LED显示屏项目方案P4室内全彩.docx
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LED显示屏项目方案P4室内全彩
高端超清晰LED显示屏
项目设计方案
设计单位:
办公地址：
仓库地址：
联系人：
：
第一章、LED电子显示屏项目综述
一、项目的主要容
目前市场上流行的大型显示器件各式各样，但LED显示屏具有其他显示屏所无法比拟的技术优越性，LED显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、视频技术为一体的高科技产品。
它的发光部分由发光二极管拼装组成的，其特点是耗电量少亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。
显示屏面积可以根据需要由单元模块任意拼装，以其变化丰富的色彩，图案实时动态的显示模式，完美的多媒体效果，强大的视觉冲击力将信息、文字、图片、动画、视频等多种方式显示出来,成为信息传播的划时代产品,在铁路民航、体育场馆、大剧院，演艺舞台、会议厅、高速公路、广场、大型商场、证券市场以及多种监控调度中得到了广泛的应用。
项目中显示屏系统设计为点间距3mm规格；发光二极管采用晶元管芯，其中型号为Lamp2121:
（三拼一系列是早期LED显示屏领域使用量最大的发光器件，因体积大，所以不能用于高密度的显示屏产品中，而且灯管体积越大对显示屏的对比度影响越明显。
这就是为什么许多显示屏在不开屏时，屏体表面任然偏灰，不能呈现足够黑的底色。
2121系列是近两年国际上主流的显示屏专用LED灯管，它选用了更高亮度的发光芯片，采用了更优良的制造工艺，光型曲线更平滑。
在体积上它小于三拼一灯管，对屏体显示面占空率小，提高了显示对比度。
而且在两者亮度相同时，2121灯管的垂直发光角度要大于三拼一灯管约10°，看似虽小的10°却有为对近距离观看显示屏带来了更逼真的显示画面。
）
LED管芯参数对照表
对比点
国产芯片亮度
晶圆亮度
问题探讨
红灯
芯片
85-125mcd
93-136mcd
1、国产管芯亮度低，如果要与晶圆芯片做到同等亮度，就需要更大的电流，LED芯片亮度高，则需要的电流小。
2、全晶圆高亮芯片本身亮度高，要达到*一标准的整屏亮度，例如8000cd/m2，所需要的电流要比国产管芯的低；而管芯寿命受到电流大小的影响非常大，大电流的冲击会加快LED管芯的衰减速度，进而影响整屏的使用寿命，而晶圆管芯采取小电流的工作方式，其产生的高亮不仅能满足受众对整屏亮度的要求，还能延缓显示屏的衰减速度，给客户创造更大的利益。
绿灯
芯片
650-850mcd
710-870mcd
蓝灯
芯片
80-100mcd
85-110mcd
屏体
视角
水平≥120°
垂直≥90°
水平140°
垂直120°
水平角度代表左右可视区域的围，角度越大则可视围越大，受众群体更为广泛。
二、项目的使用环境的需求
LED全彩显示屏全部是安装于室，根据贵单位使用及室环境特点，因此要做好显示效果：
超清晰、色彩还原、高刷新无抖动；特别是应对室清晰度和色彩度，柔和度，LED显示屏的设计全面考虑亮度、清晰度、对比度、等各种影响显示屏效果的条件，以达到贵单位高清视频会议室环境的使用要求。
三、项目显示容的需求
①、视频播放功能：
可显示真彩动态视频图像，可播放闭路电视、卫星电视节目。
能实现现场实时转播、庆典活动的实时演示、等功能。
具有视频画面上叠加文字信息、动画、静态图片、全景、特写、慢镜头、特技等实时编辑和播放功能。
可播放二维、三维动画和广告信息等。
②、播放计算机信息功能：
可显示各种文字、图形、静态图片及动画等。
图像大小位置可调。
可通过软件精确定位。
③、其他功能：
