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06大屏幕显示及触摸屏系统

第6章大屏幕显示及触摸屏系统

§1系统概述

近年来随着大规模集成电路和计算机技术高速发展，显示屏技术作为一种新兴的显示技术，得到了飞速发展。

电子显示屏作为一种宣传与信息发布工具已在各个行业广泛应用，它是将计算机、扫描仪以及VCD等多种信号接收、处理显示的新型传播媒体。

电子显示屏可广泛适用各种信息发布、新闻报道等诸多用途。

近年来由于大屏显示系统的诸多优越性使它越来越受到各行各业人们的重视，在各种场合得到了广泛使用。

§2系统需求

本次系统设计主要包括DLP大屏幕显示与触摸屏查询系统。

§3大屏幕显示系统

3.1DLP大屏设置

根据要求我们在办公楼的二层门厅设置一套DLP大屏幕显示系统。

系统采用XXGQY公司研发的大屏幕显示系统。

大屏幕显示系统作为一项工程，需要向用户提供的是一套使用灵活、功能强大的显示系统，而非仅仅提供给用户简单的设备堆叠。

对此，我公司针对XX科技广场综合办公楼用户的特点进行不同的设计，交付给用户一套拥有用户特色的大屏幕显示系统。

3.2系统规模

本方案中的大屏幕投影显示系统由基于DLP™（数字光源处理系统）技术的投影单元（含投影箱体、GQYDDX系列DDRDLP投影机、专业背投影显示屏幕、内置图像处理模块）、多屏拼接控制器、RGB分配器、控制系统（含控制PC、显示系统调控软件和多屏拼接控制器应用软件）及底座、线缆、分配器等相关设备组成。

本大屏幕系统设备的详细联接请见技术方案附图。

以下是组合屏的相关尺寸：

2x2组合显示屏尺寸：

组合规模：

2x2共4台60英寸XGADLP投影单元

单屏尺寸：

1219.5mm（宽）x914.5mm（高）x1218mm（厚/直投）x816mm（厚/反射）

组合尺寸：

2439mm（宽）x1829mm（高）x1218mm（厚/直投）x816mm（厚/反射）

3.3系统结构

整个大屏幕显示系统可以分为三个组成部分：

投影显示部分，2x2组合显示屏。

物理上，整套组合显示屏由模块化、标准化、一体化的投影箱体叠加组成。

每个封闭式投影箱体均包括DLP投影机和专业背投影屏幕板，投影机和屏幕以背投方式显示图像。

信号处理部分，主要是内置图像处理模块、多屏拼接控制器、RGB分配器和视频矩阵切换器（其中视频矩阵切换器由前端监控提供）。

多屏拼接控制器通过网络连接多个应用系统，传输并合成计算机网络图像，以合适的图像大小/分辨率显示在大屏幕上，同时具有活动视频处理功能，可以在计算机图形上叠加视频窗口。

而视频矩阵切换器配合内置图像处理模块，可以灵活地切换和显示实时的视频图像，并且这些图像和图形能够任意拼接缩放，如单屏、跨屏显示。

同时，多屏拼接控制器和RGB矩阵切换器、视频矩阵切换器、内置图像处理模块互为补充，更重要的是互为备份。

提高系统的灵活性和可靠性。

控制系统，主要是由控制PC机和一套专用的控制软件组成，负责控制DLP投影机的图像拼接、色彩和显示效果的调整，选择需要显示的信号和图像。

控制系统为全中文操作界面，非常方便直观。

3.3.1投影机特点

1.选用具有DDR技术DMD为核心的DLP投影机

●美国TI公司最新技术的1024x768分辨率的DMD芯片，图像信号传输、处理速度更快。

●最佳短焦镜头，既能缩短投射距离又能保证最佳图像显示。

●物理显示分辨率为1024x768，工作分辨率可达1600x1200。

●采用100W～120WPHILIPSUHP高效能灯泡，光输出亮度可达750ANSI流明，光源寿命6000小时（半衰期）。

●灯泡高压采用高频脉冲整流，完全消除图像闪烁，亮度均匀性>90％，图像中心/边缘光学几何失真小于±0.1%。

●图像对比度>1400：

1，对比度一致性>90%。

●色彩灰度等级10bit/色，彩色种类达到1G（十亿）,RGB基色矫正精度高达14bit，色彩调节更加细致精确。

2.具有内置图像处理模块

DDX™DLP投影机内部配置有数字图像放大定位处理模块（内置图像处理模块），通过计算机实现组合屏的参数调节和画面精细控制；通过投影机内置图像处理模块，不需任何外置图像处理设备就能对图像进行MXN倍数的放大和定位选择显示，直接显示高质量的计算机图形或视频图像，并能实现视频信号倍线功能。

