LED显示器设计

更新:2014-6-23 14:50:42      点击:
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    LED显示屏是近年来应用十分广泛的高科技显示设备,具有清晰度高、质量稳定、寿命长、显示功能灵活多变的特点,十分适用于文字、图形和多媒体节目的播放宣传。在户、内外的显示领域,它甚至占据了不可取代的地位。...

产品介绍

产品功能要求

LED显示屏是近年来应用十分广泛的高科技显示设备,具有清晰度高、质量稳定、寿命长、显示功能灵活多变的特点,十分适用于文字、图形和多媒体节目的播放宣传。在户、内外的显示领域,它甚至占据了不可取代的地位。由于采用了最新的半导体材料和高科技工艺手段,LED的性能有了极大的提高,尤其是在颜色、亮度、可靠性方面具有其它显示光源无法比拟的优势,为户、内外显示技术和产品的发展提供了良好的基础。

1.2 播放显示功能

             ◆ 可以直接接入播放有线电视节目信号、数字高清(HDTV)电视等多种制式和类型的电视节目;

         ◆ 可方便地接入现场的摄像机信号,实现各类比赛节目的现场直播功能;画面可达到清晰、无闪烁地显示视频图像;

         ◆ 播放录像机、影碟机(TVVCDDVDLD)等视频节目,满足文化活动的基本需求;

         ◆ 可以播放AVIMOVMPGDATVOB等五种格式的文件;

         ◆ 支持多媒体电脑的多种格式文件的播放;

1.3 信息发布功能

         ◆ 可以显示各种计算机信息、图形、图画及二、三维动画等,具有丰富的播放方式,显示滚动信息、通知、标语口号等,存储数据信息容量大;

         ◆ 有多种中文字体和字型可供选择,还可以输入英文、法文、德文、希腊文、俄文及日文等诸多的外文;

         ◆ 播出系统具有多媒体软件,可灵活输入及播出多种信息;可播放文本信息,播放形式可滚点、滚行、引入引出模式、可上移、左移,消息可循环播出。字体、字号可任意选择、可设置播放速度,另外多条消息可同时播出、或与动画、图像同时播出。

         ◆ 可进行日期、时间显示或字符串、表达式显示;

         ◆ 用于国家政策、法规及服务承诺的宣传;

         ◆ 天气预报的播放;

         ◆ 其它公众信息的发布。

2.1.1 说明

针对该显示屏工程建设项目要求,包括建设规模和内容要求、功能技术指标要求、技术服务要求、框架装修要求、检验与验收方法等方面的科学论证,确保显示屏完全能适应日常的气候环境、使用中有很高的可靠性。

2.1.2 设计原则

实用性:满足户外全天候条件下使用,能实现公文、图文信息、视频的播放以及大型活动显示信息的要求。

可靠性:整个系统的硬件与软件能够长期稳定运行,能保证日常信息播放顺利进行,能实现显示与音响同步。

    兼容性:系统能够接入各种视频和计算机信号,能够与网络接口。

先进性:采用全彩色LED显示屏的先进技术和材料进行建设,保证显示屏系统的先进性,使之能满足实际应用并在一段时间内处于领先地位。

性能价格比:整个系统的性能价格比高。系统操作简单,维护量少,软件可以轻松升级并向下兼容。

2.2 项目主要技术指标

2.2.1 像素点结构图

A:结构示意图

结构说明:每像素点采用21纯绿1蓝共4LED发光管。

B: 专业分析

序号

分析项目

专业分析内容

1

配色分析

为使配色达到最佳的白平衡效果,配色对LED 发光的亮度有严格要求,其中各种颜色亮度的配色比例为 RGB=3:6:1

 

 

 

 

2.2.2 像素点指标

  

