显示与排队叫号系统方案资料Word文件下载.docx

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●显示屏内安装除湿器，不利于昆虫及霉菌生存

【3】系统总体设计与工作原理

在近几年中，我司实施了多个CBUS控制系统和室内外LED显示屏项目及排队叫号系统，具有丰富的设计和施工经验。

在本系统中通过C-BUS智能传感器：

照度感应和人体感应器，将感应到的实时照度信号和人体存在信号经由2线制C-BUS网络传递给智能控制柜的智能继电器模块，由智能继电器模块控制室内高清LED屏和无线排队叫号机的启动，运行，通过温度和湿度感应器自动控制LED屏的通风降温和换气除湿设备的运行。

通过设定的程序自动完成定时开关机等工作。

根据办税大厅的纳税人流量对大厅的灯光进行分组自动开关，以实现绿色节能的办税服务环境。

因为本项目LED显示系统使用时间较长，且主要用于税收法规宣传平台作用，而将来的电视机视频图像将普遍采用满足高清晰度电视（HDTV）和全数字化视频技术标准的图像采集设备。

我公司LED显示屏系统不仅满足模拟视频信号的输入要求，也将提供无压缩的数字高清晰电视信号标准输入接口，满足数字电视在显示屏上的播放要求。

本系统设计满足以下要求：

●显示系统的设计制造质量可靠技术先进

●屏幕图象分辨率和清晰度高，屏幕画面清晰不闪烁

●图象色彩柔和逼真、灰度丰富、层次感和立体感强

●显示屏亮度均匀，达到16384级灰度控制

●具有良好的色平衡，图象空间色彩自然

●声音满足本系统现场播放立体声音响的要求

●系统工作稳定可靠，抗干扰能力强，屏体寿命长，能连续工作100小时以上

●显示模组安装，维修方便

●成熟的显示系统软件，操作简单

●显示系统满足防潮、防腐蚀、防风沙、耐高温、防静电、防雨、防火的要求，并进行相应的防护处理；

电气运行时有短路、断路、过流、过压、欠压以及漏电保护措施。

当系统发生严重错误时能自动关闭，保证系统运行时的安全性和可靠性。

【4】标准的LED控制系统连线示意图

【5】标准配电系统连线示意图

注:

以上配电图仅作方案示意参考，实际线缆大小和电源的选择根据显示屏实际面积确定。

2．系统功能

●大渡口地税室内高清晰C-BUS-LED（P3）全彩色显示与排队叫号系统室内LED大屏幕显示系统是一个集计算机网络技术、多媒体视频控制技术和超大规模集成电路综合应用技术于一体的大型的电子信息显示系统，具有多媒体、多途径、可实时传送的高速通信数据接口和视频接口。

同时该系统通过C-BUS智能总线技术将现场人体感应器，照度传感器，智能继电器等有机联系在一起，实现了LED屏和排队叫号机的智能开机，播放，低功耗待机，智能关机等多种功能。