内置图像处理模块与外部图像处理器形成互为备份的方式，使大屏幕显示系统工作稳定性与可靠性大大提高。

没有内置图像处理模块的普通方式

具有内置图像处理模块的效果

3.具有DVI数字接口

投影机配置国际标准DVI数字接口，可直接输入前端图像处理设备输出的数字RGB信号，整个信号处理、传输、显示过程完全实现数字化，显示高清晰度、高质量的数字图像。

原图（黄框为放大部分）采用数字处理技术未采用数字处理技术

4.信号自动识别与显示

投影机拥有高带宽，因此具有信号自动识别和高质量显示所输入的任何一种视频/计算机信号，并且根据信号的不同分辨率、刷新频率，制式等信息，自动调整多屏拼接参数，完成画面的正确拼接，无需用户设置。

5.灯泡智能化控制管理

灯泡智能化控制管理：

控制软件能实现灯泡输出功率从100瓦到120瓦无级连续可调，并可根据使用时间自动或人工调节灯泡的亮度，使每个投影单元在亮度上保持一致，自动抑制灯泡的衰减，延长了灯泡的使用寿命。

投影机具备灯泡用时统计功能，用户可以通过控制软件读取当前灯泡的累计工作时间。

3.3.2专业背投玻璃屏幕特点

●DLP投影机专业背投玻璃屏幕能够为多媒体、HDTV、计算机显示的专业应用领域提供明亮、高对比度、高分辨率的图像。

在任何光线环境下都能提供非常细腻的显示效果，并且具有最大的可视视角。

●由GQY系列投影机和专业背投玻璃屏幕组成的投影单元的特点：

●采用高对比度、宽视角与投影机一体化的箱体式背投屏幕；

●投影屏幕为多层复合玻璃屏，使用维护方便，整屏装饰美观，经久耐用；

●屏幕能清晰显示分辨率从640x480到1600x1200的图像，非线性失真率小于0.1%；

●屏幕亮度均匀性大于95%，配合专业背投投影机，保证投影单元无明显太阳效应，并且可以通过控制软件，调节全屏亮度，具有色彩一致性拼接技术；

●屏幕水平视角≥140度，垂直视角≥80度；

●屏幕具有很好的热胀冷缩性能，拼接后的整屏无凸凹现象，并保证任何情况下屏与屏间的拼缝在外观上是横平竖直；

●由于采用封闭式箱体结构，避免了整个投影系统相邻屏幕投射光路的相互干扰；

●屏幕之间的物理拼缝≤0.5mm；

●具有相应调试分析专业工具以确保色彩一致性。

●屏幕正面无固定装置，屏幕拼接无黑边，箱体、屏面不会因设备发热而变形。

3.3.3箱体特点

我们采用的XXGQY视讯股份有限公司的一体化背投箱体，有多种投影方式。

投影单元采用隔音、隔温、抗震动的复层铝合金材料。

依靠多年的专业技术经验并采用最新的科学技术成果，通过严格的热度、湿度、强度和几何变形的测试，实现了当今最先进的屏幕拼接工艺。

采用特殊的材料和结构，屏幕的拼接取得了极佳的效果：

把工程施工的因素和适当的温差预留缝隙考虑在内，能够保证屏幕和屏幕间的拼缝间隙≤0.5mm。

3.3.4RGB矩阵切换器主要技术参数

主要参数

RGB矩阵切换器

型号

GQYRGB8x8/16

信号输入

信号类型

8路计算机RGBHV信号

连接类型

RGBHVBNC接口输入

最小输入电平

0.5Vp-p

最大输入电平

2.0Vp-p

I/O阻抗

75Ω

信号输出

信号类型

8/16路计算机RGBHV信号

连接类型

RGBHVBNC接口输出

最小输入电平

0.7Vp-p

最大输入电平

2.0Vp-p

I/O阻抗

75Ω

特性

平均故障间隔时间

30000小时

信号带宽

350MHz

控制接口

RS232C

电源

220V,50Hz

3.3.5RGB分配器主要技术参数

分配器主要技术参数

GQYS2VGA分配器

信号输入

信号类型

1VGA路计算机信号

连接类型

VGA15HDF接口输入

最小输入电平

0.5Vp-p

最大输入电平

2.0Vp-p

I/O阻抗

75Ω

信号输出

信号类型

2路计算机VGA信号

连接类型

VGA15HDF接口输出

最小输入电平

0.7Vp-p

最大输入电平

2.0Vp-p

I/O阻抗

75Ω

规格

电源

220V/Hz

功率

20W

安装

带有标准机柜安装架

尺寸

160L×100W×40H（mm）

重量

0.6（kg）

平均故障间隔时间

30000小时

3.3.6多屏拼接控制器

●所选用的GPSONIPW4100多屏拼接控制器的特点：

●作为开放式系统，支持TCP/IP协议，可直接与Windows9x/NT和UNIXX-Window网络连接，并可同时支持多个网络连接和多路视频图像的拼接显示，可整屏和分屏显示网络计算机图形；

