国家体育场公共信息显示系统方案1Word文件下载.docx
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⏹《智能建筑设计标准》 DBJ08-47-95
三、系统设计原则
设计指导思想和设计原则：
系统设计及主要设备选型选用国外知名成熟品牌；
辅助材料选用国内优质名牌产品，以先进、合理、成熟、安全、稳定、可靠、高效和高性能价格比以及易扩展、易管理为原则，建立一个统一、完整、先进、高可靠性和高安全性的LED显示体系。
系统及设备能够满足防潮、防火、防爆、防雷及防人为破坏等要求。
兼容性：
系统的整体设计充分考虑与LED显示管理其他系统的数据接口，控制系统和前端设备具备良好的互联性、互操作能力和升级能力。
整个系统按照开放式结构建设，系统提供强大的扩充性，新系统能够顺畅接入现有系统，原有系统的运行模式和联网方式不会受到影响，能够充分、全面地保持原有系统的一致性和完整性，系统兼容性强，扩充过程平滑、易行。
先进性：
充分考虑现阶段显示和通讯技术的发展水平，首选国内外市场上主流的、通用的、成熟的、稳定的设备和技术，并能通过硬件的扩展和软件的升级，保持系统的先进性。
可靠性：
系统设备的硬件以及操作系统具有很好的安全机制，设备能够在正常环境下稳定地运行，且在运行中可自动实现工作设备的相互替换，而不影响前台的应用。
系统安全可靠，系统设计充分考虑了原有信息管理网络及原有设备的安全。
标准化：
本系统在设计过程中，通过对系统需求的详尽分析和对相关各项标准、规范的深度理解，使得本系统能够严格遵循相关的国际标准、国家标准和行业标准及规范，贴合用户需求并符合未来发展趋势。
实用性：
本系统在满足LED显示系统使用要求的前提下，力求深度挖掘系统实用性，尽量降低工程成本，选择性能价格比高的技术方案和产品。
在设备选型上，主要产品选用国内外先进成熟的产品，在保证质量前提下辅材选用国内外合资产品，争取以最小的投资，获得最大的收获。
易用性：
系统功能齐全，能充分满足LED显示的需要，易于学习，便于操作。
系统建成后可通过网络和不同授权进行远程控制。
在系统中，采用灵活的操作、汉字化界面、中文菜单，操作人员经过简单培训就可以熟练操作系统。
可扩展性：
系统中心控制设备采用模块化设计，可以随着系统的扩展而增加相关模块。
所采用控制系统可以进行免费的软件升级；
可以通过通讯网络联成一个完整系统，使系统能方便的实现功能的扩展。
适度超前：
当前科学技术发展十分迅速，而且，随着应用的不断增长，对系统资源（包括系统处理速度、容量、网络）的要求会越来越大。
因此，系统设计时，在保证技术先进性的基础上，适度超前。
四、系统功能概述
本系统作为双基色显示屏信息显示的重要管理发布系统，由控制计算机通过专用通讯网络实现远程控制、传送并显示各种图文信息，并可进行相关法规、知识的宣传，从而有效达到信息发布和管理的作用。
本系统采用集中控制、人机交互工作方式，利用汉字信息功能菜单提示、引导操作人员有目的地选择所需的功能进行操作。
用户可以根据信息显示发布的要求预先设置好LED信息显示发布计划，系统依据计划列表，将所需信息发送到相应双基色显示屏。
如遇信息变更等特殊情况，只需先把变更的准确信息输入给系统控制主机即可。
这样，为保证本系统的实时性、时间性提供了保障。
系统还可播放气象信息、时间信息、通知、公益广告等其他图文信息。
在非正常情况下，还可提供动态紧急疏散提示。
系统主要由以下几部分组成：
⏹双基色显示屏
⏹供电系统
⏹通讯系统
⏹显示控制系统
系统结构如下图所示：
控制主机与双基色显示屏之间设置合适的通讯链路。
通过通讯链路对所连接设备进行分配／汇集，不仅可以扩展通讯链路的负载能力，增加可连接设备数量，延长通讯链路的传输距离，还能够有效地增强设备分布对建筑结构和环境的适应能力，优化布线方案，减轻布线工作量，提高系统整体安全可靠性，同时确保系统具有良好的可扩展性。
系统接口设备选用多串口卡和485多路转换器。
