欧蓝LED显示屏户外全彩方案.docx
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欧蓝LED显示屏户外全彩方案
室外全彩LED显示屏
设计方案
北京欧蓝德畅电子技术有限公司
二〇一〇年四月
1设计前言4
1.1欧蓝简介4
1.2欧蓝LED显示屏技术特点4
2设计方案7
2.1设计说明7
2.2规格一：
PH20全彩显示屏7
2.2.1技术参数7
2.2.2显示屏箱体外观及尺寸8
2.3规格二：
PH16全彩屏显示屏9
2.3.1技术参数9
2.3.2显示屏箱体外观及尺寸10
2.4PH12全彩屏显示屏11
2.4.1技术参数11
2.5系统功能12
2.6系统连接图12
2.7系统说明12
2.7.1系统的工作原理12
2.7.2视频转换及处理13
2.7.3视频控制13
2.7.4信号传输13
2.8高清视频处理器13
2.8.1产品概述13
2.8.2产品特性13
2.9系统辅助设备特点14
2.9.1防水、防潮、防腐、防尘、防霉14
2.9.2电气安全14
2.9.3避雷措施14
2.9.4电磁防护15
2.9.5显示屏的降温散热措施15
2.9.6显示屏的环境监控报警系统16
2.9.7屏体供配电系统16
2.10欧蓝技术优势及特点17
2.10.1光学水印单点色彩校正技术17
2.10.2像素增强技术19
2.10.3真实色彩再现技术20
2.10.4整屏亮度校准21
2.10.5防马赛克处理技术21
2.10.6色度校正技术22
2.10.7灰度校正技术22
2.10.8视频处理技术和真实动态图像还原技术23
2.10.9动态图像还原技术---运动补偿23
2.10.10超高刷新频率24
2.10.11故障自我诊断技术25
2.10.12EMB环境管理模块25
2.10.13远程环境管理模块的系统示意图25
2.10.14亮度自动调节技术25
2.10.15显示屏技术升级技术26
2.10.16优秀的热设计及温度管理技术26
2.10.17清晰地文字显示能力26
2.10.18均匀的视角设计26
2.11工程进度表27
3售后服务28
3.1日常维护28
3.2客户培训29
4成功案例30
1设计前言
1.1欧蓝简介
北京欧蓝德畅电子技术有限公司是专业从事LED显示屏、查询系统和智能排队系统产品开发、生产、销售及服务的高新技术企业。
公司实施可持续发展的战略，下设生产部、销售部、质管部、工程部、市场部、技术支持部、研发部、财务部八个职能部门，公司管理严格按ISO9000质量体系运转，以保证公司内部有序地运行，同时保证产品的高品质和赢得客户的满意。
公司技术力量雄厚，公司拥有智能化系统设计、施工、调试、维护等各类高级技术人员，具有强大的科研开发能力和工程实践能力。
所研发的产品无论从外型、性能、稳定性等各个方面都得到了全国广大客户的认可，而且公司还建立了一套完整的服务体系，努力把零缺陷的服务呈现给客户。
在业务往来中公司一贯秉承诚信的处事原则，在客户心中建立了良好的信誉与知名度，业务蒸蒸日上，客户遍布全国各地。
先进的理念、优秀的产品、脚踏实地的服务，加上公司强大的科研、生产能力和广泛的社会合作以及我们每一位员工的努力――这就是欧蓝德畅对过去、现在和未来的承诺。
1.2欧蓝LED显示屏技术特点
欧蓝经过数年在显示屏领域的深入研究已经形成了一支专家级的研发团队，并广泛与国际上同行业相互交流，广泛合作。
我公司的显示屏在技术水平得到国际上专家的认可，产品也广泛的销往国外，得到一致的好评。
欧蓝LED显示屏在先进的技术下形成了以下独有的技术特点：
●高灰度技术
我公司LED显示屏以其灰度等级高、画面细腻在行业中得到一致好评。
在《LED显示屏检测方法》中已经突破10BIT技术的技术前沿，正在向更高的领域前进。