配有标准网络接口，可与计算机联网，共享网络信息资源；重要公告可以及时发布。
具有标准音频信号输出接口达到音像同步，视频、音频信号可同步切换。
声音满足本系统现场播放立体声音响的要求。
四、屏体的设计选型依据
1、先进性
本系统的设计应本着"积极兼容、安全可靠、先进实用、扩展容易”为原则，其系统设计应要着眼于未来几年视频显示技术的发展。
功能上和性能上尽可能有一定的超前性。
播放软件友好，易操作及有广泛的通用性等，LED显示设备的安装设计应充分考虑人体工程学及艺术性，同时应充分考虑其设备安装的方便性和容易程度。
大屏幕系统要求整体效果美观、持重、风格鲜明，图像层次丰富，色彩均匀。
大屏幕显示系统需要采用新一代高端大屏幕综合显示系统，充分体现先进性的时代特征。
2、投资经济性
对系统进行统筹规划，应具有最佳的性能价格比。
3、稳定性
系统的设计和设备的选择都必须把稳定性和可靠性放在首位来考虑。
系统要求极高的运行可靠性；系统设计中必须考虑完善的应急方案；应急操作既安全又快捷。
满足系统长时间稳定工作，符合满负荷运行的安全性和可靠性；提高系统操作的简便性和灵活性。
4、可扩展性
该系统的设计应该为今后的升级和扩展留有空间。
整体大框架的构成、系统的接口和相应的系统设备应留有充足的可扩充余地。
5、兼容性
系统的视频输入在采用数字信号的接口外，还应考虑所需的不同通用视频格式的兼容问题。
6、可操作灵活性
系统设备操作直观简易；系统信号调配灵活，系统维护管理方便。
7、系统设计及总体功能要求
应是一套结合室多功能显示全彩显示屏实际情况而制定的系统。
系统的设计、设备的选用，应具有技术先进性、质量可靠性。
第二章、显示屏项目设计
根据行业标准及我公司多年室大屏安装经验，室LED显示屏我们设计为LED点间距为3mm。
P3显示屏尺寸设计
其中全彩色显示屏主要用来显示视频，可显示单位部信息、文字资料、图片、时钟、播放现场摄像、录像、播放二维、三维动画媒体文件等。
整个系统除满足基本显示功能外，还能够实现调用外部程序、部数据库、定时开关屏幕、互联网控制等功能。
显示屏面积：
屏体显示尺寸：
（宽）2.496m×（高）1.44m=3.594平方米
●显示屏分辨率：
832点（高）×480点（长）＝399360点
●显示屏由单元箱体组合而成；
●每块屏幕可拆分为若干组独立的显示屏，每组显示屏可多画面显示，也可单画面全屏同步显示。
二、P3显示屏技术参数及预算
一、P3室全彩LED显示屏技术参数：
1.LED参数
LED
LED型号
光强
波长
SDM2121
140-260mcd
620-630nm
SDM2121
470-920mcd
520-530nm
SDM2121
85-170mcd
465-475nm
说明
1、LED像素点由1R1G1B组成晶元管芯
2模组参数
点间距
4mm
像素点
62500点数/m2
尺寸（W×H）
256mm×128mm
分辨率（W×H）
64点×32点
模组类型
灯驱一体
驱动方式
1/16扫描、恒流驱动
套件类型
私模套件
套件原料
100%PC料
说明
产品采用聚积恒流驱动IC；线路板为四层板
3屏体参数
2、显示屏整屏
1）屏体显示面积：
（1）长4.096米×高2.944米=12.058㎡
2）最佳视距：
2-16m
3）最佳视角：
水平140度，垂直120度
4）环境温度：
存贮-40℃～+85℃，工作-20℃～+50℃
5）相对湿度：
10%～95%
6）单元板厚度：
≤5cm
3、供电
1）工作电压：
AC220V±10％，50Hz（三相五线制）
2）平均功耗：
260W/m2
3）最大功耗：
≤500W/m2
4、控制系统
1）控制主机：
联想开天主机或同档次计算机以上
2）操作系统：
WIN98/2000/NT/*P
3）控制方式：
同步控制
4）显示卡：
DVI显卡
5）编辑卡：
