室外LED大屏幕施工方案.docx

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室外LED大屏幕施工方案

室外LED大屏幕施工方案

##市体育场升级改造工程

LED屏幕施工专项方案

建设单位：

##市文化广播电视和旅游局

设计单位：

##公司

监理单位：

##公司

施工单位：

##公司

表施工组织设计/（专项）施工方案报审表

工程名称

##市体育场升级改造工程

编号

致：

##公司（项目监理机构）

我方已完成##市体育场升级改造工程工程施工组织设计/（专项）施工方案的编制，请予以审查。

附：

□施工组织设计

专项施工方案（LED屏幕施工专项方案）

□施工方案

施工项目经理部（盖章）

项目经理（签字）

年月日

审查意见：

监理工程师（签字）

年月日

审核意见：

项目监理机构（盖章）

总监理工程师（签字、加盖执业印章）

年月日

审批意见（仅对超过一定规模的危险性较大分部分项工程专项方案）：

建设单位（盖章）

建设单位代表（签字）

年月日

第一章技术方案

项目内容

本项目包括体育场显示屏组、控制室内的视频切换和传输控制系统。

从工作界面上划分，工程分为显示屏、视频控制二个部分。

工程范围

本项目的工程范围如下：

（1）LED箱体单元、显示屏控制系统、智能供电系统、散热系统、安装结构等设备的运输、安装、调试和运行；

（2）视频切换控制设备与体育场内显示屏的接驳和联调；

（3）大屏幕系统与计算机网络的通信连接；

（4）大屏幕的结构、装饰的安装调试；

（5）大屏幕所必需的电力电缆及信号电缆等辅助设施和材料；

（6）其他没有规定但对完成工程必需的材料、设备和工作；

（7）大屏幕系统和视频切换控制设备操作培训。

工程条件

针对体育场，结合##市本地的气候特点，方案在设计时还需将以下因素考虑在内：

温度：

-20℃~50℃

相对湿度：

10%~98%RH

灰尘：

现场灰尘量较大

腐蚀：

设备易遭受环境腐蚀或污染

电磁干扰：

现场大功率设备较多，电磁环境较为复杂

易于维护：

出现问题时能够快速更换和维修

设计依据

标准号

标准名称

SJ/T104636-93

《电子测量仪器包装、标志、存储要求》

JDJ16-83

《建筑电气设计技术技术规程》

JGJ/TT16—92

《民用建筑电气设计规范》

GBF16-87

《建筑设计防炎规范》

GB50169-92

《电气装置安装工程及验收规范》

GB1245-87

《电气装置暗装用面板、调整板和接线盒》

GB50169-93

《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

GB50174-93

《计算机机房设计规范》

GB50054-95

《低压配电设计规范》

GB50034-95

《工业企业照明设计规范》

CECS72：

97

《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

DBJ08-47-95

《智能建筑标准》

GB191-90

《包装、储存、图示标志》

GB2421

《电工电子产品基本环境实验规则总则》

GB2421

《电工电子产品基本环境实验规则名称术语》

《电工电子产品基本环境实验规则低温试验方法》

《电工电子产品基本环境实验规则高温试验方法》

GB8898-98

《电网电源供电的家庭和类似一般用途的电了及有关设备的安全要求》

GB9366-88

《计算机站场地安全要求》

GBJ65-88

