全新升级：新一代分布式系统解决方案

　　一、  市场背景

　　2024 年，国家在应急体系规划中迈出关键一步，明确以构建 “上下贯通、协调联动” 的全国应急指挥部体系为核心目标，系统推进省、市、县三级应急指挥中心规范化建设。在省级体系化建设当中，省应急管理厅在24年印发了《2024年应急指挥工作要点》，指出了在应急指挥中心场所的标准化建设要求，强调了整体指挥场所建设上需要同时具备调度指挥、会商研判、响应联动、业务保障等综合功能，推动指挥中心调度场所向多功能决策枢纽转型。在这一过程中，还有交通、安防、能源等重点领域被纳入优先规划范畴，而指挥中心场景作为统筹调度的核心载体，其功能完善与效能提升成为规划实施的关键抓手。

　　在此基础上，2025 年指挥中心建设的战略意义进一步凸显。国家政策引导下的智能化升级路径持续深化，在公共安全、工业制造、水利水电等关键领域实现更广覆盖，更着力推动跨区域、跨部门协同系统的统一协调机制走向成熟。通过分布式显控系统的深度应用，重要数据的实时共享、监管画面的无缝衔接以及异地联动的高效响应得以实现，为应对复杂场景提供了更坚实的技术支撑与体系保障，使得指挥中心建设成为全年调度管理能力提升的核心引擎。

　　二、  痛点解析

　　在应急、能源、交通、安防等行业中，传统分布式方案的痛点尤为突出。

　　容错性低，主要表现在核心节点或关键链路一旦发生故障，极易引发连锁反应导致系统整体瘫痪。单一节点的宕机都可能造成数据传输中断、指令下发失效，使得整个调度流程陷入停滞，后续的应急响应、监测分析等工作均无法正常开展。

　　设备连接链路繁琐，数据从采集端到处理中心、从指挥中心到执行终端的传输过程中，需要经过多层物理转换才能上屏连接，不仅线材多而且存在明显的同步延迟。这种延迟使得实时监测数据失去时效性，指挥指令无法及时送达，严重影响决策效率和执行效果。

　　安全防护低，传统分布式环境下数据跨节点传输、多终端接入的场景增多，数据泄露、非法入侵的风险大幅提升。缺乏统一的安全防护机制，不同节点的安全策略不一致，易出现防护漏洞，导致敏感的调度指令、监测数据等被窃取或篡改，对系统的正常运行和决策的准确性构成严重威胁。

　　更关键的是传统方案中系统搭建常涉及多厂家产品联合部署，兼容性差、平台多的问题进一步加剧了方案落地难度。不同厂家的设备、软件系统往往采用自定义通信协议与技术标准，部分厂家为保障市场竞争力还会设置私有接口，导致跨厂家产品间数据交互存在壁垒 —— 例如 A 厂家的监测终端采集数据无法直接接入 B 厂家的处理系统，需额外开发适配程序才能实现基础数据互通，甚至出现指令下发后执行设备无响应、数据格式解析错误等问题，形成 “数据孤岛” 与 “功能断层”。同时，多厂家产品联调过程面临多重阻碍。一方面，各厂家技术团队对自身产品的底层逻辑、参数设置更为熟悉，但对其他厂家产品的兼容性要求、调试要点缺乏深入了解，调试时需反复沟通确认接口定义、数据格式等细节，导致联调周期大幅延长;另一方面，当联调出现问题时，易出现厂家间责任界定模糊的情况，难以快速定位故障根源，不仅延误项目上线时间，还可能因联调不彻底留下隐藏故障，后续系统运行中可能突发功能异常，影响交通调度、能源监测等关键业务的稳定性。

　　三、  新方案与新技术

　　卡莱特所推出的全新技术方案，以自主研发的灵犀分布式系统为核心打破了传统方案中传输环节链路多、信息安全泄露、延迟高、多平台操控的核心痛点问题。其中二合一分布式采用解码节点和视频处理器集成化设计，最大可以支持4K@60Hz视频信号的输入，满足场景高清画质需求，并且具备网口直接输出视频信号带载屏幕，极大满足了多样化场景中LED屏幕的配置需求。从视频解码到上屏显示，利用VSync纳秒级同步技术与二合一的极简架构设计实现低延时信号传输体验。同时利用卡莱特多年视频处理行业技术经验，结合对图像色彩的算法处理能力打造非凡画质显示。

