[信息与通信]深圳大学8MM显示屏投标书.doc

1.1.系统设计方案系统设计方案 前言前言 本设计方案是通过与用户沟通，采用高于用户的使用要求制定的。显 示屏型号确定为：FI-8HBSMD。 系统方案： 全彩视频屏采用PN-8HB SMD，即为室内三基色全彩256级灰度、点密 度15625点/m2。显示屏像素点数为点。 下面我们就上述方案给予一套完整的说明，它共包括了12项基本内容。 1.系统需求分析与实现目标系统需求分析与实现目标 1.1 需求分析需求分析 根据本招标书的要求，我们将重点保证如下几点： 显示屏白平衡时亮度值大于 2500cd/m2，该项指标是适宜的，可以 适应室内光线条件下全天候播放显示； 在投标方案中，屏体像素密度为 15625 点/m2，是完全能满足使用 要求的。 显示屏必须具有高可靠性和良好的安全运行保证措施，能够长期 稳定地工作； 控制系统及显示屏体易于维护； 整个系统易于管理，运行成本合理，具有良好的可扩充性。 我公司根据具体环境，特制定本设计方案。该方案在各项技术指标、 可靠性、安全性等方面都有着较高标准，我们深信它能较好的满足 本项目的全部使用要求。 1.2 系统实现目标系统实现目标 一、显示屏尺寸 6mm 室内全彩色 LED 显示屏 1、屏体面积： 7.08m2，长 3.072m，高 2.304m（不含边框） 。 2、屏体像素采用原装日本日亚表贴三合一（SMD） ，分辨率： 384288 共 110592 点。 2400MM 3072mm 2304 mm 二、作为一套优秀的多媒体显示系统，其重心是操作简便、功能齐全、合 乎行业规范的专业应用软件。全彩多媒体视频屏显示系统是一个集光、电、 机于一体的高智能化系统,其系统的好坏决定了系统的再现能力和纠偏能 力。再现能力反映的是显示系统显示效果的逼真度，它与白平衡、色偏差、 灰度级等一些光电参数有直接关系；纠偏能力反映的则是显示系统在外界 环境变化的影响下，保证其原有的显示效果，其光电参数不发生偏移的能 力。 以上两个方面，是本系统设计的主要实现目标。 1.3 系统功能说明系统功能说明 我们的总体设计目标是，把本系统设计成为专业化、智能化的多媒体 专用显示系统。该系统应具备高质量图像显示、立体声响、环境监测与调 节控制、故障自动报警和远程编辑控制等基本功能。 1.3.11.3.1 灵活多变的显示功能灵活多变的显示功能 本屏采用了多媒体和同步控制技术，其显示与播放可与控制计算机屏 幕上的内容完全一致，LED 显示屏上的图像色彩、缩放比例和显示尺寸， 还可通过鼠标在计算机上随意调整。 视频播出功能：视频播出功能： 驳接摄像机，清晰、无闪烁的实时显示视频图像，实现体育比赛、 文艺表演的现场直播； 播放录像机、影碟机（VCD、DVD、LD）等视频节目，满足文体活 动的基本需求； 可以播放 AVI、MOV、MPG、DAT、VOB 等五种格式的文件； 亮度、对比度、饱和度、色度可以通过软件调节，调节范围为 256 级； 具有重叠（VGA+Video） 、影像（Video） 、VGA 三种显示模式； 具有 Video 影像压缩控制功能； 具有显示同步功能； 采用 Line-Double 功能将交错画面转换为非交错画面，进行移动补偿； 有一路音频信号提供给功放使用。至少 2 路摄像视频输入 接口。 信息发表功能信息发表功能 可以显示各种计算机信息，图形、图画及二、三维动画等，具有丰富 的播放方式，显示滚动信息、通知、标语口号等，存储数据信息容量 大； 有多种中文字体和字型可供选择，还可以输入英文、法文、德文、希 腊文、俄文及日文等诸多的外文； 播出系统具有多媒体软件，可灵活输入及播出多种信息，可播放 文 本信息，播放形式可滚点、滚行、引入引出模式、可上移、左移、 消息可循播出，字体、字号可任意选择，可设置播放速度；另外多 条消息可同时播出、或与动画、图像同时播出； 可进行日期、时间显示或字符串、表达式显示； 通过网络连接(无线和有线)，显示网络数据信息； 用于国家政策、法规及服务承诺的宣言； 天气预报的播放； 其它公众信息的发布。 C、网络功能：、网络功能： 配有网络接口可以与计算机联网，同时播出网络信息，实现网络控制； 通过上网，访问我公司的网址，可以下载显示屏控制软件，方便实现软件 升级，并可以在网上实时解答客户的使用疑难。 1.3.21.3.2 赏心悦目的音响功能赏心悦目的音响功能 可直接与音响系统相联，实现有声显示。音频系统可以达到现场 声像同步的要求。 1.3.31.3.3 特有的环境监测与安全保护功能特有的环境监测与安全保护功能 屏体内温、湿度的测试与调控功能 环境亮度监测与屏体亮度的调节功能 防静电技术的采用 配电系统具有过压、过流、欠压、缺相、短路保护功能，并具备功 率因素补偿功能 通过 PLC 控制系统，可实现显示屏的分步上电、软启动和自动开关 屏，即电源自动控制功能 1.3.41.3.4 准确无误的故障自动报警功能准确无误的故障自动报警功能 显示故障报警 控制系统故障报警 环境监控系统故障报警 烟感报警功能 1.3.51.3.5 先进的局域网编辑与控制功能先进的局域网编辑与控制功能 可实现局域网的编辑与控制 可实现网络群控 2. 系统构成系统构成 1、LED 显示屏系统由显示系统、控制系统（含运行环境智能监控与安全保 护系统、多媒体配套设备系统）等部分构成。 