《工业与民用电力装置的接地设计规范》

CECS79-85

《建筑及建筑群中布线工程设计规范》

GBJ79-85

《工业企业通信接地设计规范》

EZA-T4A-568

《民用建筑线缆标准》

SDJ8-98

《电力设备接地技术规范》

ST/T30003-93

《电子计算机机房设计及验收规范》

光及有关电磁辐射的量和单位

GB4943-95

信息技术设备的量和单位

GB6388-86

运输包装收发货标志

电子测量仪器振动实验

电子测量仪器运输实验

电子测量仪器质量检测规则

GB11463-89

电子测量仪器可靠性实验

设计原则

本小节将从可靠性、先进性、合理性、实用性、节能等方面阐述应标方案的设计原则。

可靠性

LED加工工艺中焊接温度对LED芯片的损伤最大，精确控制焊接时间和焊接温度对表贴三合一产品的稳定性有着至关重要的作用。

将表贴三合一器件焊接到电路板的过程称为二次焊接，其二次焊接一般温度超过240℃，在如此高温下对LED芯片的影响是非常大的，表贴三合一器件的引脚与芯片的距离很短，要保证焊接过程在温度还未传导到芯片时已经完成，焊接时间必须控制的非常精确，这个过程中焊接时间过短容易产生虚焊，焊接时间过长会损伤芯片，所以控制难度较大。

本公司的表贴三合一生产线由全自动焊膏印刷机、全自动贴片机、全自动回流焊机等国际一流的自动化设备组成，焊接过程无人工干预，极大的提高了产品的可靠性，降低屏幕的维修概率，为用户节约大量的后期维护成本。

先进性

（1）全屏幕一致化校正技术：

解决显示屏的均匀性问题，实现每一个发光基色的亮度、色彩独立调节，消除显示时的亮度、色彩偏差，确保整屏色彩、亮度的均匀性、一致性。

（2）高精度显示灰度控制技术：

16bit数据处理能力，单色具有65536级的灰度控制能力，使显示图像清晰、细腻，色彩过渡更柔和、更丰富逼真。

（3）全屏幕颜色测量与控制技术：

消除显示屏由于器件色度偏差带来的显示复合颜色不均匀性，在白色场及所有颜色上都实现的显示均匀性，提高显示质量。

（4）LED现场校正技术：

针对LED显示屏经过一定使用周期后，LED器件衰减特性引起显示质量下降问题，采用现场校调处理技术，每经过一定使用周期采集显示屏各基色参数变化信息，对显示屏进行一致化校正处理，使显示屏清晰、均匀、色彩鲜艳如初，白场完美。

现场校正技术快速、便捷，可以保证显示屏在整个寿命周期内始终运行在高质量显示状态。

（5）双向（双路）热备份技术：

提供双向（双路）数据通道，当任一通道出现一处或多处故障时，另一通道在一帧画面内自动接入，保证显示屏可以完全无间断正常显示，且系统将故障点位置回传于主控系统，增强显示系统的可靠性。

本功能实际具有双机热备份的能力，如果提供双信号源输入，可进行实时的热切换。

如果任一视频源出现故障，不影响系统的正常显示。

（6）静音技术：

针对体育场馆中某些赛事对环境噪音的限制，产品采用无风扇设计，箱体、屏体均采用自然散热方式，充分考虑发热量、导热体、通风线路之间的关系，科学设计风道，增大冷热空气交换效率，在满足屏体散热要求的前提下，最大限度的降低噪音，选用静音开关电源，防止对比赛产生干扰。

（7）综合散热技术：

针对本项目对产品的技术要求，结合产品的使用环境，本公司专门定制了优质的大管芯表贴三合一LED发光器件，和常规产品相比，在同等亮度下，驱动电流大幅降低，发热量远低于同类常规产品，系统的可靠性也相应提高，发光器件衰减周期也得以延长，有利于增加产品的使用年限。

合理性

该设计原则涵盖整个设计施工过程，主要体现于方案优化设计、使各类资源发挥最大效能，体现环保节能理念，系统设计是否符合客观规律，实验材料、实验数据、实验结果是否可靠等。