技术参数

1、像素管

像素管间距:16mm

像素点组合:2 R1G1B

像素密度:3906/m2

红管:光磊,蓝绿管:士兰明芯

2、单元箱体

单元箱体分辨率:宽64点×高48

单元箱体尺寸:1024mm×768mm

模组分辨率:宽16点×高8

模组尺寸: 256mm×128mm

单元箱体总像数:3072/

箱体重量:55KG/

3、显示屏整屏

屏幕水平可视视角:水平≥120°

屏幕垂直视角:水平≥60°

最佳视距:15300M

存贮温度: -40 +85

工作温度:-25 +65

相对湿度:10%95%RH

4、屏体尺寸

屏体分辨率:宽320点×高240

总像素点:76800

屏体尺寸:5.12mm×3.84mm

箱体数:长5个×宽5

5、供电

工作电压:220V±10

平均功耗:500600W/m2 

最大功耗:1.2KW/m2

6、控制系统

控制主机:联想/惠普/方正,配置:CPU E5300/2G/320G/19LED

操作系统:WIN98/2000/XP

控制方式:与计算机同步

显卡:DVI显卡

7、主要技术参数

1)驱动方式:静态恒流

2)刷新频率:≥360Hz

3)灰度/颜色:CRT视觉256级灰度,颜色:16777216

4)亮度:≥8500cd/m2

5)亮度调节方式:软件100级可调,根据不同的环境亮度自动或手动调节显示亮度

6)控制系统采用:PCTV卡+DVI显卡+主控卡+光纤传输(可选)

7)屏体寿命:≥100000小时

   连续工作时间:≥48小时

8)平整度:任意相邻像素间≤1mm

模组拼接间隙<1mm

9)均匀性:像素光强、模组亮度均匀

10)盲点率:<0.0001(呈离散状态)

11)屏体电源负荷:5V/40A

12)外部工作电压:220V /50HZ

13)计算机显示模式:1024×768

14)有效通讯距离:100米内用五类线,100m500m用多模光纤,500m20km用单模光纤,超20km(可用网络线传输)

8、软件

LED演播室

2.3 屏体控制系统基本指标

2.3.1 基本构成

全彩显示屏控制系统由单张发送卡与多张接收卡构成。

2.3.2 控制特点

最大可带像素为1024×512。 发送卡为:16384/4096级灰度可调;接收卡分16K型、4K型两种类型。16K型为16384级灰度,主要适用于静态扫描的单箱体,也可用于每区4行的1/2扫和1/4扫的显示屏;4K型为4096级灰度。

主要技术指标

16K

4K

单张发送卡

1024×512

1024×512

单张接收卡带像素(最大)

80×64

256×128

红、绿、蓝分别灰度

16384

4096

亮度有效率

93.40%

80.23%

接收卡扫描频率

300Hz

180Hz

发送卡采集频率

60Hz

60Hz

亮度自动调节(不影响灰度)

8

8

对比度/亮度/色温手动调节

256

256

安装

小巧便于安装

小巧便于安装

播放软件

LED演播室

LED演播室

支持光纤

多模500m单模10km

多模500m单模10km

2.3.3 高集成度的控制系统

2.4屏体基本结构基本指标

2.4.1 屏幕外壳防护等级

—符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11281-2003FNIP32

2.4.2 平整度

--符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11281-2003C.P0.5 mm

2.4.3 像素中心距精度

—符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11281-2003C.Jx5%

2.4.4 水平相对错位

—符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11281-2003C. Cs5%

2.4.5 垂直相对错位

—符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11281-2003CC5%

 

2.5屏体安全措施

2.5.1 显示屏接地

符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11141-2003  LED显示屏有保护接地系统,接地电阻不大于4欧姆

2.5.2 安全标记

符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11141-2003LED显示屏接地端子、熔断器、开关、电源处均有标记和警告标志

2.5.3 对地漏电流

符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11141-2003LED显示屏的对地漏电流不超过3.5mA(交流有效值)

2.5.4 抗电强度

符合《中华人民共和国电子行业标准—SJ/T11141-2003LED显示屏显示模组可承受1500V/ 50HZ(交流有效值)的实验电压1min不应发生绝缘击穿,或绝缘电阻实验:DC 500V测试 ‘LN’与‘E’的绝缘电阻≥10MΩ

2.6 屏体硬件选材

2.6.1 元器件

采用进口工业级以上器件,所有器件按72小时高温老化筛选(摄氏70度)。

2.6.2 容差

元器件降容20%以上;

开关电源冗余量30%以上;

接口电路允许元器件参数电源电压±5%,电路仍能可靠工作;

器件动态特性具有较大冗余,确保系统在元器件特性变化时仍能可靠运行。

2.6.3 容错

通讯协议有各种容错:通讯数据不停的刷新,任何偶然错误都可以迅速纠正;

