室外全彩色LED显示屏方案.docx
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室外全彩色LED显示屏方案
室外全彩色LED显示屏
方案
国家及行业标准：
SJ/T11141-2003LED显示屏通用规范
SJ/T11281-2007发光二极管（LED）显示屏测试方法
GB2423.1-2001电工电子产品基本环境试验规则 低温试验方法
GB2423.2-2001电工电子产品基本环境试验规则 高温试验方法
GB4943-2001信息技术设备的安全
GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备第1部分：
形式试验和部分形式试验成套设备
GB9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
GB17625.1-2003电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）
GB50174-1993电子计算机机房设计规范
三、项目基本要求
1．供应商应提供已注册品牌制造商原装、全新的、符合国家及用户提出的有关质量标准的设备。
2．所有货物在开箱检验时必须完好，无破损，配置与装箱单相符。
数量、质量及性能不低于本招标书中提出的要求。
3．设备外观清洁，标记编号和表面显示的字体清晰，明确。
4．对于影响设备正常工作的必要组成部分，无论在技术规范中指出与否，投标人都应提供并在投标文件中明确列出。
5．显示屏进场安装前必须提供发光管进口报关单、原产地证明和测试报告。
6．投标人投标时所提供的设备如在实际供货时已经废型（不列入该厂家当时的产品系列），若未能按原价提供相应或更高配置的设备，则按违约处理。
7．投标人在实际供货时，若被发现提供的货物未办理进口产品完税证明或未能达到招标文件和投标文件中的有关要求，将按有关法规进行处罚。
四、关于像素点间距的选择
像素点间距方案的制订与整屏分辨率、整屏适视距离及整屏功耗等有关，也与整屏造价等因素有关，需综合分析考虑。
⑴整屏分辨率
在显示屏显示面积已确定的前提下，点间距小则分辨率高，可以表现更精确的画面质量，近距离观看时画面颗粒感小，反之亦然。
但如果在观看距离较远的情况下盲目追求高分辨率的话，则会造成配置资源浪费（像素密度高），且显示屏在运行时耗电量大、生产的热量高，显示屏可能发生故障的概率也会有所上升。
⑵整屏适视距离
适视距离有最近、最佳、最远视距之分，它们都与像素点间距成一定的正比例关系。
像素点间距小，适视距离近；像素点间距大，适视距离远。
因此像素点间距的选择要结合显示屏安装位置和受众人群观看位置的分布情况而定。
按正常人眼的分辨力标准为1′～2′（以1.5′计算），合适的像素点间距有如下经验公式：
d=L/2579
其中：
d为像素点间距；L为中视距离（最近、最远视距的中值）；2579为常数。
点间距10mm的显示屏其中视距离L=1700×10mm=17m，点间距14mm的显示屏其中视距离L=1700×14mm=23.8m，由上述经验公式可以看出：
在远距离的观看，点间距10mm与14mm的观看效果是一致的。
综上所述，建议使用像素间距为14mm。
五、关于LED管芯的选择
LED显示屏的核心器件是LED,LED选择是否合适?
