LED电子显示屏设计专业方案.doc

上海华漕文化中心室外全彩色LED显示器方案书上海三思电子工程6月目 录一、本项目实施准备工作：4二、设计标准和依据5三、项目基础要求6四、相关像素点间距选择7 整屏分辨率7 整屏适视距离7五、相关LED管芯选择9六、关键技术参数10七、系统功效13八、系统防护方法151、防水152、防潮153、防尘164、防电磁干扰165、防腐蚀、防霉变166、阻燃167、防静电178、防风、抗震17九、通信保密及网络安全181、网络安全182、通信保密183、加密方法184、控制室安全监控21十、关键材料介绍22十一、日亚和国产发光元器件保质年限及其它相关对比241、日亚和国产发光元器件比较242、显示器其它材料比较（在使用日亚LED）253、三思显示器技术特点26十二、工程量清单及预算28十三、部分案例介绍29上海百联又一城室外全彩色LED显示器29上海东方商厦室外弧形全彩色LED显示器30上海市兰生大厦室外弧形全彩色LED显示器30江苏常州嘉业国贸大厦室外全彩色LED显示器31宁波联合动力三期室外全彩LED显示器31深圳东部华侨城360度环型户外显示器32一、本项目实施准备工作：1、需满足LED显示器项目用电要求（按22计最大电容量需14KW+2.5 KW）；2、需经过相关部门原结构安全评定；3、LED显示器钢结构（含脚手架、钢结构内照明、强电、弱电线缆敷设至钢结构内）；4、LED显示器必需是防火即含有阻燃功效；二、设计标准和依据国家及行业标准：SJ/T 11141- LED显示器通用规范SJ/T 11281- 发光二极管（LED）显示器测试方法GB 2423.1- 电工电子产品基础环境试验规则低温试验方法GB 2423.2- 电工电子产品基础环境试验规则高温试验方法GB 4943- 信息技术设备安全GB 7251.1- 低压成套开关设备和控制设备 第1部分：形式试验和部分形式试验成套设备GB 9254- 信息技术设备无线电骚扰限值和测量方法GB 17625.1- 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流16A）GB 50174-1993 电子计算机机房设计规范三、项目基础要求1供给商应提供已注册品牌制造商原装、全新、符合国家及用户提出相关质量标准设备。2全部货物在开箱检验时必需完好，无破损，配置和装箱单相符。数量、质量及性能不低于本招标书中提出要求。3设备外观清洁，标识编号和表面显示字体清楚，明确。4对于影响设备正常工作必需组成部分，不管在技术规范中指出是否，投标人全部应提供并在投标文件中明确列出。5显示器进场安装前必需提供发光管进口报关单、原产地证实和测试汇报。6投标人投标时所提供设备如在实际供货时已经废型（不列入该厂家当初产品系列），若未能按原价提供对应或更高配置设备，则按违约处理。7投标人在实际供货时，若被发觉提供货物未办理进口产品完税证实或未能达成招标文件和投标文件中相关要求，将按相关法规进行处罚。四、相关像素点间距选择像素点间距方案制订和整屏分辨率、整屏适视距离及整屏功耗等相关，也和整屏造价等原因相关，需综合分析考虑。 整屏分辨率 在显示器显示面积已确定前提下，点间距小则分辨率高，能够表现更正确画面质量，近距离观看时画面颗粒感小，反之亦然。但假如在观看距离较远情况下盲目追求高分辨率话，则会造成配置资源浪费（像素密度高），且显示器在运行时耗电量大、生产热量高，显示器可能发生故障概率也会有所上升。 整屏适视距离 适视距离有最近、最好、最远视距之分，它们全部和像素点间距成一定正百分比关系。像素点间距小，适视距离近；像素点间距大，适视距离远。所以像素点间距选择要结合显示器安装位置和受众人群观看位置分布情况而定。 