多串口卡可以把计算机串口扩展为8个，每一个串口可以至少控制32块显示屏，故整个系统至少可控制256块显示屏。
双基色显示屏控制主机放置在管理控制中心，与双基色显示屏之间的连接线路较长，为提高系统对强电磁干抗、雷击等意外事件的抵抗能力，保护机房设备安全，我公司使用的各项设备的元器件都具有高可靠性，并采取必要的保护措施。
另外，可设置一台编辑工作机，对所有的双基色显示屏的信息进行查询,显示屏的参数进行更新处理．同时可对每块显示屏完成电源开关和复位操作。
系统示意图如下：
1．信息显示功能
⏹系统能够自动、人工控制双基色显示屏的显示。
。
⏹在授权情况下，可由人工通过网络或本地控制计算机直接向指定的任意一块双基色显示屏发送信息。
⏹可集中和人工实现显示信息的预排、浏览、修改、输入等，对双基色显示屏实施单控、组控、群控等，自动和人工控制双基色显示屏的显示消除、递补及显示内容的更换。
⏹信息处理及时，信息发送迅速，信息显示准确。
系统安全可靠，修改和变更后的信息能够实时发送到双基色显示屏上。
因为向显示屏传输的是图形信号，所以即使在传输过程中出现误码的现象，也不会有显示错误造成误导的现象发生。
⏹可显示特殊信息（一屏多用）
◆必要时可利用双基色显示屏发布其它信息（如发布临时通知通告、宣传用语、迎宾、庆典活动等）。
标语编辑灵活方便，所见即所得。
显示方式多样（固定显示，穿插显示，滚动显示等）。
◆在某一时间段内，无任何规定信息显示时，显示屏可自动显示日历或文明礼貌用语。
⏹显示字型：
电脑中显示的字体、字型、字号都可在显示屏上显示。
主要字型包括：
英文、中文：
16×
16、24×
24、32×
32等,还可显示—些简单图形符号，画面生动、清晰。
在需要时可实现任意大小的字型。
⏹显示图形、文字稳定、清晰、明亮、可靠、无杂点（盲点、常亮点等）。
失控点小于万分之一，且为离散数字。
⏹双基色显示屏显示方式为：
左右移动、左右展开、上下展开、闭合展开、简单动画、平滑上卷、局部文字闪耀等。
⏹本系统自身提供信息的录入与修改维护软件。
2．信息管理维护功能
⏹可对显示信息完成编辑、修改、查询等操作，任何人工操作过程中，不影响双基色显示屏正常工作。
3．双基色显示屏控制和监视助能
⏹可通过查看显示屏分布图直接进行管理，操作直观。
⏹在控制室内，可对显示屏完成电源开关和复位遥控操作。
⏹可随时查询任一屏、一组屏、所有屏的电源开关状态。
⏹可在控制室检查监视任一块显示屏的状态：
包括在线、离线、屏蔽、显示屏电源开关、通讯状况（正常，异常等）、显示内容等。
⏹指定发送显示屏，向任意一块显示屏发送临时编辑的信息。
4．自诊断功能
⏹通讯线路、接口设备、显示屏故障均能自动显示在监视器上，对操作人员的错误操作具有汉字提示及操作确认，并可通过一定的手段查询错误。
主机在工作中检查并报告通讯端口的工作状况。
双基色显示屏可通过自检程序检测并报告自身工作是否正常。
检测内容包括：
⏹电源检测:
检测并报告屏内显示模块驱动电源状况。
⏹控制板内存检测:
检测控制板内存芯片，以便及时发现和消除故障隐患。
⏹系统自检功能：
可通过系统的自检程序，通过显示典型画面，查看显示模块，从而及时发现正常工作状况下不易察觉的问题。
5．系统对意外故障的防护
⏹设在控制室的主机与各显示屏，采用高质量元器件和必要的防护措施，提高机房设备对强电磁干扰和雷击的抵抗能力。
⏹传输接口电路采取保护措施，使双基色显示屏系统设备的传输接口免遭线路中产生瞬时过电压造成的破坏。
6．通讯检查纠错功能
⏹系统控制主机与显示屏之间的数据通讯，具有检验、重发纠错功能，以确保显示信息的准确性。
7．存档功能
⏹对显示屏显示的信息及人工输入/修改信息在磁盘上存档，每日记录库自动保留一年，必要时可对存档的历史数据进行转存、查看和打印。
8．合理的设计
⏹双基色显示屏结构设计合理，制造精细，美观，富有特色，可以和周围建筑装饰协调。
10．标准应用软件
⏹双基色显示系统应用软件扩充灵活，标准Windows风格，人机界面友好，操作简便，易于连网。
⏹系统应采用标准应用软件，系统操作简单、方便。
