P1.667室内LED设计方案.docx
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1、高清高清 P1.667P1.667 小间距小间距 LEDLED 显示系统显示系统设设 计计 方方 案案设计单位:深圳市高亮显示屏有限公司收件 人:黄家伟联系电话:13530311423(微信同步)公司地址:深圳市宝安区石岩镇料坑第一工业区 44 号高亮科技园目目 录录第一部分第一部分 总则总则 .2 2第 1 章 项目概述.21.1 系统简介 .2第 2 章 设计原则及依据.31.2 设计原则 .31.3 设计依据 .4第一部分第一部分 技术说明技术说明.5 5第 1 章 LED 大屏系统 .51.1 显示屏尺寸及组成 .51.2 系统组成 .61.3 控制系统连接简单示意图 .61.4 功能
2、特点 .71.5 显示屏体材料选择 .301.6 显示屏性能技术参数 .331.7 显示屏总体需求分析 .341.8 箱体介绍 .361.9 设备配备 .39第一部分第一部分 总则总则第第 1 1 章章 项项目目概概述述1 1. .1 1 系系统统简简介介LED 显示屏(LED display):一种平板显示器,由一个个小的 LED 模块面板组成。LED ,发光二极管(light emitting diode 缩写)。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,由镓(Ga)与砷(As)、磷(P)、氮(N)、铟(In)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二
3、极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,铟镓氮二极管发蓝光。LED 显示屏一般用来显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息。小间距 LED 显示屏具有高刷新、高灰阶、高亮度利用率、无残影、低功耗、低 EMI 的特点,室内应用不反光,且显示屏对比度高达 5000:1;其轻便超薄、精度高,占用运输及使用空间小、静音且高效散热。比一般显示屏有着更宽的色域空间和更快响应速度、可实现任意大小尺寸无缝拼接、模块化维护。其播放的整个画面色彩均匀,高清逼真,没有普通显示屏常见的汗斑、亮线等不正常显示,画面切换柔和不闪烁,画质非常细腻
4、,直逼电视机的播放效果。除了在低亮高灰技术领域的突破,该系列显示屏拥有 3200Hz 的刷新频率,这个数字不仅超过了 DLP 和 LCD 显示屏的刷新屏率,(后两者的刷新屏率只有大约120Hz),对比度 5000:1 在黑屏状态下可呈现出绝佳的黑度。第第 2 2 章章 设设计计原原则则及及依依据据1 1. .2 2 设设计计原原则则我公司以用户至上为原则,在符合国家规范的前提下,最大限度地满足用户的需求。以下是我公司为业主利益着想,本着技术先进、高效便利、投资合理的精神在系统设计中所坚持的八条原则。 (1)可行性和适应性。系统要保证技术上的可行性和良好的性价比,并满足今后发展的需要。(2)实用
5、性和经济性。系统建设应始终贯彻面向应用、注重实效的方针,坚持实用、经济的原则。(3)先进性和成熟性。系统设计既要采用先进的设计和理念,又要注意结构、设备、工具的相对成熟。采用成熟的主流技术,不但能反映当今的先进水平,而且具有发展潜力,并能顺利地过度到下一代技术,能满足用户在现在和未来10 至 15 年内对通信线路的要求;关键设备应选用国内主流的先进产品。(4)开放性和标准性。为满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求,要求系统具有开放性和标准性。(5)可靠性和稳定性:在考虑技术先进和开放性的同时,还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技
