DLP大屏幕拼接显示墙系统设计方案.docx
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DLP大屏幕拼接显示墙系统设计方案
DLP大屏幕拼接
显示墙系统设计方案
目录
第一部分DLP大屏幕拼接显示系统1
1系统概述1
1.1需求分析1
1.2设备选择标准2
1.3设计思路3
2系统组成4
3系统功能5
4系统显示模式7
5主要设备性能和指标10
5.1Visionpro®C-DGS60X2+显示单元10
5.2Digicom®1000＋多屏处理器系统12
5.3VWAS大屏幕控制管理系统软件14
5.4信号切换矩阵和RGB接口17
5.4.1RGB矩阵器切换器17
5.4.2视频矩阵切换器18
5.4.3RGB接口19
第二部分DLP大屏幕PGMII中央控制系统20
1系统概述20
2系统功能20
3主要设备性能和指标20
3.1编程主控机CR-PGMII20
3.2无线彩色触摸屏ST-7600C21
3.3单向无线接收器CR-RFA23
第三部分工程投资24
第一部分DLP大屏幕拼接显示系统
1系统概述
1.1需求分析
随着自动化和信息技术的飞速发展，监控中心对信息显示的要求越来越高，其中大屏幕显示系统作为集中信息显示的交流平台，可以将各种监控系统的计算机图、文信息和视频信号等进行集中显示，在实时调度、会商、决策及信息反馈等方面都起到了重要作用。
为了满足监控中心集中信息显示的要求，需要建立DLP大屏幕显示系统。
并有以下需求：
（1）可靠性高，安全性高，操纵灵活，容易扩展，方便整合
采用先进的技术和系统结构，提高系统可靠性和安全性，不能对其他子系统造成安全影响和环境影响。
减少故障带来的影响；提供冗余配置，具备模块设计，具备扩展能力；采用统一的控制管理系统，可以灵活操作，同时提供二次开发接口，方便和其他系统进行整合。
图1-1集中信息监控系统结构图
（2）图像显示效果清晰稳定
图像显示效果清晰，屏幕亮度高显示均匀，色彩还原真实，图像失真小，显示稳定性高，使用寿命长，能满足7×24小时长期连续显示的要求。
（3）各种显示信号的接入能力
能够显示Windows、UNIX、Linux等主流操作系统的计算机图像信号，能够显示PAL/NTSC/SECAM/1080p/1080i/720p等各种视频信号，通过网络途径，可以实现网络信号显示、高分辨率应用画面和视频图像的显示。
（4）统一显示和功能分区显示
整个显示系统可作为统一显示平台整屏各种信号，如显示欢迎辞等。
同时，可分为多个功能区，各功能区将按照职能需要显示各种信号。
（5）统一管理和分区独立管理
整个显示系统可作为统一平台进行管理，如在全屏任意位置调用任意信号显示等。
同时，各功能区可独立管理，如对所在区域进行开关机、在该区域内调用显示信号等。
（6）输入信号扩展能力
整个显示系统对输入信号数量留有一定的余地，日后能够扩展信号接入能力。
1.2设备选择标准
1）企业质量体系认证
◆国际认证和执行标准的名称
GB/T19001-2000《大屏幕拼接显示系统的生产和服务》
ISO9001：
2002质量体系标准
2）产品认证和执行标准
◆国际认证和执行标准
CE欧洲统一标准机芯、多屏幕拼接墙电磁兼容性认证
CE欧洲统一标准机芯、多屏幕拼接墙安全认证
EMC：
EN55022；EN55024；EN61000-3-2；EN61000-3-3
LVD：
EN60950
◆国家认证和执行标准
中国国家强制性产品认证（3C认证）多屏幕拼接墙
GB4943--2001《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》
GB9254--1998《信息技术设备无线电骚扰限值和测量方法》
GB17625.1--2003《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值
GB/T 10239-1994彩色电视广播接收机总技术条件
GB/T 15859-1995视听、视频系统中设备互连的优选配接值
GB0260--96电力设施抗震设计规范
GBJ11--2001建筑抗震设计规范
GB/9313--95数字电子计算机用显示设备通用技术条件
GB/T6882--1986声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法
GB/4943--1995信息技术设备（包括电气事务设备）的安全