●用户可在屏幕的任意位置打开多个活动窗口，所有窗口应能任意移动，放大、缩小，同时保证画面在缩、放、移动情况下细节不丢失，如字符不缺笔画等；

●每台大屏幕显示器的画面、功能应可任意定义，图像清晰度高、色彩鲜艳逼真、显示速度快、大屏幕显示调出画面反应时间短。

图像无干噪点、画面稳定。

视频图像能显示全局，也可对局部进行特写处理；

●拼接系统图形卡接口：

●支持多路视频输入，最多可达32路，兼容PAL/NTSC/SECAM信号源；

●支持多路计算机VGA信号的跨屏拼接显示，最多可达8路；

●图形卡具有显示1280x1024x32位分辨率的能力，板上具有16MSGRAM/通道的图形存储模块；

●拼接系统具备网络能力：

本系统最多可配置10路以太网端口；

●拼接系统可靠安全，具备7x24小时工作能力。

并配备双电源、风扇。

保证系统工作的稳定；

●操作界面直观、易用，网络图形调用和控制与用户应用程序无关，确保用户系统的安全；

●控制器支持多用户操作，各网上工作站可各自对大屏上的显示输出进行独立操作。

同时，图像处理系统亦可通过配置远程控制软件，实现对大屏上显示的任一网络工作站进行操作。

●双电源配置。

电源模块以N+1方式冗余配置，正常情况下，每块电源板负荷50％，故障时正常电源板负荷为100％。

3.4系统功能

大屏幕系统软件就如计算机操作系统的作用一样，起着管理各类系统硬件资源的重要作用，是大屏幕系统的灵魂。

XXGQY视讯股份有限公司经过独立自主的深入开发，成功开创了大屏幕系统智能管理软件的先河：

IPRemote™软件。

IPRemote™覆盖了大屏幕系统的所有可控设备，从投影机、多屏拼接控制器、矩阵切换设备到远端监控云台。

选用了GQY优质的大屏幕硬件及软件后可达到如下功能：

3.4.1网络信号显示

具有多网络连接功能，大屏幕上打开的网络窗口无限制。

支持TCP/IP协议，支持Unix等操作平台上各种网络工作站的各种应用软件生成的图形、数据的动态实时显示。

网络上的工作站经网络将数据输入控制器后，无论计算机运行软件是何种分辨率，都会自动适应，并以同等分辨率显示，与原有工作站的显示屏幕及大屏幕的分辨率无关。

网络上的所有工作站均可在授权情况下通过网络方式在大屏幕上显示。

网络上的所有工作站均可在授权情况下利用所提供的控制软件对大屏幕进行信号切换、开窗等操作。

3.4.2计算机信号显示

通过RGB开窗方式，大屏上显示的内容同工作站上的内容完全一致。

在大屏上能进行用户应用程序的操作，保证在大屏幕上对应窗口、图形操作等同于在工作站显示器的全部操作。

兼容任何分辨率的计算图形，图像光滑、无像素感，可兼容视频信号、数字信号和RGB模拟信号。

支持各种信号源输入的汉字在大屏幕上的正确显示，屏间拼缝不会产生图形和文字错位现象。

3.4.3视频信号显示

全制式视频信号接收。

（有线电视、卫星电视）

采用视频图像增强技术使图像对比度、色彩度、层次感更高。

3.4.4信号综合处理

