大屏系统设计Word格式.docx
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《计算机软件文档编制规范》（GB/T8567-2006）
《计算机软件需求规格说明规范》（GB/T9385-2008）
《计算机软件测试文件编制规范》（GB/T9386-2008）
《计算机软件测试规范》（GB/T15532-2008）
《信息技术设备安全第1部分：
通用要求》（GB4943.1-2011）
《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》（GB9254—2008）
《电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）》（GB17625.1—2003）
《彩色电视广播接收机通用规范》（GB/T 10239-2011）
《视听、视频系统中设备互连的优选配接值》（GB/T 15859-1995）
《电力设施抗震设计规范》（GB50260—2013）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
《数字电子计算机用阴极射线管显示设备通用技术条件》（GB/9313—95）
《声学声压法测定噪声源声功率级消声室和半消声室精密法》（GB/T6882—2008）
《微型计算机通用规范》（GB/T9813—2000）
《包装储运图示标志》（GB/191—2008）
IEEE有关协议
ITU-T、ITU-R的有关建议
IEC、ISO的有关标准
EBU/SMPTE彩色标准
CCC/UL/EN安全与抗电磁干扰标准
本项目设计除严格遵循上述设计标准之外，还在企业质量控制、产品设计和制造生产活动中，遵从下列国家和行业标准。
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：
2008质量体系标准
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
本次项目大屏幕拼接墙系统多项指标，分别通过了中国电子产品可靠性与环境试验研究所质量检测中心检验、信息产业部电子第五研究所环境工程研究中心、广东省产品质量监督检验中心等多个机构和部门的严格检验。
项目中所采用的国际单位制如下表
频率Hz/MHz
温度℃
电压V/mVVP-P
电流A/mA
重量Kg/g
功率KW/W/mW
长度m/cm/mm/Inch/吋
比特Bit
字节Byte
震动Hz
存储量Mb/Gb/Tb
分贝db
阻抗Ω/MΩ
带宽hz
2.1系统组成
1.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®
系列60”3X5DLP™显示单元拼接墙体
2）Digicom®
AP5000多屏处理器系统
3）显示墙应用管理系统（VWAS）软件等
大屏幕显示系统主要包括用户信号源、信号切换、信号处理、信号显示和信号控制等几部分：
DLP大屏幕显示系统结构图
用户信号源：
包括来自摄像头等的SDI视频信号；
来自用户的RGB、HDMI、DVI等信号。
信号切换：
用以连通或切换用户信号源的高清插卡矩阵。
信号显示：
由显示单元组成的显示墙体，可将处理后的信号在大屏幕上显示出来。
信号控制：
由一台安装了大屏幕控制软件的PC和一台无线控制平板构成，可对大屏幕上显示的信号进行控制。
2.系统墙体结构
本方案提供的大屏幕显示系统拼接墙由15套60”DLP一体化显示单元以3（行）×
5（列）的方式拼接而成。
规格如下：
单屏面积：
1330mm（宽）×
748mm（高）≈0.99m²
整屏面积：
5×
748mm（高）×
3
=6650.00mm（宽）×
2244.00mm（高）
≈14.92m²
墙体外观示意图如下：
2.2系统功能
自治区项目新建调度监控中心系统由15套60”的Visionpro®
E-PH605投影单元、1套Digicom®
AP5000多屏处理器系统、VWAS控制管理软件等附属的外围组成。
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。
具备良好的稳定性、可靠性、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。