6、术支持及维修能力等方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性。(6)安全性和保密性:在系统的设计中,既要考虑信息资源的充分共享,还要考虑信息的保护和隔离。(7)兼容性和易维护性:为了适应系统变化的要求,必须充分考虑以最简单的方法、最低的投资、实现系统的兼容和维护。(8)进行整体设计,按照高性能、高性价比、适度超前、留有余量,分期实施。1 1. .3 3 设设计计依依据据 业主方提供的图纸及相关资料综合布线系统工程设计规范(GB50311-2007)综合布线系统工程验收规范(GB50312-2007) IEEE局域网标准(IEEE802.x) Internet工业标准传输控制/网络互联协议栈(TCP
7、/IP)电子计算机场地通用规范(GB/T2887-2000)电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-90,92LED 显示屏通用规范SJTll141-2003LED 显示屏测试方法SJT11281-2003电力子操作工作站机房设计规范 GB50174-93国际串列通讯标准 EIARS-232-C工业操作工作站系统安装环境条件 ZBN18-001建筑物防雷设计规范 GB50057-94电脑资讯系统防雷保安器 GB173-1998建筑设计防火规范 GBJ16-87建筑安装工程质量控制与检验评定手册GBJ301-88工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-88蓝皮书K11 建议“过电压和过电
8、流防护的原则”CCITT电磁兼容标准EN5022发光二极管固体显示器总规范 GJB2146-1994电子测量仪器振动试验 GB6587.4-86电子测量仪器运输试验 GB6587.6-86电子测量仪器质量检验规则 GB6593-86电子测量仪器可靠性试验 GB11463-89电子测量仪器包装、标志、贮存要求 SJ/T10463-93电光源的安全要求 GB7248-1987LED检测标准计算机通讯技术条件GB9813-88信息技术设备的安全GB4943-95第二部分第二部分 技术说明技术说明第第 1 1 章章 L LE ED D 大大屏屏系系统统1 1. .1 1 显显示示屏屏尺尺寸寸及及组组成
9、成显示屏尺寸:待定分辨率:待定1 1. .2 2 系系统统组组成成 P1.667 显示屏体 通讯系统 控制电脑 视频处理器1 1. .3 3 控控制制系系统统连连接接简简单单示示意意图图1 1. .4 4 功功能能特特点点1 1. .4 4. .1 1 系系统统显显示示功功能能LED 显示屏是近年来应用十分广泛的高科技显示设备,具有清晰度高、质量稳定、寿命长、显示功能灵活多变的特点,十分适用于文字、图形和多媒体节目的播放宣传。采用了半导体材料和高科技工艺手段,LED 的性能在颜色、亮度、可靠性方面具有其它显示光源无法比拟的优势,为户外显示技术和产品的首选。屏体灰度等级为 256 级以上,与计算
10、机显示器逐点对应,可显示各种公告信息、图文动画, 可直接播放电视、录像,摄像机、各种影碟机等设备的视频图像:1.4.1.11.4.1.1 视频播放功能视频播放功能通过多媒体视频控制技术和 VGA 同步技术,可以方便地将多种形式的视频信息源引入计算机网络系统,如广播电视和卫星电视信号、摄像视频信号、录像机 VCD 视频信号、计算机动画信息等,因而可以实现下列功能:支持 VGA 显示,显示各种计算机信息、图形、支持各种输入方式;实时显示真彩色视频图像,可即时播放(VCR、VCD、DVD、LD)等视频信号;可实时转播广播电视、卫星电视及有线电视的视频即时播放;支持 PLL、NTSC 等各种制式,DV
11、I、SDI、HDSDI、S-VIDEO、COMPOSITE、VIDEO、 YUV、RGB、TV、HDTV、CATV 等各种视频信号具有电视画面上叠加文字信息,全景、特写、慢镜头、特技等效果的实时编辑和播放(需另外配置非线性编辑设备)具有同时播放左右不同比例的画面及文字的功能。有图文锁定功能,需要修改图文时,可先锁定,屏上无修改操作痕迹。可以满足现场转播的使用要求,播放现场摄像机的摄像信号,预留 2路以上摄像机输入接口;可播放来自各种设备的视频信号,并能随时切换不同的视频源,8 路视频源可通过音视频矩阵同时监控与切换,并可对视频画面进行缩小或放大操作。可播放广告信息(文字、视频广告、FLASH