●全数字化
我公司为了确保显示画面的精确和颜色的逼真程度，进行了全数字化的改造。
效果达到了预期的目的，形成了自己独有的技术特点。
●恒流降噪声技术
我公司的LED显示屏驱动芯片采用国际上先进的LED显示屏专用芯片系统，该系统在全彩LED显示屏领域独领风骚。
我公司结合其芯片特点，研究形成了恒流降噪声技术保证电源等其它噪声源因素对LED电子显示屏造成的影响降低到最低程度。
●亮度调整技术
为了适应不同天气，让显示屏达到最佳的显示效果，我公司LED电子显示屏专门设计了亮度1024级调节装置。
保证整个LED显示屏在各种环境下都能达到最佳的显示效果。
●强对流式排热系统
LED显示屏工作时屏体发出的热量较高，为了保证整个显示屏系统在稳定的状态下运行，我公司对显示屏散热系统进行了彻底的研究，考虑到所有的流动气流，研究出了一套强对流的排热系统，使系统更加稳定可靠。
●考究的材料工艺和科学的生产工艺
考究的材料工艺是我公司的高质量要求根本点，经过对光材料、套件材料、结构材料、芯片材料的深入研究，我公司已经形成了自己的材料考究工艺和相应的检验标准和试验规范。
在生产工艺上公司引进国外先进的生产线和生产工艺，并全面按照ISO9001质量体系进行严格的质量管理。
●媒体网络化
信息时代的到来，让我公司全面启动了媒体网络化的系统解决方案并把LED显示屏系统做为网络的终端形成标准化的接口，可以对标准视频信号、音频信号、网络其他设备进行直接接入，兼容性强。
●先进的测试设备和测试手段
我公司拥有先进的检测设备。
为了保证显示屏的产品质量，购买了LED显示屏专用测试仪，用于检测生产中的LED模块和单元板，保证生产的模块在色温、亮度等方面的一致性，从而保证整个LED显示屏的质量。
同时可用于LED显示屏安装以后的实际测量，保证整屏的效果。
LED显示屏测试仪主要功能：
1、测量LED显示屏亮度
2、与计算机相连，测量LED显示屏色温（白平衡）
3、测量R、G、B的色坐标（波长）
4、完善的配电系统
显示屏是一个较大的电子设备，良好的配电设备是系统实现可靠工作的重要条件之一。
我公司显示屏均配有专用的配电系统，并且有以下特点：
✧配电系统具有远程控制功能。
✧具有供电指示功能。
✧具有过流、短路、断电等多种保护功能，可自动处理各种应急情况。
✧具有定时自动开关屏的功能，可实现无人留守，具有多路输出和延时上电的功能。
✧智能化的电源，可实现风扇的自动开启和关闭，过热的自动保护，并能自动恢复，无需人去维护。
●功能强大的播出软件系统
我公司大屏播放软件用户界面友好，功能强大，支持任何品牌的PC机的硬件及WINDOWS操作系统，所有软件可上网工作，因此本应用软件具备了远程控制功能，真正实现计算机屏幕上的所见即所显。
通过编程可自动选择播出设备，实现无人条件下的播出，对以下各种信息均能实现很好的播出：
✧视频：
播放来自各种设备的视频信号，并能随时切换不同的视频源，多路视频源可通过多媒体控制器同时监控与切换，并可对视频画面进行缩小或放大操作。
✧文字：
可播放多种文字的各种字体、字型和不同的文字信息，还能实现翻页、移动、旋转、飘雪、滚屏、闪烁等十余种显示功能。
✧计算机图像信息：
可播放不同格式的图形、图像文件。
如：
BMP、TGA、GIF等。
✧动画：
能播放Animatorpro、3DMAX等软件制作的二维、三维动画，并支持用压缩卡采集的AVI信号，软件包具有方便的界面接口，丰富的材料库，形体库和先进的渲染技术，能制作高质量的三维动画，使广告创意逼真的实现。
✧音乐：
支持声卡及CD-ROM等多媒体设备，可播放WAV/MID等声音文件，还可直接控制CD唱盘。
✧制作容易：
开发工具是基于Windows面向对象的多媒体平台，所见即所得。
采取图标工具栏，无需编程。
✧内容丰富：