整个拼接屏作为一个没有分隔的虚拟屏，对所开的窗口不受物理拼缝的限制。

可对多路输入信号（包括机算机、网络和视频）的画面进行任意进行灵活开窗显示，完成多画面、多层次叠加，任意缩放、移动和漫游等功能。

采用多通道的处理方式，使系统整体性能更加可靠。

具有视频信号和计算机信号的直通显示功能。

3.4.5网络信号显示

具有多网络连接功能，大屏幕上打开的网络窗口无限制。

支持TCP/IP协议，支持Unix等操作平台上各种网络工作站的各种应用软件生成的图形、数据的动态实时显示。

网络上的工作站经网络将数据输入控制器后，无论计算机运行软件是何种分辨率，都会自动适应，并以同等分辨率显示，与原有工作站的显示屏幕及大屏幕的分辨率无关。

网络上的所有工作站均可在授权情况下通过网络方式在大屏幕上显示。

网络上的所有工作站均可在授权情况下利用所提供的控制软件对大屏幕进行信号切换、开窗等操作。

3.4.6计算机信号显示

通过RGB开窗方式，大屏上显示的内容同工作站上的内容完全一致。

在大屏上能进行用户应用程序的操作，保证在大屏幕上对应窗口、图形操作等同于在工作站显示器的全部操作。

兼容任何分辨率的计算图形，图像光滑、无像素感，可兼容视频信号、数字信号和RGB模拟信号。

支持各种信号源输入的汉字在大屏幕上的正确显示，屏间拼缝不会产生图形和文字错位现象。

3.4.7视频信号显示

全制式视频信号接收。

（有线电视、卫星电视）

采用视频图像增强技术使图像对比度、色彩度、层次感更高。

3.4.8信号综合处理

整个拼接屏作为一个没有分隔的虚拟屏，对所开的窗口不受物理拼缝的限制。

可对多路输入信号（包括机算机、网络和视频）的画面进行任意进行灵活开窗显示，完成多画面、多层次叠加，任意缩放、移动和漫游等功能。

采用多通道的处理方式，使系统整体性能更加可靠。

具有视频信号和计算机信号的直通显示功能。

3.5系统特点

3.5.1GQY—可靠的图像处理模式

为确保用户的大屏幕显示系统拥有高可靠性，采用了多通道的图像处理模式。

并采用了星型连接。

采用了多通道方式后，各类信号间可互相冗余，大大提高了大屏幕显示系统的可靠性。

例如，采用了多通道的方式后，万一多屏拼接控制由于网络等原因发生故障就不会出现黑屏，因为另两个通道仍可正常工作，完成图像显示的任务。

多通道方式星型连接

采用星型的连接方式可确保图像拼接显示的灵活性，和控制的方便性。

此种方式克服了采用信号环接带来的种种弊端。

3.5.2GQY—全数字化网络化的大屏幕系统

在投影机配置有国际标准DVI数字接口，的同时，GQY选用的多屏拼接控制器也同样具有DVI数字接口，并采用专业的DVI线缆完成处理器与投影单元的连接，使图像整个传输过程完成了全数字化。

使大屏幕系统在整个信号的传输、处理、显示过程中取消了传统的A/D-D/A转换环节，真正实现全数字化信号流程，从而在根本上消除了信号传输环节中失真、噪声、杂波等因素的影响，在大屏上显示高度清晰、色彩鲜艳、画面逼真、无噪点、无抖动的数字图像，各类信号图像窗口的显示速度更快捷，实时性更强。

