LED安阳酒店户外全彩LED技术方案.doc
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第一章LED显示屏系统设计概述
南京汉德森科技股份有限公司成立于1999年3月,注册资金2000万元，现代化、园林式的汉德森科技园坐落于南京江宁科学园内，占地面积12万平方米，建筑面积8.1万平方米。
汉德森是以“信息显示及半导体照明专家”为使命，提供高品质的信息发布显示系统、大功率LED应用产品和半导体照明解决方案的专业厂家。
本次投标，我公司将遵从成熟性、实用性、开放性、安全可靠性、先进性、完整性、可行性、经济性、规范性的设计原则，同时兼顾良好的升级、扩展能力。
并综合考虑规格的统一性及性能价格比。
为客户提供先进、适用并具有高技术含量的LED显示系统解决方案，最大限度满足客户的需要。
成熟性：
显示屏系统的设计遵从国家标准和行业技术规范，尽量采用成熟的技术和器件。
保证系统的通用性和备品备件的长期供应。
我们为客户提供的显示屏系统有多个相似的成功案例。
实用性：
根据未来需求与现有条件，兼顾经济性指标，使集成开发的系统充分满足实际需求，并且易于操作。
系统设计时不但考虑到技术上的先进性，而且尽量提供一些实用功能，例如自动顺序上电、亮度自动调整、白平衡调整等。
开放性：
系统具有开放的软、硬件接口，可以方便地与校园网、广播电视设备、等外部设备或软件相联。
安全可靠性：
除了显示屏本身在电路设计和结构设计上采取可靠性措施之外，系统的设计还充分考虑到抗风、防雷、配电等影响系统工作可靠性的因素，使系统安全、可靠、稳定运行。
系统具有过压、过流、防雷、防静电多重保护功能，提供优质服务，真正实现系统的价值。
先进性：
充分借鉴、利用国内外最新技术和我公司成功经验，选择先进、成熟的软硬件设备，使整体系统达到国际先进水平。
技术上与国际最新技术同步，引入系统集成的系统设计概念，为了充分满组学校未来是用的需要，建立一体化的硬件和软件平台。
采用数字视频技术、专用视频处理器、高品质LED发光管、大规模集成电路、SMT工艺等一系列技术措施和手段保证显示屏系统的技术先进行。
完整性：
系统配置充分考虑使用的方便和功能的完整，提供系统稳定运行和使用的配套设备，例如：
智能化配电柜、专业视频处理器、防雷模块、专用接地线等。
总之，提供全彩屏相关设备和软件，提供保证系统安全、可靠运行的相关设备。
可行性：
方案切实可行，特别是在环境耐候性方面充分注意使用环境的特殊性，最大限度地满足工作的实际需要。
无论是产品设计还是工程设计，都充分考虑到现场环境、建筑环境、使用要求等因素。
保证系统一次建成投入使用即满足是用要求，达到设计目标。
避免后期的硬件改进、升级，造成用户投资的失控。
经济性：
系统设计追求尽可能高的性价比，选用美国CREE发光管，在满足使用要求的前提下，节约了项目投资。
规范性设计原则：
符合相关国际标准和国家标准，适应实际情况，确保各子系统间协调配合。
可扩展性和易升级性：
面对信息时代技术的飞速发展，系统的计算机设备和网络设备等有良好的可扩展性。
为此，系统采用模块化结构，可以积木式拼装，模块可以进行独立的更新升级，各子系统通信接口和协议透明，以增强系统的延续性。
第二章针对客户户外LED项目总体方案
1、系统环境适应性设计
系统极限工作条件：
温 度：
-20℃～+60℃
相对湿度：
10%～95％
在设备安装和使用过程中，有可能会出现空气中分成含量高、大气中含有酸雾和腐蚀物的情况，我们在设计中已经充分考虑这一因素。
可以做到以下各点：
防 水：
严密的三防处理设备抵御来自自然界的水汽。
抗腐蚀或污染：