　　3.1去中心化方案

　　系统技术采用自研的分布式共识算法，可以实现每个分布式节点都可以独立运行并单独数据存储，单个或多台设备出现故障不影响系统使用，保障系统运行稳定性，规避了传统方案中心服务作为系统核心的风险问题。方案设计中信号输入端和KVM坐席端采用DS40灵犀分布式编码节点(以下简称“DS40”)，DS40设备是集编解码、矩阵、、坐席、拼接功能一体化设计，灵活应对不同场景下的功能使用需求。解码端采用DS420灵犀二合一分布解码节点，直接带载LED屏幕。整个系统架构核心由交换机组建网络系统进行信号传输。在重要场景应用中，若有设备出现故障系统，通过热备份技术方案可自动切换到备份设备进行画面传输，有效保障画面传输稳定。

系统方案拓扑图

　　3.2 全新解码发送二合一方案

　　在技术上采用了ARM+FPGA融合处理方式。替代了解码端+发送卡的捆绑方案设计，二合一解码设备DS420采用网口、光口以及HDMI接口等多种输入接口接入视频信号直接上屏，适配多种场景使用需求，可实现信号画面自由切换，远距离传输时采用网络协议传输，支持H.264\H.265等常见传输协议实现画面共享，不受区域限制。用户需要临时接入电脑信号时可以通过HDMI输入接口直通连接快速上屏响应。设备输出接口设计为网口输出可直接连接LED屏幕传输视频画面，单台解码输出可达4K@60Hz超清画质，画面大小可根据实际屏幕分辨率进行适配显示，通过多台设备级联同步输出最大可实现上亿像素画面显示。前期方案配置简化，降低系统成本，还能避免现场线材杂乱，有效保障了信号传输的稳定性。

卡莱特解码发送二合一DS420背板接口

　　3.3低延时方案

　　灵犀分布式系统信号传输延时技术再次突破传统方案瓶颈，优化了视频压缩算法方案可实现源到端显示传输延时不到0.03s，在面对紧急突发情况时，可快速调度现场画面共享大屏进行查看。大屏显示画面与现场情况实时同步，能够确保调度决策高效进行。在指挥中心、应急救援等对信息实时性要求极高的场景中，这一优势能够极大地提升响应速度，为处理突发事件赢得宝贵的时间。不仅如此，灵犀分布式节点采用独立时钟设计，设备运行过程中通过部署主时钟来进行节点之间的时钟校准，通过此技术可实现纳秒级精度的时钟同步，确保大屏画面拼接的同步性，有效避免了传统分布式上利用单独硬件钟源模块进行校准所带来的误差。

纳秒级同步 极低延时

　　3.4 信息安全方案

　　应对国家国产化应用的政策要求，灵犀分布式系统可适配国产化系统运行，保证信息安全。并且采用了非侵入式信号采集技术，有效避免信号源电脑因安装其他软件工具造成信息泄露。进行信号传输时，可以启用SM2、SM3、SM4国密算法实现端到端加密确保数据传输过程中的机密性，在信号收到干扰的情况下，配合校验机制也能快速识别传输异常，进行错误修正确保信号完整性。除此之外，在管控方面，增加了生物识别登录认证、权限分级等方式层层把关，有效筛选非指定人员进行操作。通过管理权限划分、屏幕显示区域分组管理和视频源分组管理，可进行多层审核，严格把控信息安全和操作安全。

安全加密保障

　　3.5 AI融合方案

　　在AI人工智能的浪潮下，卡莱特灵犀分布式系统融合了最新AI算法，实现画质与监控效能的双重突破。其 AI 引擎依托分布式节点并行算力，可将2K视频实时提升至 4K 画质，通过深度学习模型从图像中提取关键特征，补全图像中丢失的细节，最终形成高分辨率图像。同时通过智能插帧技术将卡顿画面由25-30fps升级至 60fps 流畅效果，带来超高视觉体验;在智能监控方面，可实现人脸检测、车牌识别的全域快速匹配，通过后台数据库进行智能比提前录入的人脸信息或车牌信息，并对未录入信息或可疑人员信息进行智能预判，触发主动预警并通知对应人员，进行安全监测，为指挥调度、安防等场景提供更清晰的视界与更精准的决策支撑。