显示屏控制系统计算机网络设备显示屏控制系统计算机网络设备 由多媒体网络电脑、视频采集卡及传输系统组成。 多媒体网络电脑多媒体网络电脑 是整个显示系统的中枢，同时是一台编辑电脑，所有图文信号的 接收、编辑、处理、发送都由其控制，所以要求其内存必须有 128M 以上空间，硬盘10G 以上。 多媒体网络电脑配置要求： 主机具有 PCI 局部总线及 ISA 局部总线 主机具有 1000MHz 或更高频率 Pentium 处理器 128M 或以上内存空间 Microsoft Window95/98 操作平台 输入设备：鼠标、键盘、软盘驱动器 网卡 ，MORDEM 本电脑专供显示屏使用，由专人操作，确保系统安全、稳定工作。 视频采集卡视频采集卡 为播放多媒体节目，特配备视频采集卡，以连接电视、 VCD、摄像机等视频输出设备。实现在VGA 显示器上直接同步播 放外部合成的视频信号：支持PAL 制式和 NTSC 制式，视频窗口 可以定义（移动、缩放） ；支持多种显示模式，并支持多种图像格 式存储。 TV2000XP 集成了图像、视频捕捉、Internet 视频会议、点到 点可视电话、电视调谐器和遥控功能。使显示屏主控PC 机成为 真正的多媒体控制中心。 TV2000XP 的视频采集功能使录入放同步，给LED 显示屏 又提供新的功能，如视频电话会议。 传输系统传输系统 传输系统由普耐光电科技有限公司生产的普耐系列控制卡组成， 从控制电脑上取信号，并发送到屏上。 由信号转换器 帧控制器 电缆传输 列控制器组成 实现计算机控制系统与屏体之间的通讯，保证信号准确不失真。 支持多种通讯接口（电视机、录像机、影碟机、卫星接收机、摄 影机、 INTERNET 及局部网络系统接口） ，全面兼容电脑中的编辑及 系统软件，使显示屏真正实现多媒体功能。 信信号号转转换换器器 计算机直接读取VGA 信号，经信号转换器转换成显示屏所需的 数据格式，从而不需特殊显卡。将来计算机系统的升级对显示屏控制 系统没有任何影响。 帧帧控控制制器器 帧控制器具有强大数据读取能力和友好的接口，直接从计算机显 示特征接口（标准Feature Connector 接口）读取 VGA 显示数据， 并向显示屏系统发送。无须软件支持，即插即用。 列列控控制制器器 是实现 LED 显示屏数据再分配列独立控制的部件。确保显示屏 画面同步，稳定。采用全串行结构，规格上实现标准统一，实现相互 级联。 音音视视频频切切换换矩矩阵阵 音视频切换矩阵是音视频信号的调度中心，它直接控制LED 系统的音频、视频播出，音视频信号的存储回放和多路摄像信号的调 度控制。 特别是对于 LED 系统，视频信号的存储回放显得由为重要，我 方提供的复式音视频切换矩阵及大容量硬盘录像机能完全满足所有活 动的要求。 2.1 显示系统显示系统 显示屏体：LED 发光器件组成的可控显示板（显示单元和灰度系统构 成） 。 结构骨架：屏体支撑部分，含显示单元固定架、外框架和维护架等。 环境监测系统：位于屏体后部，具有温度、湿度、光强监测，是屏体 的保护部分。 2.2 控制系统控制系统 该系统由 P4 计算机、多媒体卡、控制卡等构成，主要用于显示数据 的编辑、处理与分配，并控制显示屏的显示。 控制计算机：P4 主机、内存 256M、硬盘 40GB。 多媒体卡：TL2000 视频卡。 控制卡：DS2000-RGBA5。 控制软件：多媒体播放软件、导播软件、亮度自动控制软件等。 2.3 编辑系统编辑系统 编辑系统的作用是完成显示屏显示内容的整理、编排和设计。编辑完 成后的显示内容，须由编辑系统送入控制系统才能进行有效的时时播放。 编辑计算机：主机 P4、内存 256M、硬盘 40GB。 视频压缩卡: ExpertDVDer 编辑软件:成绩显示编辑软件、多媒体制作软件等 2.4 运行环境智能监控与保护系统运行环境智能监控与保护系统 环境监测控制系统：由各类传感器、监测系统和控制计算机构成。用 于监测显示屏工作环境参数，适时控制相关保护系统，确保显示屏正常工 作、性能参数不发生较大的偏移。它包括：散热系统、配电系统、监测系 统和静电防护系统等。 2.5 多媒体配套设备系统多媒体配套设备系统 该系统由视频输入、图文输入和音频输出等一些设备构成， 主要用于显示数据与声音的采集、发生等。 视频设备：摄像机、录像机、VCD/DVD 等； 图文设备：扫描仪、数码相机等； 音响设备：音频功放、音箱等。 3.系统显示控制电路设计系统显示控制电路设计 3.1 系统电路原理系统电路原理 原理图如图 3.1 所示。 LED 显示屏显示控制系统由主控电路、数据分配电路、LED 恒流驱动 电路三部分组成。由主机控制电路产生相应的控制信号，并将来自计算机 显示卡的显示数据存储到帧存储器中，然后将显示数据传输到数据分配电 路。显示数据通过数据分配电路在读出逻辑的控制下送到各个 LED 恒流驱 动电路，在 LED 屏幕上正确地把图像显示出来。 普纳光电显示控制系统采用了 FPGA、CPLD 可编程技术来实现显示过 程的逻辑控制，这种在线可编程设计，使整个系统的升级和维护更加方便 和容易，而且大大提高了控制系统的可靠性。 3.2 全彩屏色彩的实现方法全彩屏色彩的实现方法 全彩屏又称三基色屏，其发光像素是由纯红、纯绿、纯蓝三种基色的 LED 发光二极管组成。