内置信号处理器和外置的多屏处理器相结合的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。
2.3设备性能指标
2.3.1DLP显示单元
作为DLP大屏幕系统的核心，投影机芯的显示效果和性能决定了整套系统的显示效果和性能。
考虑到客户的实际应用需求，本方案E-PH605显示单元选用的是目前业内最新技术的3×
6点阵式LED光源的高清投影机，具有1920×
1080的高分辨率输出。
其中的关键部件LED绿色光源，具有寿命超长、色彩饱和度高稳定性好等特点，消除了用户对系统需更要换灯泡及色轮的顾虑，可实现系统的最简易维护。
显示单元外观示意图
LED光源特点
LED光源投影机芯具有以下特点：
1）超长寿命：
LED光源的寿命高达60000~80000小时，即使在7×
24小时使用条件下，每年工作8760小时，60000÷
8760≈6.8年，LED光源可连续工作6年半以上，生命周期内可不用考虑照明光源更换的问题，做到真正意义上的最简易维护。
2）节能可靠：
LED光源采用国际先进水平的3×
6点阵式长寿命环保节能光源，光源由红、绿、蓝三色独立的LED发光模块组成，可以实现冗余备份功能，红色、绿色、蓝色三种颜色各由6组发光器形成阵列结构组合汇聚发光（即3×
6共18组），任意一组发光器出现问题，不会影响其它发光器正常工作，而且其它发光器会起到冗余备份功能，持续提供光路保证画面显示，不会造成显示单元黑屏，完全满足应用的安全可靠要求。
3×
6点阵式光源
3）智能均流保护：
对于3×
6LED光源，业界通常对每组光源（R/G/B各算1组）输出的最大电流是36A，由于每组光源6颗LED，因此每颗LED电流最大6A。
当光源中有某颗LED失效时，会导致该组电流全部附加到同一小组中剩余的正常LED上，导致剩余正常的LED过载而损坏。
虽然3×
6光源有冗余备份，但由于LED驱动器没有配套做到安全保护，所以并没有实现真正的冗余。
威创对3×
6LED光源采用业内领先的智能均流保护技术，系统能自动识别LED的工作状态，并在某颗LED失效时，LED驱动器可以实时检测到并智能调整输出电流，使其他正常LED保持原来的电流强度和工作状态，确保LED光源的长寿命安全运行。
业界LED驱动器智能均流保护LED驱动器
4）超宽的色域范围：
LED光源具有超宽的色域范围，LED光源色域达到UHP灯泡的1.7倍，画面色彩饱和度高且一致性好，显示色彩更鲜艳亮丽。
超宽色域范围
5）卓越的亮度及色彩保持能力：
LED光源可长时间保持画面的色彩和亮度处于稳定状态，亮度变化曲线接近水平。
LED光源衰减曲线极小
6）可进行超宽范围的色温调整（3200K---10000K），满足不同应用领域的需求，特别适合于一些在色彩有特殊要求的应用：
如广电行业、医疗行业、虚拟仿真行业等。
7）绿色环保照明：
采用固态的LED，不会对环境造成汞污染。
8）LED光源投影机芯稳定性更好
UHP光源机芯LED光源机芯
LED光源稳定性好
LED光源投影机芯架构原理图
从上图可以看出来，LED光源投影机芯采用全固态器件，光学系统中没有没有动态光圈、色轮等运动部件，降低了因为运动磨损导致的机芯故障的机率，从而大幅提升了LED光源投影机芯的稳定性。
9）快速开机：
LED光源投影机可即时开机，或关机后即时再次开机，开机即可快速到达正常工作亮度，无需超高压水银灯的等待时间。
DLP显示单元的技术参数
DLP显示单元E-PH605
总体指标
标准配置
单元尺寸
60”
显示模式
DLP技术（单片0.95"
DMD，Darkchip3，12°
）
分辨率
1920×
1080像素
光源类型
3x6点阵式冗余LED光源照明
光源寿命
≥60000小时
亮度
≥1000ANSI流明（明亮模式）
对比度
2000：
1
均匀度
≥95%
屏幕
GUCS屏幕
视角
水平视角≥170º
，垂直视角≥110º
拼缝
≤0.5mm
防尘等级
IP5X
信号处理
桌面信号输入
DVI-I
数字RGB/模拟RGB
分辨率：
640×
480~1920×
1200
水平：
31KHz~75KHz
垂直：
59Hz~61Hz
点时钟：
25~165MHz
控制方式
网络控制（RJ45）：
100M/10M自适应以太网接口
电源
交流电压
100-240V
频率
50Hz/60Hz
功率
290W（明亮模式），200W（标准模式），140W（经济模式）
工作环境
工作温度
0-40℃（建议最佳工作温度：
22℃±