软件采用各种容错措施;

数据保存采用各种容错措施;

程序误操作,实时提示;

利用合理性判断,剔除不合法数据;

硬件支持热插拔。

2.6.4 电磁兼容性

电源电路采用标准电脑电源及屏蔽措施,电源噪声滤波器—开关电源—直流稳压电源标准程序;

电源、电路的良好电磁屏蔽;

大电流信号地、小电流信号地、结构安全地和电源地分开走线的四线制以及尽可能分开模拟地和逻辑地;

印制板设计规范,包括元器件排列、走线、滤波等方面的严格规定,用示波器测量每块印制板地线上的噪声干扰,峰值不超过+50mv

板内、板间、机箱间的接口电路具有抗干扰设计;

系统现场布线、信号线与交流电源线(动力线)严格分开;

良好的地线系统;

为了提高系统可靠性,电源采取降额使用的措施,预留充分余量;

对外接口采用平衡电流驱动。

 

2.7 系统集成模式规划整个显示系统

2.7.1 计算机网络系统结构

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。

2.7.2 硬件技术指标

所需计算机硬件指标:专用电脑,对显示屏进行实时控制。

显示屏主控系统:采用内置式AGP接口显示主控卡,集成光纤通讯接口;

独立单元控制技术:每个显示单元都设置有独立的控制系统。

控制方式:与计算机及其它视频同步显示。

图象色彩处理应具有:λ校正技术、降噪、色度空间转换等先进的视频处理技术。

通讯要求:网线100m(无中继),多模光纤500m,单模光纤20km

采用最新DVI接口技术。

视频输入应支持:NTSCPAL制式信号,支持S-VIDEO、有线电视等多种制式的图象信号同步输入播出。

2.7.3 显示屏软件技术指标

配备中文简体WINDOWS XPWINDOWS 2000操作系统软件。

显示屏专用播放软件:中文界面,兼容性强,提供多种显示效果并控制显示效果的输出。提供人工录入界面。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。

能够实现多种文字多种字体的显示,能够与多种辅助设备相连接。

多种特技显示功能,如:文字显示——对汉字、西文字母、标点、数定、符号等字符,以计算机汉字库组字模式为准,转换成统一的显示标准格式,以实现多种文字多种字体的混合显示。

设备接口:软件应有智能的设备接口功能,能与电视机、录像机、卫星接收机、摄象机连接和转换多种音、视频信号进行输出显示。

特技显示:左右移动、上下滚动、左右展开、上下展开、闭和展开、简单动画、立即显示、平滑上卷、文字闪烁、放大、随机显示及淡入淡出等特技功能。

2.7.4 软件工程和软件升级

与其它网络接口,从中提取显示数据 ;

完成各种数据的加工和处理 ;

产生各种显示效果,如:左右移动、闪烁、放大、缩小、上下滚动等;

提供人工操作界面 ;

提供显示信息的编辑、排版、剪接等工具 ;

提供节目的编排、节目单等打印等功能 ;

数据维护 ;

电力、火警监控 ;

软件使用符合中文Windows2000XP风格,并在一定时期派专人进行软件升级和支持服务。

2.7.5 PCTV卡功能

屏幕控制机上装有视频多媒体卡,可将多种视频源引入到大屏幕之上,如播放电视实况、录象影碟节目、卫星电视节目、有线电视节目、摄像机节目、播放广告信息等,采用视频切换矩阵,通过控制计算机对各种视频源进行管理。另外系统能显示图形、文字、以及多种特技混合效果。 

针对性技术设计

3.1户外适应性

产品抗腐蚀——显示屏外露部分要有良好的抗腐蚀能力,能完全适应各种户外天气;

产品抗紫外线——显示屏外露部分要有良好的抗太阳光紫外线能力,能完全适应南充的各种户外气候;