用 InGaN(波长：470nm；亮度：72MCD)蓝、 显 示 信 号 源 LED 显示 驱动电路 发 光 管 显 像 屏体控制系统 主控电路 数据处理 与分配 信号转换 与发送 图 3.1 系统电路原理图 InGaN(波长：525nm；亮度：300MCD)绿和 AS ALGaAS(波长：625nm；亮度： 120MCD)红 LED 灯作为 LED 显示的三基色，可以提供逼真的全色性能，而 且具有较大的颜色范围。 3.2.13.2.1 256256 级灰度实现描述级灰度实现描述 采集/发送子系统以每秒不少于 100 幅的帧频采集经 GAMMA 子系统变 换输出的 24 Bits 真彩色信号，并以双存贮器交替工作的方式平稳地写入 到自带的显示缓存中，在中心处理单元的控制下完成灰度的权值变换，通 过 LVDS 差分至超五类双绞线通道上。 接收/灰度处理子系统自超五类双绞线上接收 24 Bits 真彩色信号，权 值分别为 20、21、22、23、24、25、26、27，每个基色有八个权值分量，通 过 CPLD 控制，送至恒流驱动单元板从而实现 256 级灰度控制信号。 采集/发送子系统采用的主控芯片 MC 为美国 Lattice 公司的 CPLD 器件 ispMACH 4A5-128/64-10YC，封装形式为 100PQFP。它通过来自计算机的帧 同步信号 NVS、行消隐信号 NBLK、点时钟 CLK 产生地址控制逻辑，逐点采 集 24 Bits 真彩色信号并写入到交替工作的存贮器中，该存贮器芯片选用 IDT71024-12 或相兼容的美国 ISSI 的 IS61C1024-12J。当帧同步信号 NVS 负跳变时，主控芯片 MC 产生存贮器交替控制信号，将刚写入的最新一帧 的真彩色信号进行灰度的权值变换，通过 UR0、UR1、UG0、UG1、UB0、UB1（MC3487 或 DS90C031B）差分至超五类双 绞线上，并由 UC0（MC3487 或 DS90C031B）差分输出变换后的帧同步信号 ONVS、点时钟 OCLK、行消隐信号 ONBLK 和内部同步信号 AD0。 接收/灰度处理子系统通过 URO、UR1、UG0、UG1、UB0、UB1（MC3486 或 DS90C032B）自超五类双绞线上接收变换后 24 Bits 真彩色信号，其主 控芯片 F1 亦采用美国 Lattice 公司的 CPLD 器件 ispMACH 4A5-128/64- 10YC，封装形式为 100PQFP。它通过来自采集/发送子系统变换后的帧同步 信号 ONVS、行消隐信号 ONBLK、点时钟 OCLK 产生地址控制逻辑，逐点采 集 24 Bits 真彩色权值信号并写入到交替工作的存贮器中，该存贮器芯片 选用 IDT71024-12 或相兼容的美国 ISSI 的 IS61C1024-12J。当内部同步信 号 AD0 跳变时，主控芯片 F1 产生存贮器交替控制信号和电子显示屏行列 地址寻址信号，将刚写入的最新一帧的真彩色信号进行电流等效化，逐点 逐线地送至恒流驱动显示单元板上，从而完成一个 24 Bits 真彩色画面的 完整显示和刷新过程。 三种基色各级灰度的不同组合能产生的颜色数为： 256256256 = 16777216 种颜色(即 16M 色) 各基色灰度与混色效果的表现,如图 3.2 所示: 3.2.23.2.2 色坐标校正描述色坐标校正描述 由于电视信号是为满足电视机的发光特性和电特性而设计的，如果对 电视信号不作较正，就会产生严重的色彩失真。因此我们对输入的视频信 号前端进行了较正，校正后的色度空间有了明显改善，如图 3.3 所示。 3.3 控制系统实现的功能控制系统实现的功能 本控制系统有效地实现了如下功能： 长线接收：完成远距离的数据接收，有效消除干扰及共模噪声，保证数据接收的正确性。 时序控制：产生系统所使用的各种时序信号非线性调整：完成数 图 3.3 色坐标变换效果示意图 据的非线性曲线调整，在系统中为 2 次 校正。 灰度编码：完成从 1024 级灰度中同屏抽取 256 级灰度，保证真正 24 位真彩效果。 亮度控制：接收外部送来的控制命令，调整显示屏的亮度。 行列译码：选择本控制系统控制行列范围。 3.4 控制系统控制系统 PCB 示意图示意图 3.4.13.4.1 GAMMAGAMMA 校正板校正板（图 3.2 所示） 3.4.23.4.2 采集采集/ /发送系统板发送系统板（图 3.3 所示） 3.4.33.4.3 接收接收/ /灰度系统板灰度系统板（图 3.4 所示） 图 3.3 采集采集/发发送系送系统统板板 4.屏体设计方案及其相关参数设计屏体设计方案及其相关参数设计 针对显示系统本公司提供如下方案： 技术方案：技术方案： 8mm 全彩显示屏基本技术参数 像素点密度：每平方米 15625 点，间距 8mm 亮 度：全彩在白平衡时最大2500cd/m2，根据环境光强，具 有大于 32 级的手动和自动调节。 灰 度：全彩 R、G、B 各 256 级 视 角：水平 160 度，垂直 120 度 换帧速度 100HZ，扫描速度 1000HZ 3.4 接收接收/灰度系灰度系统统板板 具有对比度，全彩的色度调节 在图象显示时有快速运动补偿，非线性纠正技术 具有设备在超温、超负荷、断电过负压保护等技术，以及防雷措施 最佳可视距：2-60 米。 