并可能过联入网络满足未来物联网技术的需要。

●计算机网络技术的使用使显示制作、处理、存储和传输更加安全、迅速、可靠。

采用网络系统控制技术，可以和计算机网络联网。

●集成商在系统中的控制柜中使用了PLC（采用光洋技术）控制，实现对系统配电和使用环境完全自动化的监控，使系统更趋于现代化，使用更加方便、安全、可靠。

●集成商在系统中使用了视、音频控制技术，可以对各种不同的视频和音频信号源的输入进行统一控制和管理。

●排队叫号系统完全按业主方的要求进行配置，完全能实现功能。

【1】视频播出方式

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：

●支持VGA显示，显示各种计算机信息、图形、图像

●支持各种输入方式

●实时显示真彩色视频图像，实现现场转播

●转播广播电视、卫星电视及有线电视信号

●电视、摄像、影碟等视频信号的即时播放（VCR、VCD、DVD、LD）

●支持PAL、NTSC等各种制式

●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）

●具有同时播放左右不同比例的画面及文字的功能

●可满足文艺表演的使用要求

【2】计算机播出方式

●图文特技显示功能：

具有对图文进行编辑、缩放、流动、动画功能

●显示各种计算机信息、图形、图像及2、3维计算机动画并叠加文字

●播出系统配有多媒体软件，可以灵活输入及播出多种信息

●有多种中文字体和字型可供选择，同时还可输入英文、法文、俄文、日文等多种文字

●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、无级缩放等

●主要时新闻的编辑与播放，并有多种字体供选择

●重要通告的即时发布

●广告信息的播放等

3．系统组成及原理

从项目结构的特点出发，本工程大致可分为以下几个子项目：

●LED显示屏屏体

●计算机网络系统

●视、音频控制系统

●配电控制系统

●CBUS总线控制系统

●无线排队叫号系统

【1】LED显示屏

（1）显示系统基本原理

LED视频显示屏由屏幕控制机、音、视频处理和控制单元、通讯模块、数据分配和扫描单元、显示屏幕等组成，由C-BUS智能继电器控制启停。

（2）视频处理和控制单元

视频处理和控制单元完成显示数据的图像处理，这些处理包括：

●第二级灰度非线性校正，可以自动或手动调节

●自动或手动无级亮度调节

●灰度级控制系统可以控制显示屏显示每基色各8位的24位数据，即各基色256级灰度。

●图像降噪处理：

保证图像更加干净和平滑。

●图像增强技术，图像边缘增强技术

●运动补偿技术

●色坐标空间变换技术

●色度调节功能

●视觉处理：

在系统中，可以分别调整单个模组每基色的亮度，调整色平衡，基本消除马赛克现象，所有模组和显示模块亮度一致性好，单色显示无视觉差。

●白平衡处理等

视频处理和控制单元将处理好的显示信息传送到通信模块以便长距离传送到显示屏上。

规格型号

室内P3全彩LED显示屏

像素间距

3mm

像素组成

1R1G1B

LED类型

SMD

像素密度

111111点/㎡

扫描方式

1/16

屏幕亮度

1500cd/㎡

工作电压

国内AC220V±

10％，部分国家AC110V±

10％；

50Hz-60Hz

平均功率

400W/㎡

最大功率

1200W/㎡

单元板点数

64点×

32点

单元板尺寸

192mm×

96mm

平整度

模组间拼接缝隙<

1mm

观看距离

3米-30米

可视角度

水平140°

，垂直140°

驱动方式

恒流

显示颜色

17M～69G色

亮度调节

手动/自动/程控

灰度等级

256级～4096级

刷新频率

300Hz～2440Hz

换帧频率

60Hz

播放内容

电视画面，广告宣传片，视频，现场直播视频，图片，文字

显示模式

640×

480、800×

600、1024×

768、1280×

960…1920×

1200、2048×

640

控制方式

C-BUS总线控制LED显示屏与计算机显示器点对点对应，可同步、异步、远程、无线与排队评价系统实现数据互通

传输距离

超五类网线≦130M 

多模光纤≦500M 

单模光纤≦10KM

连续使用时间

≥100小时

Led寿命

100,000小时

平均无故障时间

≥10,000小时

离散失控点

<

万分之一

连续失控点

无

*保护技术

PLC逻辑定时智能化控制,防尘，防腐，防静电；

具有过流，短路，过压，欠压保护功能，自动控温，节能

使用环境温度

-20℃～+50℃

便用环境湿度

10%～90%

（3）通信模块

通信模块保证屏幕控制机的显示内容准确无误地长距离传输到显示屏上。

通信模块对传输的信息进行编码解码处理，进行长距离传输和接收数据处理。

通信模块将显示信息传送到数据分配和扫描单元上。

（4）数据分配和扫描单元

数据分配和扫描单元是模块化结构设计，它将显示数据按区域分配到显示屏上，并完成显示数据扫描。

（5）显示屏体

显示屏是有许多显示单元模组组成，它们分成不同的区域接受数据分配和扫描单元传来的显示据，以模块化结构显示。

保证系统安全可靠运行。

每一个模组在设计时就考虑了通风，保证模组内温度一致，保证白平衡。

模块化结构设计，整个显示屏是由许多个单元模组组成，方便安装、调试和维修。

系统所使用的开关电源均使用通过高品质的电源，屏幕背后保留有维修空间，方便屏幕的安装调试，以及日后的维修维护等操作。

可在显示屏正面安装有亮度探测传感系统（另收费），它将当前采集的亮度值定时传送到控制计算机，控制计算机根据当前环境亮度值和播放的内容调整显示屏的亮度和非线性灰度校正数据，以达到最佳观看效果。

【2】计算机网络系统

屏幕控制系统采用开放的计算机局域网络技术，能够将当今许多成熟的数字技术引入大屏幕显示系统，如数据库技术、网络通讯技术、网络互联技术、信息自动化处理技术、接口技术、多媒体技术。