按正常人眼分辨力标准为12（以1.5计算），适宜像素点间距有以下经验公式： d=L/2579 其中：d为像素点间距；L为中视距离（最近、最远视距中值）；2579为常数。点间距10mm显示器其中视距离L=170010mm=17m，点间距14mm显示器其中视距离L=170014mm=23.8m，由上述经验公式能够看出：在远距离观看，点间距10mm和14mm观看效果是一致。总而言之，提议使用像素间距为14mm。五、相关LED管芯选择LED显示器关键器件是LED, LED选择是否适宜? 对LED显示器寿命、可靠性及显示效果有着决定性影响。另外因为室外全彩色LED显示器受众人群比较广、宣传力度较强，所以，要求显示器可视角度很大。所以在制作LED显示器时候，选择何种品牌、型号发光二极管是关键。日本日亚企业是世界上第一流LED制造商，芯片亮度高，电流小，衰减慢，抗静电强，技术成熟，质量可靠。依我企业多年对发光二极管比较分析得出日本日亚企业生产可视角度大、亮度高发光二极管比较适宜，所以我企业推荐业主选择日本日亚原装LED。这么确保并提升了显示器质量。并确保显示器寿命达以上。日本日亚企业是世界第一流制造半导体发光器件企业，外延、管芯、封装一体化，拥有500多项LED专利。选择日亚发光管制造显示器有以下优点： 1)节能、减排，保护环境，规避投资风险；2）降低电力增容、动力设备及散热设备投入；3）节省电费降低运行成本； 4）降低显示器温升；5）延缓LED衰减速度，维持高质量显示效果； 6）提升系统可靠性； 7）延长显示器寿命； 8）减小显示器光电参数温漂，稳定图像效果。另附日亚和国产发光元器件保质年限及其它相关对比六、关键技术参数l 像素及模块参数序号项目规格1*像素间距14mm2*LED配置1R1G1B3像素密度5102点/4*LED品牌日本日亚5模块分辨率8点16点6模块尺寸112mm224mml 整屏序号项目参数1*像素分辨率248点（高）448点（宽）2净显面积3.472m（高）6.272m（宽）=21.783*显示亮度5500cd/l 系统序号项目参数1*视角水平：120；垂直：602驱动方法静态恒流驱动3*均匀性 含有逐点亮度校正功效，像素之间均匀性5%，模块之间5%； 模块带有CPU及存放器，校正数据储存在模块内，并在模块内经过CPU进行均匀性智能处理。确保模块能够快速简单地进行调换。4灰度等级红、绿、蓝灰度非线性纠偏后各256级5显示颜色种6亮度调整依据环境亮度，自动或手动32级亮度调整7适视距离14m130m8换帧频率60Hz9刷新频率300Hz10控制方法和计算机及视频同时11数据传输采取光纤或五类八芯双绞线12屏幕寿命10万小时13盲点率1/1000014峰值功耗600W/15屏体重量80kg/16控制距离采取光纤传输，距离可达：500米（多模），10公里（单模）；采取五类八芯双绞线，距离100米（无中继）17连续工作时间72小时18平均无故障时间10000小时19系统工作环境温度-20+6020系统工作环境湿度1095RH21供电要求AC220V/380V15%，50Hz22保护技术显示器含有防雨、防风、防晒、防潮、防尘、防腐蚀、抗震、抗电磁干扰等功效，并含有过流、短路、过压、欠压保护和防静电、抗雷击功效。23产品认证3C 七、系统功效u 视频显示(1) 能够显示全彩色视频图像，实现现场转播；(2) 能够转播有线电视、卫星电视节目；(3) 可播放现场摄像机录制视频信号或用影碟、录像带录制视频节目；(4) 可同时播放控制计算机显示器屏幕上指定区域映像，播放多种形式压缩视频节目；(5) 支持播放VCR、VCD、DVD、LD和其它常见影像设备输出多种视频信号，支持PAL、NTSC制式和HD-SDI、DVI、VIDEO、S-VIDEO、VGA、YUV等端子接口和其它常见多种输入方法。