中文用户界面应简洁明了，全部操作均有中文提示，操作人员只须经过我公司技术人员简单培训即可上岗独立完成操作。
在不了解程序编写的情况下，可直接在屏幕上使用中文菜单编排各种显示格式，指定显示方式，更改显示信息，改变显示格式。
增删广告标语时无需求助生产方的帮助即可完成所有任务，而勿需专业人员修改源程序。
11．接口方式
⏹采用RS485接口方式。
12．其他功能
⏹系统可脱网独立工作，并能保证24小时不间断连续运行。
⏹各显示屏具有软开关功能：
可通过系统软件进行显示屏的开关操作。
⏹可互换性：
系统采用规范化配置，系统中相同规格设备及零部件可任意互换。
五、显示控制系统的特点
显示控制系统采用我公司独立开发的，具有企业著作权的新一代产品——智能公告（ARM）控制系统构建。
采用先进的开放式分布多智能体系统（Multi-AgentSystem）的思想研发。
系统的控制主机自动实时提取引导信息数据库或到发通告网络系统中的信息，编排、处理后，将准确的信息发送到相应的双基色显示屏。
系统的控制主机与各双基色显示屏之间通过专用通讯网络连接。
每个双基色显示屏有自己的设备编码，由控制计算机对双基色显示屏进行主动控制，如果在线路上有个别双基色显示屏出现损坏或掉电，并不影响其他双基色显示屏的接收和显示。
系统自身带有一套完整的数据录入系统，在中心数据库无法提供数据信息时可以通过人工干预形式完成系统的信息提供和保证，确保各双基色显示屏始终能正常运行。
1．系统性能
⏹显示屏设计控制面积相当于单色2465792点（2048*1024），双色1232896点（2048*512）
⏹CPU采用ARM内核，32位字长，系统运行速度快，能实现超大屏幕控制，复杂动作显示；
⏹128Mbit系统基本内存（可扩充至256Mbit），32MbitFLASH存储器（可扩充至64Mbit）能实现大屏幕数据的多页存储、全彩屏灰度数据存储；
⏹能够实现逻辑屏功能，能对显示屏进行一定数量的逻辑分割，逻辑屏之间动作方式相互独立、互不影响；
显示屏可以分区域控制，既可以整屏显示一个内容，也可以一部分固定显示，一部分滚动显示。
被控制区域可以随意设定。
⏹可内置汉字库，支持纯文字屏、区位码传输，相应的字体、字号可选择；
⏹显示屏增加时间计划列表，根据计划列表播放显示内容；
⏹显示屏要有自检和故障报警功能
⏹各显示屏具有软开关功能，无通告时可以通过软件关屏，有信息时自动激活屏显。
⏹显示屏可脱网独立工作，并能保证24小时不间断连续运行。
⏹显示屏可以显示时钟、日期信息。
并且时钟、日期的位置、字体、大小可以随意设置。
⏹显示屏可以显示Windows的任意字型、字号的字体，可以随意调整。
⏹显示屏显示图形、文字应稳定、清晰、可靠，无盲点、常亮点等。
2．系统通讯网络结构
⏹网络拓扑结构
◆带光电隔离的标准RS485（半双工及全双工）通讯接口+TVS和ESD保护功能：
✓光电隔离最小的工作隔离电压达1.414V（VIORM）；
最高允许电压达8,000V（VIOTM）；
✓400W峰值脉冲功率（tp=8/20us）；
✓ESD±
15KV（人体接触放电）；
✓IEC1000-4-2（ESD）±
8KV（接触放电），±
15KV（空气间隙放电）
3．系统主要功能
3．1使用32位ARM芯片
本系统使用32位ARM芯片，具有高速处理能力，可以大大提高显示屏的显示和控制性能。
3．2显示内容
⏹支持GB2312指定的全部汉字和数字字符。
⏹可通过控制计算机控制显示屏的开、关、黑屏等。
⏹显示屏所显示的字符、图形的视认性符合GB5768－1999的要求。
⏹显示数据为位图格式。
⏹显示点阵图形：
◆通过计算机编辑文字﹑图片生成点阵显示模式，发送到显示屏上进行显示，该方式支持多灰度级显示，用户可根据需要决定使用单灰度级或多灰度级方式。
多灰度级方式支持双基色16、256级灰度等多种方式，可以表达更加丰富的图像效果。
◆使用点阵图像方式可以支持计算机的多种字体类型。
◆我公司提供简便易用的图像编辑软件。