PCTV卡
5、主要技术参数
1）驱动器件：
采用LED专用驱动器件
2）驱动方式：
1/16恒流驱动
3）换帧频率：
≥60帧/秒
4）刷新频率：
≥200帧/秒
5）灰度/颜色：
红绿蓝各256级，可显示16.7M颜色
6）白平衡亮度：
≥1800cd/m2
7）亮度调节方式：
软件调节100级可调
8）视频信号：
PAL/NTSC
9）视频输入/输出方式：
八路输入/八路输出
10）控制系统采用：
PCTV非线性编辑卡＋DVI显卡＋全彩控制卡
11）平均无故障时间：
≥10000小时
12）寿命：
10万小时
13）平整度：
任意相邻像素间≤1.5mm
模块拼接间隙<1mm
14）均匀性：
像素光强、模块亮度均匀
15）电源开关：
自动开关
16）开关电源负荷：
5V/60A
17）计算机显示模式：
800×600，1024×768
18）有效通讯距离：
≤120m（超五类双绞线，无中继），
多模光纤500m，单模光纤20km
6、软件
LED通用播放软件
7、保护技术
防潮、防尘、防腐、防静电、防雷击，同时具有过流、短路、过压、欠压保护功能。
8、播放容
文本文件，WORD文件，所有图片文件（BMP／JPG／GIF／PC*．．．），所有的动画文件（MPG／MPEG／MPV／MPA／AVI／VCD／SWF／RM／RA／RMJ／ASF．．．）。
9、拼装结构
单元模组化结构设计，屏面采用模组—显示箱体—显示屏组合拼装结构，组装方便。
二、P4室全彩LED显示屏预算：
1、P4室全彩屏预算：
序号
货物名称
规格或型号
数量
单价（万元）
小计（万元）
备注
屏体部分
显示屏屏体
P4室全彩显示屏单面尺寸：
长4.096米×高2.944米=12.058㎡
12.058m2
0.72
8.682
含显示屏屏体及部线材
发送卡
全彩发送卡
2
0.18
0.36
专用高刷
接收卡
全彩接收卡
24块
0.0185
0.444
含HUB75
LED播放软件
DicolorLED演播室
1套
-----
-----
赠送
合计
大写：
玖万肆仟捌佰陆拾元整
9.486
外围设备
计算机
联想品牌机
1台
客户自用
大写：
屏体结构及布线，配电柜
屏体框架
边框及方通
12.096平米
0.015
0.18
配电柜
简易配电柜
1项
0.05
0.05
安装调试
现场安装调试环境具备的情况下.
1项
0.35
0.35
运输
运输费及保险费
1项
0.00
0.00
包含
综合布线
电源线、通讯线，音响线
1套
-----
根据实际长度计算
包含
动力电线
220动力电
米
根据实际长度计算
根据实际长度计算
客户自备
大写：
伍仟捌佰元整
0.58
小计
小计：
人民币（大写）大写：
壹拾万零陆佰陆拾元整（￥10.066）；
以上报价不含税，增票6.5%
三、LED显示屏体材料选择
3.1、LED管芯
我们经过比较，从发光亮度、色纯度、视角、光电转换率、价格、以及采用新技术等方面综合考虑，决定LED管芯为晶元。
现设计所采用的发光像素，是我公司根据几年的设计经验以及长期合作的国外LED灯供应商提供的最新技术资料，先后进行了多次配色实验，从性能与价格间的矛盾中寻找黄金分割最佳取向。
目前国际国市场上LED灯品种繁多，晶元以其稳定的性能长寿命低衰减先进的技术在广大的显示屏幕生产厂家及最终用户中得到了一致好评，享有极高声誉。
LED每组由1R1PG1B三颗LED发光管组成，每个灯由正极和负极构成，灯脚表面涂有防静电保护层，降低衰减性,由此延长灯管的使用寿命,PCB板三防漆涂朔而成,起到防潮、防水、防腐蚀，模组面罩经过特殊技术处理，使整个屏体起到防晒、防尘，在每块模组都经过逐点较正，亮度和颜色均匀,灯驱合一结构,模组轻便,集成度高,模组采用PC塑料外壳及环氧树脂灌胶防水处理。