5℃）
相对湿度
20-80%（无凝露）
尺寸A×
B×
C（mm）
1330×
748×
655
产品认证
CCC、CE、CB、ROHS
注：
指标如有变动，以产品所附说明书为准。
DLP显示单元尺寸示意图
显示单元投影机芯
1）全周期色彩、亮度智能立体免维护（Full-CycleMaintenanceFree）
威创全新升级的全周期色彩、亮度智能立体免维护技术，确保整墙画面持久均衡一致。
具体包括智能化色彩亮度自动调整、画面亮度逐点补偿、数字色彩调整等三种技术。
●智能化色彩亮度自动调整技术（AutoCBM）
威创的DLP投影机具有色彩、亮度自动调整功能及相应的色彩管理系统，色彩管理系统根据各投影单元内置的光学传感器实时反馈的信息统计计算后可自动对各单元亮度及色彩参数做出调整，保证画面色彩和亮度一致性。
投影单元每隔一定时间自动进行检测整墙所有投影单元的颜色和亮度，发现不一致后，自动调整，无需人工维护。
智能化色彩亮度自动调整示意图
●画面亮度逐点补偿技术
提供动态亮度补偿接口，系统控制器可以定时收集各投影机芯的亮度参数，并自动进行亮度调节，补偿校正暗边暗角。
画面亮度逐点补充技术示意图
●数字色彩调整技术
威创投影单元数字七色域色彩、亮度调整电路，支持对单屏、多屏或整屏的亮度和色彩进行平衡调整，而且可以分别对RGBCMY七色域进行控制，以确保大屏幕拼接后各单元色彩的一致性，从而保证总体无明显色差，亮度色彩均匀性＞95%，同时配合动态纯黑技术可以保证系统的对比度达到最佳。
数字色彩调整
2）多种光学模式适应不同应用场合
内置10种光学模式，可以随时修改、存储和调用，满足不同场合的应用。
所有光学模式均可带密码保护，提高安全使用级别。
而且可以切换调用为原始出厂参数，供用户做恢复系统使用。
3）网络控制平台
威创最新的三代控制平台的嵌入式软件基于IP网络架构，兼容TCP/IP协议，通过以太网对各显示单元实行高速远程控制，解决了以往串口控制传输速度慢的瓶颈问题。
可以通过以太网进行参数调节控制，用于接收控制PC的控制指令、反馈系统状态信息、告警信息以及软件的在线升级，充分利用了网络在数据高速传输、并发控制和信息共享上的优势。
4）专业的防尘和先进的散热技术
粉尘和热是电子设备尤其是光电产品设备的头号敌人，投影机专业的防尘设计和先进的散热技术是系统可靠性和稳定性的强有力保障。
投影机芯采用全密闭防护结构，光学引擎中所有设备和控制电路均密封于屏蔽壳体内，没有电路或内部接线裸露，完全隔绝外部电磁干扰。
威创投影机芯采用专业的全封闭防尘设计，并在外层使用了防尘罩，光路全部封闭，达到国际标准的防尘等级严格要求，屏蔽了微小灰尘进入机芯内部的光学通道，同时在机芯内部核心光路部分采用了增压防尘和真空防尘等技术。
光路全部封闭，从而有效地阻止了灰尘在光通道上的附着，避免机芯内部光学部件受灰尘影响光路图像的传输显示，有效的保障了光路的畅通和画面的质量。
高效防尘过滤器示意图
投影光源是投影单元内部耗电和发热最大的器件，因此光源的散热尤为重要。
威创的投影单元采用专业化风道设计，箱体内嵌专用散热风道，外部冷风经高效过滤器（箱体后下部）进入散热风道，由导风管灌输到投影机芯内部实现强制风冷；
投影机芯产生的热空气，经由导风管由箱体出风口排出，实现了投影单元的高效散热，避免了LED光源器件过热发生故障，以及屏幕的受热变形。
5）智能化故障诊断与报警功能
威创大屏幕系统具有良好的自检功能，可以实时监控每个显示单元内部设备的工作状态（包括核心部件状态、温度、风扇转速等）。
在系统出现故障或异常工作超出限定阀值时，显示单元会自动判断故障情况，并及时通过网络将所有故障报错信息传送至大屏控制终端软件，发出远程报警，并生成报警记录保存，提醒监控人员及时作出维护处理，确保整个系统的可维护性与稳定性。
监控人员在任意一台工作站上，均可通过大屏控制软件实时查询监测到以上设备状态、报警日志等信息，便于大屏管理人员实现远程维护管理。
智能化故障诊断截图
2.3.2高增益的GUCS专利屏幕
在本项目大屏幕系统中我们使用GUCS多层复合屏幕。
屏幕概述
GUCS屏幕是VTRON公司的专利产品。
GUCS屏幕拥有2.4的屏幕高增益，水平170度/垂直110度的观看视角。
同时在屏幕表面的防反射涂层保护层，使得屏幕不易磨损、不变形、防反光。
GUCS屏幕具有很好的防热胀冷缩性能，物理拼缝<
0.5mm，屏幕周边无任何其他固定的挂钩、缝针等影响视觉的部件；