钢板双层镀锌、电子元器件和PCB板三防处理，使显示屏不会遭受环境腐蚀或污染,包括汽车废气和海雾的腐蚀。
良好的结构设计：
合理的显示屏结构设计，使显示屏不会遭受由于阵风、汽车、基建等外部震动带来的影响。
防动物：
动物（如鼠、昆虫、鸟等）可能造成设备电路短路，显示屏屏体设计充分考虑到这一问题，在设备的相关部位加装了金属滤网。
防电磁和静电：
显示屏安装了小于4欧姆的专用地线，可以保护显示屏免遭包括金属构筑物、附近的高压、低压电源及无线电设备造成的寄生电流、感应电流、电磁辐射和静电的影响。
防雷电：
对显示屏及周边设备提供保护；使之免受雷电危害
2、系统组织
n户外全彩色LED显示屏
nLED显示屏节目播放及控制计算机
n显示屏专用视频处理器
n显示屏智能电源控制柜
n文字﹑图片播放软件及显示屏控制软件
n电视卡及外部功放，音箱设备（具体视项目要求调整）
3、LED显示屏的配置方案及技术参数
3.1、显示屏规格：
根据标书要求，显示屏总体尺寸设计如下：
n全彩显示屏设计点间距为16mm；
n全彩显示屏净尺寸：
11.26米×8.45米、净显示面积95.15平方米；
n全彩屏显示分辨率：
704列×528行；
n箱体式：
分辨率：
64列×48行，计3072个像素点；共：
121个箱体组成；
n屏体结构：
钢结构框架、铝塑板包边；
3.2、LED管参数
在满足要求的情况下我们推荐采用原装惠州CREE-华刚；
3.3、技术规格表
1）PIH16美国cree管芯
（1）像素点参数
序号
项目
参数
1
像素点间距
16mm
2
像数组成
1纯红1纯绿1纯蓝
（2）屏体技术参数
1
屏体面积
95.15㎡
2
屏体分辨率
704点×528点
3
显示密度
3906点/㎡
4
显示亮度
大于6000cd/㎡
5
白平衡色温
3500K°≤TC≤9000K°
6
亮度调节
软件32级可调
7
驱动方式
数字可调整，恒流驱动
8
视角
水平视角：
≥110度垂直视角：
≥50度
9
可视距离
10米—300米
10
灰度等级
红、绿、蓝各256级
11
换帧速度
>180（帧）/秒
12
刷新频率
>400HZ
13
控制方式
与计算机监视器同步（点点对应）
14
显示模式
1024×768、800×600
15
显示接口
RGB、S-video、VGA、DVI、SVGA、XGA、PAL、NTSC、SECAM
16
数据传输
千兆传输
17
屏幕寿命
大于10万小时
18
失控点
0.0001（呈离散分布且不允许有长亮点）
19
均匀性
像素光强、模块亮度均匀；
20
机械精度
模块平整度≤0.5.mm，拼缝精度≤1mm
21
防护等级
显示面防护等级IP65
22
工作电压
AC380V±15%（三相五线制）47~64HZ
23
功耗
最大功耗1100W/㎡，平均功耗500W/㎡
24
屏体重量
小于75KG/㎡
25
控制距离
小于2000米（无中继，光纤传输）；小于85米（双绞线）
26
连续工作时间
>72小时
27
平均无故障时间
>5000小时
28
工作环境温度
-20℃~+60℃
29
工作环境湿度
10%—95%RH
30
系统操作平台
MicrosoftWindows2000、WindowsXP
31
32
3.4其他配置标准
3.4.1、驱动芯片配置选用台湾聚积品牌的正品，保证驱动电路的稳定性，从性能上匹配高端LED发光管。
3.4.2、其他集成芯片配置选用摩托罗拉、德州仪器、飞利浦等国际知名品牌，增加电路运行稳定性。
3.4.3其他电子元件（电容、电阻等）需配置选用品质较好的品牌产品，保证电路的稳定性和品质，最大限度提高LED显示屏的有效使用寿命。
3.4.4开关电源需配置选用知名品牌的高品质开关电源。