3.2、视角
参考此次LED显示屏安装的位置和晶元提供的技术指标，P5屏幕系统的水平可视视角能够达到140º，上下视角大于120º；可以在一个较大的合理区域分布的人群均具有较佳的观看效果。
4.3、波长
正常情况，人的肉眼颜色分辨阀值为5nm，以红色LED为例：
将两个发光波长分别为620nm和626nm的LED放在一起点亮，人的肉眼将感觉出这两个LED发出的光颜色有差异。
则从理论上讲，一显示屏若采用同一发光波长的LED的话问题就很好的解决了。
但是，从LED发光PN结制造来看，要批量性‘生长’（即半导体制造的一个术语）同一个波长的产品是不可能的，正常情况下一‘生长’完成后的LED芯片其发光波长在几十个nm围，这个是半导体发光芯片制造工艺本身的特点，
3.4、亮度
通常情况下，人的亮度分辨阀值为1：
1.3，以绿色发光LED为例，将两个发光亮度分别为1000CD和1300CD的LED同时点亮放在一起，人的视觉上就感觉有差别。
因为我公司上游企业是晶元的大客户，所以本次采购能够要求晶元公司提供的产品LED的发光强度最弱和最强围在5%的围。
四、驱动芯片
本项目发光像素驱动采用全球流行的聚积驱动芯片，采用恒流供电方式,减少LED因管压降差异恒压动带来的‘马赛克’现象，保证LED的可靠性。
我公司选用的LED显示屏采用恒流源驱动集成电路，对显示发光单元LED（发光二极管）进行直接驱动，从而保证了每一个发光二极管的发光显示效果的一致性。
显示屏显示的画面图像效果亮度均匀，过渡平滑，纹理细腻，真实动人。
恒流源顾名思义是一种恒定电流输出的驱动器件，它的交流等效电阻很大，直流压降却不大，其等效的数字模型是VCCS（电压控制的电流源），工作于开关状态，其电流输出一旦通过调节电阻设定后，仅受控于输入的逻辑状态0或者1，输入信号有效时，其输出电流保持为*个给定时间常数的函数，不会因它所联接的外电路不同而变化，输入信号无效时，其输出电流关断。
驱动原理图
五、电路板设计及防护措施
元器件降容20%以上；本项目用的开关电源为诚联5V40A电源，开关电源冗余量30%以上；接口电路允许元器件参数电源电压±5%，电路仍能可靠工作；器件动态特性具有较大冗余，确保系统在元器件特性变化时仍能可靠运行。
容错：
通讯协议有各种容错：
通讯数据不停的刷新，任何偶然错误都可以迅速纠正；软件采用各种容错措施；数据保存采用各种容错措施；程序误操作，实时提示；
利用合理性判断，剔除不合法数据。
硬件支持热插拔。
电磁兼容性：
电源电路采用标准电脑电源及屏蔽措施，电源噪声滤波器—开关电源—直流稳压电源标准程式；电源、电路的良好电磁屏蔽；大电流信号地、小电流信号地、结构安全地和电源地分开走线的四线制以及尽可能分开模拟地和逻辑地；印制板设计规，包括元器件排列、走线、滤波等方面的严格规定，用示波器测量每块印制板地线上的噪声干扰，峰值不超过+50mv；板、板间、机箱间的接口电路具有抗干扰设计；系统现场布线、信号线与交流电源线（动力线）严格分开；良好的地线系统；为了提高系统可靠性，电源采取了降额使用的措施，预留充分余量；对外接口采用平衡电流驱动。
六、面罩材料
室环境比较恶劣，对于面罩材料要求高，要求产品抗腐蚀、抗紫外线、抗冷热膨胀变形，本项目产品面罩选用PC+玻璃纤维材料，此材料的适应性明显优于ABS等材料。
第三章、系统功能
一、LED显示屏系统设备拓扑图
（注：
此图为LED系统总体设备图，如只需其中几项功能，可单独配置。
）
二、控制系统连接简单示意图
2.1视频播放功能
通过多媒体视频控制技术和VGA同步技术，可以方便地将多种形式的视频信息源引入计算机网络系统，如广播电视和卫星电视信号、摄像视频信号、录像机VCD视频信号、计算机动画信息等，因而可以实现下列功能：
（1）支持VGA显示，显示各种计算机信息、图形、支持各种输入方式；