（1）系统配置从实际需求出发，配合本公司提供的整体技术方案，各类资源能最大化地发挥效能，选择材料即不保守、也不浪费，能做到物尽其用。

（2）所有实验材料、技术参数、实验数据、实验结果都经过大量的测试和认证，符合实际，结果真实可靠。

（3）产品设计充分考虑环保和节能理念，将视觉效果与环保节能充分结合，即保持了显示屏的视觉效果，又降能节排、有效减少光污染。

显示屏采用独特散热结构，有效降功耗，提高维护和控制和便利性，节约使用和维护成本。

（4）采用优质高效带PFC功能的开关电源，功率因数高达90%以上，有效减少开关机时对现有电网的冲击。

（5）关键零部件采用全球高端的元器件，逻辑控制器、IC等器件均采用国际高端品牌。

（6）所有产品均经过国家级检测中心检测，并提供相应检测报告。

实用性

采用系统化的设计思想，将显示屏系统与应用领域相结合，并提供与之相应的控制方式和应用软件，同时，对通用系统中的各子系统针对该领域进行精简或扩充，使显示屏系统功能完全满足现场需要，同时提供标准视频接口，能够与其他信息发布系统无缝衔接。

节能

节能的思想贯穿整个系统设计过程，本公司的LED显示屏系统从LED发光器件的选择、驱动IC的使用、电路板的设计和优化、控制系统的亮度自适应调节的等级、开关电源的转换效率、电源线的规格和长度等方方面面的细节上都充分考虑了节能因素，因此能够最大限度的为用户节省运行成本。

显示屏组设计方案

主要材料说明

LED发光管

CREEP5（黑灯）规格表贴三合一发光管。

发光管亮度：

红250～350mcd

绿600～700mcd

蓝100～150mcd

和常规产品相比，在同等亮度下，CREEP5（黑灯）的发光管驱动电流大幅降低，发热量远低于同类常规产品，系统的可靠性也相应提高，有利于增加产品的使用年限。

开关电源

采用明纬优质高效静音电源，带PFC功能，效率大于78%，功率因数大于95%，减少电源本身的功率损耗，发热量明显降低，减少对电网冲击及电网污染。

塑料套件

（1）塑料套件为自主研发设计，面罩表面喷涂专用黑色亚光涂料，具有防静电、防尘、抗紫外线的能力，喷涂工艺全部使用自动化设备完成，确保整屏面罩颜色的一致性，同时提高显示屏对比度。

（2）注塑材料底壳选用美国的GE503R，面罩选用GE943，含10%玻纤，阻燃特性达UL94V-0级别，另外添加紫外线吸收剂，耐候性能好，具有高强度，高刚性，耐高温等特性。

箱体

（1）箱体材料选用冷轧钢板。

（2）加工厂家拥有先进的设备和完善的生产工艺流程，产品通过国家的3C强制认证，部分产品已打入国际市场。

（3）箱体成型后，经除毛刺打磨光滑及喷涂的前期磷化处理后，进行快速烘干和静电喷涂，喷涂材料采用户外黑色沙纹无光粉末。

关键技术说明

逐点一致化校正技术

在LED生产、制造和使用的各个阶段，对LED的均匀一致性会产生不同的影响，同时LED驱动芯片片位与片位之间、片与片之间的电流输出均匀性差异也很大，增加了像素逐点亮度均匀性的复杂程度。

面积越大、解析度越高的显示屏，亮度均匀一致性问题就越难解决，这个问题会一直困扰着产品的整个使用周期，而且随着使用时间会越来越严重。

对面积比较小、总像素较少的显示屏，新制造时候可通过筛选LED元器件的方法得到缓解，但会增加成本。

当面积很大时很难通过筛选LED器件的方法来避免。

亮度均匀一致性不良通常会引起“花屏”现象，就象屏幕上蒙上一层沙尘，看上去屏幕不够干净，颜色不够纯洁，如果一致性问题严重的则会引起“马赛克”和“斑驳”现象，严重影响视觉效果。