u 文字显示(1) 可显示多种计算机信息、图形、图像及二、三维动画，可同屏开多个窗口同时显示多个信息，如视频、文字、图像、动画等，可任意进行编排；(2) 大型庆典、文艺活动、体育、背景图像显示、新闻公布、通知、口号、广告信息显示；(3) 能够显示各类文本或超文本文件、显示符合中国国家标准多种字体和字形汉字。u 显示方法(1) 在显示视频信息同时，能同时播放音频效果；(2) 能够对视频信号做到全景、特写、特技效果播放；(3) 文字信息能够实现插播、翻屏、滚动显示；文字翻屏或滚动型式能够随意编辑，如左右移动、上下移动、翻页、旋转、闪烁、颜色变换等；(4) 显示文字信息时，含有中/外文混排同屏显示功效；(5) 可开窗口方法同屏显示视频、动画、图片、文字、时钟等形式各类节目。、软件功效（1）播放清单创建、打开、保留、另存为及加载；（2）新建清单时提供多个屏幕布局，也能够自定义屏幕布局，即能够实现多个子窗口同时播放媒体功效；（3）设置清单属性，如是否按日期播放，播放起始和终止日期，播放时段等；（4）添加、删除窗口，添加、删除媒体，和添加、删除时间段功效；（5）设置每个子播放窗口位置，大小和背景色；（6）设置图片和消息字幕特效；（7）设置媒体属性，如，设置视频媒体播放位置和大小，图片媒体特效、特效时长、播放时长等，设置消息字幕内容、字体颜色、风格、背景色、特效、特效时长、播放时长等；（8）预览清单；（9）预览单个媒体文件；（10）设置整个播放窗口和各个子窗口大小和位置；（11）设置清单属性和名称；（12）播放日志查看和导出。（13）能够对文字，图像，动画进行“分区域”、“分时段”任意编排；可对图文信息进行叠加处理，屏幕显示可随意组合； （14）满足“按时段播放” 和“按次数播放”要求；八、系统防护方法1、防水本系统中LED显示器为室外型电子设备，长久工作于室外环境。为使LED显示器正常运行，设计中必需预防任何形式水渗漏至显示器（尤其是发光部件）内部，造成无须要故障。显示模块是安装在显示器正面、暴露在外发光部件。显示模块基础件是焊有LED和驱动电路印刷电路板，安装在一个由工程塑料制成壳体内。其正面经过灌胶密封工艺处理并安装有面罩，后面经过防水橡胶密封圈和机箱紧固密封。这种室外型显示模块制作工艺技术已经很成熟，已被各厂家大量应用于室外LED显示器项目中。组成显示器显示面模组机箱在设计时也对其防水性能进行了充足考虑，采取多个防水密封方法，装配结束后每个模组箱体均需经过严格冲水测试，确定符合GB4208-标准中IP65测试要求。2、防潮为预防空气潮湿引发电子元器件受潮霉变或电气短路，显示模组中多种印刷电路板（含灯板、控制板、开关电源和其它部件中印刷电路板）均需进行三防涂料喷涂处理。本企业使用三防涂料起源于上海船舶运输研究所技术，按远洋船舶电子仪器三防标准配置喷涂材料、制订喷涂工艺、培训技术工人，坚持对全部室外设备实施此项方法。3、防尘采取树脂封灌以防尘。在显示器模组箱体后面采取百叶窗加滤尘网，可防灰尘杂物飘入。4、防电磁干扰本系统为隔绝内部和外部电磁环境而设计抗干扰电路和光电隔离手段，预防外部电磁环境改变对LED显示器系统干扰，在产品3C认证中经过国家检测机构GB9254-和GB/T17625.1-标准测试。5、防腐蚀、防霉变本系统中全部标准紧固件（含安装在模组箱体内部）均选择镀锌产品，预防锈蚀。本系统中金属结构件在加工制作完成后均做防锈处理，经过酸洗、磷化后先刷防锈漆再喷涂面漆。机箱等薄板结构件均做表面喷塑，以提升防锈能力并保持其外观整齐。金属件经焊接加工后，必在加工表面进行二次覆盖涂层防腐。6、阻燃首先，从设计上选择材质为阻燃性，比如PCB板、密封胶、PC集壳、线缆、元器件等全部为阻燃材质（阻燃等级达成V0级）；另外，对元器件采取降额使用标准，预防电路故障引发怒情。7、防静电静电对LED显示器危害关键针对PCB电路板上发光元器件和电路中多种IC。本企业在产品设计中均做了针对性设计。