网络互联技术可以和未来的网络系统相连，包括局域网和广域网等。

通过多媒体视频控制技术，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：

●转播广播电视及卫星电视

●电视、摄像、影碟等视频信号的即时播放

●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（需另加非线性编辑系统）

【3】系统控制原理

计算机网络系统各部分的功能简述如下：

（1）LED独立视频

独立视频控制器的输出直接对应显示屏显示。

作为一种视频设备，它可以实时地接收来自外部的视频信号，并根据给定的节目单不间断地显示相关数据，也可以人工干预，产生屏幕上的显示效果。

屏幕上像素和视频仪监视器相应区域上像素一一对应，直接映射。

（2）系统控制机

操作员可以通过系统控制机（研华IPC610工控机）控制显示屏电源开关，并且实时监控显示屏出现的各种故障，如过压、欠压、过流、漏电等。

另外操作员还可以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）节目制作编辑软件

该软件用来制作计算机动画、文字，录入静止图片，并将这些数据存放到电脑，具有字幕机功能，具有节目编辑功能，可能在视频画面上叠加文字信息，可以完成全景、特写、慢镜头、特技等效果的实时编辑和播放，可以对播出的视频信号进行非线性编辑。

【4】视、音频控制系统

LED大屏幕显示系统具有多种视频、音频输入源，系统采用视音频切换矩阵对视音频源进行管理。

视音频切换矩阵具有多个音频输入和多个视音频输出。

多个输入分别接多个不同的视、音频源节目。

两个视频输出接至两个屏幕控制机，一个音频输出接至音响系统，视、音频信号同步播放。

视音频切换矩阵由系统控制，操作员通过控制机选择不同的视频、音频节目。

也可以对播放的节目顺序进行编排。

【5】配电控制系统

利用工业级小型化16点（10入6出）PLC控制技术和C-BUS总线数据通讯技术，可使电气开关实现集中指挥，分散局部控制。

采用这种控制方式操作员可在网络工作站上向屏幕系统下达开关指令信号，控制屏幕电源的开关。

如果供电系统发生故障，各状态信号也能返送回网络系统，操作员通过网络可监视电路工作情况。

配电原理图所下图所示：

【6】C-BUS总线控制系统

该系统由澳大利亚奇胜电器于1994年初开发，其产品设计和制造工艺满足澳大利亚及欧洲电气安全和电磁兼容性标准。

C-BUS智能控制系统是一个二线制的智能照明管理系统，所有C-BUS单元由一对通讯信号线（UTP5）连接成网络，每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各负载回路，输入单元通过群组地址和输出单元建立对应联系。

当有输入时，输入单元将其转变成C-BUS信号在系统总线上广播，所有的输出单元接受并作出判断，控制其相应输出范围。

在本系统中通过C-BUS总线上的智能传感器和智能继电器实现了对办税大厅的排队叫号系统，LED屏系统和大厅公共区域的灯光的时间模式控制，感应模式控制，场景模式控制。

【7】无线排队叫号系统

排队叫号评价系统与高清大屏系统一样均采用C-BUS总线控制，通过L5504RVFP智能继电器对排队叫号系统进行控制。

采用C－BUS总线网络控制方式，显示系统与电子查询系统，排队评价系统实现实时通讯，系统同时具有防尘、防潮、防腐等功能。

本系统中一套LED屏与一套无线排队叫号系统一套C-BUS控制系统一起构成一个完整的功能系统。

产品名称

规格

参考产品图片

规格参数

数量

全无线排队叫号机

１７型

２

一、机柜：

17寸一体式豪华落地式取号机机柜,外型美观大方，流线型设计，材质为钢，采用进口汽车金属烤漆外壳。

机身规格：

高1400mm×

宽420mm×

厚400mm，

二、液晶显示屏：

17寸LG原装显示屏，完美屏无亮点。

最佳分辨率:

1024×

768，响应时间：

2mS

三、触摸屏：

①17寸防爆红外触摸屏、②防爆防尘防水表面声波屏

单点寿命超5000万次，分辨率：

4096*4096

四、打印机：

嵌入式EPSONT532热敏式打印机（80mm纸宽）/自动切纸

打印速度：

150mm/秒/打印头

寿命：

100万次

零故障，维护方便，可随时转换

五、控制主机：

主板：

D425X-R2（板载采用最新Intelatomd425双核低功耗CPU和板载显卡。

采用WINDOWSXP操作系统

内存：

1GDDR2硬盘：

16G固态硬盘

六、无线模块：

无线通信绿色频段（载频433MHz）进行无线通讯，不影响周围环境中电气设备的使用。

可靠通讯距离30-60M。

七、通讯控制器：

规格：

内置

供电方式：

单独供电DC12V

通讯协议：

RS485

八、音响系统：

内置70W恒压功放，左右2个声道喇叭。

19键无线呼叫器

17H001型

规格尺寸：

长150mmx宽90mmx厚20mm

电源：

12VDC、采用USB接口供电

连接：

RJ45插座

面板：

19个按键，双重功能转换

屏幕：

6位LCD液晶显示，2位显示等待人数，4位显示呼叫。

20

LED窗口屏

8汉字

Ø

3.75LED点阵模块、单色、16点阵、解像度64点×

16点、8位汉字显示，黑色铝合金边框（内置无线接收模块）

尺寸：

高10.6*长63.8cm

5．关键技术

【1】多媒体控制技术

多媒体控制技术将模拟Video信号和Audio信号转换成可以供计算机处理的数字信号，以完成数字化处理。

多媒体控制技术通过A/D采集技术将模拟视频Video信号和模拟视频VGA信号转换成数字信号，进行同步运算处理以后，经过叠加后送显示屏显示。

屏幕控制机上装有多媒体卡，可将多种Video视频源引入到大屏幕之上，如播放电视实况、录像影碟节目、卫星电视节目、有线电视节目、摄像机节目、播放系统能播放动画、图形、文字及其迭加、以及多种特技混合效果。

通过多媒体控制技术，可以对屏幕的亮度、对比度和色饱和度进行调整以保证显示屏的观看效果，任意压缩或切割Video显示区域以适应显示屏大小，可以任意调整显示区域。

输入的视频信号可以是PAL或NTSC。

【2】视频处理技术

（1）2级非线性校正

为了更加适合LED显示屏的显示特性，本项目采用图像处理技术对视频信号进行了控制和处理。

视频灰度非线性校正是人眼能舒适地观看显示屏的关键。

无论是在电视机、计算机监视器和其它任何显示设备中，几乎都需使用该技术，这是由人眼的视觉特性决定的。

没有经灰度校正的LED屏，会显得显示生硬、层次感差，看起来很不舒服，长时间观看甚至会对人眼造成伤害；

只有经灰度校正后的LED显示屏才会显得纹理清晰，亮度柔和，灰度级过渡平缓。

另外，由于LED本身的发光特性和电视机、计算机监视器（CRT）的发光特性不一样，简单地将在CRT上应用的非线性γ校正算法和反γ校正算法直接应用到LED显示屏上是十分不科学的，会严重影响LED显示屏的图像质量，使观看效果更差。

从常识可知，当电视在阳光充足的环境中的观看效果没有在无阳光的环境中观看舒适，这是由于在环境不同时，简单的灰度校正是无法满足人眼需求的，同样LED显示屏更是如此，由于用户不可能随便的移动该设备，因此必须使LED显示屏在各种环境下均能舒适地观看。

在各种环境下的正常显示体现一个公司较高的设计水平。

为了保证显示效果，对显示图像进行了两级灰度非线性校正。

●第一级灰度非线性校正

由目前对人眼的视觉特性研究可知如下原理：

人眼的主观亮度与光强弱非线性关系。

人眼在环境亮度较低时，对比度的响应比在高亮度环境中敏锐；

有背景光时，对比灵敏度与光强的线性关系范围大大减小：

为了保证显示效果，制造商和国内、国外的著名公司如日本富士通、美国TI公司等进行了广泛的技术合作和交流，通过大量实验，克服了别的公司的同类产品的缺陷，设计并实现了更适合LED显示屏显示效果的非线性灰度校正算法，并且在Pro型超大规模集成电路中得以实现。

超大规模集成电路Pro型具有独特的非线性灰度校正技术，从近万个灰度数据中非线性选择256个灰度数据供显示用。

●第二级非线性校正

为了保证不同观看环境的显示效果，如白天、夜晚、阴雨天等，制造商设计并实现了第二级非线性校正技术，其中每基色各有8条非线性校正数据，可以选择不同的非线性校正数据以适应不同的观看环境。

（2）色座标空间变换

从色度图上能看到，视频源的色空间三角形与LED发光二极管的色空间三角形是不同的。

好在LED的色空间大于并包含了视频源的色空间，但问题是如果不对视频源输出的红绿蓝色坐标信号进行适当的调整（色坐标空间变换）LED显示屏上反映出的色彩便不是视频源色彩的真实对应，原本应发白色光时有可能会发粉红色或发生其它色偏现象。