12、及电脑播放的图片、视频信号) 。1.4.1.21.4.1.2 播放计算机信息功能播放计算机信息功能显示各种计算机信息、图形、图像及二、三维计算机动画并叠加文字;可播放不同格式的图形、图像文件。如:BMP、TGA、TEXT、GIF 等;可播放多种文字的各种字体、字形和不同的文字信息,还能实现单行左移、多行上移、左右拉、上下推、翻页、移动、旋转、缩放、闪烁等十余种显示功能,可以输入西班牙文、法文、德文、希腊文、日文及韩文等不同的国家文字;能播放用 ANIMATORPRO、3DStudio 等软件制作的二、三维动画,并支持用压缩卡采集的 AVI 信号,软件包具有方便的界面接口,丰富的材料库,形体库和
13、先进的渲染技术,能制作高质量的三维动画,使广告创意成为逼真的现实播出系统配有多媒体软件,可以灵活输入及播出多种信息有多种播出方式,如单/多行平移、单/多行上/下移、左/右拉、上/下拉、旋转、无极缩放等主要时事新闻的编辑与播放,并有多种字体供选择重要通告广告信息的即时发布1 1. .4 4. .2 2 显显示示模模式式LED 大屏幕显示系统可以完成各种显示模式,用以显示用户的各种输入信号。具体模式可根据用户需要进行制定。1.4.2.11.4.2.1 全屏显示,高分辨率应用全屏显示,高分辨率应用全屏在高性能图形处理器系统的驱动下形成一个超高分辨率的统一显示平台,既可以整屏显示超高分辨率的大型完整的
14、网络图形,也可以在兄弟单位和上级领导来参观学习时方便快捷的实现显示标语、欢迎词或高分辨率的演示图片。全屏分辨率为:待定全屏显示模式全墙高分辨图片显示模式1.4.2.21.4.2.2 功能分区显示模式功能分区显示模式整个显示系统可以根据系统分工,划分相应的显示区域,各分区独立控制。各系统图像只在本系统的显示分区内进行任意缩放和漫游显示,从而保证各系统之间工作的独立性。系统管理员具有全屏及所有用户的控制权限,需要时系统管理员可进行跨区域显示或全屏显示,所有功能均能够方便快捷的实现。功能分区显示模式1.4.2.31.4.2.3 视频信号显示视频信号显示支持全制式视频输入信号,视频监控信息、摄像机、录
15、像机、大小影碟机、彩色实物投影仪等各类视频信号源均可接入处理器,信号经处理后以窗口的形式在投影显示墙上任意位置任意移动、无级缩放、跨屏或者重叠等。其中直通方式可输入复合视频信号或者 S-Video 信号或者 HDTV 等信号进行处理显示。视频信号显示1.4.2.41.4.2.4 计算机信号显示计算机信号显示独立的计算机信号可以通过图形处理器或者视频处理器采集处理后以窗口的形式在 LED 屏上快速显示;并且显示窗口可以任意缩放、移动、叠加或全屏显示等。计算机信号显示1.4.2.51.4.2.5 网络信号的显示网络信号的显示本系统中采用了网络抓屏技术,使多个网络信号可以实时在大屏上显示。LED 显
16、示系统支持用户网上工作站运行最高分辨率为 48001344 的高分辨率显示应用。用户的各种高分辨率大面积应用程序或者图像,可以快速清晰的在大屏幕上显示。网络信号显示1.4.2.61.4.2.6、各类信号混合显示、各类信号混合显示视频信号、计算机信号、网络计算机信号均可同时在显示屏上以各自方式显示,互不干扰。或者把显示屏根据应用系统的需要,进行分区域显示,并分区域控制。用户可以根据需要,把各种信号的显示和位置存储为模式,在用户需要的时候直接切换,即可即时按照模式定义显示窗口,或者进而定义预案,按照需要自动调用或者切换各种显示模式,实现对显示系统的自动化管理。混合信号显示以上几种显示模式图只是具体
17、应用中的几种类型,在实际使用中可以根据用户的需求设计相应的显示模式。1 1. .4 4. .3 3 产产品品特特点点1.4.3.11.4.3.1 电路板设计及防护措施电路板设计及防护措施元器件降容 20%以上;开关电源冗余量 30%以上;接口电路允许元器件参数电源电压5%,电路仍能可靠工作;器件动态特性具有较大冗余,确保系统在元器件特性变化时仍能可靠运行。容错:容错:通讯协议有各种容错:通讯数据不停的刷新,任何偶然错误都可以迅速纠正;软件采用各种容错措施;数据保存采用各种容错措施;程序误操作,实时提示;利用合理性判断,剔除不合法数据。硬件支持热插拔。电磁兼容性:电磁兼容性:电源电路采用标准电脑