前面介绍三防涂料即有防静电功效，根据喷涂工艺喷涂完成后，可将印刷电路板上元器件金属引脚等金属裸露部分全部覆盖，预防外部静电对敏感部件产生影响。另外，全部PCB板在设计中均引入良好接地方法，并和机箱、外部金属构件信号接地端可靠连接，预防静电荷在LED显示器部件上聚积。8、防风、抗震LED显示器基础采取钢架结构，以螺栓或焊接方法联接，整体结构刚性优良，系统整体安全、稳定、可靠。钢结构应力计算按40m/s风速和当地抗震要求计算，安全系数均高于常规设计标准，在当地可能碰到恶劣气象条件下不被破坏，永久变形量小于2mm。本企业在大型LED显示器项目中所选择柱梁材料均为名牌优质钢材产品，采购渠道稳定，材料质量有十分可靠确保。LED显示器既需含有可靠安全防范方法，又需含有维护人员操作方便性。本企业在设计过程中均作安全防范和方便维护双重考虑。九、通信保密及网络安全1、网络安全LED显示器安装于公开场所，用于向公众公布视频、音频信息，其播放内容安全性显得十分关键。尽管现在多种网络安全（加密）技术不停更新，但以太网不安全原因仍然显得十分突出，这种矛和盾较量永远不会停止，所以有必需提醒用户在得到我企业良好服务同时，仍必需十分重视网络通信安全。2、通信保密不管哪种方法远程通信，总有相当一部分设备、线路或空间不在用户直接控制之下，所以远程通信含有被入侵可能，有可能造成显示器上显示不妥内容，或损坏用户设备。为此本企业除了在硬件和软件设计上采取方法外，还专为远程通信设计专用通信协议，并对通信数据包进行自动识别。当不符合要求指令或文件（播放计划表和播放素材等）传至播放计算机时，会被自动拒绝。3、加密方法编辑软件安装在编辑计算机上，播放软件安装在播放计算机机上（在一些项目中，播放计算机是安装在显示器内工控机，播放计算机同时负担控制计算机功效）。整个系统信号传送原理以下图所表示。图中3段线缆除了DVI线缆（含其两端连接端口，下同）以外，其它线缆全部有可能不在操作员控制或视线范围内。本企业采取技术处理方案以下所述：1)固定IP地址LED显示器系统中各计算机连接使用专用网络，且无特殊需要情况下尽可能不和其它网络设备连接。专用网络中服务器、计算机等全部使用特殊网段固定IP地址，并和主机网卡MAC地址绑定。专用网络中不设DHCP服务器预防未经网管许可外来PC接入。2)IP屏蔽事先设定好指定编辑计算机固定IP地址，并在播放计算机上将其列入白名单。每当有计算机主机欲经过以太网向播放计算机上传文件（播放计划表和播放素材）时，播放计算机自动判定该机IP地址是否在“白名单”上。是则接收并播放，反之则拒绝。3)软件注册编辑软件必需注册后才能使用，User Id是在本机上采集到编码，将此编码复制到算号器软件中能够获取注册码，此注册码只对本机适用，一旦更换编辑计算机机（甚至编辑计算机内一些部件）后需重新注册。未注册软件不能上传数据。4)素材加密从编辑计算机机上用编辑软件编辑相关素材，经过CrcBuilder软件生成对应后缀名为“.crc”加密文件（如名为“1.mpg”素材加密后将会生成名为“1.mpg.crc”加密文件），经过网络将素材和加密文件一起上传至播放计算机机上，然后经过播放软件解密播放。假如上传数据中只有素材文件而没有对应加密文件则不能播放。5)必需用本企业播放软件播放本系统LED显示器必需使用本企业提供播放软件xMidea Server播放，使用其它软件播放会引发黑屏。运行中播放软件会不停向控制软件发送数据来证实其在正常运行中（alive），一旦控制软件检测不到这些数据，或播放软件因某种原因无法向控制软件发送数据时，显示器将自动黑屏。6)必需用本企业控制软件控制正常运行中控制软件会连续向显示器V2控制系统发送亮度数据。一旦控制软件因某种原因无法向V2控制系统发送数据，或V2控制系统检测不到控制软件发来数据时，显示器将自动黑屏。7)在播放日志中查看历史统计在播放软件中能够查看播放日志文件。