AI算法加持

　　除了技术方案的迭代更新以外，卡莱特融合多场景应用需求打造了分布式生态全新方案，方案依托全栈产品矩阵的广泛覆盖能力，打破传统分布式中的“数据孤岛”和“功能断层”问题，由灵犀分布式系统架构延伸至综合音频视频解决方案，由分布式系统作为核心枢纽进行音视频信号的传输，并联合自研TOER音频扩声系统，实现跨场景音音视频信号的毫秒级同步调度，形成“信号采集-智能传输-动态处理-精准输出” 的完整音视频链路，能够实现实时音视频交互，共享数据信息，快速执行决策讨论等重要要素，让跨空间协作更流畅、决策更高效。在场景化落地层面，全新方案可融合TOER会议系统，精准匹配会商研判场景的定制化需求，从会议议程推送、文件同步批注、会中投票决策，实现全流程无纸化协同;同时通过灵犀分布式系统与调度中心的数据联动，先创画面可实时回传至指挥端，多维度信息同步共享，确保会议决策能快速转化为现场执行指令，形成研判、决策、指令下达、执行反馈的一整套决策流程闭环。 让每一步决策都是现场实时状况相对应，提高决策的时效性。

　　更具创新性的是方案将智能中控环境控制系统也纳入到了生态体系中，构建出音视频、会议、环境的全域协同，让系统联动价值进一步提升。可实现自动触发预设会议模式，通过传感器采集室内温度、光照强度、参会人数，智能调节灯光亮度、空调温度以及大屏的内容显示，无需人工操作，实现智能启动。会后可跟进人员检测进行关闭大屏、灯光等环境设施。结合卡莱特推出的麒麟可视化智控平台实现综合一体化管控，在一个平台上可实现对视频、音频、媒体、环境控制的综合管理。在整套方案中，并非简单的功能叠加，而是通过数据互通打破了音视频、会议、环境控制的技术壁垒，通过中控环境数据反馈至分布式系统，为音视频参数优化提供了数据参考，会议流程进度又能反向驱动中控调节环境状态，形成整体的联动闭环设计。 为指挥中心、大型会议室、应急调度等复杂场景提供一站式智能解决方案，也是卡莱特在分布式生态构建中的技术实力与场景整合能力的重要体现。

　　四、  行业应用

　　基于全新的方案，在应急指挥中心建设中，卡莱特依托与灵犀分布式系统，可采用全域光纤传输，实现跨区域协同调度，通过分布式KVM坐席协作系统进行信号共享，让坐席人员可进行语音通话快速交流，利用推送和协作的系统功能让人员之间能够便捷沟通快速调度信息共享，应对突发情况积极响应。凭借着超高解码能力，可实时解码前线IPC摄像头信号传输至大屏进行监视，无需中间转发大大降低延时性，画面时效性确保了指令的高效执行。 灵犀分布式系统的核心能力并非局限于应急指挥领域，其技术特性，对于公共安全、水利等民生领域也有着至关重要的作用。

　　在公共安全中，保障校园学生安全与实现风险预控是重要的组成部分。基于灵犀分布式系统方案构建的监控中心，凭借其分布式架构的高效协同能力，可实时调度校园监控系统进行上屏显示与查看。系统能按照区域划分对监控画面实施分组管理，既支持对校园环境开展全域监视，也可聚焦特定区域进行细致查看。

　　通过本地化部署专用数据服务器站，将教师、学生及内部员工的车辆信息录入后台数据库。借助 AI 智能检测系统与分布式处理技术的结合，实现实时监管。当发现学生逃课、陌生车辆闯入及可疑人员进出校园等情况时，系统能迅速通过大屏发出告警提示，从而有效防范和避免风险事件的发生。 若遇突发事件，灵犀分布式系统可快速将相关信息流转至会议室大屏，实现画面实时共享，为领导指导部门人员开展应急处理提供高效的信息支撑。依托灵犀分布式系统打造的音视频信息共享网络，充分发挥分布式架构的优势，实现了校园全方位安全防护，确保能快速高效地应对各类突发事件。

校园示例图

　　在水利水电场景中，灵犀分布式系统同样展现出强大的应用价值。水利水电工程往往覆盖广阔区域，涉及水库、大坝、电站、输水管道等众多关键设施，对信号传输的实时性和管控的集中性要求极高。

