LED显示屏状态智能监控与集群解决方案

www novastar 1 LEDLED 显示屏状态智能监控和集群解决方案显示屏状态智能监控和集群解决方案 袁胜春 1 杨成沛 2 西安电子科技大学 1 西安诺瓦电子科技有限公司 2 摘要 摘要 本方案介绍的控制系统可监视到显示屏中每一个环节的状态 包括控制系统的工作状 态 每一张扫描板的工作状态 每一个箱体内的温度 湿度 烟雾 每一个箱体内每一个风 扇的转速 每一个箱体内每一块开关电源的电压 以及显示屏上每一颗 LED 灯的开短路情 况 在此控制系统的基础上 本文介绍的 LED 显示屏网络化集群监控软件可以在服务器端 远程监控每一块显示屏每一个环节的状态 并且在显示屏出现故障时可以通过 Email 和 GPRS 模块及时报警 通过本方案 LED 显示屏制造商或者运营商可以全面而且及时地掌握系统的运行状态 可以及时监控已经出现或可能出现的故障 从而显著提高 LED 显示屏的维护速度 有效规 避运营风险 关键字 关键字 控制系统 状态监控 网络化集中监控 AbstractAbstract Every status in a LED Display can be monitored by the control system introduced in this paper includes the working status of control system the working status of every scanboard the temperature humidity smoke of every cabinet the speed of the fans in every cabinet the voltage of the powers in every cabinet and the open circuit and short circuit status of the led lamp in LED display On the base of this control system the multiple LED Displays monitoring software introduced in this paper can remotely monitoring every status of every LED display on the internet And it can send alarm by Email or GPRS module when every failure is detected By this solution LED Display Manufacture can monitor the status of every www novastar 2 display and they can also get the information of every failure or will failure in time So the users can increase the speed of maintenance and avoid the danger of running KeywordKeyword LED Display status monitoring central monitoring and controlling LED 显示屏构成复杂 元器件数目繁多 工作环境恶劣 因此故障率比较高 因此对 LED 显示屏的工作状态进行监控显得尤为必要 1 1 LEDLED 显示屏需要监控的各个环节 显示屏需要监控的各个环节 显示屏是成本投入高 系统构成复杂的设备 每一个可能影响 LED 显示屏正常显示或 安全运行的环节均需要被实时监控 这些环节主要包括如下内容 1 11 1 控制系统工作状态控制系统工作状态 控制系统的故障将会直接导致显示屏的非正常显示 控制系统状态包括 控制器的工 作状态 分配器的工作状态 扫描板的工作状态 1 21 2 每一个箱体内的环境参数每一个箱体内的环境参数 温度 风机失效 局部短路 环境温度过高等因素均会导致箱体内温度过高 过高的 温度会加剧显示屏的老化速度 缩短显示屏的使用寿命 湿度 箱体渗水或漏水 环境湿度过高等因素均会导致箱体内湿度过高 过高的湿度 会导致某些绝缘体导电或漏电 从而导致电路板的迅速腐蚀 特殊情况下还会导致意外情 况的发生 烟雾 发现到了烟雾意味着内部或外部有火灾隐患 值得注意的是 传统的解决方案只能监控某一个局部的环境参数 但显示屏的每一个 箱体均相对封闭 某一个局部的监控没有实际意义 真正意义上的显示屏环境参数监控应 该能够监控到每一个箱体内的环境参数 1 31 3 每一块开关电源的电压每一块开关电源的电压 www novastar 3 开关电源是显示屏的易耗件 其耐压件会随着长期高温高负荷运转而出现失效 长期 运行时会出现电压降低或无电压输出等情况 每一块显示屏的模块由几十 几千块开关电源供电 实时监控每一块开关电源的输出 电压 保证显示屏的供电正常是显示屏运行的保证 1 41 4 每一个风扇的转速每一个风扇的转速 风扇用于排出显示屏的热量 如果风扇失效 显示屏的温度将会提高 而风扇的轴会 因为长期高速运转逐步磨损 风扇的转速会随着轴的磨损逐步降低 当转速降低到一定程 度的时候 其排风效果会大打折扣 显示屏的每一个箱体内均装配有若干风扇 实时监控风机的转速比仅仅监控风机的失 效更有必要 这样可以预警磨损比较严重的风机 1 51 5 每一颗每一颗 LEDLED 的开短路情况的开短路情况 每一块显示屏均由数百万颗 LED 灯组成 长期运行的显示屏会因为老化 静电 氧化 等原因逐步出现 LED 的失效 驱动芯片制造厂商已经推出了带单点检测的芯片 采用该类 驱动芯片 配合控制系统的支持 可以实时监视显示屏上每一颗 LED 灯的开短路情况 2 2 LEDLED 显示屏单机监控方案 显示屏单机监控方案 针对不同的故障类型 系统需要做出响应的处理 对于涉及到显示屏的安全方面的故 障 控制系统将发出自动断电命令 以保障显示屏的安全 对于常规故障 则只需要在计 算机上报警 具体的处理见下表 状态类型状态类型报警处理报警处理其他自动化处理其他自动化处理 控制器失效报警 分配器失效报警 扫描板失效报警 通信线路失效报警 箱体温度过高报警降低亮度 黑屏 显示屏自动断电 箱体湿度过高报警显示屏自动断电 箱体有烟雾报警显示屏自动断电 www novastar 4 开关电源失效报警 风扇转速过低报警 LED 开短路报警 表 1 针对不同的故障类型做出的处理 显示屏控制系统以及监控系统结构框图如下图 1 数字图像 计算机指令 以及状态回报 信息通道都通过光纤和网线 走的都是同一个通信信道 信道连通到显示屏的每一个箱体 这种系统结构无需在现有的控制系统上额外增加监控系统 即可完成整个显示屏各个环节 的监控 DVI RS232 光光纤纤 网网线线 显显示示屏屏控控制制计计算算机机 控控制制器器 分分配配器器 LED 显显示示屏屏 图图像像数数据据 控控制制命命令令和和状状态态回回报报 图图像像数数据据 控控制制命命令令 状状态态回回报报 图图像像数数据据 控控制制命命令令 状状态态回回报报 www novastar 5 图 1 LED 显示屏控制系统 监控系统示意图 3 3 集群集群 LEDLED 显示屏网络化集中监控方案 显示屏网络化集中监控方案 广告行业 交通行业以及其他分布式结构大型企业均有集群 LED 显示屏的应用需求 这种类型的应用对系统的可维护性提出了更高的要求 由于显示屏数目众多 实时监控集 群内每一块显示屏的工作状态显得尤为必要 基于单机监控系统 通过 Internet 将所有单 机系统以 TCP IP 协议连接 可以构建一个集群监控的软件 实现对集群显示屏状态实时监 控 本方案中 集群显示屏网络监控系统 NovaMonitor 采用如下的网络架构 在控制中 心设立一台服务器 这台服务器拥有固定的域名或者 IP 地址 在服务器上部署 NovaMonitor Server 在显示屏控制计算机部署 NovaMonitor Client www novastar 6 图 2 集群显示屏网络监控系统 NovaMonitor 显示屏控制计算机开机后 将根据配置自动搜索 NovaMonitor Server 并进行连接 连 接成功后 将定时自动向服务器发送监测报告 图 3 NovaMonitor 软件界面 在服务器端 维护人员可以集中查看所有状态数据 并且实时监视每一块显示屏每一 个环节的状态 维护人员可以在出现故障时 让系统采纳预设的智能控制策略进行处理 也可以人工干预对显示屏进行亮度调整以及断电等处理 4 4 总结 总结 诺瓦的控制系统