18、电源及屏蔽措施,电源噪声滤波器开关电源直流稳压电源标准程式;电源、电路的良好电磁屏蔽;大电流信号地、小电流信号地、结构安全地和电源地分开走线的四线制以及尽可能分开模拟地和逻辑地;印制板设计规范,包括元器件排列、走线、滤波等方面的严格规定,用示波器测量每块印制板地线上的噪声干扰,峰值不超过+50mv;板内、板间、机箱间的接口电路具有抗干扰设计;系统现场布线、信号线与交流电源线(动力线)严格分开;良好的地线系统;为了提高系统可靠性,电源采取了降额使用的措施,预留充分余量;对外接口采用平衡电流驱动。模组设计模组设计为了保证 LED 屏长期演播使用,我们还做了防尘、防静电、防酸碱腐蚀、等处理。防尘:电
19、路板全部加装灯管及零配件之后,整板喷上一层三防漆。防静电:系统具有良好的接地保护,严格区分确保强电、弱电系统不共地。接地电阻不大于 4 欧姆。同时设有静电防护网,防止静电对屏体的损害。在一般人能够摸到的地方绝缘电阻大于 10 兆欧;防酸碱腐蚀:电路板具有绿油隔氧层,防止了线路的氧化,也防止酸碱腐蚀,提高了使用寿命。模组背面采用开槽底件,便于高密度 LED 显示屏散热,保证 LED 大屏显示的稳定性。模组反面实物图片可热拔插带电更换显示屏模组可热拔插带电更换显示屏模组本产品可热拔插带电更换显示屏模组,操作实景照片。工作噪音工作噪音本项目采用高亮度 LED 灯管,大大降低了电流,从而减小了屏体工作
20、温升。因此本产品在保证运行可靠性的前提下,使用电源无风扇设计,并采取 PFC 静音电源,并保证其良好的散热效果。1.4.3.21.4.3.2 亮度色温调节亮度色温调节为了保证在白天和夜晚等不同光照度情况下的观看效果及节约电费,我公司设计显示屏具有亮度调节功能,PLC 系统采集当前环境照度值,并反馈到计算机网络,显示系统可以根据不同的环境光照度自动地进行无级亮度调节,并且具有手动方式调节功能。我公司还可以完成从 3000k 至 9500k 的色温调节,配合不同的环境,不同的节目,均可使显示屏呈现最佳的效果。针对用户的各种需求,可以很容易地做到无论是国际光度协会规定的 6500k 的 D65 白色
21、,还是国际光度协会规定的5500k 的 E 光源白色真实再现。1.4.3.31.4.3.3 单点亮度校正单点亮度校正箱体采用智能化设计,每个箱体出厂前经过单点亮度校正,并记录亮度值和颜色值等。采用单点亮度校正技术,即通过调整流入每个 LED 的电流来控制像素亮度,最终实现整屏一致的亮度。通过模块调校软件,对单个模块的亮度信息和颜色信息进行整体调校,通过现场人员眼睛的观看,确定调校效果,记录调校数据到显示模块上和公司数据库,实现快速简单维护。每个 LED 显示屏由很多个显示单元以及成千上万颗 LED 灯构成,三种颜色LED 灯组合成为一个像素.由于 LED 的离散性,同一种颜色每颗 LED 的亮
22、度都不同,导致其每个像素的亮度有很大的差异。在同档同批筛选后的产品中,最亮和最暗 LED 之间的亮度差有时甚至能高达 10%15%。不进行修正将影响到整屏亮度一致性。为弥补这种差异满足屏幕的观看效果,必须采用单点亮度校正技术,即通过调整流入每个 LED 的电流来控制像素亮度。最终实现整屏一致的亮度。单点校正工作是从显示单元组装完成后开始的,通过光感照相设备测量每颗 LED 的亮度,指定整个系统中亮度值最暗的像素为基本 LED 点,其他所有像素均与其进行对比,改变输入电流实现改变亮度,同时达到整屏亮度一致目的。如下图:图为单点亮度校正前 图为单点亮度校正后其中 x 轴为 LED,y 轴为以 mc
23、d 表示的 LED 亮度和以 mA 表示的 LED 驱动电流值。在未进行点校正前,所测得的面板中每个 LED 之间的亮度差可高达8%。这样大的亮度差在高端显示器中是无法接受的。通过调整恒流驱动电路输出的电流值,对每颗 LED 灯的电流进行调整,得到接近一致的亮度,LED 灯的亮度误差缩小2%,实现单点亮度校正。图为单点亮度校正后1.4.3.41.4.3.4 颜色校正颜色校正本项目控制系统专为高端 LED 显示屏设计,可稳定控制超大型显示屏,不黑屏、不抖动、不抽帧; 支持现场逐点亮度色度校正(无需特殊驱动芯片) ,保证显示屏的图像显示品质; 可实时监视控制系统每一个环节的故障(包括控制器、分配器
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