播放日志文件中统计了上传素材和播放表时间、主机IP地址等信息。8)播出画面实时监视操作员能够用以下两种手段实时监视显示器播放内容：在播放计算机显示器或视频处理器外挂显示器上监视目前播出画面；另行安装摄像监控系统，将其显示终端安放在控制室内作为监视工具（远程监控信号传送能够借用LED显示器控制系统远程光纤系统）。9)远程控制经过系统控制软件人机界面能够手动对显示器实施黑屏、锁屏和开/关屏操作。紧急情况下能够利用这一功效立即中止LED显示器运行。4、控制室安全监控在控制室无人值守时，为预防非法、无关人员擅闯进，可在控制室设置安全监控系统。这类系统大约有3种类型可供用户选择。第一类是摄像类。这类监控系统较常见，通常由摄像头、监视器和摄像存放设备组成，可将现场摄像在监视器上实时显示或录像保留供有需求时调看。若配上服务器和对应控制软件能够含有报警功效。第二类是红外线类。这类监控系统常见于高级小区围墙上，也可用于室内。当入口处红外光束被闯进者遮挡后能够发出警报。第三类是感应类。这类监控系统常见于财务室等室内重地，感应区域约为90、十多个平方米一个扇形区域。室内无人时开启，当室内有移动物体时能够自动报警。十、关键材料介绍LED本企业定在高中等大型LED显示器设计制作，选择高级、世界著名品牌发光元器件，如日本日亚等。本企业和生产商保持了良好长久合作关系，对怎样发挥这些厂商产品优势有深刻了解和丰富经验。这些产品优势和对比已另文说明。驱动芯片选择世界著名厂商台湾聚积LED专用驱动芯片。该厂商为LED显示器开发专用驱动芯片很适合本企业产品，含有寿命长、性能稳定、易于控制、质量确保等方面优点，并有多个规格可适适用于本企业不一样种类显示器产品。模组箱体优质冷轧钢板，选择中国著名钢铁企业优质产品，厚度1.5mm，依据本企业设计图纸经数冲、焊接而成，箱内设有加强筋（板），背后用螺栓固定于钢背架上。本企业模组箱体已实现标准化，可应用于多个不一样规格显示器，并有数百起成功应用案例。显示模块外壳和面罩选择GE企业PC（聚碳酸脂）材料，本企业自行开模注塑加工。这种材料含有刚性好，稳定性好，长久在室外工作不易老化不易变形等优点，且易于表面粘接和喷涂。密封灌胶用于显示模块正面密封，使显示模块正面符合GB4208中要求IP65防护等级。密封灌胶密封对象关键是显示模块外壳（聚碳酸脂）、PCB板和LED（环氧树脂），所以需要密封灌胶对这三种材料全部有很好粘结附着密封性能。本企业使用引进配方，自行调配密封灌胶，并使用本企业独特灌胶工艺，确保显示模块含有良好密封性能。钢背架Q235系列方管型材。选择中国著名钢铁企业优质产品，根据显示器体总重量、安装固定方法、40m/s风速和当地抗震要求等原因进行应力计算，设计桁架构建方案和密度。方管型材含有承载力大，不易变形、易于实施加工和固定连接多种工艺、重量轻用料省等优点。在显示器寿命期内合理外力作用下，各构件最大变形量不超出2mm。十一、日亚和国产发光元器件保质年限及其它相关对比1、日亚和国产发光元器件比较项目日亚发光元器件国产发光元器件LED有效使用寿命1年LED无偿质保5年1年在天天点亮13小时前提下实际使用寿命有实际使用案例，如上海东方商厦（已使用7年），上海兰生大厦（已使用6年），等等。无在主流广告传媒项目中，LED品牌使用率70%极少LED稳定性良好差。如在各小区显示器，在广告传媒行业极少使用封装工艺及产地在日本本土原厂制造芯片并封装，LED型号系列较为简单。提供给用户技术参数确定，和本企业入库检验时实测值很靠近。国产管关键在广东深圳进行封装，芯片制作和封装并非同一厂家，封装工艺不成熟，有偷工减料现象，经典就是极大缩小发光芯片面积，如室外用芯片尺寸缩小为10mil10mil（应为14mil14mil），其后果就是性能很不稳定，36个月后光衰减度达30%以上甚至更高，马赛克效应显著，白平衡性能差，给LED显示器市场带来混乱。