GB/T9813--2000微型计算机通用规范
GB/T9313--1995数字电子计算机用阴极射线管显示设备通用技术条件
GB/191—2000包装储运图示标志
1.3设计思路
本系统设计重点考虑以下几方面：
（1）系统的先进实用性
本方案采用设备厂商全套产品，使用最新的DLP显示技术；投影单元具有数字色彩调整技术、系统软件控制等先进技术的产品，从而保证产品的高质量。
（2）系统的安全可靠性
系统充分满足国家有关标准、规范，并参照国际通用规范进行设计。
系统在建设、运行、产品质量、售后服务及培训等方面保证安全、可靠、及时。
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。
（3）系统美观大方
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。
（4）系统的可扩展性
符合国内和国际有关标准，采用模块结构，确保系统的可扩展性和兼容性，系统采用一体化投影箱体，扩容方便。
扩容时仅需增加投影单元个数和图形卡数量，在软件上进行重新设置即可。
（5）系统开放性
系统的通讯协议向用户开放，使用户系统能更好的与本系统融合。
系统具有二次开发接口，满足用户维护软件、开发新的应用软件的需求。
利用此接口，大屏幕控制系统可向用户综合管理系统开放，完成用户指定的特殊功能需求。
（6）维护方便性
当需要增加新的应用系统时，只需将相应的应用系统连入网络和即可完成新系统在大屏幕上的显示。
每个投影单元均采用模块化设计，可方便的进行维护。
2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）Visionpro®C2系列60”2×2DLP™显示单元拼接墙体
2）Digicom®1004+多屏处理器系统
3）显示墙应用管理系统（VWAS）软件等
图2-1DLP大屏幕显示系统结构图
本方案提供的大屏幕显示系统拼接墙由4套60”Visionpro®XGADLP一体化显示单元。
以2（行）×2（列）的方式拼接而成。
规格如下：
单屏面积：
1220mm（宽）×915mm（高）≈1.12m²
整屏面积：
1220mm（宽）×2×915mm（高）×2
=2440mm（宽）×1830mm（高）
≈4.47m²
箱体厚度：
750mm
墙体外观示意图如下：
图2-2大屏幕显示墙体外观示意图
3系统功能
VTRON会根据现场使用环境、显示信号特点和数量，以及对显示管理功能要求等，结合多年积累的近2000项工程设计和实施经验，为您提供整套安全可靠的DLP大屏幕显示系统。
并且，VTRON具备完全自主的功能定制开发能力来满足您多样化的需求。
整个DLP大屏幕显示系统由4套60”的VisionproC-DGS60X2+投影单元、1套Digicom1004+多屏处理器以及VWAS控制管理软件等组成。
整套系统采用最新一代的DLP数字光处理技术，所有设备均采用模块化的设计，对显示信号的直通接入冗余显示方案，以及分布式信号处理技术，最大程度的提升了整体DLP大屏幕显示系统的可靠性和安全性，并具备良好的显示信号数量的扩展能力。
显示单元组成的显示墙体和工业控制结构的处理器均通过了权威部门的安全认证，不会对环境和其他设备造成任何的安全影响。
Visionpro®显示单元组成的墙体可以显示来自处理器的输出信号，也可以显示直通输入信号的能力，本系统可以提供4路RGB信号，4路视频信号的直通输入能力，并且可以通过选件板扩充直通输入信号数量的扩展能力。
采用美国TI公司开发的最新的DMD芯片技术，以及VTRON独有的专利GUCS复合屏幕，使整个屏幕拼接后光洁平整，不变形，防反光，无论在亮度、对比度、清晰度方面，都代表了世界最高水平。
Digicom®1004+多屏处理器可以提供4个Visionpro®显示单元的输出驱动能力。
本多屏处理器采用开放式模块化结构，可以将所有图像通道输出的画面拼合成为一个高分辨率无缝单一逻辑屏。
活动视频信号、RGB信号和来自网络的计算机画面等，各类图/文信息均可在此高分辨率逻辑桌面上以开窗口的方式在任意位置，以任意大小显示。
通过Video输入接口板和RGB接口板，可以灵活配置显示墙的输入信号数量。
通过千兆网络接口，支持多个Ethernet网络连接，使用VTRON自主研发的VLinkExpress网络显示软件，轻松将多个网络计算机的信号在大屏幕显示墙上进行显示，超高分辨率图形的全屏显示。
通过X-Window显示方式，可以实现跨操作系统平台的显示。