未采用数字连接

采用数字连接

3.5.3显示效果及图像拼接

●投影屏幕亮度均匀、显示清晰、图像失真小，无眩光，色彩还原真实，在室内正常办公环境下能显示清晰明亮的图形、图像效果。

●系统采用软件拼接技术保证分辨率叠加，使高分辨率、大容量图形能在整屏上清晰显示。

●支持多屏图像拼接，用户可在任意位置开启多个窗口显示网络画面，窗口画面可自由缩放、跨屏移动、不受物理拼缝限制，显示的窗口数量不受限制，并有足够的控制速度。

3.5.4系统开放性

●系统的通讯协议向用户开放，使用户系统能更好的与本系统融合。

●系统具有二次开发接口，满足用户维护软件、开发新的应用软件的需求。

3.6系统优势

GQY大屏幕技术特色

∙屏幕优势

　　采用美国Jenmar公司的DLP专用玻璃屏幕为目前世界上技术领先的产品，针对专业的用户使用要求研制开发，已广泛应用于大屏幕显示系统中。

屏幕具有高对比度、高分辨率、宽视角和抗环境光等特点。

玻璃屏幕的综合性能明显优于树脂屏幕和树脂玻璃复合屏。

最大的视角

水平视角大于160°，垂直视角大于140°

黑色表面

在明亮的环境下，屏幕图像保持极高的对比度，色彩鲜艳、逼真。

组合屏关机时，整屏外观效果好，显示全黑。

图像一致性好

与DLP投影机配合完美，在各种视距下，都能保证投影图像及整屏亮度的均匀一致，无“热岛”及“太阳”效应。

更高的分辨率

40”以上的屏幕板都具备真实显示HDTV和VGA，SVGA，XGA，SXGA的性能。

抗磨损AR覆膜层

不必使用额外的屏幕表面保护层，并具有减少眩光和最大限度的提高图像对比度和锐度的功能。

采用低热膨胀系数低的特种玻璃幕

组合屏整体感好，硬质屏幕表面在各种环境下均平整、无变形。

∙软件优势

　　技术先进的大屏管理软件系统：

IPRemote-D软件。

IPRemote-D覆盖了大屏幕显示系统的所有可控设备，从投影机、多屏拼接控制器、矩阵切换设备到远端监控云台。

IPRemote-D软件包括IPRemote-DforDLP（AutoSize）和IPRemote-DforNetwork两部分。

其特点表现为：

Ø具有中国用户特色的全中文控制软件；

Ø涵盖大屏幕显示系统的全部操作调节功能；

Ø向用户或第三方开发者提供丰富的编程控制接口协议，使用户或第三方开发使用GQY标准协议快速地集成开发自己所需功能；

Ø投影机基色校正功能确保整个大屏颜色一致，不会出现大的色差现象；

ØIPAL内置处理器不对称连接技术：

采用GQY内置图象处理器IPAL（internalprocessorasymmetrylink）技术使投影机的内置图象处理器与外接矩阵任意连接无须一一对等和对应，使系统应用在实际使用过程中即使外接矩阵与内置处理器相连的某一路出故障，只需通过软件设置排除故障，确保系统冗余。

Ø同步，异步调节技术能确保整个大屏幕象单屏一样条节亮度，对比度，色温等参数不会破坏整个大屏幕的色平衡。

Ø采用分类分组目录管理大规模输入信号，面对成千上万的输入信号，能任意创建目录对其进行分类管理，使其一目了然，并能对输入信号进行快速自动检索，实现信号直接上屏及其参数调节。