本系统支持多媒体及外围设备，使LED显示屏显示的内容丰富多彩。
如：
声卡、视频卡、CD-ROM、触摸屏及各种视频设备。
✧布局随意：
强大的软件功能可单独显示视频、文字或图像等；可在同一屏上显示多种信息，任意编排；还可在视频图像上叠加文字信息、动画等。
✧应变能力强：
在正常播出过程中，如需临时增改内容，可锁定当前画面，无需关机“黑”屏。
✧具有广泛的网络接口功能，通过网络接口卡与各类网络数据库局域网、远程网络接口，在系统软件的支持下，提取网络中各类信息。
✧系统演播机与远程智能控制器通讯，实现远端遥控，开、关机及数据信息传递等多种监控功能。
2设计方案
2.1设计说明
根据本项目LED全彩显示屏需求，我们建议采用三种规格LED全彩显示屏显示屏备选：
规格一：
选用欧蓝点间距20mm的室外全彩LED显示屏
规格二：
选用欧蓝点间距16mm的室外全彩LED显示屏
规格三：
选用欧蓝点间距12mm的室外全彩LED显示屏
2.2规格一：
PH20全彩显示屏
2.2.1技术参数
像素
像素间距
20mm
像素组成
1R1G1B
像素密度
2500dots/㎡
箱体
宽度
1280mm
高度
960mm
水平分辩率
64dots
垂直分辩率
48dots
重量
59kg
平均耗电
100W
峰值耗电
450W
系统参数
亮度
5000nits
色温
6,500deg.K
水平视角（50%亮度）
140度（+70/-70）
垂直视角（50%亮度）
50（+20/-30）
外壳材料
表面氧化铝
密封等级
前面IP65/后面IP43
最小观测距离
20m
亮度控制等级
95级
处理位数
16bit
视频帧频率
50/60Hertz
正常输入电压
110-240V
寿命（50%亮度）
≥100,000hrs
对比度
2000:
1
工作温度
零下20到零上50摄氏度
每平米像素数量
2500
颜色数量
281Trillion
灰度级
每种颜色65536级
刷新率
100000Hertz
供电频率
50-60Hertz
安装方式
螺栓固定
2.2.2显示屏箱体外观及尺寸
箱体尺寸（WXH）：
1280mmX960mm
2.3规格二：
PH16全彩屏显示屏
2.3.1技术参数
像素
像素间距
16mm
像素组成
1R1G1B
像素密度
3969dots/㎡
箱体
宽度
1016mm
高度
762mm
水平分辩率
64dots
垂直分辩率
48dots
重量
47kg
平均耗电
276.4W
峰值耗电
691W
系统参数
亮度
5000nits
色温
6,500deg.K
水平视角（50%亮度）
130度（+65/-65）
垂直视角（50%亮度）
45（+20/-25）
外壳材料
表面氧化铝
密封等级
前面IP65/后面IP43
最小观测距离
16m
亮度控制等级
95级
处理位数
16bit
视频帧频率
50/60Hertz
正常输入电压
110-240V
寿命（50%亮度）
≥100,000hrs
对比度
2000:
1
工作温度
零下20到零上50摄氏度
每平米像素数量
3969
颜色数量
281Trillion
灰度级
每种颜色65536级
刷新率
100000Hertz
供电频率
50-60Hertz
安装方式
4个M16螺栓固定
2.3.2显示屏箱体外观及尺寸
箱体尺寸（wxh）：
1016mmx762m
2.4PH12全彩屏显示屏
2.4.1技术参数
像素
像素间距
12mm
像素组成
3in1
像素密度
6944dots/㎡
箱体
宽度
768mm
高度
576mm
厚度
114mm
水平分辩率
64dots
垂直分辩率
48dots
重量
23kg
平均耗电
160W
峰值耗电
400W
系统参数
亮度
5000nits
色温
6,500deg.K