（2）实时显示真彩色视频图像，可即时播放（VCR、VCD、DVD、LD）等视频信号；
（3）可实时转播广播电视、卫星电视及有线电视的视频即时播放；
（4）支持PLL、NTSC等各种制式，DVI、SDI、HDSDI、S-VIDEO、POSITE、VIDEO、YUV、RGB、TV、HDTV、CATV等各种视频信号
（5）具有电视画面上叠加文字信息，全景、特写、慢镜头、特技等效果的实时编辑和播放（需另外配置非线性编辑设备）
（6）具有同时播放左右不同比例的画面及文字的功能。
（7）有图文锁定功能，需要修改图文时，可先锁定，屏上无修改操作痕迹。
（8）可以满足现场转播的使用要求，播放现场摄像机的摄像信号，预留2路以上摄像机输入接口；
（9）可播放来自各种设备的视频信号，并能随时切换不同的视频源，8路视频源可通过音视频矩阵同时监控与切换，并可对视频画面进行缩小或放大操作。
（10）可播放广告信息（文字、视频广告、FLASH及电脑播放的图片、视频信号）。
2.2、播放计算机信息功能
（11）显示各种计算机信息、图形、图像及二、三维计算机动画并叠加文字;
（12）可播放不同格式的图形、图像文件。
如：
BMP、TGA、TE*T、GIF等;
（13）可播放多种文字的各种字体、字形和不同的文字信息，还能实现单行左移、多行上移、左右拉、上下推、翻页、移动、旋转、缩放、闪烁等十余种显示功能，可以输入西班牙文、法文、德文、希腊文、日文及文等不同的国家文字;
（14）能播放用ANIMATORPRO、3DStudio等软件制作的二、三维动画，并支持用压缩卡采集的AVI信号，软件包具有方便的界面接口，丰富的材料库，形体库和先进的渲染技术，能制作高质量的三维动画，使广告创意成为逼真的现实
（15）播出系统配有多媒体软件，可以灵活输入及播出多种信息
（16）有多种播出方式，如单/多行平移、单/多行上/下移、左/右拉、上/下拉、旋转、无极缩放等
（17）主要时事新闻的编辑与播放，并有多种字体供选择
（18）重要通告广告信息的即时发布。
三、控制系统
在整个系统中计算机通过发送卡到屏幕上的接收卡控制着LED显示屏，通过专用的控制软件，它们可以自动运行一个不断循环的程序，根据给定的节目单去服务器上取得相关的显示数据，也可以人工干预，产生屏幕上的显示效果。
屏幕上像素和屏幕控制机显示器相应区域上像素一一对应，直接映射。
同时计算机还负责制作动画、文字，录入图片，并将数据存放到服务器上，供其它工作站共享。
在外接了扫描仪、打印机后也能将多种信息用打印机打印出来，如彩色效果图片、业务报告等；
操作员经过该工作站还可以控制：
屏幕系统播出容的编排；屏幕系统显示效果的设置；人工消息的录入；显示屏系统数据库的日常维护；可通过网络技术远程控制并实时发布信息；可通过系统控制机控制显示屏并实时反映显示屏出现的各种故障，如过压、欠压、过流、温度、火警报警等。
可通过系统控制机控制视频切换矩阵，用来选择不同的视频源节目；
3.1、重要特性：
显示屏控制系统专为高端LED显示屏设计，具备如下重要特性：
●可稳定控制超大型显示屏，不黑屏、不抖动、不抽帧；
●支持现场逐点亮度色度校正（无需特殊驱动芯片），保证显示屏的图像显示品质；
●可实时监视控制系统每一个环节的故障（包括控制器、分配器、扫描板）；
●加装监控板，可实时监测每一个箱体的温度；
●加装监控板，可实时监测每一个箱体的湿度；
●加装监控板，可实时监测每一个箱体的烟雾；
●加装监控板，可实时监测每一个箱体的风机转速；（需直流带脉冲输出的风扇）
●加装监控板，可实时监测每一个箱体开关电源的输出电压；
●加装监控板，可实时监测每一颗LED的开路和短路故障；（需带单点检测功能的驱动IC）
●一级起辉、16bit灰度，令显示屏的图像无比细腻；
●依据外界环境亮度自适应调节屏体亮度；