　　灵犀分布式系统凭借低延时的特性，能够实现各监测点数据的实时传输。无论是水位、流量、水压等水文数据，还是机组运行状态、设备温度、振动频率等设备参数，都能通过分布式节点快速采集并传输至控制中心大屏上进行数据共享，确保工作人员能及时掌握水利水电工程的运行状况，为决策提供精准依据。 同时，灵犀分布式系统具备出色的信号集中管控能力。它可对分布在不同区域的各类信号进行统一整合与管理，包括视频监控信号、传感器数据信号、控制指令信号等。通过集中管控平台，工作人员能够对所有信号进行集中调度、切换与处理，实现对整个水利水电工程的全面监控与协同管理。当出现异常情况，如水位超标、设备故障等，系统能迅速响应，通过低延时传输技术特性将信息实时同步至监管大屏幕上，便于及时采取调控措施，保障水利水电工程的安全稳定运行。

水利示例图

　　五、  案例解析

　　卡莱特深入农业发展，助力智慧农业建设，为了满足用户对农基地的环境信息监管监测要求、以及预防极端天气信息并进行快速响应。卡莱特提供全链路解决方案助力数字智能化技术与农业的深度融合，打造农业数据可视化智慧平台。该项目采用了灵犀分布式系统搭配CS系列数字服务器联合音频扩声系统实现占地超千方平米的信息监控中心。配套可视化智控平台实现一键智控，信息共享的创新性现代农业数字化转变。

　　通过分布式系统方案实现超高清画质显示以及简洁的架构体系满足数据精准呈现和画面实时同步的的高标准要求。联合音频扩声系统可使工作人员之间进行点对点或点对多的视频语音通话交流加大工作效率和协同的便捷性。本地化搭建数字服务器进行后台数据监控，利用AI数据监测，有效分析数据波动并及时告警提供智能预警能力。

卡莱特点亮河南省某农业信息中心

　　为增强煤矿行业的安全监管力度，卡莱特打造的煤矿指挥中心项目中，由卡莱特提供的灵犀分布式系统解决方案，成功完成四大矿区联合监管的的升级改造。项目依托共识算法技术赋能，从底层保障整体系统运行的高效性与稳定性，通过分布式系统作为信号传输的媒介，将多个区域的井下设备数据、环境参数、视频画面等在大屏幕上共享。并将煤矿生产环境中各项检测数据通过传感器检测并将数据实时回传系统进行预处理分析，遇紧急情况主动告警，可快速联合应急部分通过声画共享快速进行决策讨论。为了保证画面的清晰度，结合灵犀分布系统AI超分和插帧技术增强图像清晰度和细节表现，实现超高清图像监测。在解码端，为客户定制解码发送二合一专属方案，可直接带载屏幕运行，有效减少中间传输链路环节，降低了画面传输的延时性和故障风险，精准满足画面低延时传输的核心需求。

　　与此同时，项目配套部署一体式智能化指挥平台，能够对大屏显示、音视频协同、环境控制等核心模块进行集中综合管理，全方位提升煤矿行业安全调度的工作效率与跨部门协同能力。

卡莱特点亮山西省某大型能源指挥中心

　　六、  未来展望

　　依托卡莱特在显控技术领域的深厚积累，灵犀分布式系统正加速与 AI 技术、数字孪生深度融合，打造更智能虚拟化的管理模型。通过虚拟化模型可实现先预演，预估风险。例如在煤矿行业或者水利行业中，通过大数据模型的演练将过去几年出现过的事故案例数据进行经验学习，将现场实时数据输入到模型组，可通过AI预测未来几个小时内高风险工作面临的风险值，并在数字孪生场景中标记风险，对模拟风险发生时的路径进行措施应对，提前规划好撤离路线联动环境控制模块进行危险设备的电源关闭等控制。这一融合不仅让系统交互更直观高效，还能通过数据的智能分析与动态呈现，提升整体管理效能，降低现场作业风险。

　　同时，应对现阶段屏幕像素的不断提升，应对用户超高画质以及细节画面呈现的需求，卡莱特围绕着5G + 超 16K 解决方案将实现视觉体验的大幅升级，联合灵犀KVM坐席系统将实现超8K画面调度处理，保障画面实时传输无延迟。在远程监控、应急协作等场景中提升决策效率。未来，随着技术迭代，灵犀分布式系统还将适配更多领域，持续为用户创造更优质的使用价值。