本套大屏幕显示系统能够显示Windows、Linux和UNIX等主流操作系统计算机的RGB信号，支持分辨率可以从640×480到1600×1200，总数量为4路模拟RGB或数字RGB信号，可以通过RGB选件板扩展输入RGB信号的数量。
本系统还能够支持全制式复合视频信号，如PAL/NTSC/SECAM/1080p/1080i/720p等各种制式，总数量为4路复合视频信号，可以通过视频选件板扩展输入视频信号的数量。
支持多路VLinkExpress的网络显示信号。
通过VWAS控制软件对所有显示信号和显示模式进行各种灵活控制，可以进行单屏显示、跨屏显示、分区显示和整屏显示，支持多用户操作和管理，可以在大屏幕任意位置显示Digicom1004+处理器的各种输入信号，包括视频信号、RGB信号和网络信号，并且可以进行无级缩放和窗口叠加操作；也可以个根据用户的需要设定不同的显示区域，并在显示区域内指定显示各种信号；同时可以在大屏幕虚拟显示界面中预览和同步显示输入到大屏幕系统的各种信号画面。
通过VWAS控制软件，可以预先设定多组显示模式和显示预案，随时提供调用。
另外，外部视频输入信号可以通过视频矩阵进行输入输出的切换控制，外部RGB输入信号可以通过RGB换矩阵进行输入输出的切换控制。
VWAS可以对包括各种信号源、矩阵、摄像机云台及镜头控制器、多功能设备等外围设备进行统一管理和联动，所有的操作都可以通过VWAS控制软件通过人性化的图形界面进行统一控制。
4系统显示模式
DLP大屏幕显示系统可以完成各种显示模式，用以显示用户的各种输入信号。
具体模式可根据用户需要进行制定。
1）全屏显示，高分辨率应用
全墙在Digicom®1004+多屏处理器的驱动下形成一个超高分辨率的统一显示平台，既可以全墙显示超高分辨率的大型完整的网络图形GIS、GPS，也可以在兄弟单位和上级领导来参观学习时方便快捷的实现显示标语、欢迎词或高分辨率的演示图片，各种信号以窗口形式显示，并可以在全墙范围内任意缩放、跨屏漫游。
2×2全墙分辨率为：
（1024×2）（768×2）=2048×1536
图4-1全屏显示模式
图4-2全墙高分辨图片显示模式
2）多路视频信号显示
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Visionpro®显示单元或者Digicom®多屏处理器，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。
图4-3视频信号显示
3）RGB信号显示
独立的RGB信号可以通过Visionpro®显示单元内置的图像处理器或者Digicom®多屏处理器采集处理后以窗口的形式在投影显示墙上快速显示；并且显示窗口可以任意缩放、跨屏移动、叠加或全屏显示等。
VTRON独有的快速RGB显示技术是VTRON专门针对RGB信号显示而研发的先进技术，通过此技术使RGB信号可以快速实时显示，并且做到显示速度不受显示窗口大小的影响，属业界内领先的专利显示技术。
图4-4RGB信号显示
4）网络信号的显示
本系统中采用了VTRON独有自主研发的网络抓屏技术——网络直通车（VlinkExpress），使网络信号的显示达到实时。
通过网络方式连接，可以同时显示多个网络电脑信号图像，信号显示更加灵活方便，网络上的电脑图像可在大屏幕上任意位置、任意比例快速显示；各种计算机工作站数量没有限制，今后的扩容只需将要上墙显示的计算机联入网络即可。
网络图像可以与视频和RGB窗口同时显示在拼接墙上，并且网络信号图像显示的数量与视频和RGB显示数量无关。
通过VSE虚屏软件，2×2拼接显示墙系统支持用户网上工作站运行最高分辨率为（1024×2）（768×2）=2048×1536的高分辨率显示应用。
用户的各种应用系统均可通过网络传输的虚屏方式，把该应用的高分辨率图像输出显示在大屏幕上。
图4-5网络信号显示
5）各类信号混合显示
视频信号、RGB信号、处理器应用、网络计算机信号均可同时在大屏幕上以各自方式显示，互不干扰。
或者把大屏幕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，实现对大屏幕显示系统的自动化管理。
图4-6混合信号显示
以上几种显示模式图只是实际应用中的几种类型，在实际使用中可以根据用户的需求设计相应的显示模式。
5主要设备性能和指标
5.1Visionpro®C-DGS60X2+显示单元