采用逐点亮度一致化校正补偿技术，在白场情况下，彻底消除了LED显示屏的“马赛克”和“斑驳”现象，使图像清晰、细腻，色彩绚丽。

逐点亮度校正前示意图逐点亮度校正后示意图

逐点亮度一致化校正补偿技术，解决了显示屏的均匀性问题，实现每一个发光基色的亮度、色彩独立调节，消除显示时的亮度、色彩偏差，确保整屏色彩、亮度的均匀性、一致性。

（图1和图2为逐点校正的原理和流程图）

LED现场校正技术

显示屏安装高度、视角、超大面积、环境光线影响及现场遮挡物等现场情况都可能影响显示效果。

LED发光器件的半导体特性，使其存在离散性、衰减性，使显示质量下降，出现偏色、“马赛克”和“斑驳”现象。

而且每基色、每只器件的衰减并不同步，即使全球最好的LED器件，也会存在衰减。

采用LED现场校正技术，现场采集显示屏各基色参数变化信息，对显示屏进行一致化校正处理，使显示屏清晰、均匀、色彩鲜艳如初，白场完美，使显示屏始终维持在高质量显示状态。

希达LED现场校正技术不需要对显示系统和设备进行任何拆卸的情况下进行。

使显示屏在现场应用环境中达到完美的显示状态和显示效果、在整个寿命周期内始终维持高质量显示状态。

现场校正前现场校正后

120平方米P20户外显示屏校正前后对比

图1校正过程示意图

图2流程图

高精度显示灰度控制技术

解决显示灰度细化问题，灰度控制精度越高，视觉效果为图像越清晰、细腻。

该项技术使显示屏达到高清晰显示效果，可实现高速动画面真实复现。

在生产车间播放高清视频现场照片

本项目驱动IC采用台湾聚积MBI5024驱动芯片，亮度无损64级可调；控制系统采用专利校正扫描处理技术，信号处理能力达16bit以上，灰度等级达65536级以上，1/8恒流驱动下，刷新频率600Hz以上，静态恒流驱动，刷新率大于1200Hz，各种亮度情况下图像非常清晰、细腻。

亮度调节技术

控制系统具有手动调光、定时自动调光，自适应环境亮度自动调光功能。

确保不同使用环境情况下最佳亮度，避免光污染，节约能源。

自检技术

自检技术包括通讯检测、电源检测、温度监控、烟雾监控等几方面。

具有开机自检、定时自检、命令自检、LED显示屏的工作状态等多种自检功能。

自检时不影响正常显示，并能将自检结果自动上传至监控中心的控制计算机。

LED显示屏能自动在不影响显示的前提下检测自身的状态，并自动上传至控制计算机（按一定的时间间隔），在监控计算机上可实时看到LED显示屏的各种工作状态。

自检技术具有完善的保护、报警功能，能在发生过流（包括单个显示驱动电源）、过压、非法进入门开启、电源损坏、温度过高、驱动电路损坏、显示信息损坏等非正常情况时，能自动进行处理（一般是关闭显示），并向监控中心的控制计算机发出报警信息。

单点、模组亮色度调节技术

LED显示屏的维修是难免的，普通厂商产品维修时，换灯后很难做到新换灯与原灯的亮度、色度相同，造成亮色度不一致现象，直接影响显示效果。

亮色度调节技术可以方便、快捷地解决单点、模组的亮色度调节，并进行校正数据更新，使更换的单点、模组与原屏体其它显示区域的亮度色度保持一致，不影响显示效果。

视频切换、控制、传输系统方案

（1）视频切换、控制、传输系统最终的输出信号是DVI数字信号。

视频处理器

选用北京视睿讯科技有限公司的LED专用视频处理器，该处理器技术规格如下：

视睿讯高清视频处理器是专门为LED大屏幕量身打造的全彩LED视频处理器，充分考虑了该应用场合的各种需求，以最集成的架构完成更强大的功能。

输入接口支持CVBS×3、S-Video、YPbPr、VGA、DVI、HDMI，输出分辨率最大可达1920×1080，并支持画中画，图像亮度对比度调节等，是一款性价比相当高的视频处理器。