控制方式：像素点与控制计算机显示器逐点对应，同步控制，静态 恒电流驱动。 平面由子单元箱体组合拼装结构， ，拼装后屏面精度72 小时，平均无故障10000 小时。 系统工作环境温度-20 度 +65 度，湿度 RH 10%95%。 LED 显示屏寿命10 万小时 三防处理达到军工 GJB130091 标准 显示屏与土建框均用优质无光铝塑板包边，溶为一体。 功耗：采用三相五线制 最大功耗： 18 KW/M2 平均功耗： 12KW/M2 4.1 发光像素发光像素 全彩发光像素结构全彩发光像素结构：（像素结构：（像素结构：1 1 红、红、1 1 纯蓝、纯蓝、1 1 纯绿）纯绿） 技术参数： 4.2 显示模块显示模块 模块结构：1616 像素间距：8mm 模块尺寸：128mm128mm 4.3 显示单元显示单元 单元结构 ： 单元组成：显示模块、驱动板、电源等。 单点控制方式： 恒流 控制接口的型号规格及厂家：深圳普耐光电 通讯线的型号规格及厂家：屏蔽五类双绞线，美国 AT50HZ 三相五线制 31 屏面平整度 1 mm 32 最佳视距 2 60 m 33 整屏连续工作时 间72 小时 34 整屏平均无故障 工作时间 （MTBF） 10 000 小时 35 屏幕寿命 100，000 小时 36 功耗（最大平 均） 1800W/M2, 1200W/M2 37 供电系统具有超温，超负载，断电保护功能 38 封装拼接LED 模组封装，箱体模组拼装 说明： 1.上表所列进口贴片原装产品为本次投标的发光器件，交货时需要提供该 发光器件产品的进口报关单、产品质保书、货运批号等相应的产品质保 原始资料。 2.LED 发光器件不允许在过压、过流条件下工作。 3、备件类型及主要参数 序号项目（配套）技术要求及性能参数 1 计算机 P 2GHz 128MB 40GB 16DVD 2 多媒体视频卡 TV2000XP 3 网卡 10/100 Mbps 4.5 显示与控制特性显示与控制特性 驱动方式： 静态恒流 基色灰度： GRB 各 256 级 反 校正系数： 2.22.8(可调) 显示色彩： 全彩 16.7M 色 整屏亮度调整级数：32 级(不影响调灰深度) 恒流驱动精度： 10000 小时 环境要求： 使用温度-20至+65 5.显示驱动设计显示驱动设计 5.1 恒流驱动设计描述恒流驱动设计描述 本彩屏系统使用恒流驱动模式。 驱动芯片采用显示屏专用恒流 驱动芯片东芝 TB62726，相比于普通恒压源芯片，恒流源芯片能够在 负载变化时保持驱动电流不变，即发光二极管上电流恒定。电流恒定 使得发光管亮度恒定，不像恒压源需要用限流电阻来保证发光管的电 压恒定，而这种保证显然会因印制线上阻抗、电源电压以及片内压降 的不准确性导致发光强度（在等灰度下）在各个方面不均匀。 与传统恒流驱动芯片如东芝TB62706 相比，东芝 TB62726 是 在 TB62706 的基础上改进的显示屏专用恒流驱动芯片，它在数据传 输速率（可达 20M 而 62706 仅有 15M） 、散热性能和响应时间（可 达 400ns 而 62706 是 4500ns）上均有极大的改进，从而使显示屏的 驱动更为稳定、可靠。 5.2 恒流驱动恒流驱动 PCB 示意图示意图 如图 5.1 所示 图 5.1 恒流驱动 PCB 6. 结构设计方案结构设计方案 该类设计包括屏体骨架结构、散热结构、安装方式与外表装饰四项内 容，它们是显示屏工程中十分重要的设计项目，其设计的合理性直接关系 到显示屏的整体使用性能、安全性、可维护性以及外形的美观。在该项设 计中，我们的基本做法是：严格按照相关国标、军标要求，依据相关理论， 分析客户需求，并结合我们以往的实际经验，经过本公司工程师、美工师 的精心设计，最终完成该类设计工作。 6.1 现场情况分析现场情况分析 现场情况的分析与掌握是结构设计的首要环节。本公司结构设计工程 师在进行结构设计之前须进行现场实地考察，以此了解安装现场的情况， 从而为确定安装方式、连接固定方式、散热方式、视线角度、维修通道、 承载能力计算等，提供设计依据。 在进行现场情况分析过程中，通常需客户提供如下要求与相关资料： 屏体安装方位与效果 安装位置建筑结构图 建筑结构的承载能力 现场施工要求与期限 本公司结构设计师根据现场考察的结果，并依据客户的要 求和获得的相关资料，将会做出一套完整的设计方案，具体内 容包括： 骨架结构设计：骨架结构图、边框架结构图、维护架结构图与技术要 求 散热设计：散热设计方案及其工作原理 安装结构设计：安装方式图、连接固定方式说明、结构强度计算 外观美学设计：外观效果图、设计思想说明 6.2 骨架结构设计骨架结构设计 屏体骨架的设计结构如图 1 所示，我们把它看成由固定架、边框架、 维护架三部分构成。 固定架：屏体正面部分，用于连接和固定显示单元。 边框架：屏体四周部分，用于支撑屏体、并与固定面连接。 维护架：位于屏体内部，用于维护的方便。 骨架是整个显示系统的筋骨，设计施工中我们将把握如下几点： 骨架的刚性 箱体架 边框架 维护架 连接强度 连接孔尺寸与位置精度 表面防腐性能 6.3 散热设计散热设计 散热是确保电子屏长期稳定工作的重要设计项目。散热，即把屏内因 工作产生的热量及时带走，以保持屏内空气温度与器件工作温度处于正常 的要求范围。同时它能有效地解决屏内防尘、防湿与防腐等问题。 