水平视角（50%亮度）
140度（+70/-70）
垂直视角（50%亮度）
120（+70/-70）
外壳材料
表面氧化铝
密封等级
前面IP65/后面IP65
最小观测距离
12m
亮度控制等级
95级
处理位数
16bit
视频帧频率
50/60Hertz
正常输入电压
110-240V
最大输入功率
500W
寿命（50%亮度）
≥100,000hrs
对比度
2000:
1
工作温度
零下20到零上50摄氏度
颜色数量
281Trillion
灰度级
每种颜色16384级
刷新率
100000Hertz
供电频率
50-60Hertz
安装方式
4个M16螺栓固定
2.5系统功能
●具有视频播放功能，可显示全彩色动态视频图像；可高保真转播闭路电视、实现高保真播放录像机、影碟机的视频图像，并可实现现场实时转播、精彩回放等功能；
●具有播放计算机信息功能；可与计算机的CRT同步，实时显示CRT上指定的文字及图像，真彩色视频图像，电视、摄像、影碟等视频信号的即时播放；应能够通过CRT可模拟预显显示屏内容；
●输入信号支持Video、S-Video、SVGA、DVI、VGA等（可支持CATV、DVD、EVD、电脑信号等输入）；
●可灵活输入及播出多种信息。
有多种播出方式，可任意调节，画面可循环显示；
●配有网络接口，可与计算机联网，共享网络资源；显示屏应配有声卡，具有声音接口，可与广播系统连接。
具有标准音频信号输出接口达到声像同步。
2.6系统连接图
2.7系统说明
2.7.1系统的工作原理
显示屏信号通路是通过视频处理设备及编辑、切换、监视等设备，对计算机、影碟机、摄影机等输入信号进行处理及控制，转换为屏幕所需信号并送屏播放。
2.7.2视频转换及处理
各种不同的视频信号经过各自的处理通路，按设定的要求，转换为统一的形式，再经过选定的DVI信号处理后，以DVI格式输出至视频控制部分。
2.7.3视频控制
视频控制是系统的核心部分。
视频DVI信号及计算机DVI信号经DTOD转换及Fi-Fo（先进先出）存储及复杂的编码过程后，形成符合LED显示系统标准的资料系统。
然后在KET电路控制下，以某种语言颜色的电平为基准，将两种图像合二为一。
实现计算机图像对视频的迭加（overlay）。
以上转换、存储、处理等过程均为充分利用视频及计算机信号反馈时间。
是真正意义的同步显示，而不会有停顿。
因为没有对信号进行压缩处理，信号内容没有损失，故显示的画面逼真、自然、层次感丰富。
在视频控制的末端，信号输出的形式是抗干扰能力强的差分LVDS信号格式。
2.7.4信号传输
为了便于传输，LVDS信号将被处理成高频串行的数字信号或光信，同轴电缆或光纤输出。
串行的同轴数字信号或光纤信号经传输系统的转换、传输、还原，使传输距离可远至几公里以上。
之后串行信号或光信号送至显示屏还原为LVDS信号，经选址分配、分割重组后，控制各自的LED显示单元。
2.8高清视频处理器
2.8.1产品概述
欧蓝的接口处理器的诞生，对于固定安装平台而言，预示了一个新时代的到来，该产品基于全新的新型通信晶片组，能够为使用高清分辨率的显示屏提供更好的线缆管理。
无论是来自高清摄像机还是蓝光光盘播放器等播放设备的任何高清影像资料都可以通过他的处理，播放到LED显示屏上。
2.8.2产品特性
●可处理VGA、SVAG、XGA、SXGA和UXGA等多种信号，同时支持SMPTE标准至1920X1080分辨率。
50/60HZ
●输入源可选DVI和HDMI
●最多可连接5个SDI输出串化器
●专为欧蓝固定安装面板设计的新一代处理器
●利用横直移动改变位置功能
●根据输入视频信息指示
●FPGA板和CPU版本检测
●机上装置液晶控制面板
●96级亮度控制
●8级Gamma（伽玛）校正
●7个色温调整装置