产品抗冷热膨胀变形——结构设计合理,要充分考虑到因冷热膨胀而带来变形从而给显示屏带来危害的因素。

3.2 防水处理

※ 显示屏正面采用进口树脂封灌,封灌厚度达到3mm以上,并且每个单元箱体经过15分钟的专项检测。

※ 在屏体的背面采用百叶窗开孔,能通风散热,能防雨水的飘入。

※ 单元模组的防水胶圈结构设计合理,防水性能好。

3.3 防尘处理

显示屏正面采用户外防尘积囤处理设计,能有效防止雨水积留蒸发后残留下来的尘埃,积留的雨水能在短时间内诱流掉。

3.4 防晒

3.4.1器件的选择:选择能在高温(70度以上)下工作的发光管、电源和驱动IC

3.4.2从散热上考虑,采用散热风扇,采用结构性能佳的散热片,采用热辐度较好的箱体材料,采用符合热对流特性的通风信道。

3.5防潮

采取关闭散热信道,使显示屏成为一个相对密封的箱体的措施。

另外还要求采用船舶工业防腐蚀的技术加以处理:

①将金属表面进行喷砂处理,起到除锈作用。② 在金属表面进行氧化锓锌处理,确保二十年不锈腐;③ 在进行了氧化喷锌处理之后,再在表面喷塑处理。④ 最后,再对表面进行防酸树脂涂履处理,更有效地防止了大气侵蚀。

3.6 防冻

要求采用防冻的环氧树脂,防冻裂的线路板,板材选用国际知名品牌,能在低温(-20度)环境下工作的电源。

3.7 防眩处理

显示屏正面的面罩应有防眩、亚黑色处理,有效提高显示屏的对比度和色纯度。

3.8 产品维护

简单方便,成本低;

采用背面维修设计,维护方便快捷。

3.9 防雷、抗震设计

每一个模块箱体串联接地;显示屏信号传输具有防雷设计专用电路;在钢架上加装闪接器网式避雷装置;要求在不影响承重能力的情况下,采用大裕量设计,增强抗震能力。


3.10 屏幕布线及低压配电图


 

屏幕布线图


 


控制室布置图

概括性的讲,该配电系统的主要特点有:

·三相五线制供电

·采用一根独立于保护的信号地线,供集散控制系统的PLC和网络设备使用。

·配电柜预留有由一台PLC控制端口。用户可以选配分五步或六步将显示屏幕开通,以抑制开关电源启动时的冲击电流的功能。

·可以选配PLC接收网络控制工作站发来的指令信号,产生各种动作逻辑,并且能够将各主要触点的逻辑状态和故障信息返送回网络系统,以便网络系统实施对供电回路的控制和监测。

·配电柜中配备检修时的断路装置和手动开关装置。

·配电柜中配备的保护措施包括过流、短路、断路、过压、欠压、温度过高等,也配备相应的故障指示装置。

·网络供电保护设备的断电供电时间至少二十分钟。

3.11、强电配电与控制


强电配电设计图

3.12 供电方式

三相五线制、220V+10%,三相平衡配电;电压变化范围为正常值±10%,50±5Hz

最大功耗为1200W/ m2

3.13 配电系统及实现功能

所有硬件设备必须符合电子专业相关国家、国际标准。

配电柜由可编程逻辑控制器控制,电力负载步迸式地投入电网,以减轻屏幕系统对供电网的电流冲击。

可编程逻辑控制器实现与计算机通信,启动指令经由操作计算机下达,无须人工开关按钮。同时主要开关的状态信息和故障信息送回到计算机网络,实现网络对电力开关的监视。

配电柜中加入过流、短路、断路、过压、欠压、温度等保护装置,同时也加上必备的指示装置,方便故障的检修工作。

保护地线对大地的电阻小于2欧姆,要求采用三相五线制供电。另外需要使用一个独立于保护地的信号地,供网络系统和集散控制系统使用。电网防雷依靠屏体、线路防雷设计和配电系统解决。

测试及验收方案

4.1 步骤

4.1.1 保管与验收

1、提供货物的制造标准、安装标准、验收标准及技术规范等有关资料必须符合国家规定的有关标准、规范要求。

2、按期完成系统的安装、调试、交付使用。招标方在系统的使用性能验收合格后,出具验收合格报告。

3、在招标方规定的时间内供货、安装、调试。

4、将设备运抵招标方指定的项目施工现场当日,通知招标方对设备的规格、零部件数量及完好程度进行开箱查验。查验时双方代表及相关单位均应在现场,并作开箱记录。在验箱中如发现有缺、错、损坏或与投标清单内容不符合的零部件, 经双方代表共同签字确认后由中标人在招标方规定的时间内将上述的零部件无偿提供至招标方指定的地点。