6.3.16.3.1 散热设计方案散热设计方案 我们在本系统中同时采用了一套由测控系统控制的智能散热系统。该 系统较好地解决了既有效散热、又节省能源的问题。 方案说明 方法一：风扇对流散热 利用屏体内风扇产生的高速气流降低屏体内线路板、器件的温度，并 使各处温度均匀。 方法二：屏体采用隔离式强制循环散热器对流散热 此方式使屏体内部的空气与屏体外部的空气在相互隔绝的情况下进行 热交换，满足了防尘，防潮的要求。 屏体内外的风扇使屏内较热的空气和外面较冷的空气分别在铝质隔板 图 6.2 隔离式强制循环散热器对流散热 的两侧快速向上流动,屏内的空气被冷却且与屏外的空气隔离。同时屏内 空气的快速循环也使屏体内部的温度分布更加均匀,消除了上热下冷的现 象。 6.4 外观美学设计外观美学设计 普耐光电将针对每块显示屏安装的环境，对其进行独特的造型设计， 在设计阶段我们认真分析项目的需求，通过与客户的沟通，了解项目的需 求关键，根据我们丰富的 LED 大屏幕制作经验以及原厂商的支持、参与， 我们制定整个项目的设计方案，确保该方案能够满足系统的功能要求，并 具有高实用性、高可靠性、高观赏性。我们的设计原则是功能、结构、外 形三位一体，协调统一。既要保证显示屏的功能完善、结构合理、外观现 代、大气，同时又要与周围环境很好的融合与呼应，让整个显示屏在所安 装的环境中独具匠心。 7. 显示屏运行环境智能监控系统显示屏运行环境智能监控系统 7.1 环境智能监控系统构成与特点环境智能监控系统构成与特点 LED 显示屏投资大，使用频率高，必须要保证显示屏能够始终处于良 好的工作状态。本公司设计制造 LED 显示屏时就充分考虑到它的高可靠性 和智能化测试调整功能，公司设计制造的 LED 显示屏采用了业界独有的运 行环境智能监控系统，从而使显示屏真正做到安全运行。它通过专用的大 屏内置硬件检测电路以及相应的通信和监控软件，利用各种传感器送来的 测试信号值对大屏的各种工作环境参数进行监测，自动实现对各类可调节 单元的控制，保证显示屏始终处于良好的工作状态。 运行环境智能监控系统实现的功能主要有两个方面，一个是监测调整， 另一个是监测报警。所谓监测调整就是以上我们提及的通过 Bit 硬件电路 得到大屏的当前运行参数，并将其及时反馈给智能化实时监控主机系统与 标准值比较，所得误差值作为驱动各种调整单元的依据，从而达到保持 LED 屏正常工作的目的。当出现既使动用调整功能也不能保证大屏正常工 作时，就需要通过不同手段及时通知技术人员，以便应急处理，这就是运 行环境智能监控系统要实现的第二个功能监测报警。 监测报警可以分为被动式与主动式两种，被动式监测报警是大屏技术 人员通过计算机和 Modem 远程连接 LED 显示屏，两者连通以后，运行环境 智能监控系统则将运行参数发回远程计算机控制软件，远程控制软件以图 形化的界面实时显示各类参数的运行状况，并在偏离标准值时，给出一级 警示、二级警示和严重警示；主动式监测报警是在 LED 显示屏出现严重故 障时，运行环境智能监控系统通过自动拨号器主动呼叫远程计算机或技术 人员的 BP 机，以便维护人员即时处理。 结构上， LED 显示屏运行环境智能监控系统主要由以下四部分组成 （参见图 7.1）： 智能监控主机系统 Bit 监测系统 执行单元系统 通讯接口系统 前端 PLC 采集仪表和设备运行状态信息，输出上级控制信号给执行单 元。仪表系统直接决定设备运行状况，它的好坏将直接影响采样准确程度 和控制效果，影响自动化控制系统的性能及显示效果，因此，在关键部分 采用引进的先进产品，以得到最佳控制效果。 本环境监控系统特点： 实时性：系统根据不同类型的变量设置不同扫描时间，实时采集全域 各种部件运行状态，并根据各个部件的状态和工艺要求自动调节各种设备 的运行参数和状态。 可靠性：1、系统采用分布式控制，各部分相对独立，某一部分发生 故障时，不会影响其他部分运行。2、系统实时诊断各分站 PLC 模板，可 及时发现故障并报警。3、系统全部采用进口 PLC 产品和高性能的工作站 及执行单元等，并在系统设计时采取各种保护措施，在自动控制失败时可 直到切换到手动控制，确保显示屏正常运转。 灵活性：系统分为自动方式、手动启动和手工操作三种方式。 安全性：根据系统的各种操作，设置不同级别，对重要操作进行限制， 使无关人员无法进行操作。 7.2 智能化实时监控主机智能化实时监控主机 智能化实时监控主机系统采用符合工业标准的多串口微型工控机。机 内安装数据采集、数据处理及控制软件，软件可根据输入系统的运行参数， 做出相应的判断，以使显示屏按照要求工作在最佳状态； 智能化实时监控主机可实现对显示屏的定时开关，完成设备的无人执守运 行； 智能化实时监控主机能与值班的远程计算机进行数据通讯； 图 7.1 显示屏环境智能监控系统示意图 环境 智能 监控 主机 屏内温湿传感器 屏内烟雾传感器 屏内传感器 屏外亮度传感器 数 据 接 收 处 理 分 配 卡 控 制 继 电 器 组 屏体风扇 对流风扇 抽湿机 大屏电源 大屏控制主机Moden 亮度与白平衡调节 扫描监控 故障报警 远程监控 电话线 智能化实时监控主机内安装高可靠性的主动报警系统，实现远程寻呼。 7.3 Bit 监测系统监测系统 Bit 监测系统由各类传感器和内部信号转换电路构成，传感器的选择 是关键。 