显示单元作为整个大屏幕系统成像的核心部分，其最终显示效果和功能决定了整个大屏幕系统的成败，为此结合本项目的应用特点和整个空间布局，采用了VTRON公司的Visionpro®C-DGS60X2+显示单元，该显示单元采用了1次反射封闭式箱体结构，主要由VCL－X2＋投影机芯、显示单元箱体、GUCS屏幕、显示单元底座及配套连接电缆等组成。
同时整个显示单元具备将处理器和直通接口输入信号显示的能力，通过DLP™处理技术，用光学的原理在屏幕上进行投影成像。
投影单元的分辨率为1024×768，显示单元能够同时显示多屏处理器信号、1路独立计算机信号、1路全制式复合视频信号。
图5-1显示单元示意图
Visionpro®C2系列显示单元具有以下特点：
1）性能优异的投影机芯
2）数字色彩调整电路
3）极致色彩™（BrilliantColor™）技术
4）“画面锐利清晰”ISV视频处理技术
5）高增益、超高对比度、不反光、不变形的专利屏幕技术（GUCS）
6）一体化箱体设计
7）六轴精密调整机架专利技术等等
VTRONVisionpro®C-DGS60X2+显示单元的标准配置的主要技术指标：
总体
显示模式
单片，0.7〞DMDTM12°LVDS
分辨率
1024×768
投影机芯亮度
900ANSI流明
对比度比值
1700:
1
显示色深
12bit
亮度均匀性
从中心到边缘达95%以上
屏幕类型及增益
GUCS多层复合屏幕，增益3.7±0.5
视角
水平：
＞=160°
垂直：
＞=80°
拼接缝隙
小于0.5mm
输入
模拟RGB
端子
1通道，BNC×5（RGBHV）
信号
图像
0.7Vp-p/75Ω
同步
TTL（标准+/-）
数字RGB
端子
2通道，DVI格式
信号
TMDS（1个DVI—I，1个DVI-D）
视频
端子
3通道，BNC
信号
1路高清视频信号，可复用为1路S-Video，或者2路复合视频输入接口
输出
数字RGB
端子
1通道，DVI格式
信号
TMDS（DVI-D）
扫描频率
水平
15~120KHz
垂直
24~120Hz
点时钟
25~200MHz
控制信号
RS232C
D-Sub-9PinMale
RS-485
D-Sub-9PinFemale
D-Sub-9PinMale
显示器件
寿命
大于100,000小时
光源
类型
超高压水银灯泡100W/120W
寿命
平均大于10000/6000小时
电源
电源电压
AC100-240V（自适应）
电源频率
50/60Hz
功耗
240W
工作条件
温度
0°Cto40°C
湿度
20%to80%不冷凝
平均无故障时间（MTBF）
大于30,000小时
重量
97kg
尺寸A×B×C×H（mm）
1220×915×750×1235
图5-2显示单元外观示意图
5.2Digicom®1000＋多屏处理器系统
Digicom1000+多屏处理器是VTRON公司针对小规模多屏拼接系统应用市场，全新推出的经济适用型专业多屏图像处理器。
该系列产品适用于各行各业的监控中心、指挥中心、调度中心、运维中心、数据中心、会议室……等各种环境。
Digicom1000+多屏处理器可以提供高分辨率显示环境，使活动视频信号、RGB信号和来自网络的计算机信号等各种可视信号源在高清晰多屏拼接显示墙上完美重现。
Digicom1000＋系列多屏处理器具有如下的特点：
全屏单一逻辑屏显示能力
动态视频显示能力
动态独立计算机图像传输显示能力
高速信号显示性能
跨多操作平台显示
多重安全保护
Digicom®1004+多屏处理器主要技术参数：
操作系统
操作系统
WINDOWSXPPRO+SP2
图形界面
WindowsGUI
CPU卡
CPU
IntelP4C2.8G或P4E3.0G以上
内存
2×DDR400/512MB
以太网接口
1个10M/100M/100M网口
驱动器
硬盘
2，IDE接口，7200转，80G
光驱
1，16XDVD
图形显示卡
输出通道数
每卡支持2路输出
输出通道分辨率
640×480－1600×1200
色深
16bit、32bit
刷新频率
60Hz
连接器
LFH59
转接线
LFH59转DVI－I（数字）
LFH59转HD－15（模拟）
Video矩阵卡
输入信号数量
4路
信号格式
CVBS最多可以支持8路输入/输出
信号制式
PAL/NTSC
连接器类型
64-pin接口
信号幅度
0.5Vpp~2.0Vpp
RGB输入卡
（可选件）
输入信号数量
0路
信号格式
TMDS（数字）
RGBHV、RGBS、RGsB（模拟）
分辨率范围