5、全面负责设备到货后直至工程竣工验收交付使用期间的保管工作, 招标方不负责承担由于保管而引起的一切责任。设备的风险责任在上述中标人保管期间由投标人负责。

6、本项目提供的设备为全新的未使用过的设备,符合国家相关产品安全及技术质量强制性标准,符合合同及其附件所要求的数量、技术规格和质量标准。除另有约定外,若产品未符合上述标准,招标方有权拒收并追究违约责任。

7、招标方按照国家相关质量标准、合同规定的验收标准及招、投标文件的要求进行设备的最终满负荷验收。在最终验收合格后,由招标方出具验收合格报告给投标人。

8、交工验收时,提供设备的相关手续、品牌证书、装箱清单(含设备的主附件)、相关强制性认证证书、原产地证明书、品质保证书、中文安装使用及维护说明书、各系统测试合格报告、试运行正常报告等相关资料,具体执行国家现行相关规范和标准。

4.2 检验和验收标准

4.2.1 各项指标等级评定

说明:A级为合格、B级为一般、C级为最高级

技术项目

LED显示屏检测方法》中

LED显示屏检测最高标准

所供产品应该达到的标准

模组拼接精度

平整度

C  5%

C

像素间距

水平错位精度

垂直错位精度

光学性能

基色波长误差

C 5nm

C

白场色温

C

6000-10000K

C

亮度鉴别等级

C  20

C

均匀性

光强均匀性

C  5%

C

亮度均匀性

电性能

换帧频率

C  50Hz

C

刷新频率

C  150Hz

C

亮度变化率

C  3%

C

灰度等级

C  8BIT256级)

C

信噪比

C  47db

C

4.2.2 生产验收质量标准

货物

名称

质量验收标准

标准

标准号

所在书目

备注

LED

显示屏

《中华人民共和国电子行业标准———LED显示屏检测方法》

SJ/T

11281-2003

国家电子

行业标准

部颁标准

《中华人民共和国电子行业标准———LED显示屏通用规范》

SJ/T

11141-2003

国家电子

行业标准

部颁标准

配电

安全

《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》

GB 4943-95

国家国标准

国家标准

运输包装收发货标志

运输包装收发货标志

GB 6388-86

国家标准

国家标准

4.3 其他相关标准

SJ/T11141-1997

LED显示屏通用规范

SJ/T104636-93

电子测量仪器包装、标志、存储要求

JDJ16-83

《建筑电气设计技术技术规程》

JGJ/TT1692

《民用建筑电气设计规范》

GBF16-87

《建筑设计防炎规范》

GB50169-92

《电气装置安装工程及验收规范》

GB1245-87

《电气装置暗装用面板、调整板和接线盒》

GB50169-93

《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

GB50174-93

《计算机机房设计规范》

GB50054-95

《低压配电设计规范》

GB50034-95

《工业企业照明设计规范》

CECS7297

《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

DBJ08-47-95

《智能建筑标准》

GB191-90

包装、储存、图示标志

GB2421

《电工电子产品基本环境实验规则 总则》

GB2421

《电工电子产品基本环境实验规则 名称术语》

GB2423.1

《电工电子产品基本环境实验规则 低温试验方法》

GB2423.2

《电工电子产品基本环境实验规则 高温试验方法》

GB8898-98

《电网电源供电的家庭和类似一般用途的电了及有关设备的安全要求》

GB9366-88

《计算机站场地安全要求》

GBJ65-88

《工业与民用电力装置的接地设计规范》

CECS79-85

《建筑及建筑群中布线工程设计规范》

GBJ79-85

《工业企业通信接地设计规范》

EZA-T4A-568

《民用建筑线缆标准》

SDJ8-98

《电力设备接地技术规范》

ST/T30003-93

《电子计算机机房设计及验收规范》

GB3102.6-93

光及有关电磁辐射的量和单位

GB4943-95

信息技术设备的量和单位

GB6388-86

运输包装收发货标志

GB6587.4-86

电子测量仪器振动实验

GB6587.6-86

电子测量仪器运输实验

GB6593.6-86

电子测量仪器质量检测规则

GB11463-89

电子测量仪器可靠性实验

 


 

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