温湿度传感器：安装在显示屏内部，它以频率信号向实时监控主 机发送温湿度参数。 光照度传感器：用以判断环境光强，以配合实时监控主机调节显示屏 亮度。 烟雾传感器： 对电路、芯片等出现严重故障进行监测。 7.4 执行执行单元系统单元系统 执行单元系统由空调机，大屏通风散热系统，增压机，主电源开关系 统等部分组成。它们在智能化实时监控主机的控制下自动调节屏内温度、 湿度、气压等参数。同时显示屏的主电源也受智能化实时监控主机的控制。 7.5 通讯接口通讯接口系统系统 远程监控接口 该接口通过一台 Modem 与电话线相连，以实现与远程控制计算机的通 讯。 计算机接口 该接口与大屏控制计算机相连，以便了解大屏控制计算机及时进行白 平衡调节。 7.6 智能化的自检设计智能化的自检设计 7.6.17.6.1 模块自检模块自检 普耐光电的大屏幕采用的是模块化的结构，每个模块均有独立的微电 脑处理系统及独立的开关供电电源及温控自动抽风扇。当模块处于离线 （无信号输入）状态时，只要接通模块电源，该模块即会进行自检模式， 并显示出扫描测试图案，用户无须借助任何辅助设备即可判断出模块的各 部分是否正常工作。由于模块内各部件均采用接插件互连结构，因此用户 只需借助简单的工具便可进行备件更换。当模块处于工作状态时，模块内 的测温电路随时对模块内空气的温度进行检测，当气温超过 45时，立即 开启抽风扇进行散热降温，这样不但能大大减少模块内的灰尘及潮湿酸性 气体，且延长了风扇的使用寿命。 7.6.27.6.2 智能化的联机检测智能化的联机检测 当 LED 屏幕处于正常的联机工作状态，控制电脑可运行相应的检测诊 断软件，对整个整体内的单元线路板进行定位检测，并将有问题的线路板 的出错信息显示出来，即使是非专业的维修人员，在运行诊断软件后，亦 能快速准确地判定有故障电路板的位置及故障原因，大大地缩短了检测、 维修的时间。 7.6.37.6.3 具备能够快速切换的在线备用控制系统具备能够快速切换的在线备用控制系统 普耐光电设计的大屏幕系统特别设计了一个在线的，可快速切换的备 用控制系统。正常使用时，由主控电脑及主数据分配系统负责 LED 屏幕的 运行管理，若万一系统发生故障，操作人员马上可开启备用的控制电脑及 备用数据分配系统，通过切换开关瞬间完成整个控制系统的切换，确保显 示屏的正常工作，并同时通知普耐光电派出检修人员。 8. 显示屏系统静电防护显示屏系统静电防护及防雷措施及防雷措施 8.1 防静电设计防静电设计 静电即相对静止不动的电荷（Electro-Static） ，通常指因不同物体 之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。静电放电即指具有不 同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的 转移（Electro-Static-Discharge） 。通常指在静电场的能量达到一定程 度之后，击穿其间介质而进行放电的现象。 8.1.18.1.1 静电产生的原因静电产生的原因 从微观上说,根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态。由 于不同物质原子的接触产生电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现 象。 从宏观上说,原因有:物体间摩擦生热，激发电子转移；物体间的接触 和分离产生电子转移；电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布；摩擦和 电磁感应的综合效应。 8.1.28.1.2 防静电的具体措施防静电的具体措施 采用防静电地板/地垫 安装离子风机和其它保护设备 使用接地工具和设备 在防静电区域设警示标志 8.2 电磁屏蔽电磁屏蔽 对于 LED 电子显示屏，由于我们采用的是金属定位的单元结构，其本 身已具有很好的电磁屏蔽作用，因此通常我们不再考虑其电磁屏蔽问题。 然而，通过电源线，电网上的干扰可以传入设备，干扰设备的正常工 作。同样，设备的干扰也可以通过电源线传导电网上，对网上其他设备造 成干扰。为了防止这两种情况的发生，我们将在设备的电源入口处安装一 个低通滤波器，这个滤波器只容许设备的工作频率(50Hz)通过，而对较高 频率的干扰产生很大的损耗，从而起到了很好的屏蔽保护作用。 8.3 接地系统接地系统 8.3.18.3.1 直流地接大地直流地接大地 就是把数字电路等位地与大地相接,它克服了直流地悬浮带来的问题, 特别是在 LED 显示屏系统中有大量的静电荷积沉,还有人体静电都会影响 设备的运行,所以采用直流地接大地后，为静电荷找到了通路。 直流地接大地我们采用的是并联接地方法,这种接法各点间的电位差 很小,可获得较低的接地阻。 8.3.28.3.2 安全保护地安全保护地 LED 显示屏系统中的安全保护地是将所有显示单元的固定柱,通过安装 骨架联接起来,再用接地母线将其接地或接到配电柜的中线上。 8.4 避雷设计避雷设计 主要采用设备：电源避雷器 信号避雷器 地极避雷器 过压保护器 防雷及过压保护器报警装置 9 9. 