640×480~1600×1200
刷新频率
60~85Hz
色深
24bit
连接器
DVI-I/HD15
电源
类型
单电源
输入
100V~240VAC,47~63Hz,10.0Amax
输出功率
400W
风扇
数量
单散热风扇
工作条件
工作温度
0℃～40℃
贮存温度
-20℃～80℃
相对湿度
20%～80%不冷凝
认证标准
CCC（GB4943-2001CLASSA、GB17625CLASSA、GB9254CLASSA）；CE（EN60950，EN55022EN61000、EN55024）
5.3VWAS大屏幕控制管理系统软件
VTRON大屏幕控制管理系统（VWAS）是VTRON大屏幕显示系统专用管理系统。
通过VWAS管理软件，可以实现对VTRON大屏幕显示系统的硬件、信号、显示等进行方便、多点的管理和控制。
VWAS基于Windows2000/XP操作系统及网络Server/Client架构，支持TCP/IP网络协议、串口控制协议。
VWAS完全以VTRON大屏幕显示系统的系统结构为基础进行开发，对大屏幕各组件如显示单元、多屏处理器系统、矩阵等设备进行最方便、实时的控制。
VWAS完全采用中文控制界面，支持菜单管理，优化操作过程，通过单一界面即可实现所有的管理控制功能。
VWAS提供完善的多用户管理，配合多点控制功能，用户可以在局域网内任意控制电脑上实现分区域、多级别的管理。
图5-3VWAS管理软件界面
5.3.1.1VWAS的系统结构
VWAS采用模块化的系统架构，分为服务器端和客户端部分：
（1）VWAS服务器端
包括VWAS服务程序、多串口并发访问程序、中控设备代理程序等，主要负责各种资源的管理、用户认证和客户端管理，同时接受管理控制信息，并按照系统设置，向各设备发送可识别的控制代码，协调各设备共同工作。
VWAS服务器端安装在专用的控制电脑上，控制电脑通过以太网络及串行通讯网络和VWAS客户端、多屏处理器系统、显示单元、矩阵系统、中控系统等进行通讯。
（2）VWAS客户端
VWAS客户端提供认证客户端，以及控制界面并接受控制操作。
VWAS客户端可以安装在和服务器端同一台控制计算机上，也可以安装在和VWAS服务器端同一局域网内的Windows2000/XP计算机上，可作为各功能分区独立的控制平台。
图5-4VWAS系统架构示意图
5.3.1.2VWAS的管理控制功能
通过VWAS可以实现大屏幕管理控制的各种功能：
1）用户管理
包括用户资料数据库的管理，提供各客户端的用户认证过程、授权控制等。
2）设备管理
显示系统内如显示器、矩阵等，可通过VWAS对其进行各种设置，从而控制这些设备。
3）信号源管理
用于管理在大屏幕上显示的各种视频信号、计算机信号、网络显示信号的相关信息，包括来源、信号特点、信号路由等。
4）信号源预览和本地回显
用户可在调用信号源开窗之前先对其进行预览，确认该信号源，将信号源在拼墙上显示同时，在控制软件的虚拟窗口中同时显示该信号源内容（可选）。
5）窗口管理
通过拖放等方式，将信号源在大屏幕上以窗口的方式显示出来，每个窗口在VWAS界面的虚拟屏上以方框表示，操作员可以通过操作方框的方式来管理正在显示的窗口，如拖放、放大缩小、关闭等操作。
6）投影机管理
在VWAS的虚拟屏上实现对大屏幕各个单元或者全部单元的投影机机进行开/关机操作，或者管理投影机的显示模式等。
7）模式和预案管理
通过VWAS，可以把各种显示信号的组合定义成模式，操作员可以按照需要，随时调用模式，可以快速实现各种显示组合之间的切换；操作员还可以把各种显示窗口或者显示模式定义成预案，可以让VWAS定时自动地调用各种模式或者信号源显示，不需要人工干预（例如设定系统自动开机、自动进入待机状态等等）。
8）快捷键调用功能
可通过快捷键调用模式和预案。
9）网络信号源在线状态检测（可选）：
可实时检测信号源的在线状态，方便用户识别。
10）与中控设备无缝连接
我们的系统可与中控设备无缝连接，无需进行开发，即联即用。
11）外围显示设备（PDP、CRT等）统一控制界面定制（可选），方便外围显示设备的信号调用。
5.4信号切换矩阵和RGB接口
在本方案中我单位采用VTRON公司的矩阵器和RGB接口来分配各种信号源，使用户端信号源可以通过大屏幕处理器开窗显示或直接在投影单元上直通显示。
5.4.1RGB矩阵器切换器
SRAK0808RGB矩阵切换器是宽带、带控制键盘的08x
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