3.4.5有效通讯距离：
光纤传输≤2000m；网线传输≤85m。
3.4.6采用焊接箱体结构，不采用简易箱体。
3.4.7外部钢结构牢固可靠，保障30年不坍塌，外装饰美观大方。
外饰设计需符合招标人现场要求。
3.4.8设备结构具备防水、防尘、防雨、防雪、防潮、防腐蚀、防霉变、防风（40m/S）、抗震、抗电磁干抗扰、阻燃等功能。
3.4.9户外全彩LED显示屏屏体使用寿命超过10万小时。
3.4.10终端网络接口数量多，且支持多种环境组网方式。
3.4.11屏体电源供电性能稳定，配置配电箱、防雷器、交流接触器、分断开关等，平均无故障时间≥15000小时。
3.4.12满足24小时无人值守要求，具有很好的抗物理破坏能力。
4、LED显示屏的功能及实现流程
4.1、视频功能：
n可播放来自电视、录象、DVD光盘等多种外围设备的视频信号，
n专用视频处理器；并能随时切换不同的视频源；
n视频接入：
兼容PAL、NTSC电视信号,兼容HDTV和SDTV信号；可以接入有线电视、卫星电视、现场直播等视频信号；
n支持多路视频播放信息输入并自由选择切换的功能和编辑功能，具有电视画面叠加文字信息，全景，特写，慢镜头，特技的功能，实时编辑和播放功能；
n具有视频画面无级缩放功能；
实现流程：
采用唯奥视频处理器，其是一款功能强大、性能优异的LED前端视频图像处理设备。
它支持多种视频图像信号的输入，并进行高质量的图像缩放处理，最后以DVI全数字信号格式接驳LED显示屏。
它包含了1枚专用的PAL/NTSC视频去隔行处理芯片和1枚高性能的格式转换和图像缩放处理芯片。
它能把DVI、RGB、HDTV、PAL/NTSC复合视频和S-video等不同类型、不同制式和格式的视频图像信号高品质地转换到输出端的LED显示窗口里，是LED显示屏最理想的前端视频图像处理设备。
用户可以通过面板按键或RS_232两种方式进行信号切换的操作控制。
对LED显示窗口的设置、视频画质的各项调整，用户可使用附带的调整设置软件，通过RS_232串口方便地完成。
一旦完成设置和调整，它便是一款可完全独立操控的视频图像处理播放控制设备，使用极其方便。
4.2、信息叠加功能：
n具备强大的软件功能可单独显示视频、文字或图像等；可在同一屏上显示多种信息，任意编排；可在视频图像上叠加文字信息、动画等。
基本要求为显示单一信号源，能同时显示多个信号源的叠加信息为最佳。
4.3、图象处理功能：
n具有图象画面无级缩放功能；
n能播放不同格式的图象：
BMP、JPG、JPEG、GIF等；
n具有多种播出方式，例如单行左移，多行上移，左右拉，上下推，旋转，放大，缩小，闪烁，飘雪、百叶窗等；
4.4、文字处理功能：
n可显示中文、英文、数字等多种文字（包括日文、西班牙文、德文、法文、俄文、希腊文、拉丁文等），可以选择多种字体，字型；
n具有多种播出方式，例如单行左移，多行上移，左右拉，上下推，旋转，放大，缩小，闪烁，飘雪、百叶窗等20种以上；
4.5、动画功能：
n可显示各种计算机信息、图形、画面及动画等，支持VGA显示；
n具有多种播出方式，例如单行左移，多行上移，左右拉，上下推，旋转，放大，缩小，闪烁，飘雪、百叶窗等；
n可播放二维、三维动画，并支持用压缩卡采集的AVT信号，并软件库具有方便的界面接口，丰富的材料库，形体库和先进的渲软染技术，能提高质量的三维动画，是广告创意成为逼真的画面；
n动画制作效果超过有50种以上；如：
不倒翁效果、透光效果、叠加效果等；
4.6、音频功能：
n支持WAV,MP3,MP2,MP1,MPEG,MP4,M4A,AAC,OGG,AVI,MPC,MOV等10种以上；提供与视频同步的音频输出，并入音频系统统一控制；