对LED显示屏的寿命、可靠性及显示效果有着决定性的影响。
另外由于室外全彩色LED显示屏受众人群比较广、宣传力度较强，因此，要求显示屏可视角度非常大。
所以在制作LED显示屏的时候，选用何种品牌、型号的发光二极管是关键。
日本日亚公司是世界上第一流的LED制造商，芯片亮度高，电流小，衰减慢，抗静电强，技术成熟，质量可靠。
依我公司多年对发光二极管的比较分析得出日本日亚公司生产的可视角度大、亮度高的发光二极管比较合适，因此我公司推荐业主选用日本日亚原装LED。
这样保证并提高了显示屏的质量。
并确保显示屏寿命达10年以上。
日本日亚公司是世界第一流制造半导体发光器件的公司，外延、管芯、封装一体化，拥有500多项LED专利。
选用日亚发光管制造的显示屏有如下优点：
1）节能、减排，保护环境，规避投资风险；
2）降低电力增容、动力设备及散热设备的投入；
3）节省电费降低运营成本；
4）降低显示屏温升；
5）延缓LED衰减速度，维持高质量的显示效果；
6）提高系统可靠性；
7）延长显示屏寿命；
8）减小显示屏光电参数的温漂，稳定图像效果。
另附日亚与国产发光元器件保质年限及其他相关对比
六、主要技术参数
●像素及模块参数
序号
项目
规格
1
*像素间距
14mm
2
*LED配置
1R1G1B
3
像素密度
5102点/㎡
4
*LED品牌
日本日亚
5
模块分辨率
8点×16点
6
模块尺寸
112mm×224mm
●整屏
序号
项目
参数
1
*像素分辨率
248点（高）×448点（宽）
2
净显面积
3.472m（高）×6.272m（宽）=21.78㎡
3
*显示亮度
≥5500cd/㎡
●系统
序号
项目
参数
1
*视角
水平：
120°；垂直：
60°
2
驱动方式
静态恒流驱动
3
*均匀性
✧具有逐点亮度校正功能，像素之间均匀性≤5%，模块之间≤5%；
✧模块带有CPU及存储器，校正数据储存在模块内，并在模块内通过CPU进行均匀性的智能处理。
确保模块可以快速简单地进行调换。
4
灰度等级
红、绿、蓝灰度非线性纠偏后各256级
5
显示颜色
68719476736种
6
亮度调节
根据环境亮度，自动或手动32级亮度调节
7
适视距离
14m～130m
8
换帧频率
≥60Hz
9
刷新频率
≥300Hz
10
控制方式
与计算机及视频同步
11
数据传输
采用光纤或五类八芯双绞线
12
屏幕寿命
＞10万小时
13
盲点率
≤1/10000
14
峰值功耗
≤600W/㎡
15
屏体重量
≤80kg/㎡
16
控制距离
采用光纤传输，距离可达：
500米（多模），10公里（单模）；
采用五类八芯双绞线，距离＜100米（无中继）
17
连续工作时间
72小时
18
平均无故障时间
＞10000小时
19
系统工作环境温度
-20℃～+60℃
20
系统工作环境湿度
10％～95％RH
21
供电要求
AC220V/380V±15%，50Hz
22
保护技术
显示屏具有防雨、防风、防晒、防潮、防尘、防腐蚀、抗震、抗电磁干扰等功能，并具有过流、短路、过压、欠压保护和防静电、抗雷击的功能。
23
产品认证
3C
七、系统功能
◆视频显示
（1）可以显示全彩色视频图像，实现现场转播；
（2）可以转播有线电视、卫星电视节目；
（3）可播放现场摄像机录制的视频信号或用影碟、录像带录制的视频节目；
（4）可同步播放控制计算机显示器屏幕上指定区域的映像，播放各种形式的压缩视频节目；
（5）支持播放VCR、VCD、DVD、LD和其它常用影像设备输出的各种视频信号，支持PAL、NTSC制式以及HD-SDI、DVI、VIDEO、S-VIDEO、VGA、YUV等端子接口和其它常见的各种输入方式。
◆文字显示
（1）可显示各种计算机信息、图形、图像及二、三维动画，可同屏开多个窗口同时显示多种信息，如视频、文字、图像、动画等，可任意进行编排；
（2）大型庆典、文艺活动、体育、背景图像显示、新闻发布、通知、标语、广告信息的显示；