●支持远程开关显示屏电源，支持定时开关显示屏电源；
●支持带电流增益的驱动芯片（MBI5036）、支持PWM自解码芯片（MBI5042、MBI5030）；
●支持时间限制性授权，帮助您分担回款压力；
●支持低电压输入（工作电压可以低至4.0V），配合模块设计,可以显著降低显示屏功耗及热量，延长显示屏寿命；
3.2、基本性能：
●单控制器支持最高分辨率1024*800
●配合RadiantImaging的PM-LED校正系统，可实现逐点亮度色度校正；
●配合诺瓦科技的NovaCLB2009校正系统，可以实现逐点亮度校正；
●60帧/秒的换帧频率，不抽帧；
●16位灰度级显示，使显示屏呈现无比细腻的灰阶；
3.3、主要部件：
Nova显示屏控制系统主要由三个部分构成：
控制器、模组控制板。
控制器 分配器 扫描板
3.4、超大显示屏解决方案：
●系统采用DVI级联方式，单路DVI支持最大分辨率高达1680*1050；
●通过NovaLCT2009设置，每一台级联控制器可以从DVI画面中任意位置开窗显示；
●对于分辨率大于1680*1050的显示屏，可以配合使用视频分割器或多DVI输出显卡；
3.5、播放软件NovaMini：
NovaMini2009是一套专用于LED显示屏的单机版导播系统，可用于清单的编排，播放以及消息字幕的播放。
具有以下重要特性：
●支持开机自启动和自动播放指定清单；
●支持清单编辑功能；
●支持播放日志保存功能；
●支持清单媒体缩略图显示，使清单容更加直观；
●支持多种模式的播放：
循环播放、顺序播放、单文件播放、单文件循环播放；
●支持播放消息字幕；
3.6、逐点校正系统NovaCLB：
诺瓦逐点校正系统NovaCLB配合Nova控制系统使用，旨在解决LED全彩屏亮度不一致性。
系统支持"生产线单箱体逐点校正”和"现场全屏逐点校正”两种模式，能显著改善LED屏均匀性。
系统由以下几个部分组成：
●NovaCLB校正软件；
●单反相机机身；
●专用配套镜头；
●无线通信装置；
●大型三脚架；
●其它光学零配件。
本项目使用的校正技术优势：
Ø使用的控制器搭配美国RI专业校正设备，实现专业校正。
Ø支持逐点亮度校正、色度校正。
Ø亮度校正损失小、色度校正不影响色域围。
Ø带载点数多（静态和扫描达到128×128点）。
Ø闭环校正，自动化程度高，校正效率高。
Ø支持工厂黑房箱体校正和现场整屏校正。
Ø支持从小模块到整屏的任何尺寸的LED屏校正。
Ø支持弧形屏校正。
Ø系统可靠性高。
通过模块调校软件，对单个模块的亮度信息和颜色信息进行整体调校，通过现场人员眼睛的观看，确定调校效果，记录调校数据到显示模块上和公司数据库，实现快速简单维护。
每个LED显示屏由很多个显示单元以及成千上万颗LED灯构成，三种颜色LED灯组合成为一个像素.由于LED的离散性,同一种颜色每颗LED的亮度都不同，导致其每个像素的亮度有很大的差异。
在同档同批筛选后的产品中，最亮和最暗LED之间的亮度差有时甚至能高达10%～15%。
不进行修正将影响到整屏亮度一致性。
为弥补这种差异满足屏幕的观看效果，必须采用单点亮度校正技术，即通过调整流入每个LED的电流来控制像素亮度。
最终实现整屏一致的亮度。
单点校正工作是从显示单元组装完成后开始的，通过光感照相设备测量每颗LED的亮度，指定整个系统中亮度值最暗的像素为基本LED点，其他所有像素均与其进行对比，改变输入电流实现改变亮度，同时达到整屏亮度一致目的。
如下图：
图为单点亮度校正前
其中*轴为LED，y轴为以mcd表示的LED亮度和以mA表示的LED驱动电流值。
在未进行点校正前，所测得的面板中每个LED之间的亮度差可高达±8%。
这样大
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