●9个LIP测试模式和79个面板测试模式
●内置SMPTETV颜色校正器
●独立的LED显示面板控制
●两组预设的颜色调和器
●附带亮度自动控制器（ABC）
●RS232和以太网PC控制
2.9系统辅助设备特点
在环境防护设计方面可满足防水、防潮、防尘、防腐蚀、防燃烧和防工业干扰等，电气防护设计方面可满足过流、短路、断路、过压、欠压等，并满足防静电、防电磁干扰、抗震动、抗雷击等要求。
2.9.1防水、防潮、防腐、防尘、防霉
LED显示系统所涉及的产品都经过防水、防潮、防尘、防燃烧、防腐蚀、防霉等处理，通过盐雾试验，结果表明：
产品均达到国家工业标准，符合盐雾试验要求，即：
在污染严重的条件下，屏幕也能够长期正常使用。
三防措施：
所有电路板在生产检测完毕后使用三防漆处理，并涂抹阻燃性材料及防水材料，使其具有防尘、防潮、防腐蚀、阻燃性能。
2.9.2电气安全
配电系统通过精确设定断路器的保护值，从而达到完善的过流、过压、过负荷、短路、断路等保护，如故障严重将自动切断屏体电源。
另外单片机系统与配电系统电气方面的完全隔离，也使得整个系统更加稳定可靠。
2.9.3避雷措施
1）欧蓝生产的LED显示屏防雷设计按《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）的规定设置防雷措施，设置有防直击雷、防雷感应、防雷电波侵入装置。
2）大屏由多个显示单元组成,每个显示单元均为一个近似全封闭的金属屏蔽箱体，并做到了多点良好接地，可有效防正感应雷电产生的电磁干扰。
3）配电电源采用金属屏蔽的铠装电缆，两端接地。
各种控制及数据信号线采用外层屏蔽的信号电缆或光纤。
以上可消除由屏体外部线产生的雷电干扰。
4）屏体侧的配电箱内A、B、C及中线上均装有对地的防雷器，可避免架空线路可能的雷电干扰。
控制室的显示屏控制系统设备的电源进线端装有进口的防雷组件，可完全避免雷电通过电源对系统控制设备的干扰。
5）屏体到控制室的各类信号线两端均装有进口防雷组件，可完全避免雷电在信号线上的感应干扰。
2.9.4电磁防护
所有电路板经过专门的电磁屏蔽设计，而显示单元箱体的设计也专门考虑了电磁兼容问题，可防止电磁干扰信号对控制电路的影响及显示屏电路对电器的干扰。
2.9.5显示屏的降温散热措施
1）每个显示单元箱体的整体设计布局合理，充分考虑到模组组合的通风散热效果，在箱体中安装有多个排气风扇，使箱体点亮后产生的热量能及时有效的迅速扩散，从而保证了灯盏的使用寿命更长，屏体显示效果更流畅稳定可靠。
2）在显示屏体的安装框架设计中，要求根据屏体的外装饰尺寸形状，在不影响美观的情况下，在显示屏的后部安装多个排气装置，形成空气对流，将屏体点亮时产生的热量迅速排出，保证屏体温度在正常工作范围内。
3）数据线以及电源线分布合理，有利于通风散热。
4）经过严格的高低温测试，适应环境能力强。
2.9.6显示屏的环境监控报警系统
为确保产品具有良好的可维护性，欧蓝公司专门配有箱体工作状态监测软件，通过它，可以随时远端监测各个显示箱体的以下环境：
工作电压，环境温度，风扇速度，烟雾自动报警。
其原理图如下：
2.9.7屏体供配电系统
利用单片机分级控制技术和网络数据通讯技术，可使电力开关与控制实现集中指挥，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。
该配电系统的主要特点有：
1）三相五线制供电。
2）控制系统与配电实行电气隔离，使控制更可靠稳定。
3）配电柜由单片机控制。
他们分步将显示屏幕开通，以抑制开关电源启动时的冲击电流。
4）配电柜中配备检修时的断路装置和手动开关装置。
5）配电柜配备过流、短路、断路、过压、欠压等保护措施。
6）网络供电保护设备可选配UPS，以便发生电力故障时，有足够的时间让系统操作员执行正确的处理动作。