系统软件系统软件 9.1 显示控制软件显示控制软件 控制计算机选用 Windows2000 作为操作系统软件，安装 TV 卡驱动程 序，根据不同规格的显示屏进行相应的显示区域设置，使所有显示内容均 可在屏上显示出来；安装 LED 显示屏专用播放软件 LEDSHOW 可控制显示屏 的播放；安装通信控制软件，还可实施远程控制播放。 9.2 显示编辑软件显示编辑软件 显示内容可采用二维（Animator）及三维(3DS MAX)动画软件进行动 画节目的创意制作，也可通过影像设备摄制节目，经后期制作形成最终播 放文件，或直接采用提供的节目。 10. 系统性能分析系统性能分析及显示屏的防潮及防腐措施及显示屏的防潮及防腐措施 10.1 先进的控制技术先进的控制技术 10.1.110.1.1 高水准的显示屏灰度控制系统高水准的显示屏灰度控制系统 显示屏灰度控制也是图像效果好坏的关键。普耐光电采用了将图像进 行 1024 级灰度编码，从中再取 256 级灰度显示，用硬件实现，实时性好， 大幅度地提高了图像的显示效果。在视频接收电路、存储电路、高速度写 电路、显示屏控制扫描电路中都进行了抗干扰处理，且有 1000Hz 的显示 屏刷新频率，使显示屏具有了稳定的高质量的画面，保证真正 24 位真彩 效果，画面色彩丰富，层次分明，真正再现大自然的绚丽色彩。 10.1.210.1.2 独特的独特的 GammaGamma 视频处理技术视频处理技术 为了使 LED 显示屏画面色彩逼真，普耐光电控制系统采用组合式非线 性校正技术，使显示画面更适合人眼的视觉特性，增强人眼视觉效果。采 用的 DPT 控制技术开关，用户有选择的使用其功能使图像边缘更加平滑， 使视频图像更加清晰。对比度增强技术，使视频图像更加透彻。图像去拉 毛、消噪声技术，使视频图像更加清晰稳定。 10.1.310.1.3 极佳的动态效果极佳的动态效果 普耐光电显示屏的画面刷新频率达到 1000 帧/秒，换帧频率达到 100 帧/秒，完全满足了显示视频图像的要求，保证了运动图像的强烈动感， 且使整个画面无抖动、水波纹、频闪等不良现象。 10.2 器件选取优良器件选取优良 10.2.110.2.1 发光器件的选取发光器件的选取 全彩色显示屏采用日本日亚公司表贴三合一发光二极管，三基色极为 纯正，使 LED 显示屏再现大自然真实彩色成为可能。 10.2.210.2.2 电子元器件电子元器件 采用国外著名半导体器件厂家（HARRIS, TOSHIBA,ALLEGRO， MOTOROLA,TEXAS，Lattice，PHILIPS，ALTERA）的元器件。控制部分采用 超大规模集成电路,使系统的可靠性更高，体积大为缩小。 10.3 完善的配电系统完善的配电系统 显示屏是一个较大的电子设备，良好的配电设备是系统实现可靠工作 的重要条件之一。普耐光电显示屏均配有专用的配电系统。普耐光电显示 屏配电系统有以下特点： 在大屏控制室直接开、关大屏，配电系统具有远程控制功能。 具有供电指示功能。 具有过流、短路、断电等多种保护功能，可自动处理各种应急情 况。 具有定时自动开关屏的功能，可实现无人留守，具有多路输出和 延时上电的功能； 智能化的电源，可实现风扇的自动开启和关闭，过热的自动保护， 并能自动恢复，无需人去维护； 具有温度、湿度自动控制功能。 10.4 显示屏体防潮、防腐措施显示屏体防潮、防腐措施 显示屏单元机箱采用全铝材料，外加特殊的防潮和防腐处理，能完全 保证 LED 显示屏的防潮和防腐要求。具体措施是：保证箱体焊缝的牢固 （由专业厂家生产） ，再通过在箱体表面喷粉，另外，就显示屏的结构而 言，其结构件易腐部件为屏体部分的金属柱，线路板、接线端子、接头； 对水蒸气敏感的部件为线路板、电子元器件引脚。其它部件，均为工程塑 料（聚碳酸脂） 、环氧、橡胶等，对水蒸气不敏感，针对上述问题，我们 采用如下三个措施： 10.4.110.4.1 模块壳体部分模块壳体部分 我公司对模块表面进行了特别的防腐，防潮处理，在 PCB 板表面刷三防漆， 外加防护面罩（可起防尘和防撞击作用） 。在背面采用百叶窗开孔，进气 口加防尘滤网，即能通风散热又可有效防止灰尘的进入，焊锡采用云南个 旧抗氧化的锡膏。从根本上解决了随着屏体使用时间的延续，屏体表面变 花、变黄、色斑严重的问题。 10.4.210.4.2 线路板线路板 我公司对线路板的进行三防处理，保证线路板及所有接插件的连接部 分具有三防能力。焊接工艺采用波峰焊，线路板具有绿油隔氧层，防止了 线路的氧化。这样处理后便彻底解决了体育馆内水分、雾气对线路板及器 件的腐蚀问题，使得大屏本身能完全适应环境的苛刻要求。 10.4.310.4.3 在总体结构上的措施在总体结构上的措施 安装轴流风机换气、抽湿。 在大屏的后方要有足够的空间，尽可能降低大气的湿度。 进行了上述四种处理措施后，显示屏的防潮、防腐问题便得到了彻底 解决，另外，在使用上，我公司的智能化配电箱可以自动控制风机、空调 等设备，并专门设计了风机延时关机功能，在显示屏关机后，风机仍进行 换气约 10 分钟，大大降低了由于关机后温度骤降造成的结露的可能性。 10.5 模块化设计模块化设计 普耐光电显示屏屏体结构采用模块化设计，使显示屏的安装、调试和 维修极为简便。从结构上保证了显示屏的整体安装平整度。 10.6 功能强大的软件系统功能强大的软件系统 普纳光电大屏播放软件：实现多媒体节目系统的播放。