔命，保障关键任务的正确执行与人性化的工作体验。

同时，对于应急管理、机场航空、移动通信等要求指挥中心长时间连续运行的特殊行业，系统一旦停机将会引发严重的后果，对系统运行的稳定性有着苛刻的要求。光纤KVM 系统能够提供完备的冗余机制，应对系统运行过程这的各种突发情况，实现系统处理故障时不影响正常操作，系统恢复是用户无感知，满足7×24 小时的运行稳定性。

图1 是MediaComm 美凯光纤KVM 系统的架构图，从结构上看，光纤KVM 系统只需通过光纤KVM 接入端（图1 ①）连接工作站等设备，接入坐席协作管理主机（图1 ③），再由管理主机通过光纤管控端（图1 ④）连接坐席键鼠、显示屏、拼接大屏，结构简单，故障节点少。工作站数据经过坐席协作管理主机的汇聚，形成统一资源池，坐席端可统一调用，提高了消息共享效率。

图1：MediaComm 美凯光纤KVM 系统架构图

坐席协作管理主机采用内核式非IP 架构，支持带电热插拔和业务恢复功能，不占据系统资源。可以通过两台主机进行一主一备冗余热备份（图1 ③），出现故障时，主用主机自动无缝跳转至备用主机，不需要人工干预，也不中断系统操作，提高了系统的稳定可靠性。由于采用了剥离IP 网络的私有传输协议，让网络不法分子无从下手，保证了数据信息的安全。

在信号格式上，光纤KVM 系统支持4K@60Hz DP、4K@30Hz DP、4K SDI、多屏工作站DMS59、多数据集中接入、VGA 模拟服务器、语音通讯、复合模拟视音频、1200P@60Hz HDMI、1200P@60Hz DVI 多种信号，信号接入能力覆盖了现代指挥中心常用的信号模式。

近年来，MediaComm 美凯的光纤KVM 系统已经先后应用于空管、机场、核电、广播电视等对于指挥控制系统的操作实时性与系统运行稳定性具有高要求的行业项目，尤其是系统稳定性获得了北京大兴机场、国家核电、腾讯体育演播厅等行业用户的权威认可，树立了国内KVM 行业的标杆。

3 光纤KVM在北京大兴机场AOC的应用

MediaComm 美凯光纤KVM 系统在大兴机场项目的应用，是光纤KVM 系统的一次标杆项目之一。

现代机场是在机场AOC 的统一指挥与集中协调下实现正常运行的，机场AOC 作为机场运行控制中心和飞行区区域运行管理主体的地位，管理范围主要包括了机场运行现场和飞行区安全运行管理。它是机场运行管理和应急指挥的核心，是机场日常航班安全生产和旅客服务现场的最高协调管理机构。

北京大兴机场作为4F 级的国际机场与国际航空枢纽机场，是支撑雄安新区建设的京津冀区域综合交通纽带，更是国家发展一个新的动力源。

由MediaComm 美凯建设的，具有“超级大脑”之称的大兴机场信息中心（SOC）及指挥中心（AOC），是大兴机场的数据处理中心、通信枢纽中心和运行指挥中心，聚集了通信营运商、有线电视核心机房及航站楼、飞行区和各个工作区的服务器。光纤KVM系统负责将这些服务器信号进行统一集中与互通互联，进行信息收集、汇总与发布，保障机场正常运行，应对紧急突发事件，为大兴机场AOC 的集中控制与协调指挥，实现了重要的功能。

3.1 信号集中管控

由光纤KVM 接入端、管控端与管理主机构成的光纤系统，利用光纤KVM 管理主机的光纤矩阵、端口自适应功能，支持大量数据端口的自动映射汇聚，对大兴机场AOC 的服务器数据统一接入管理，通过光纤与私有传输协议，进行远距离传输，让服务器数据形成统一数据资源池，再由光纤KVM 管控端分配至不同的坐席，坐席可实时调用资源池数据。

3.2 高效KVM

光纤KVM 汇聚服务器数据形成资源池后，大兴机场AOC 各个区域间实现互通互联，光纤KVM 系统的KVM 坐席功能让操作人员能够实现一套键鼠同时操作多台服务器数据，通过键盘快捷键将所需的信号对目标显示终端一键推送，也能抓取所需的数据信号进行操作。