配电设计采用三相配平衡方案，保证零线漏电流为零。
配电系统要求提供的两组电源均采用三相线制供电，保护地线对大地的电阻小于4欧姆。
7）电网防雷依靠本身配电系统解决。
8）在承接此类显示屏项目的过程中，制造商将依据国家相关电气规范进行电气专业的技术设计，并依此指导工程施工的各个环节。
2.10欧蓝技术优势及特点
2.10.1光学水印单点色彩校正技术
光学水印单点色彩校正技术是欧蓝公司基于多年的技术研发与测试经验，开发出的光学技术。
利用高精度的制冷CCD相机对每一颗LED的亮度和颜色进行测量并将结果存储在记忆芯片之内。
根据色度学理论的配色原理，通过调整每一个像素中红绿蓝灯的显示亮度比例，实现像素之间的颜色一致性。
利用光学水印技术，可以最大化的减弱由于LED之间光学性能的差异和电子器件指标的偏差而导致显示屏出现斑点、马赛克等不均匀现象，使得画面效果大幅提升。
与此同时，由于每一个显示面板都是基于同样的目标值进行调整的，并且测试数据已经像水印一样嵌入每一个模块的芯片之中。
因此当现场需要维修更换LED模块的时候，光学水印技术可以保证新换上的模块能够与之前的模块达到色彩与亮度的一致。
从下面的实拍照片可以看出，利用色彩校正技术，欧蓝显示屏可以实现近乎完美的均匀效果。
校正前校正后
2.10.2像素增强技术
像素增强技术并不等同于通常LED显示屏厂商提出的虚拟像素的概念，即利用更高的换帧频率和人眼视觉暂留的特性将一帧图像拆分成奇偶两帧交替显示。
像素增强技术所依据的核心理论是人眼对亮度的敏感程度远远大于对色彩的敏感程度。
通常的像素显示过程是：
视频信号经过处理设备压缩调整后，信号像素与显示屏像素一对一的等数量匹配；
而处在像素增强模式下，LED屏幕上一个像素（RGGB四颗LED灯）就可以显示视频信号中4个像素的亮度信息。
具体地说：
1号红灯显示1号像素的红色亮度信息；2号绿灯显示2号像素的绿色亮度信息；3号绿灯显示3号像素的绿色亮度信息，4号蓝灯显示4号像素的蓝色亮度信息。
同理，每一颗灯都会显示某一个视频像素的一种颜色信息，那么如果输入的视频像素是N个的话，显示出的颜色信息是4N种。
普通模式下3N种颜色信息就足以还原视频信号，由于欧蓝的产品每个像素多出一颗绿灯，而绿灯对于白色的亮度贡献度超过60%，而人眼对亮度要比色度敏感；因此多出来的绿灯所包含的视频信息可以被人捕捉到，相当于多出了近一倍的视频分辨率。
像素增强技术不仅提高了屏幕分辨率，而且使得动态图像更加的清晰，无拖尾、边缘模糊等问题。
2.10.3真实色彩再现技术
由于LED显示屏经常要承担广告播放，电视信号实时转播等任务，对显示色彩的真实度和还原性有非常苛刻的要求。
目前绝大部分LED显示屏厂商都会选用主波长为525nm的绿色LED作为绿色显示元素，如图所示这样的色域空间无法将NTSC制的全部色彩包含进去，在黄色和绿色的表现力不够理想。
而欧蓝的产品则普遍采用波长在530nm至540nm的绿色LED，大大弥补了黄绿色的缺失，使得显示效果更加真实，能够准确的表达节目制作人想要表达的效果；在体育赛事转播（草坪绿色）以及广告（企业专用视觉色彩VI）方面有突出的优势。
2.10.4整屏亮度校准
目前整屏亮度校准和防马赛克处理已经成为LED显示屏行业高端品牌的必备功能。
欧蓝的光学水印技术能够保证每一颗LED都能经过严格的分光检测筛选，并根据记录下来的其光学特性数值进行调节，依靠占空比驱动脉冲的频率不同实现不同亮度的LED在同一时刻的亮度基本相同，从而大大改善了显示屏的颜色亮度一致性。
欧蓝世界上首先实现亮度校准的几家LED显示屏制造商之一并且陆续改进，研发出更高等级的校准水平和工艺。
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