Ø能任意编辑大屏幕的显示状态，能对大屏幕显示的状态（包括不同输入信号的组合，信号参数，屏幕调节参数，及周遍设备状态）进行记忆，制作所需预案（效果）。

Ø效果调用功能：

可把保存在效果条中的不同显示预案调用出来，支持全屏调用和选定部分屏幕局部调用。

Ø采用内部网络连路控制方式，使系统能协调地处理多个外接处理器、投影机的内置处理器及周遍设备的工作状态，使普通用户只需一键实现他们所需的显示状态。

Ø智能管理投影机状态报告，能自动读取投影机关键部件（灯泡，风扇，处理芯片等的状态）及其统计数据（灯泡时间等）。

Ø区域划分功能：

管理员可根据局域网上用户按不同的权限限定其操作区域，及控制权限。

Ø视频多画面预览功能：

视频预浏览能可以实现多画面（1、4、9、16画面可选）预览，多画面的信号源可随时切换，多画面中的每一画面可随时通过点击预览画面直接送入大屏幕显示。

Ø为第三方系统集成提供功能强大的网络及串口接口，用户通过向系统软件发简单的指令就能实现对大屏幕的各种显示控制。

Ø支持双机芯内置图象处理器控制。

∙应用案例

北京奥运会安保指挥中心和交通指挥中心大屏幕将采用XXGQY公司研制的产品。

XXGQY公司是在与比利时巴可、日本三菱等多家跨国公司竞争中胜出，中标这一科技含量要求较高的项目。

这是迄今为止“XX制造”跻身北京奥运会科技含量最高的项目。

DLP大屏幕系统服务上海应急指挥中心，中央电视台春晚演播大厅。

§4触摸屏系统

4.1系统设计及设备选型

我们推荐选用杭州同飞TF-00C触控一体机作为本案触摸屏查询系统的核心设备。

杭州同飞的触摸屏在市场上具有很大的市场占有率，且产品具有良好的声誉。

本案所选用的TF-00C触控一体机造型美观普遍适用于办公大楼、服务场所、宾馆大厅，用于形象宣传、便民服务，非常适合本项目工程。

同飞TF-00C触摸一体机是同飞公司开发的LCD液晶触摸查询一体机系列产品的一种机型，能够轻松实现各种信息查询功能，如地理位置查询、用户信息查询、相关法规和操作流程查询等等各行各业的相关信息查询。

我们考虑在大厅立柱一侧厅设置2台TF-00C（32”液晶），用于发布服务内容、办公信息、以及科技园区工作部门介绍等各种信息，并提高自身形象。

4.2系统软件

系统软件是本系统的灵魂，系统的表现优劣在相当大的程度上依赖于软件系统。

系统开发与使用

系统开发平台在WIN2000，采用B/S结构。

开发工具采用MacromediaAuthorware、Flash、AdobePhotoshop、3DMAX、MicrosoftVisualBasic等。

系统运行环境WIN98/me/2000/XP上，具有良好的可移植性。

系统所有文本及部分图片以开放的外挂形式，可以通过本地或网络方便维护系统内容。

并且可以通过网络实现实时监控系统运行状况，以及将所有与产品相关的开放性网页均可链接。

同时具有定时开关机功能。

多媒体查询软件为了保证本播放软件的安全性和实用性，有添加用户权限功能。

当用户进入程序后，可以看到由上文所述的选择菜单，用户可选择其中任意选项，每一页中，都设置一个返回键，用户可按返回键返回上一层面。

4.3产品介绍

主要特点：

●流线型设计符合人体工程学

●全钢架,模块化结构专业设计

●一体化整体设计,运输,安装,维护特别简单

●多项选择,全面满足客户要求

●可增添键盘,读卡和打印功能

●机器具有定时开关机功能,方便客户应用

1、系统主机

本系统采用联想品牌的商用主机，与一般兼容商用电脑相比，它采用专用的主板、电源系统和机箱，具有外型美观、连续运转时间长、稳定性好、故障极低、便于维护的优点。

主机配置如下：

主板

联想865

CPU

C2.0G

内存

128MB

硬盘

40G以上

其他

软件、键盘鼠标等

2、显示模块

显示尺寸（LCD）

32”专业触控液晶显示器

分辨率

1280X1240·75HZ

扫描频率

水平：

30kHz-80kHz

垂直：

50kHz-75kHz

宽视角

150°/125°

高亮度

250nits

高对比度

350：

1

响应时间

25ms（全过程）

适用

Window98/2000/me

控制面板

弹出式控制面板

3、触摸屏

品牌

免维护触摸屏

产地

台湾

尺寸

32”

物理寿命

7年

触摸响应时间

小于16ms

性能

防暴、防水、防尘、防污染；触摸反应速度灵敏；无漂移现象；高精度、免维护

4、专业机柜及网络设备

专业工艺美术工程师和结构工程师共同设计，充分利用美学和结构模型，全加强钢质架构，高性能表面烤漆技术，流线型显示器面吻合面板，灵活的内部机构适合整体系统的维护，更新，升级，维修等。

集成的系统控制面板，控制整个系统的电源，多媒体音响的音量和音质。

多媒体设备：

内磁式音箱，支持WINDOWS多媒体语音，可在背景音乐不停的情况下继续发出声音提示。

网络设备：

支持TC