（3）可以显示各类文本或超文本文件、显示符合我国国家标准的各种字体和字形的汉字。
◆显示方式
（1）在显示视频信息的同时，能同步播放音频效果；
（2）可以对视频信号做到全景、特写、特技效果的播放；
（3）文字信息可以实现插播、翻屏、滚动显示；文字翻屏或滚动的型式可以随意编辑，如左右移动、上下移动、翻页、旋转、闪烁、颜色变换等；
（4）显示文字信息时，具有中/外文混排同屏显示功能；
（5）可开窗口的方式同屏显示视频、动画、图片、文字、时钟等形式的各类节目。
◆、软件功能
（1）播放清单的创建、打开、保存、另存为及加载；
（2）新建清单时提供多种屏幕布局，也可以自定义屏幕布局，即可以实现多个子窗口同时播放媒体的功能；
（3）设置清单属性，如是否按日期播放，播放起始和终止日期，播放时段等；
（4）添加、删除窗口，添加、删除媒体，以及添加、删除时间段的功能；
（5）设置每个子播放窗口的位置，大小和背景色；
（6）设置图片和消息字幕的特效；
（7）设置媒体属性，如，设置视频媒体的播放位置和大小，图片媒体的特效、特效时长、播放时长等，设置消息字幕的内容、字体颜色、风格、背景色、特效、特效时长、播放时长等；
（8）预览清单；
（9）预览单个媒体文件；
（10）设置整个播放窗口和各个子窗口的大小和位置；
（11）设置清单属性和名称；
（12）播放日志的查看和导出。
（13）能够对文字，图像，动画进行“分区域”、“分时段”的任意编排；可对图文信息进行叠加处理，屏幕显示可随意组合；
（14）满足“按时段播放”和“按次数播放”的要求；
八、系统防护措施
1、防水
本系统中的LED显示屏为室外型电子设备，长期工作于室外环境。
为使LED显示屏正常运行，设计中必须防止任何形式的水渗漏至显示屏（特别是发光部件）内部，造成不必要的故障。
显示模块是安装在显示屏正面的、暴露在外的发光部件。
显示模块的基础件是焊有LED和驱动电路的印刷电路板，安装在一个由工程塑料制成的壳体内。
其正面经过灌胶密封工艺处理并安装有面罩，背面通过防水橡胶密封圈与机箱紧固密封。
这种室外型显示模块的制作工艺技术已经非常成熟，已被各厂家大量应用于室外LED显示屏项目中。
组成显示屏显示面的模组机箱在设计时也对其防水性能进行了充分考虑，采用多种防水密封措施，装配结束后每个模组箱体均需经过严格的冲水测试，确认符合GB4208-2008标准中IP65测试要求。
2、防潮
为防止空气潮湿引起电子元器件受潮霉变或电气短路，显示模组中的各种印刷电路板（含灯板、控制板、开关电源和其它部件中的印刷电路板）均需进行三防涂料喷涂处理。
本公司使用的三防涂料来源于上海船舶运输研究所的技术，按远洋船舶电子仪器的三防标准配置喷涂材料、制订喷涂工艺、培训技术工人，坚持对所有室外设备执行此项措施。
3、防尘
采用树脂封灌以防尘。
在显示屏模组箱体的背面采用百叶窗加滤尘网，可防灰尘杂物飘入。
4、防电磁干扰
本系统为隔绝内部与外部电磁环境而设计的抗干扰电路和光电隔离手段，防止外部电磁环境变化对LED显示屏系统的干扰，在产品3C认证中通过国家检测机构GB9254-2008和GB/T17625.1-2003标准的测试。
5、防腐蚀、防霉变
本系统中所有的标准紧固件（含安装在模组箱体内部的）均选用镀锌产品，防止锈蚀。
本系统中的金属结构件在加工制作完成后均做防锈处理，经过酸洗、磷化后先刷防锈漆再喷涂面漆。
机箱等薄板结构件均做表面喷塑，以提高防锈能力并保持其外观整洁。
金属件经焊接加工后，必在加工表面进行二次覆盖涂层防腐。
6、阻燃
首先，从设计上选择材质为阻燃性的，例如PCB板、密封胶、PC集壳、线缆、元器件等都为阻燃材质（阻燃等级达到V0级）；另外，对元器件采用降额使用原则，防止电路故障引发火情。
7、防静电
静电对LED显示屏的危害主要针对PCB电路板上的发光元器件和电路中的各种IC。
本公司在产品设计中均做了针对性设计。
