DLP大屏幕拼接显示系统设计方案.doc

DLP大屏幕拼接显示系统设计方案第一章 项目需求 客户现有一整面墙规划设计大屏幕显示系统，墙的高度为4.2米，宽度为8米。地面采用0.3米的架高地板，墙面可用实际净高为3.9米。考虑设计DLP 大屏幕显示系统，根据墙面面积合理选择DLP屏幕的尺寸和数量，显示墙的两边需留有检修门，显示墙的上方需设置1块LED显示条屏，与DLP屏幕形成一个整体，整体效果要好。第二章 设计方案一、DLP原理DLP 是 “Digital Lighting Progress” 的缩写。它的意思为数字光处理，也就是说这种技术要先把影像讯号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于德仪公司开发的数字微反射镜器件 DMD 来完成显示数字可视信息的最终环节，而 DMD 则是 Digital Micromirror Device 的缩写，字面意思为数字微镜元件，这是指在 DLP 技术系统中的核心 光学引擎心脏采用的数字微镜晶片，它是在 CMOS 的标准半导体制程上，加上一个可以调变反射面的旋转机构形成的器件。说得更具体些，就是 DLP 投影技术是应用了数字微镜晶片（ DMD ）来做主要关键元件以实现数字光学处理过程。其原理是将光源藉由一个积分器（ Integrator ），将光均匀化，通过一个有色彩三原色的色环（ Color Wheel ），将光分成 R 、 G 、 B 三色，再将色彩由透镜成像在 DMD 上。以同步讯号的方法，把数字旋转镜片的电讯号，将连续光转为灰阶，配合 R 、 G 、 B 三种颜色而将色彩表现出来，最后在经过镜头投影成像。二、技术规范与标准本系统方案遵循相关的严格国际化标准，从设备的选型、系统设计、设备运输及安装、售后服务等，特别遵循以下标准：IEC国际电工委员会标准CE欧洲统一标准UL美国安全材料实验室标准IEEE美国电气电子工程师协会ISO国际标准化组织FCC美国通信委员会标准ANSI美国国家标准委员会EIA电子工业协会标准3C中国产品强制认证标准GB中国国家标准远动终端通用技术条件 （GB/T1372992）电气装置安装工程接地装置、施工及验收规范 （GB/T50169）以太网通讯标准 （IEEE802.3）电气装置安装工程施工及验收规范 （GBF23292）三、设计原则1.技术先进性大屏幕投影显示系统作为大型显示终端，必须确保系统的技术先进性，即应采用能体现现代最先进的计算机技术、通信技术、控制技术与显示技术发展水平的设备和冗余设计技术，只有这样才能适应当今计算机技术与应用系统飞速发展的要求。作为目前国内技术领先的指挥中心，应采用具有前瞻性的最先进技术与设备，保证大屏幕投影显示系统在投入运营后的技术先进性，这一点尤为重要。2. 系统可靠性大屏幕投影显示系统作为综合的显示平台，必须具备非常高的安全可靠性，能满足24/7长时间连续不间断运行的应用，尤其是在突发事件指挥或其它重要应用时，必须保证系统99.9%以上的利用率。因此，整个大屏幕投影显示系统在产品设计、制造工艺、系统设计、售后服务等方面都需按安全可靠性原则进行。在系统设计中重点考虑的是系统各重要部件的平均无故障时间。3. 系统经济性在满足用户使用要求的前提下使用最少的初期投资是需要重点考虑的问题。因此选用性能价格比高的设备是满足系统经济性的重要条件同时系统的实际运营成本也是需要关注的因素。4. 系统兼容性大屏幕投影显示系统应具备良好的兼容性。要求系统支持各种通用计算机网络协议与操作系统，系统内各设备间及系统与其它系统间能理想对接，对图形图像能实现透明传输。5.系统可扩展性可适应监控需求不断发展的需求大屏幕显示系统应满足可扩展的要求大屏幕投影单元和控制系统均应采用模块化的设计思想。6. 设计的人性化大屏幕投影系统是显示设备良好的显示效果是大屏幕投影系统设计的最值得关注的问题这一方面要求选用的设备具有较高的技术指针另一方面系统设计要充分利用人体工程学原理重点考虑显示系统的合理视角范围以达到最佳的显示效果。同时大屏幕显示控制软件应具有人性化的设计体现简单好用的原则。7.