特点

1.     1系统架构高度集成，最精简的架构完成更强大的功能

2.     10bit数据处理，保证细腻的画质

3.     3D梳状滤波器、3D视频降噪

4.     动态补偿去隔行技术

5.     智能边缘型自适应算法，边缘更平滑

6.     12bitRGBGamma查找表

7.     双画面行、场独立缩放

8.     支持单画面、画中画、画外画，画面漫游、任意叠加

9.     输入接口支持CVBS×3、S-Video、YPbPr、VGA、DVI、HDMI

10. 输出分辨率支持640×480～1920×1080

11. 图像亮度调节、对比度调节

12. 支持两个画面前景后景后互换

13. 中英文字符液晶

14. 34个用户按键，所有操作一键完成，用户无需培训即可使用

15. 用户配置一键快速保存及调出

 输入格式

 输入信号接口

输入格式

输出信号接口

输出格式

CV复合信号

PAL制（576i,576p）  

NTSC制（480i,480p）

DVI/HDMI数字视频信号

640×480@60Hz

800×600@60@75Hz

1024×768@60@75Hz

1280×768@60Hz

1280×1024@60Hz

1366×768@60Hz

1440×900@60Hz

1440×1050@60Hz

1600×1200@60Hz

1680×1050@60Hz

1920×1080@60Hz

S-VIDEO端子信号

PAL制  NTSC制

YPbPr高清分量信号

480i 480p 576i 576p 

720i 720p 1080i

VGA模拟视频信号

800×600@60@75

1024×768@60@75

1280×1024@60@75

1680×1050@60

DVI/HDMI数字视频信号

800×600@60Hz

1024×768@60@75Hz

1280×1024@60Hz

1280×960@60Hz

1440×900@60Hz

1680×1050@60Hz

1920×1080@60Hz

 技术指标

 CVBS复合输入

输入接口数量

BNC*3

支持标准

NTSC/PAL

幅度阻抗

1Vpp±3db Video+Sync）/75欧姆

端子S-Video 输入

接口形态/数量

DIN4*1

支持标准

NTSC/PAL

幅度阻抗

Y:

1Vpp±3dB Video+Sync）75欧姆端结

U/V:

±3dB75欧姆

分量YPbPr 输入

输入接口数量

BNC*3

支持标准

模拟高清输入

信号电平

Y:

1Vpp±3dB Video+Sync）75欧姆端结

Pb/Pr:

±3dB75欧姆

电脑VGA 输入

输入接口数量

DB15*1

信号电平

R、G、B、Hsync、Vsync:

0to1Vpp±3dB Video+Sync）75欧姆

blacklevel：

300mVSync-tip：

0V

HDMI/DVI 输入

接口数量

HDMI*1,DVI*1

信号电平

TMDS电平，单像素输入，165MHz带宽

标准

HDMI

DVI输出端口

接口数量

DVI*2

信号电平

TMDS电平，单像素输出

输出分辨率

640×480@60Hz

800×600@60@75Hz

1024×768@60@75Hz

1280×768@60Hz

1280×1024@60Hz

1366×768@60Hz

1440×900@60Hz

1440×1050@60Hz

1600×1200@60Hz

1680×1050@60Hz

1920×1080@60Hz

VGA输出端口

接口数量

DB15*1

信号电平

R、G、B、Hsync、Vsync:

0to1Vpp±3dB Video+Sync）75欧姆

blacklevel：

300mVSync-tip：

0V

输出分辨率

640×480@60Hz

800×600@60@75Hz

1024×768@60@75Hz

1280×768@60Hz

1280×1024@60Hz

1366×768@60Hz

1440×900@60Hz

1440×1050@60Hz

1600×1200@60Hz

1680×1050@60Hz

1920×1080@60Hz

控制端口

本机控制

34个带灯按键，中英文液晶菜单

上位机控制

RS232、USB（预留）、以太网（预留）

供电功耗

100V-230VAC50W50/60Hz

环境温度

0-45℃

尺寸（机箱）

486mm（长）X250mm（宽）X45mm（高）

第二章LED控制系统功能

根据招标要求，方案划分为显示控制系统、软件系统、检测系统、配电系统、防护系统等子系统。

显示控制系统

系统组成原理

本方案中显示控制系统由视频播放设备、视频网络发送器、视频网络接收器、校正扫描控制系统组成。

LED显示屏最小系统原理图

系统原理描述

DVI输入设备负责接入外来视频信号，并作相应的缩放和增强处理，并将接入信号转换为DVI信号传送给视频信号分配系统。

支持1024X768至2560X1024范围内的各种分辨率，并具有图像降噪、细节增强、运动补偿、智能非线性缩放等视频处理能力。

DVI-HUB接入DVI信号，然后分配给监视器和视频网络发送器，每路DVI信号接一套视频网络发送器。

视频网络发送器将DVI信号转换成网络数据信号，通过光纤或超五类网线传送到屏体一端的视频网络接收器中。

视频网络接收器一般在屏体内，负责将网络数据信号还原成完整的图像信号，并将图像分割为多个标准区域，最后把这些标准区域的图像信息通过超五类网线发送到该区域所对应的校正扫描控制系统中进行显示。

校正扫描控制系统接收视频网络接收器所传输的图像信息以及控制信息，校正扫描控制卡主要负责将图像信息进行反γ变换，以及利用灰度技术将变换后的图像数据转换成驱动IC接受的信号形式，并传送至驱动板，完成图像的实时显示。

校正扫描控制卡拥有“高精度灰度控制”、“逐点一致化校正”等技术，支持恒流1/8静态等扫描方式，在恒流1/8扫驱动方式下，刷新频率大于600Hz，摄像设备和人眼看不到任何闪烁；“逐点一致化”校正功能，能够调节每一点的显示亮度，达到均匀一致的白场效果。

显示控制系统主要功能

（1）支持AVI、WMV等主流格式高清视频文件，支持预先编辑节目列表，实现视频文件的顺序播放，循环播放，定时播放等播放需求，可做到无人值守播放视频信息。

（2）显示各种计算机信息、图形、图像及二、三维计算机动画，在同一屏幕上可显示多种信息，如文字、图像、动画等，可任意进行编排，支持滚动显示文字信息。

（3）配有网络接口，可与计算机联网，共享网络资源，能够实现远程控制功能；能够具有标准音频信号输出接口达到声像同步。

（4）具有图像降噪、细节增强、运动补偿、智能非线性缩放、信号格式转换、对比度调节等视频增强功能。

（5）具有自适应亮度调节，定时亮度调节，手动调节等多种亮度调节模式。

（6）3000K-10000K色温连续可调，使LED显示屏与环境和谐一致。

（7）16bit高精度灰度控制技术，保证画面清晰、通透，不产生灰度等高线现象。

（8）具有智能化的控制技术，校正系数在～之间可调。

（9）具有远程开关屏幕的功能，通过RS232协议在控制室中开关屏幕，可以手动开关，也可以定时开关。

（10）具有环境检测的能力，可以实时监视显示屏的温度和湿度，并采取相应的动作进行降温除湿。

（11）具有电源检测功能，能够快速检测出故障电源位置，方便维修。

（12）在视频接收电路、存储电路、高速读写电路、显示屏控制扫描电路中都进行了抗干扰处理，保证信号免受干扰。

（13）具有“逐点一致化校正”功能，配合“现场一致化校正技术”，保证在整个寿命周期都有完美的显示画质。

检测系统功能

（1）开关电源检测功能：

检测电源是否正常工作，主要是利用控制系统的反馈信息通道，将电源的状态实时回传到主控机，便于监控。

该功能可检测到故障电源的具体位置。

（2）双路热备份：

提供双向（双路）数据通道，当任一通道出现一处或多处故障时，另一通道在一帧画面内自动接入，保证显示屏可以完全无间断正常显示，且系统将故障点位置回传于主控系统，增强显示系统的可靠性。

本功能实际具有双机热备份的能力，如果提供双信号源输入，可进行实时的热切换。

如果任一视频源出现故障，不影响系统的正常显示。

（3）各级控