3.3 实时操作

光纤KVM 系统采用内核式非IP 架构与私有传输协议，支持视频信号的无损传输，坐席协作管理主机对每一路信号都分配独立的传输链路进行处理，让大兴机场AOC 信号实现远距离传输的零延时，多个信号实时切换，没有卡顿与延迟。

通过MediaComm 美凯的光纤KVM 坐席协作管理系统，实现了大兴机场AOC 中心44 家单位共137 个坐席在7x24 小时不间断运行的状态下，科学分工、有序运行、实时协作，对大兴机场的正式开航以及日后的正常运行提供了强大的技术支持。

4 腾讯视频通过光纤KVM搭建演播集群

在2019年，MediaComm 美凯还实施建设了腾讯视频的北京首钢演播集群项目。这是亚洲最大的体育演播集群，采用全球领先的电视直播技术，也是全球顶级的演播集群之一。

广播广电是对控制系统的实时性与稳定性要求最高的行业之一，全年每天24 小时不停机直播，要求系统具备7×24 小时高负荷运行的稳定性能。同时节目直播的效果有赖于信号传输的实时性，不允许出现停机、卡顿等意外。腾讯体育演播集群需要将视频、音频、内容资产、收录、灯光控制等约1300 个设备终端进行整合，运营人员、导播等可以进行统一调度和集中控制，实现各系统按预先编好的程序联动，使各个系统配合更加精确、紧密、高效。

为了实现操作人员工位的灵活，科学管理，简化桌面系统，提供人性化的工作空间，腾讯首钢演播室通过MediaComm 美凯的一套光纤KVM 系统实现人机分离，操作人员的工位只保留了键盘鼠标、显示屏与演播必要的操作设备，多系统的灵活操作能够让操作人员通过一套键鼠操作多台服务器，不同系统之间实现流畅无卡顿地切换。

同时，为了保障系统运行的稳定，演播节目不会中断，光纤KVM 系统进行了完备的冗余架构设计，独有的主备瞬间热跳转功能保证故障出现时不影响系统正常运行与节目中断。系统节点出现故障时，可以通过远程监控软件排除，快速恢复。

通过MediaComm 美凯光纤KVM 系统，腾讯首钢演播集群获得了无与伦比的优势。

4.1 资源互通互联

通过光纤KVM 系统管理主机，将节目演播所需的各类资源统一接入，集中管理，形成大资源池，不同的区域之间实现了互通互联，信息共享，提高了资源的利用效率。

4.2 完备冗余机制

利用光纤KVM 系统的全光架构内核优势与完善的系统冗余机制，保障节目演播控制系统7×24 小时的稳定运行，保证节目的不中断。

4.3 跨平台操作

通过光纤KVM 系统的坐席功能，单个工位上的操作人员利用一套键鼠就能够操作多台服务器，在不同的资源平台之间切换操作，实现信息高效共享，提供节目演播所需的各类资源。

4.4 自由工位功能

操作人员不再需要在固定的工位上进行操作，通过光纤KVM系统对坐席的设置，就能实现在不同的工位上进行相同的操作，调用节目所需资源，减少人员移动所需的时间，实现高效和人性化。

4.5 灵活的扩展能力

光纤KVM 系统模块化的系统核心设计提供了强大的扩展性能，配合充足的接口余量，为演播集群未来的性能扩展与设备接入提供了灵活便利的条件，便于系统的随时升级扩展。

无论是北京大兴机场，还是腾讯首钢演播集群，都是光纤KVM 系统在指挥中心应用的典型案例。北京大兴机场于2019年9月正式开航后，成为我国最重要的枢纽机场之一。腾讯首钢演播集群承接了2019年篮球世界杯的赛事直播。MediaComm 美凯光纤KVM 系统的应用价值得到了客户实际的验证。

社会与经济都离不开指挥中心，大型指挥中心撑起了经济发展与社会运行的基础。光纤KVM 技术的发展与进步，使得建设现代大型指挥中心成为了可能。MediaComm 美凯基于光纤KVM 技术形成的指挥中心整体解决方案，已经成为政府应急、公共安全、交通运输、移动通信、能源管理、广播电视等社会基础性行业领域大型指挥中心建设的最佳方案之一，系统先后服务于国家某部指挥中心、国家应急管理部、国家核电、北京大兴机场、腾讯演播群、中国移动南方基地、南方电网等，经过了众多行业客户的使用验证。