2、显示器其它材料比较（在使用日亚LED）项目材料特点PVC件使用材料使用美国GE 能阻燃、抗紫外线、高强度、耐高低温。灌胶配方上海三思、上海材料研究所及上海交大联合研发。能阻燃，高强度，防紫外线，抗高，低温。接插件三思所用接插件均选择中国著名品牌5m镀金接插件，正常插拔次数可达百次以上。为整屏信号系统长久可靠工作提供了最基础保障。开关电源三思品牌，专为LED显示器自己设计、自己生产整屏功率因数达成0.95，并经过国家相关电磁兼容方面检测。能适应显示器电压低、电流大、负载交变频繁运行特点。生产工艺模块采取两次灌胶等确保防护等级达成IP65以上。模组箱体优质冷轧钢板，选择中国著名钢铁企业优质产品，厚度1.5mm，经数冲、焊接而成，箱内设有加强筋（板），背后用螺栓固定于钢背架上，不易变形3、三思显示器技术特点项目特点单点亮度、色度校正，校正数据存放于显示单元技术几乎全部厂家全部会采取这种技术，不过校正数据全部保留在电脑里或保留在控制单元里。一旦更换模块，会出现更换模块亮度、色度和其它地方显著不一致。就是因为系统还是按以前校正数据在运行，当然得不到一致结果。三思特点是每个显示单元均装有CPU和存放芯片，校正数据保留在模块上，更换模块同时也更换了数据，不会再出现一更换模块就造成一块花屏现象。控制播放软件加密技术预防非法软件进入信号传输冗余技术 采取环路热备技术，确保箱体之间信号连接可靠性大幅提升； 箱体内控制板和模块之间采取星型连接，锁定故障模块，预防1个故障模块引发其它模块连锁反应。电源冗余技术消除显示器局部区域黑屏现象节能环境保护（低功耗运行，在正常使用前提下以50%左右功率运行）1节能减排，顺应国家发展国策，造福人类； 2功耗低、发烧小、屏体温升低；3电流小、温度低。所以，LED亮度衰减慢；4寿命长（长达）；5各项光电指标温漂小，性能稳定、图像质量高；6动力系统安全性高；7电力增容费用低；8动力设施费用低；9 不仅为国家节省大量电力，同时为自己节省可观电费；十二、工程量清单及预算序号名称规格型号数量单价小计1LED显示器21.78308006708242控制系统LED显示器制造厂商自行研发1套003控制计算机品牌：DELL 型号： Vostro2301台650065004编播、控制软件LED显示器制造厂商自行研发1套005音视频切换器品牌：北京兆科1台400040006视频处理器型号：VPRO-8001台38000380007电气柜1台16000160008防雷器品牌：德国OBO1组600060009散热系统海尔空调3匹1台7500750011钢结构、背框架及外装饰1套650006500012基础、立柱1项甲供甲供13电源线、信号线1项甲供甲供14累计833824注：以上设备配置可播放外部视频，如DVD，电视盒等；若只播放控制计算机内容，音视频切换器和视频处理器可不用。十三、部分案例介绍LED显示器在传媒广告行业中经典应用（实景图片） 上海百联又一城室外全彩色LED显示器本显示器面积达成936，打破了东京赛马场世界最大LED显示器(面积为743.68)面积纪录，成为新“亚洲第一屏”。 上海东方商厦室外弧形全彩色LED显示器这一巨型凸弧形全彩显示器工程成功建设，表明我企业弧形显示器产品已率先达成国际一流优异技术水平（已正常运行7年）。 上海市兰生大厦室外弧形全彩色LED显示器显示器分辨率高达1120，超出了现在世界高清分辨率19201080水平，享受“世界第一高清”之称（已正常运行7年）。 江苏常州嘉业国贸大厦室外全彩色LED显示器室外全彩色显示器 面积：301 宁波联合动力三期室外全彩LED显示器该项目设置在宁波市万达商业广场对面，面积约275。 深圳东部华侨城360度环型户外显示器该项目为一块360度环型户外LED显示器，采取了我企业独有折角细分专利技术。