前面介绍的三防涂料即有防静电功能，按照喷涂工艺喷涂完成后，可将印刷电路板上的元器件金属引脚等金属裸露部分全部覆盖，防止外部静电对敏感部件产生影响。
此外，所有的PCB板在设计中均引入良好的接地措施，并与机箱、外部金属构件的信号接地端可靠连接，防止静电荷在LED显示屏部件上聚积。
8、防风、抗震
LED显示屏的基础采用钢架结构，以螺栓或焊接方式联接，整体结构刚性优良，系统整体安全、稳定、可靠。
钢结构的应力计算按40m/s风速和当地抗震要求计算，安全系数均高于常规设计标准，在当地可能遇到的恶劣气象条件下不被破坏，永久变形量小于2mm。
本公司在大型LED显示屏项目中所选用的柱梁材料均为名牌优质钢材产品，采购渠道稳定，材料质量有十分可靠的保证。
LED显示屏既需具备可靠的安全防范措施，又需具备维护人员操作的方便性。
本公司在设计过程中均作安全防范和方便维护的双重考虑。
九、通信保密及网络安全
1、网络安全
LED显示屏安装于公开场所，用于向公众发布视频、音频信息，其播放内容的安全性显得十分重要。
尽管现在各种网络安全（加密）技术不断更新，但以太网的不安全因素仍然显得十分突出，这种矛与盾的较量永远不会停止，因此有必要提醒用户在得到我公司良好服务的同时，仍必须十分重视网络通信的安全。
2、通信保密
不管哪种方式的远程通信，总有相当一部分设备、线路或空间不在用户的直接控制之下，因此远程通信具有被入侵的可能，有可能造成显示屏上显示不当内容，或损坏用户的设备。
为此本公司除了在硬件和软件的设计上采取措施外，还专为远程通信设计专用通信协议，并对通信数据包进行自动识别。
当不符合要求的指令或文件（播放计划表和播放素材等）传至播放计算机时，会被自动拒绝。
3、加密方法
编辑软件安装在编辑计算机上，播放软件安装在播放计算机机上（在某些项目中，播放计算机是安装在显示屏内的工控机，播放计算机同时承担控制计算机的功能）。
整个系统的信号传送原理如下图所示。
图中的3段线缆除了DVI线缆（含其两端的连接端口，下同）以外，其它的线缆均有可能不在操作员的控制或视线范围内。
本公司采用的技术解决方案如下所述：
1）固定IP地址
LED显示屏系统中各计算机的连接使用专用网络，且无特殊需要情况下尽量不与其它网络设备连接。
专用网络中的服务器、计算机等全部使用特殊网段的固定IP地址，并与主机的网卡MAC地址绑定。
专用网络中不设DHCP服务器防止未经网管允许的外来PC接入。
2）IP屏蔽
事先设定好指定编辑计算机的固定IP地址，并在播放计算机上将其列入白名单。
每当有计算机主机欲通过以太网向播放计算机上传文件（播放计划表和播放素材）时，播放计算机自动判断该机IP地址是否在“白名单”上。
是则接受并播放，反之则拒绝。
3）软件注册
编辑软件必须注册后才能使用，UserId是在本机上采集到的编码，将此编码复制到算号器软件中可以获取注册码，此注册码只对本机适用，一旦更换编辑计算机机（甚至编辑计算机内的某些部件）后需重新注册。
未注册的软件不能上传数据。
4）素材加密
从编辑计算机机上用编辑软件编辑的相关素材，通过CrcBuilder软件生成相应的后缀名为“.crc”的加密文件（如名为“1.mpg”的素材加密后将会生成名为“1.mpg.crc”的加密文件），通过网络将素材和加密文件一起上传至播放计算机机上，然后通过播放软件解密播放。
如果上传数据中只有素材文件而没有相应的加密文件则不能播放。
5）必须用本公司播放软件播放
本系统LED显示屏必须使用本公司提供的播放软件xMideaServer播放，使用其它软件播放会引起黑屏。
运行中的播放软件会不断向控制软件发送数据来证明其在正常运行中（alive），一旦控制软件检测不到这些数据，或播放软件因某种原因无法向控制软件发送数据时，显示屏将自动黑屏。
6）必须用本公司控制软件控制
正常运行中的控制软件会持续向显示屏的V2控制系统发送亮度数据。