用户界面友好， 功能强大，支持任何品牌的 PC 机的硬件及 WIN2000 操作系统，所有软件 可上网工作，因此本应用软件具备了远程控制功能，真正实现计算机屏幕 上的所见即所显。 通过编程可自动选择播出设备，实现无人条件下的播出。 11. 检测与验收检测与验收 11.1 检测标准检测标准 检测标准完全响应 （1）SJ/T11141 LED 显示屏通用规范 （2）GB2421 电工电子产品基本环境试验规则 总则 （3）GB2422 电工电子产品基本环境试验规则 名称术语 （4）GB2423.1 电工电子产品基本环境试验规则 低温试验方法 （5）GB2423.2 电工电子产品基本环境试验规则 高温试验方法 （6）GB8898-88 电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有 关设备的安全要求 （7）GB9366-88 计算机站场地安全要求 （8）GBJ65-88 工业与民用电力装置的接地设计规范 （9）GBJ79-85 工业企业通信接地设计规范 （10）SDJ8-98 电力设备接地设计技术规程 完全响应 11.2 测试与验收测试与验收 序号项下内容投标人全面描述 1主要设备测试 采用日本进口的光谱扫描色度计对发光元件的亮度、 波长、视角进行检测；通过编制软件对显示屏的灰 度进行检测；通过给定播放信息对显示效果进行测 试；对系统的稳固性、强度进行检验。 2出厂验收 聘请甲方人员到场，对出厂前的样品屏通过上述方 法进行验收。验收内容包括产品的总体质量、色匀 度、工艺水平、外观等。验收对象包括样品屏、控 制部件配电柜、视频控制、框架等。 3预验收 系统安装调试合格后 15 天内，甲方组制有关专家进 行预验收。抽检 LED 发光器件及重要设备，验收系 统的技术指标是否满足合同规定。 4系统最终验收 在预验收后 30 天内，甲方聘请权威机构对系统进行 测试，邀请权威专家组成验收小组，最后对系统进 行一次整体综合性验收，检验整个系统是否达到了 合同规定的全部要求。 11.3 验收建议书验收建议书 准备检验仪器，熟悉检验标准 检验仪器： 光谱扫描色度计 游标卡尺、量角器、温度计、光强仪、照度计 彩色电视信号发生器 检验标准： 详见 11.1.1 确定检验内容 机械结构： 外壳防护等级、平整度、像素间距精度 光学性能： 亮度、对比度、色品坐标及误差、色温 亮度半角值、灰度等级、均匀性 电性能： 换帧频率、刷新频率 亮度变化率、像素失控点 抓住 QC 点，分阶段检验，直到最后验收 进料检验： 关键材料的进货渠道、材料性能的检测 生产检验： 对关键 QC 点、关键工序检验 出厂验收： 对出厂前的样品屏进行验收。验收内容包括产品的总体质 量、色匀度、工艺水平、外观等。验收对象包括样品屏、 控制部件配电柜、视频控制、框架等。 预验收： 系统安装调试合格后 5 天内，组织有关专家进行预验收。 抽检 LED 发光器件及重要设备，验收系统的技术指标是否 满足合同规定。 系统最终验收：系统安装调试合格后 10 天内，聘请权威机构对系统进 行测试，检验整个系统是否达到了合同规定的全部要求。 施工组织设计施工组织设计 施工组织设计 临时设施计划 水电设施方面，我方将装设分电表，要求现场提供临时用电。 以上设施由总包建设单位统一安排解决。 项目组织机构的建立和运作 根据本项目的情况，我方将采用重要工程项目指挥部和现场项目指挥部两级 管理方式，以确保工程圆满完成。 重要工程项目指挥部是项目的最高负责部门，全力支持现场项目经理部的工 作，统一调配我方内部的各种资源，协调各部门的行动，建立快速反应和紧 急处理机制，保障工程圆满完成，指挥部由副总经理、总工程师、工程部经 理和商务、法律负责人组成。 现场项目经理部负责工程的具体实施和协调现场各方的关系，项目经理由工 程部经理担任，项目部成员包括设备和材料负责人、各系统专业施工负责人、 质量监督负责人、安全负责人及现场工程师等。 下面介绍一下项目组织机构的成员和主要职责 工程总负责：代表公司履行本工程合同，是工程的总协调、管理和责任人，负 责人员、资源的调配、有关政策制定、审核批准工程预算、召集会议和签署重 要商务及工程文件。 总工程师：作为本工程的技术顾问，对工程实施中的重大问题进行决策， 总体掌握工程进度和质量情况，解决工程中各种疑难问题。 商务及法律主任：负责合同条款的法律咨询并审定，处理可能的纠纷和办理 有关工地人员、财产和合同的保险，负责项目的商务联络。 项目保障部：负责整个项目的资源保障工作，具体包括：工程物料采购供应， 后勤保障，员工培训和福利，投诉和紧急事件处理，本工程项目培训计划执 行，售后服务计划保障。 现场项目经理：本工程采用项目经理负责制，项目经理有绝对权力调配本工 程现场人力、物力、财力和优先使用公司其他工程范畴的资源，保证工程保 质保量按时完成。 各系统施工负责人：根据施工进度的要求，负责各分系统工程的施工组织和 实施，保证本系统工程顺利完成，配合其他系统进行调试，向项目经理负责。 项目技术部：由我方现场技术工程师技术支持人员组成，负责按照施工进度 计划及时提供系统设计说明、系统图和施工图，并积极配合建设单位解决处 理施工过程中的配置调整变更等技术问题，在施工过程中负责检查施工质量 是否符合设计要求和相关国家、地方标准，并负责系统接线、测试、竣工开 通和图纸文档资料的工作。