系统的长期可用性大屏幕系统具有维护成本高的特点在选择设备供货商时供货商的售后服务能力是非常值得重点考虑的。选择在国内具有重要部件生产基地具有售后服务能力的供货商对保证大屏幕系统的长期可用性具有决定性的优势。四、整体结构设计设计为8块80寸DLP无缝拼接，24的拼接方式，单屏尺寸参考值为1600mm（长）1200mm（高）992mm（深），整屏尺寸参考值为6400mm（长）2400mm（高）992mm（深）。底座高度参考值为875mm。DLP上方设置1块LED条屏，尺寸参考值为6400mm（长）600mm（高）。大屏幕显示墙的背后需留有不少于0.6米的维修空间，两侧根据实际情况需留有1个或2个检修门。本次设计的大屏幕显示墙的示意图如下：五、系统组成本方案将提供的大屏幕显示系统主要由以下几部分组成：1) 80” 24DLP显示单元拼接墙体 2) 拼接处理器系统3) 显示墙应用管理系统软件4) VGA矩阵切换器5) 视频矩阵（可选）系统拓扑图如下：六、系统功能和特点系统功能方框图1、系统功能1）整套大屏幕显示系统能确保每日24小时连续运行，整套系统具有先进性、稳定性、高可靠性和可扩充性，系统操作简单，维护方便，使用寿命长；2）整个投影屏幕具有高分辨率、高亮度、高清晰度和对比度范围宽等特点，色彩还原真实，图像失真小，亮度均匀一致，显示清晰，单屏周边无眩光。完全能在室内正常的办公环境下能显示清晰明亮的图形、图像效果；3）支持多屏图像拼接，画面可整屏显示，也可分屏显示，全屏范围内显示无非线性失真效果，整个屏幕亮度均匀，无暗角或亮角等现象，画面稳定无闪烁，画面能够自由缩放、移动、漫游，不受物理拼缝的限制，组合屏图像的综合拼接间隙小于0.5mm；4）采用软件控制窗口的拼接与分割，屏与屏之间的拼缝不影响汉字和图像的正确显示；5）网络环境下计算机的各种应用程序的窗口可以在投影屏上任意开窗口显示，自由的跨屏移动、打开、改变大小；6）视频图像，视频、RGB信号可以开窗方式显示，窗口可任意缩放、漫游、拖拽、切换显示具备图像漫游、缩放等显示功能，画面的移动且不以屏为界；7）支持多种信号的同时显示：能适应全制式标准VIDEO（如DVD、录像机、摄像机等）视频信号；支持不同分辨率（640480-1024768）的VGA、SVGA、XGA的计算机图形；对于整个系统，输入的视频、计算机信号的显示均完全实时显示，图像或图形可单屏显示，也可跨屏拼接，或整屏显示，画面无延时，无抖动；可以选择任何一路视频画面在任一屏上显示。支持各种制式的视频图像和不同分辨率（从640480-16001200）的非网络计算机信号（如计算机信号、影碟机、录像机、摄像机、实物投影仪等）在大屏幕上的任意缩放、输入显示；8）多屏拼接控制器支持多路自适应以太网以及TCP/IP协议，可显示各种数据信息，实现对网络信息的监控；9）简单的操作界面控制大屏幕投影系统,可通过投影墙应用管理系统软件的控制，调节大屏幕系统参数、功能调用，实现网络化多用户操作，并可通过控制计算机或与控制计算机联网的工作站进行本地或远程遥控。值班员只需在综合控制台前通过显示系统的一台控制计算机的一个控制界面上完成整个大屏幕的显示操作，可设置各种显示模式和调节参数；10）通过工作站的键盘和鼠标完成大屏幕投影系统的控制，也可以经由网络取得拼接控制系统的鼠标、键盘控制权进行远程控制；11）大屏幕投影系统软硬件连接简单，无需对原系统做任何调整和改动，不管指挥中心的软件及网络硬件有何改变，大屏幕显示系统均可正常使用，确保整个系统的通用性及可任意扩展；12）控制器支持多路视频输入（每个系统都能对视频输入进行扩充，每套控制器最大可接入多达300路视频信号），任何一路视频信号都可以开窗口显示，甚至可以放大到全屏显示；13）控制器支持多路RGB信号输入（每个系统都能对RGB输入进行扩充，每套控制器最大可接入多达300路RGB信号），所有的RGB信号均能同时显示，可跨屏显示、任意漫游移动、改变形状等各种功能，图像的移动且不以屏为界，信号具有高度的实时性；14）用户可以在任意位置打开多个活动窗口，所有窗口能任意移动、放大、缩小，显示的窗口数量不受限制，同时具有足够的控制速度；15）系统对传送的图形、工作站输出的图形，以及视频图形等具有相同的拼接能力，达到无缝拼接，并且拼接图形比例完全正确； 16）图像处理系统支持各类PC机及多种型号工作站的应用。