一旦控制软件因某种原因无法向V2控制系统发送数据，或V2控制系统检测不到控制软件发来的数据时，显示屏将自动黑屏。
7）在播放日志中查看历史记录
在播放软件中可以查看播放日志文件。
播放日志文件中记录了上传素材和播放表的时间、主机IP地址等信息。
8）播出画面实时监视
操作员可以用以下两种手段实时监视显示屏播放内容：
在播放计算机显示器或视频处理器外挂显示器上监视当前播出画面；另行安装摄像监控系统，将其显示终端安放在控制室内作为监视工具（远程监控信号的传送可以借用LED显示屏控制系统的远程光纤系统）。
9）远程控制
通过系统控制软件的人机界面可以手动对显示屏实行黑屏、锁屏和开/关屏的操作。
紧急情况下可以利用这一功能立即中断LED显示屏的运行。
4、控制室安全监控
在控制室无人值守时，为防止非法、无关人员擅闯入，可在控制室设置安全监控系统。
这类系统大约有3种类型可供用户选用。
第一类是摄像类。
这类监控系统较常见，通常由摄像头、监视器和摄像存储设备组成，可将现场摄像在监视器上实时显示或录像保存供有需求时调看。
若配上服务器和相应的控制软件可以具备报警功能。
第二类是红外线类。
这类监控系统常见于高档小区的围墙上，也可用于室内。
当入口处的红外光束被闯入者遮挡后可以发出警报。
第三类是感应类。
这类监控系统常用于财务室等室内重地，感应区域约为90°、十几个平方米的一个扇形区域。
室内无人时开启，当室内有移动物体时可以自动报警。
十、主要材料介绍
LED——本公司定位于高中档大型LED显示屏的设计制作，选用高档、世界知名品牌发光元器件，如日本日亚等。
本公司与生产商保持了良好的长期合作关系，对如何发挥这些厂商产品的优势有深刻的理解和丰富的经验。
这些产品的优势和对比已另文说明。
驱动芯片——选用世界知名厂商台湾聚积的LED专用驱动芯片。
该厂商为LED显示屏开发的专用驱动芯片非常适合本公司的产品，具有寿命长、性能稳定、易于控制、质量保证等方面的优点，并有多种规格可适用于本公司不同种类的显示屏产品。
模组箱体——优质冷轧钢板，选择国内知名钢铁企业优质产品，厚度1.5mm，根据本公司设计图纸经数冲、焊接而成，箱内设有加强筋（板），背后用螺栓固定于钢背架上。
本公司模组箱体已实现标准化，可应用于多种不同规格的显示屏，并有数百起成功应用的案例。
显示模块外壳和面罩——选用GE公司的PC（聚碳酸脂）材料，本公司自行开模注塑加工。
这种材料具有刚性好，稳定性好，长期在室外工作不易老化不易变形等优点，且易于表面粘接和喷涂。
密封灌胶——用于显示模块正面的密封，使显示模块正面符合GB4208中规定的IP65防护等级。
密封灌胶的密封对象主要是显示模块外壳（聚碳酸脂）、PCB板和LED（环氧树脂），因此需要密封灌胶对这三种材料均有较好的粘结附着密封性能。
本公司使用引进的配方，自行调配密封灌胶，并使用本公司独特灌胶工艺，保证显示模块具有良好的密封性能。
钢背架——Q235系列方管型材。
选择国内知名钢铁企业优质产品，按照显示屏体总重量、安装固定方式、40m/s风速和当地抗震要求等因素进行应力计算，设计桁架构建方案和密度。
方管型材具有承载力大，不易变形、易于实施加工和固定连接的各种工艺、重量轻用料省等优点。
在显示屏寿命期内合理的外力作用下，各构件的最大变形量不超过2mm。
十一、日亚与国产发光元器件保质年限及其他相关对比
1、日亚与国产发光元器件的比较
项目
日亚发光元器件
国产发光元器件
LED有效使用寿命
15年
1年
LED免费质保
5年
1年
在每天点亮≥13小时的前提下的实际使用寿命
有实际使用案例，如上海东方商厦（已使用7年），上海兰生大厦（已使用6年），等等。
无
在主流广告传媒项目中，LED品牌使用率
＞70%
极少
LED稳定性
良好
差。
如在各小区的显示屏，在广告传媒行业极少使用
封装工艺及产地
在日本本土原厂制造芯片并封装，LED型号系列较为简单。
提供给用户的技术参数确定，与本公司入库检验时的实测值非常接近。