⏹区位码方式
◆系统可以选装简体中文字库，支持国家标准GB-3212-80的汉字库中的6763个汉字，国家标准GB-5007-85（24ｘ24点阵）字体显示和英文数字及半角字符，还可根据用户需要选装特定字库。
◆使用该方式可通过计算机发送显示字体及字符的区位码，比起点阵图形传输方式，大大减少了数据传输量，节约数据的传输时间。
对于文字性信息的传输具有极大意义。
尤其是对于使用串口协议等低速率传输方式情况可以大大提高显示屏信息反应速度。
◆使用区位码方式传输，用户可以指定每行字体的大小、字符间隔、行间距。
也可由系统自动优化排列。
3．3显示方式
显示屏支持多种显示方式：
多页轮流显示、单页立即显示。
在系统运行中，用户需要临时插播一些内容，系统为用户提供的多种支持方式：
◆单屏信息发送：
临时发送一条信息，该信息独占显示屏播放，用户可以指定播放时间长度，也可以一直播放下去，直到用户删除该信息。
单屏插播信息播放结束后，播放内容信息将被删除。
◆多屏信息发送：
本功能也可以实现前述单屏信息发送功能。
用户临时播放多条信息，这些信息在显示屏上循环播放。
播放结束后，显示信息将保留在显示屏中，直到人工干预，指定删除后，才会被删除。
在这里，支持以下显示功能：
独占显示屏：
插播信息独占显示屏，原来播放的通用信息暂停播放，直到插播信息播放结束。
混合播放：
插播信息与通用信息共同循环显示，直到插播信息播放结束。
●定时结束：
播放插播信息时，用户可以制定该插播信息的播放时间长度，播放该时间长度后，该插播信息自动删除。
●人工干预结束：
播放插播信息时，用户不指定该插播信息播放时间长度，该信息一直播放下去，直到用户人工删除，或播放新的插播信息。
3．4显示屏亮度调节功能
可根据环境照度调整发光像素的发光强度，白天阳光直射显示平面的条件下，在规定的距离内可清晰辨认内容，调暗时夜间无眩光现象。
（参照GB5768-1999），用户也可以通过控制计算机发送信息时可设定显示屏的显示亮度，调整范围为32级亮度。
3．5系统识读方式
⏹使用图片点阵方式传送信息时，识读方式由图片信息决定，我公司提供编辑软件默认功能为从左至右识读。
⏹使用区位码进行传输时，系统默认识读方式为从左至右识读。
3．6系统动作功能
本系统可使用以下显示内容动作方式：
⏹左移
⏹右移
⏹上移
⏹下移
⏹闪烁显示
3．7显示屏通讯故障自动保护处理功能
显示屏在工作过程中，如果出现通讯故障情况，会依据以下原则进行处理：
⏹如果当前正在播放通用显示内容，则继续按照通用显示计划显示。
⏹如果当前正在播放插播内容：
◆如果该插播内容指定播放时间长度，则继续按照该计划播放，在播放结束后，按照通用计划播放。
◆如果该插播内容没有指定播放时间长度，则播放一定时间后，结束该插播内容的播放，按照通用计划播放。
该时间系统默认为10分钟，可以由用户自行修改设定。
六、系统可靠性措施
双基色显示屏所提供的显示信息，直接面向公众，其信息发布面广，影响大。
无论任何环节出现问题造成系统的不正常动作，都有可能引发混乱或造成损失。
因此除在设备选购，生产管理，工程施工等方面强化管理外，在系统设计中，需要采取必要的处理措施，提高系统的可靠性和容错能力。
⏹系统控制主机采用进口知名品牌计算机；
⏹系统采用星型总线结构，总线之间完全兼容，可以任意连接替换；
⏹系统采用双长线或双绞线或光纤传输技术，可适用于各种传输距离；
⏹系统可抗共模干扰应≥1000V；
⏹显示漏点率低于万分之一；
⏹显示屏开关电源采用知名品牌开关电源，环境温度要求为—45Ｃ～60Ｃ的范围内可正常工作，电源允许波动可达180V～250V。
⏹通讯接口具有电气隔离功能。
⏹信号传输安全措施：
设在控制室的引导系统主机与各通讯集线器、显示屏之间的连接线路，采用高质量元器件和必要的防护措施，以提高系统对强电磁干扰和雷击的抵抗能力，保护机房设备的安全。
⏹误码校验及纠错：
系统控制主机与LED显示屏之同的数据通讯，具有检验和重发纠错功能，以确保显示信息的准确性。
⏹根据需要，对关键部件提供备件。