超高增益、超高精细垂直条纹使图像细节更加精致丰富，受周围环境光影响小，用户长时间观看不会造成眼睛疲劳、酸胀等不适。
屏幕特点和优势
图像增益高：
达2.4
图像对比度：
高
亮度均匀性：
好
多层复合玻璃屏幕：
避免了“纯有机材料”（聚丙烯酸甲酯）分子之间因间隙大而对于温度和湿度变化反应大的弊端。
避免了“纯玻璃材料”无法实现精细光学结构的加工而导致的屏幕的增益低、画面亮度低、影响整体画面效果等不良因素。
面向观看者玻璃表面的防反光保护层，避免了用户现场的照明光源在屏幕表面产生的反射。
根据投影机焦距开模定做的菲涅尔透镜，更好地显示色彩，并且避免眩光效应。
拼缝小（小于等于0.5mm）。
防反光，不变形，耐磨性好，维护简单。
2.3.3DigicomAP5000多屏处理器系统
多屏处理器概述
多屏处理器是整个拼接墙系统的信息处理中心，是显示系统中至关重要的组成部分，它是一种基于某一操作平台并且具有多屏驱动功能、可用不同方式对各种类型信号进行远程显示及控制的专用图形处理设备，是一套功能极其强大的计算机系统。
AP5000多屏处理器
全新一代Digicom系列All-Powerful5000多屏处理器（简称：
DigicomAP5000多屏处理器）是VTRON公司融合多项最新顶尖技术打造的一款“全能型”产品解决方案，采用第二代PCIExpress无阻塞数字总线统一交换架构，拥有680G/S更大容量带宽、更高性能、更精益的品质保证、更高的可靠性和容错性能、更加智能化和易于管理，能够满足各行各业不断涌现的各种新型业务和复杂的行业应用，不断改善用户体验、持续提升产品应用价值和性价比。
产品特点及优势
●第二代PCIExpress数字总线统一交换技术
PCIExpress数字总线交换技术DigicomAP5000多屏处理器采用第二代PCIExpress无阻塞数字总线统一交换架构，拥有680G/S大容量数字总线带宽，是一款性功能强大的专业多屏图像处理器。
●引领“超高分辨率显示”新时代
采用行业领先的专业高端图形处理卡，拥有40G/S核心带宽和512MDDR3显存，可以轻松完成任意超高分辨率画面拼接成一个无缝单一逻辑屏，可以同时满足各类信号窗口在此超高分辨率逻辑桌面任意位置、任意大小快速显示。
●多种信号快速接入显示
AP5000多屏处理器拥有丰富的信号接入能力，且能快速流畅显示。
APLink输入卡采用了VTRON独有的传输显示技术，确保每卡都能以全帧传输与显示输入信号，满足以下信号完美显示：
DVI信号快速接入处理器显示，信号显示刷新速度高达60帧/秒。
●系统稳定可靠
AP5000系列系统融合可靠性设计，配备N+1冗余电源、热交换系统风扇以及热交换硬盘，保证系统24x7小时持续可靠运行。
●智能化管理系统
系统所有进、出风口、板卡核心部件采用智能温控实时监控设计，拥有高温报警和超温保护功能，可实时查询各类状态信息并配备液晶显示屏，满足系统运行状态可视化监控。
2.3.4大屏幕管理控制软件
VWAS大屏幕控制管理系统软件
VWAS大屏幕控制管理系统（简称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。
【VWAS管理软件界面】
VWAS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WindowsXP/7计算机上，可作为各功能分区独立的控制平台。
【VWAS系统架构示意图】
VWAS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
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。
3）信号源管理
用于管理在大屏幕上显示的各种视频信号，包括来源等。
4）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。
5）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。
6）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。
7）快捷键调用功能
可通过快捷键调用模式和预案。
8）与中控设备无缝连接
VWAS系统可与中控设备无缝连接，无需进行开发，即联即用。
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