国产管主要在广东深圳进行封装，芯片制作和封装并非同一厂家，封装工艺不成熟，有偷工减料的现象，典型的就是极大的缩小发光芯片的面积，如室外用芯片尺寸缩小为10mil×10mil（应为14mil×14mil），其后果就是性能很不稳定，3～6个月后光衰减度达30%以上甚至更高，马赛克效应明显，白平衡性能差，给LED显示屏市场带来混乱。
2、显示屏的其他材料比较（在使用日亚LED）
项目
材料
特点
PVC件使用材料
使用美国GE
能阻燃、抗紫外线、高强度、耐高低温。
灌胶的配方
上海三思、上海材料研究所及上海交大联合研发。
能阻燃，高强度，防紫外线，抗高，低温。
接插件
三思所用接插件均选用国内著名品牌5μm镀金接插件，正常插拔次数可达百次以上。
为整屏的信号系统长期可靠工作提供了最基本的保障。
开关电源
三思品牌，专为LED显示屏自己设计、自己生产
整屏功率因数达到0.95，并通过国家有关电磁兼容方面的检测。
能适应显示屏电压低、电流大、负载交变频繁的运行特点。
生产工艺
模块采用两次灌胶等
保证防护等级达到IP65以上。
模组箱体
优质冷轧钢板，选择国内知名钢铁企业优质产品，厚度1.5mm，
经数冲、焊接而成，箱内设有加强筋（板），背后用螺栓固定于钢背架上，不易变形
3、三思显示屏的技术特点
项目
特点
单点亮度、色度校正，校正数据存储于显示单元的技术
几乎所有厂家都会采用这种技术，但是校正数据都保存在电脑里或保存在控制单元里。
一旦更换模块，会出现更换的模块亮度、色度和其他地方明显不一致。
就是因为系统还是按以前的校正数据在运行，当然得不到一致的结果。
三思的特点是每个显示单元均装有CPU和存储芯片，校正数据保存在模块上，更换模块的同时也更换了数据，不会再出现一更换模块就导致一块花屏的现象。
控制播放软件加密技术
防止非法软件的进入
信号传输冗余技术
✧采用环路热备技术，确保箱体之间的信号连接可靠性的大幅提升；
✧箱体内控制板与模块之间采用星型连接，锁定故障模块，防止1个故障模块引起其他模块的连锁反映。
电源冗余技术
消除显示屏局部区域的黑屏现象
节能环保
（低功耗运行，在正常使用的前提下以50%左右的功率运行）
1．节能减排，顺应国家发展国策，造福人类；
2．功耗低、发热小、屏体温升低；
3．电流小、温度低。
因此，LED亮度衰减慢；
4．寿命长（长达15年）；
5．各项光电指标温漂小，性能稳定、图像质量高；
6．动力系统安全性高；
7．电力增容费用低；
8．动力设施费用低；
9．不仅为国家节约大量电力，同时为自己节省可观的电费；
十二、工程量清单及预算
序号
名称
规格型号
数量
单价
小计
1
LED显示屏
21.78㎡
30800
670824
2
控制系统
LED显示屏制造厂商自行研发
1套
20000
20000
3
控制计算机
品牌：
DELL
型号：
Vostro230
1台
6500
6500
4
编播、控制软件
LED显示屏制造厂商自行研发
1套
0
0
5
音视频切换器
品牌：
北京兆科
1台
4000
4000
6
视频处理器
型号：
VPRO-800
1台
38000
38000
7
电气柜
1台
16000
16000
8
防雷器
品牌：
德国OBO
1组
6000
6000
9
散热系统
海尔空调3匹
1台
7500
7500
11
钢结构、背框架及外装饰
1套
65000
65000
12
基础、立柱
1项
甲供
甲供
13
电源线、信号线
1项
甲供
甲供
14
合计
833824
注：
以上设备配置可播放外部视频，如DVD，电视盒等；若只播放控制计算机内容，音视频切换器和视频处理器可不用。
十三、部分案例介绍
LED显示屏在传媒广告行业中的典型应用（实景图片）
✧上海百联又一城室外全彩色LED显示屏
本显示屏面积达到936㎡，打破了
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