4.7、信息接口：
n有以太网络接口,具有标准的RS-232串行接口和视频接口,能提供与其他相关设备如计算机网络系统，自动回放系统，电视转播系统相联接的标准接口；
nRGB、S-video、VGA、DVI、SVGA、XGA、PAL、NTSC、SECAM；
nRJ-45接口：
RJ-45接口是以太网最为常用的接口，RJ-45是一个常用名称，指的是由IEC（60）603-7标准化，使用由国际性的接插件标准定义的8个位置（8针）的模块化插孔或者插头。
nRS-232接口：
RS-232-C接口（又称EIARS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。
它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。
n并口（LPT口）：
并口（ParallelPort/Interface）是电脑早期使用的25针接口，俗称打印口。
并口采用25针的双排插口，除最普遍的应用于打印机以外，还可用于连接扫描仪、ZIP驱动器甚至外置网卡、磁带机以及某些扩展硬盘等设备。
USB接口：
USB（UniversalSerialBus）通用串行总线是由Intel、Microsoft、Compaq、IBM、NEC等几家大厂商发起的新型外设接口标准。
USB1.1的传输速度12Mbps，最新USB2.0可达480Mbps；电缆最大长度5米。
USB电缆有4条线，其中2条信号线，2条电源线，可提供5伏特电源。
USB电缆还分屏蔽和非屏蔽两种，屏蔽电缆传输速度可达12Mbps，价格较贵，非屏蔽电缆速度为1.5Mbps，但价格便宜；USB通过串联方式最多可串接127个设备；支持即插即用和热插拔。
SC端口：
SC端口也就是我们常说的光纤端口，它是用于与光纤的连接，一般来说这种光纤端口是不太可能直接用光纤连接至工作站，一般是通过光纤连接到快速以太网或千兆以太网等具有光纤端口的交换机。
4.8、电源保护功能：
n配电箱进线端和信号进线端均安装德国OBO防雷浪涌保护模块，保证系统免受雷击的损害；
n智能型配电箱，具有防雷、远程控制、电流、电压、功率指示，过流、短路、过压、断电等多种保护。
具有定时自动开关显示屏的功能，具有多路输出和延时上电的功能；
实现流程：
智能配电系统可以实现对LED显示屏的远程遥控上电，实现定时开关屏体，极大的方便了用户的使用。
此外，屏体采用“分步加电”的上电方式，既避免了满负载对电网的瞬间冲击，又有效地保护了显示屏体的工作元件，延长了屏体的使用寿命。
配电管理采用“本地”、“远程”工作方式，既可以在显示屏内对电源进行开关操作（本地控制），以适应维修调试需要，也可以在控制室内对电源进行开关操作（远程控制），以适应日常使用的需要。
可编程控制器的供电采用隔离电源，地线与保护地不相连。
配电柜中配备自动/手动开关装置，以便检修时使用，并在电源入口加装真空断路器。
1min工频耐压42KV，雷电冲击电压（全波）75KV。
具有过流、短路、断电、过压、欠压保护等多种保护功能，可自动处理各种应急情况。
当显示屏发生过流，短路等故障时，能自动切断电源，并发出报警。
电源电压变化保持在AC220±5%，频率50HZ±3HZ。
保护地线对大地的电阻小于4欧姆。
具有环境保护功能。
根据设定参数对空调等装置进行控制。
具有防雷保护功能。
在动力线进线处加装浪涌保护器，吸收雷电过电压及操作过电压，有效保护电子设备。
屏内照明开关安装在屏后门框边上，控制12套日光灯分上中下三层安装在显示屏背面（利用二层平台便于安装维修），每层4套，照明灯电源线由电控箱输出至照明开关处