为克服以上问题，制造商在技术上运用高速图像处理芯片实现了色空间变换技术将视频源色空间上的每一点与LED色空间上的每一点一一对应起来，从而使画面色彩更贴近真实。

（3）色温处理

控制。

我公司首先完成了从5000k至9300k的色温调节，配合不同的环境，不同的节目，均可使显示屏呈现最佳的效果。

针对用户的各种需求，可以很容易地做到无论是国际光度协会规定的6500k的D65白色，还是国际光度协会规定的5500k的E光源白色真实再现。

（4）色彩真实再现

人眼有着奇怪的习惯，当屏幕再现绿色草地时，即使色度有较大偏差，也不会察觉。

然而当皮肤色有一点点的变化，也会被立刻捕捉到差异。

因此，我们用FLESHADJUST技术对人眼最敏感的皮肤色进行了进一步的调整，确保将色彩偏差带给人眼的刺激降到最低。

（5）边缘增强

采用图像增强技术，使得显示效果更加清晰、逼真，立体感更强烈，色彩更艳丽。

（6）降噪

LED显示屏是高亮度显示系统，对显示图像进行降噪处理能保证图像更加干净和平滑。

（7）对比度处理

对比度是人工重显图像的一个非常关键的技术指标，如果对比度达不到要求，图像重现的层次感和颜色感无从谈起。

屏幕图像对比度至少要保证不小于100，才能获得较为满意的视觉效果。

为了获得较高的对比度，制造商采取了下面两种方法，使对比度达到了150：

●提高显示屏亮度，这也是提高对比度最主要的方法

●降低屏幕表面的光反射系数。

对于屏幕表面光反射系数的控制，制造商采用乌光黑色材料和黑色胶水封装像素，并且采用乌光黑色模组。

●屏幕表面雕刻特殊纹理，使入射光全部被吸收。

（8）亮度调节

为了保证在白天和夜晚等不同光照度情况下的观看效果及节约电费，制造商设计显示屏具有亮度调节功能，PLC系统采集当前环境照度值，并反馈到计算机网络，显示系统可以根据不同的环境光照度自动地进行无级亮度调节，并且具有手动方式调节功能。

（9）白平衡控制

保证屏幕白平衡的主要方法是采用发光效率比较高、稳定性比较好的LED发光管。

设计中制造商采用色还原度比较好的纯色发光二极管。

另外，通过PLC控制系统可以对显示屏体的温度进行监控。

当显示屏体内的温度超过一定范围，以至LED发光管的发光波长产生偏移，影响到显示屏白平衡时，PLC控制系统采取措施，例如开启空调和排风扇、适当降低显示屏亮度等，保证显示屏体温度在一个合理的范围内，不影响显示屏的白平衡，有效保证显示屏的寿命。

【6】LED灯下倾技术

显示屏安装位置较高时，观众一般在前方或下方观看，上视角对观众的意义不大，而下视角却在很大程度上影响观看效果。

LED灯供应商提供的产品是按照正常的、水平封装LED灯的方式设计生产，这样的正常方式安装LED灯无法保证较近处观众的观看效果。

这此，本制造商在设计中加入了LED灯下倾的生产工艺，使二极管下倾8°

左右，并定制了专用的固定夹具，保障波峰焊时LED倾斜角度的一致性。

通过此项改进，充分发挥了LED灯的显示特性。

与不采用倾斜工艺比较，有效观看范围内的显示亮度提高了30%；

显示均匀性提高了20%；

近处观看时的白平衡效果提高了50%。

6．系统软件

本项目采用标准的WindowsXP中文版作为计算机网络操作系统，微机操作系统使用WindowsXP中文版，并配备防病毒系统一套。

LED显示软件

集成商的通用视频显示软件是根据LED显示系统的特殊需求而设计出的。

【1】基本功能

●显示数据的加工与处理

●与其它网络接口，从中提取显示数据

●产生各种显示效果并控制显示效果的输出

●提供人工操作界面

●提供多种消息的编辑、排版和剪接等功能

●提供播放节目和播放内容的编排功能

●提供对大屏幕显示系统数据库管理与维护的功能

●提供对整个系统运行的监视和控制功能

【2】基本操作

●图形动态播放多媒体文件播放

●文本、超文本文件的播放

●走马灯文字的播放

●显示屏亮度、屏静止、坐标、大小等参数的控制

●标签的制作

●图像组播放

●联机帮助