支持Windows NT和X-Windows图形显示；17）系统具有良好的自检功能。所有投影机以及相关设备，均可由多屏控制系统进行控制。多屏控制系统是大屏幕投影系统的操作维护中心，通过它对系统进行全面的管理。在控制系统中，安装了大屏幕投影墙专用的控制软件-APOLLO，简单明快的中文图形界面，使得对整个屏幕墙的操作一目了然，并且可以按照用户的意愿预先设置模式，设置模式的数量不限。2、系统特点整个系统（投影设备，控制设备）是专门为监控中心长时间连续工作而设计的，完全满足一周七天、一天24小时连续运行的要求（双灯设置）。整个系统可通过控制计算机进行集中控制，采用了BARCO专用控制管理软件，具有高智能化控制能力，确保系统的先进性和稳定性。当需要扩充时，用户只需在原有的基础上增加数量即可，系统操作和维护十分简单，方便。总之，DLP大屏幕拼接系统有如下特点：l 稳定性：显示大屏质量优良，可以确保724小时不间断工作；l 美观大方性：整个大屏显示系统可以清晰、逼真、明亮地显示各种信息内容；所有的设计完全从人体工程学的角度着手，使得用户获取相应信息的同时享受到良好的视觉效果，同时整个调度室布局合理。l 灵活性：整个大屏建设按照用户的要求，并给合BARCO产品的特点，结合项目的具体应用一起考虑，保证灵活信息显示需要。l 先进性：本方案中，全部采用BARCO的一体化投影显示单元，使用最新的DLP显示技术；投影单元具有三基色数字补偿技术、系统软件控制等先进技术的产品，从而保证产品的高质量。l 功能强大，能显示多种、多路信号类型；信号显示方式灵活；l 显示系统与用户系统有良好的接口，要求与用户的应用无关，用户程序可以不经修改在屏上显示；l 具有标准的网络接口，显示系统能平滑无缝地接入用户网络，以共享网络资源；l 具有多用户操作和远程操作控制方式，满足不同使用者的应用要求。l 系统维修、维护容易，易于升级、扩充，可视用户今后的发展方便、简捷的升级系统；l 监控中心优先权划分明确，防止操作混乱。七、显示模式 1、全屏显示，高分辨率应用全墙在拼接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，既可以整墙显示超高分辨率的大型完整的网络图形，也可以方便快捷的实现显示标语、欢迎词或高分辨率的演示图片。24全墙分辨率为：（10244）（7682）= 40961536。全墙显示模式（以23为例）全墙高分辨图片显示模式（以23为例） 2、功能分区显示模式整个显示系统可以根据实际需要分工，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。系统管理员具有全墙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（以23为例）3、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显示单元或者拼接处理器，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（以23为例） 4、计算机信号显示独立的计算机信号可以通过显示单元内置的图像处理器或者拼接处理器采集处理后以窗口的形式在拼接墙上快速显示；并且显示窗口可以任意缩放、跨屏移动、叠加或全屏显示等。计算机信号显示（以23为例） 5、网络信号显示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。通过虚屏软件，24拼接显示墙系统支持用户网上工作站运行最高分辨率为（10244）（7682）= 40961536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（以23为例） 6、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拼接墙上以各自方式显示，互不干扰。