本系统为复杂的大型电子系统，元器件多、功耗大。
为保证系统的可靠性和安全性，采用三相五线制平衡供电并用钢管穿线敷设；配电柜具有多种安全保护告警功能。
整个显示屏系统功耗巨大，如采用单相220V供电，可能造成电网的不平衡，影响电网供电质量，甚至影响电网中其他用电设备的正常工作，因此采用三相五线380V供电，通过显示屏系统电力负载的合理分配，达到三相电的平衡，避免电网因为负载不平衡造成的功率因数降低。
动力电：
380V开关电源供电，其在电压波动±15％下仍可正常工作。
显示系统开关电源采用明伟5V电源，其质量优，转换效率高。
专用地线：
接地电阻≤4Ω。
4.9、屏体寿命：
n采用CREE管及低功率率设计，确保显示屏正常使用寿命超过10万小时以上；
4.10、后台服务器设备配置：
n系统配套硬件有效保障了系统的稳定和重复性；
n系统音频硬件配置了：
丽声室外音响若干、丽声功放一台；
n后台播放及控制计算机为：
双核Pentium-D2.6GHz的主流配置；
n系统控制及管理软件一套；
n其有独立的软件开发团队，管理软件灵活。
可以供单机版的管理软件也可提供基于广域网的管理软件；
5、LED显示屏的信令系统
信令管理系统是根据客户的实际需求和传媒行业相关规约，并结合我公司多年从事LED显示软硬件系统的研发、生产经验所设计，方案主体由系统功能、系统设计目标、系统构成单元、系统架构、系统部署、系统环境要求6部分组成。
5.1媒体播放
是系统的主要功能，支持多种媒体的播放及显示；数字视频播放与电视播放可自由切换。
媒体播放的媒体资源类型主要有：
数字视频、电视、图像、文字显示、日期、时间及时钟3种，LED显示屏可以通过分区显示的方式，同时显示这3种媒体资源。
另外，对LED显示屏所播放的图像能够进行缩放、翻页、移动和旋转等显示特效，并能自定义随机播放、循环播放等播放方式。
5.1.1数字视频、电视：
支持ASF，WMV，AVI，MPEG，RM，RMVB，MOV等数字视频格式，并且支持如电视等视频源；并且支持同步音频播放。
5.1.2图像、文字显示：
支持BMP，JPG，JPEG，GIF等15种以上图像格式，及各种字体、字型、多语种的的文字显示，且支持特殊格式的文件格式，如矢量图像文件显示等。
5.1.3日期、时间及时钟：
支持多种日期、时间及时钟（WallClock）格式及样式的显示。
5.2节目单管理
是系统的重要功能，是联系各系统构成单元的纽带。
节目单是一集播放列表，用于描述所需播放的的媒体资源类型、播放方式、显示特效和媒体资源统一标识URI。
5.2.1编辑、存储：
采用XML格式，存储于关系型数据库中；提供在线和离线编辑功能。
5.2.2上报、审核及发布：
节目单的上报、审核及发布流程需满足市级和省级的2级审核管理要求，并与媒体资源内容的市、省2级审核管理流程相匹配。
5.2.3播放日志：
记录媒体终端播放的媒体资源类型、时间、频度等信息，并将该信息作为计费管理的参照。
5.3网络监控：
主要为保障系统的可靠性及可维护性，提高系统灾难恢复的响应速度。
5.3.1媒体终端的准实时监控：
用于对媒体终端的工作状态、正在播放的媒体资源内容等监控目标进行准实时的监控。
5.3.2LED显示屏准实时监控：
通过网络摄像头对LED显示屏的工作状态、正在播放的内容等监控目标进行准实时的监控或录像。
5.3.3LED显示屏的远程控制：
通过向媒体终端发送TCP/IP网络控制指令，由媒体终端通过或TCP/IP控制LED显示屏的开、关机等操作。
5.4计费管理
以节目单、节目单的播放日志为参照进行计费，计费规则能够根据用户需求进行调整。
5.5报表管理
便于将系统纳入客户的业务管理体系，并可将报表数据作为绩效考核的参照。