七、显示设备技术参数
1．LED显示屏性能
⏹显示屏显示图形、文字，效果稳定、清晰、可靠，无盲点、常亮点等。
⏹显示漏点率低于万分之一。
⏹显示屏采用模块化设计，整个屏幕可由多个模块拼装而成，屏幕大小没有限制，可根据客户需要任意定制，各模块间可互换，给维护带来极大方便。
⏹显示屏点距均匀，拼缝小于1mm，发光亮度均匀、色度均匀（同一颜色不存在色差），在室内各种环境下均可达到极佳的显示效果。
⏹显示屏主要元器件采用精细安装技术。
线路板进行防潮、防腐处理，以增加产品的可靠性和系统的使用寿命。
2．LED显示屏工艺设计
⏹箱体主要性能
本显示屏产品正面与背面均符合IP65防水防尘要求。
箱体后门可以达到防水防尘的要求。
门上贴有密封胶条，通过锁的锁紧力，密封胶条紧紧地贴在箱体上，从而使密封胶条产生变形，达到防水防尘效果。
箱体正面模块通过螺钉固定在箱体上，模块上有密封圈，密封圈紧贴在箱体表面上，依靠螺钉的锁紧力，密封圈产生变形，从而达到防水防尘的效果。
3．LED显示屏材料说明
⏹显示屏采用进口发光材料，模块拼缝小于1㎜，亮度均匀，色度均匀。
⏹显示屏内部装有光电隔离装置。
⏹显示屏主要元器件都是我公司自主研发、生产并经过多次实践应用的。
有些元器件芯片还获得国家专利。
⏹电磁干扰防护：
所有电路板经过涂抹电磁屏蔽材料，可防止电磁干扰信号对控制电路的影响。
北京利亚德电子科技有限公司已通过美国电磁防护专业认证--FCC认证，和欧洲通行的电气产品安全认证标准--CE认证。
这表明我公司产品在电磁防护性能方面和产品电气性能及安全性等各方面已通过国际最权威机构认可。
⏹显示屏线路板进行了防潮、防腐处理，以增加产品的可靠性和系统的使用寿命。
⏹显示屏结构如下图所示：
4.调试方案
1．通电自检：
将每块LED显示屏接通电源，通过控制板自检电路，对显示屏进行常规自检；
2．功能测试：
测试动作为：
红管全亮、绿管全亮、屏幕全黑、动画演示、文字滚动及图片播放等；
3．联调测试：
根据LED显示屏实际情况，进行通讯连接，并通过控制软件驱动LED显示屏显示，进行联调测试。
5．LED显示屏技术参数
序号
项目
性能
1
使用环境
室内
2
外部尺寸
933（宽）×
613（高）×
105（厚）mm
3
点间距
5mm
4
像素组成
1红+1纯绿
5
中文字符像素点数
16点×
16点、24点×
24点、32点×
32点
6
英文字符像素点数
8点×
16点、16点×
16点
7
驱动方式
1／16扫描
8
显示尺寸
800（宽）×
480（高）mm
9
像素点数
160×
96=15360点
10
显示面积
0.384㎡
11
重量
20Kg
12
平均功耗
120W
13
峰值功耗
280W
14
屏幕温升
＜15℃
15
像素密度
40000点/㎡
16
屏幕亮度
≥500cd/㎡
17
屏幕水平视角
160度
18
屏幕垂直视角
19
显示颜色
65536色
20
工作环境温度
-20℃～+50℃
21
工作环境相对湿度
5%～90%
22
连续使用时间
＞24小时
23
工作电压
220VAC50Hz
24
平均无故障时间
＞10000小时
25
离散失控点
1／10000
26
连续失控点
无
27
屏幕平整度
整屏：
＜1mm
28
防护等级
IP65
29
防护性能
防潮、防腐蚀、防霉变、防电磁干拢、阻燃
30
通讯接口
RS485
31
通讯距离
≤1200米
32
使用寿命
100000小时
八、测试赛及大型活动期间保驾护航方案
1、满足整个与单独系统的要求
2、能在奥运会、残奥会、大型活动期间胜任大型智能建筑工程调试的组织机构
3、单个系统与整个系统的排故计划
4、有类似系统服务经验的服务队伍
5、奥运会、残奥会、大型活动期间程序式技术服务
6、能满足不同技术服务要求和方针的组织机构
7、重大体育活动期间提供专门工程师，现场保驾护航
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