或者把拼接墙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，实现对拼接墙系统的自动化管理。八、系统运行条件1、工作电源要求机房供电电源的零线不能与投影间地线相连，系统中所有设备，含投影机和信号源、控制器等外围设备，都要由同相、同一零线的电源供电。（1） 大屏幕显示系统电源：220V/50-60Hz，要求单独供电，不与其他设备共用；（2） 大屏幕显示系统功率：12KW（28组合，含冗余）； （3） 系统需要良好接地，接地电阻小于1W；（4） 提供平坦、坚实地面以支持投影机箱体和机架，地面负荷350Kg/m2；2、环境要求照明建议采用聚光灯，尽量以内藏式直射筒灯为主，以免影响投射效果。具有良好的通风设备和空调设备，工作最佳环境为：投影间温度5-35度，湿度10-85%。空调的出风口不要直接对准投影单元。如果大屏幕显示系统采用两侧封堵式设计，在大屏幕显示系统工作间建议增设独立的空调设备。投影间保证清洁、通畅、通风良好。第三章 主要设备性能和指标一、显示单元巴可 80英寸DLP大屏幕显示单元1、产品介绍融合 DLP 与 Sense6 技术和 XGA 分辨率的巴可 OV-D2 系列，将最新 DLP技术集成进 80 英寸视频屏幕墙系统，专为 24/7 关键任务环境而设计优化。巴可设计的投影引擎提供许多独特功能，无与伦比的 DLP背投系统具有出色的图像质量、可靠性和易用性。 一流显示质量 最新高对比度 DLP 技术 亮度、对比度和大视角专为适合人眼而定制 最大可读性 逼真色彩 Sense6 技术长效提供持续视频屏幕墙均匀性可靠性与生命周期维护 专为易于维护而设计制造 高可靠性坚固耐用部件，从灯泡到屏幕 双冗余灯泡实现 100% 可靠性 在系统运行时，易于从后部更换灯泡 100% 密封光学引擎 快速以太网通信支持快速访问并升级 巴可灯泡租赁项目支持有效地控制运营成本灵活性 设计为可在线性或曲面配置中构建任何尺寸的视频屏幕墙 所需安装深度最小 创新模块化理念集成系统 借助视频屏幕墙软件巴可控制管理器显示视频屏幕墙集中图像概况 将独立的视频屏幕墙模块集成进一个图像2、产品特性Sense6 提高屏幕墙均匀性。巴可创意 Sense6 技术不仅提高了单个投影模块边角处的色彩和亮度均匀性，还在整个视频屏幕墙上长效保持全部投影模块相同。 通过集成专有亮度与颜色传感器，持续测量视频屏幕墙颜色与亮度并在投影模块间沟通。Sense6 自动匹配全白、全黑及两者间全部灰级亮度和全部显示模块颜色。I-灯重新校准颜色传感器，确保长效稳定性。Sense6 以后台静默方式运行，无需操作员参与。例如，在自动更换灯泡时 Sense6 将继续工作，无需操作员特殊操作。最初的视频屏幕墙内容一直保持不变，无需特殊的屏幕校准模式。3、产品规格分辨率XGA 1024 x 768 TruePixel绝对分辨率16 dpi亮度875 6500K 132W对比度1300:01:00颜色100% EBU白点6500 K 自然光照（背景墙 3200 K 特殊选项）DMD芯片1024 x 768 像素0.7 英寸12倾斜Darkmetal IIILVDSMTBF（平均无故障时间）：650,000 小时使用时间：100,000 小时图像保留无图像残留或老化像素精确度PixelTrue 显示屏显示如输入像素般逼真像素，无缩放或平滑特效灯泡 灯泡使用寿命（灯泡制造商规格 IEC 61947-1 检测条件）：- 120 瓦：2 x 10,000 小时- 132 瓦：2 x 6,000 小时 灯泡冗余：冗余电源冷待机或热待机通过自动感知灯泡故障自动进行灯泡更换 灯泡更换：可热更换故障灯泡，无图像损失 灯泡切换：亮度与色彩动态反馈重调视频屏幕墙至相同性能 灯泡切换时间：小于 1.5 秒 I-灯泡：智能灯泡携带 o.a. 灯泡使用寿命信息与光谱Color wheelColor wheel cartridge with MTTR 45db串扰-40db电源电压220V交流功耗30W3、RGB接口RGB宽带长线驱动器，用于为RGB信号的远距离传送提供足够的驱动能力，并补偿远距离传送所造成的信号电平损失，其输入可接计算机或其它具