5.5.1业务报表：
以计费管理所产生的费用数据为统计目标，可按省市2个管理层级、媒体终端3个统计口径进行统计。
5.5.2系统报表：
以系统的工作状态为统计目标，可按省市2个管理层级、媒体终端3个统计口径进行统计。
5.6.稳定性和可靠性：
第三章整体系统运行的稳定性和可靠性必须满足用户的基本要求。
另外，系统必须提供准确、及时和充分的日志信息以便于故障的诊断、系统维护和灾难恢复。
5.7安全性：
第四章系统的安全体系和架构必须满足用户的基本安全性要求，安全性设计目标应重点针对网络通讯安全、节目单及节目单所涉及的媒体资源的数据安全、系统账户和密钥的管理3个方面。
l对于曝露在互联网络中的Web服务器应尽可能的只开放本系统所必需的服务端口，以减少服务器的受攻击表面；
l对于重要性的网域必须配置软件或硬件防火墙；
l整体系统应采用统一的安全认证与授权机制，并对经由网络传输的应用相关数据进行加密；
l节目单、节目单所涉及的媒体资源在存储、传输过程中采用非对称算法的公钥/私钥密钥对进行加密/解密，并且密钥的创建与管理必须纳入系统安全体系的核心。
5.8实时性：
第五章媒体终端与LED显示屏的显示必须做到实时同步。
5.9可管理性和可维护性：
第六章系统的构件单元必须满足用户对于系统的可管理性、可维护性要求，并能以较低的成本、稳健的版本演进机制实现系统的更新换代。
5.10、丰富的用户体验：
第七章软硬件的人机交互部分必须充分体现人性化的设计，以方便用户的使用和提高用户的工作效率。
第八章系统连接图
1、系统方框图
232/USB/RJ45传输
播放及控制计算机
视频/文字等信息
232串口
视频处理器（音、视频同步切换）
HDMI接口
外部视频源（电视、AV、DVD、高清、等）
外置式全彩色LED控制器
外部音响设备（2对户外音响，1台功放）
户外全彩色LED显示屏幕
73
2、系统示意图
第九章系统扩展能力
1、同步播放系统：
根据市场LED显示屏在信息广告的广泛应用，全国各地LED显示屏同步播放的要求也被相映提上日程。
其自行研发的：
〈基于广域的信息发布系统〉能实现个区域的同步播放及监控！
主要功能：
n视频信号及文字信号的下载；
n信息审核；
n数据的解密；
n信息的同步播放；
n播放日志；
n维护日志；
n播放信息的监控；
等
2、在线式色彩矫正系统：
根据高清相机所拍摄的照片存入系统中，系统会根据照片的数据提供显示屏每个象素点的亮度值。
我们只需输入所要达到的期望值，系统会自动调节整个显示屏的亮度及色度！
优点：
在很长的时间内，同不矫正后依旧能保持很高的一致性。
缺点：
LED管在相同的时间内衰减度不一样，使用寿命会缩短。
第十章设备清单
项号
设备名称
规格
品牌
数量
单位
备注
1
全彩色显示屏
半箱体
PIH16mm、1红1绿1蓝、蓝绿
美国CREE、红台湾晶元
汉德森
95.15
㎡
实象素
2
全彩屏控制系统
802全彩色+PC（主机配置为双核Pentium-D2.6GHz以上主流配置）+显卡
灵星雨
1
套
1块发送卡，121块接收卡
3
多功能卡
EX701
灵星雨
1
块
4
视频处理器
唯奥820C
唯奥
1
套
同步切换
5
智能配电柜
125KW
汉德森
1
台
6
空调
海尔空调KFRD-72LW\Z5（3匹）
海尔
6
台
7
功率放大器
LS-6500
丽声
1
台
8
音响
LS-409
丽声
4
个
9
电视卡
天敏
1
个
10
DVD
步步高-KD007
1
个
11
机柜
32U
汉德森
1
个
12
B级避雷器
60KA通流量
OBO
1
套
13
软件部分
LED演播室
汉德森
1
台
14
避雷装置
OBO
升级会员 