深圳南山荔香中学3906方案-ZC.doc

个人收集整理 勿做商业用途第一章 概 述1.1。1公司简介：深圳市真彩科技开发有限公司是专业从事LED显示屏及控制系统的开发、研制、生产、销售及售后服务一条龙的高科技企业。公司从1993年开始LED显示屏及控制系统的开发和研制,现已形成由室内到室外,从单色、双色到真彩色全系列、多功能的LED显示屏，对显示屏产品和系统集成具有专业知识和资深了解，其产品的技术水平和产品质量在全国同行业中享有较高的声誉。目前公司研究生学历的员工占公司总人数的30,大专以上学历的员工占公司总人数的80%。真彩公司LED电子显示屏在全国业务范围包括广东、广西、福建、北京、上海、江苏、湖南、湖北、山东、辽宁、甘肃、四川、陕西、云南等地.涉及到体育、金融、证券、邮电、电力、交通运输、工业控制、劳动力市场、医药、学校、电信、工商、税务、法院、技术监督、环保等领域数百个用户，产品的技术水平、工程质量和售后服务受到用户的一致好评，工程质量及信誉已达到了一流水平。在行业和用户中享有很高的声誉；再有我公司开发LED显示屏的技术核心-控制系统领先行业之首，被国内数家LED厂家长期采用,并且出口到国外,一直受到用户的高度评价和认可.2、技术、规模、及相关经验。 LED显示屏是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示系统.以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点，成为众多显示媒体中的佼佼者,广泛应用于政府 机关、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等方面,是目前国际上比较先进的显示媒体之一. 真彩公司作为显示屏的专业生产厂家,建立了完善的售前、售中和售后服务体系，并且正式通过了贝尔国际验证机构的“ISO9001国际质量体系认证。从显示屏产品及其系统的选型、设计、采购、生产、安装调试直至售后服务、各个环节均严格按照公司质量手册和质量体系程序运作，做到了管理程序科学化、制度执行规范化、职责权限明确化、使产品质量更加稳定,品质不断提高。真彩公司显示屏所选用的各种元器件均经过严格挑选,保证为原厂正品。发光器件均采用日本原装优质管芯(如日本日亚、东芝、三洋、松下等产品），电子元器件采用国外著名半导体器件厂家（HARRIS、TOSHIBA、HITACHI、MOTOROLA、TEXAS）的元器件。真彩显示屏的工艺性很强，其模块生产由专业生产线生产,出厂前经过一周老化测试，保证其工作稳定、可靠。真彩公司以其精湛的技术力量和规范的经营模式，承诺产品保修两年，终身维修。 真彩公司LED显示屏功能先进,外形美观、大方、协调，满足人们对现代化信息传播设施的高标准、严要求。真彩公司显示屏不仅可以显示计算机终端上的文字、图形、二维、三维动画等，而且可以显示来自录像机、电视、摄像机等的电视或视频图像。真彩公司显示屏视频处理采用专业级的图像处理技术，避免普通显示屏的通病-“拖尾”现象。显示屏图像信息刷新快、配色柔和、显示稳定，绝无“频闪、“水波纹”等现象.真彩公司VGA/Video同步显示屏是100同步的，即计算机屏幕上显示的内容可逐点对应地在大屏上显示。支持PC机硬件及操作系统和软件平台,真正实现计算机屏幕上的所见即所显。 3、主要技术骨干 核心技术人员：丁会杰（硕士、高工、从事本行业10年) 莫筱年(国外留学硕士、从事本行业4年） 张翼宏（工程师、计算机专业、从事本行业5年） 侯德旺（工程师、从事本行业10年） 刘荣军(工程师、从事本行业7年） 严若华(工程师、无线电专业 从事本行业3年） 杜荣(工程师、无线电专业 从事本行业3年) 赖富贵(工程师、无线电专业 从事本行业5年） 真彩公司以规范求效益、求发展，最大限度地让利用户，始终恪守“以专业的科技、可靠的品质和不断完善的服务满足客户的要求”。4、近期类似工程业绩：1）、新乡高速公路局户外全彩(67）2)、沈阳火炬大厦户外全彩(80）3）、大连光谷科技开发有限公司4）、首都地震局户外全彩（20）5）、北京太级计算机公司6）、湛江市公安局室内双基色7）、中国银行深圳宝安支行室内双基色8）、武汉长江水利委员会双基色9）、武汉市体育中心10）、孝感市宇通计算机网络有限公司11)、湖北十堰市劳动局12)、湖南天策影视文化有限公司13）、邯郸市电信局户外双基色14）、唐山科技馆户外全彩15)、河北保定电信局室内双基色16)、河北省地震局户外全彩17）、沈阳高薪技术产业区（80)18）、沈阳市政府广场户外全彩（84）19）、辛集电信局户外双基色20）、出口加拿大多伦多21)、甘肃酒泉卫星发射基地户外全彩(16）22)、国家体育总局昆明研究所室内双基色（25）23）、太原电业局室内全彩（12）24)、福建烟草公司室内双色（10）25）、东莞市桥头国土所室内双色26）、东莞市常平国土所室内双色27)、东莞市寮步国土所室内双色28)、东莞市厚街国土所室内双色29）、东莞市环保局厚街分局室内双色30）、福建省福利彩票管理中心户外双色31）、福建省泉州市交警直属大队户外双色交通诱导屏32)、福建省泉州市鲤城公安局室内双色33）、福建省泉州市公路局、海市局、儿童医院室内双色34）、福建省泉州市丰泽区交通局室内双色35）、福建省交通厅、烟草公司室内双色36)、国家体育总局昆明研究所出口非洲户外双色显示屏 1.1。2 LED显示屏简介二极管（light emitting diode）简称LED，是利用半导体PN结电致发光原理产生红，绿，兰颜色。是六十年代未发展起来的一种半导体显示器件；七十年代,随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和PN结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化；进入八十年代，LED在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平板显示产品即LED显示屏,八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成在面积显示屏幕,以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中,迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。 LED显示屏发展经历了三个阶段： 1990年以前LED显示屏的成长形成时期。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少,产品以红、绿双基色为主,控制方式为通讯控制,灰度等级为单点4级调灰，产品的成本比较高。 1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED芯片研制成功,全彩色LED显示屏进入市场；电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高。这一阶段，LED显示屏在我国发展速度非常迅速，从初期的几家企业、年产值几千万元发展到几十家企业、年产值几亿元，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成,LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。 1995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。同时，LED显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题,有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导,目前这方面的工作正在逐步深化.我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至1998年底,年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家,其销售总额达6亿元左右,占行业市场总额的85以上。全国从事LED显示屏的各类企业有100余家，从业人员近6000人，行业年度销售总额近8亿元人民币，1996年、1997年的增长速度均保持40%左右，1998年略有回落。在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近100，国外同类产品基本没有市场，四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等，均由国内代表企业中标。技术水平相对领先。 1。1。3 LED应用领域LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括: 证券交易、金融信息显示.这一领域的LED显示屏占到了前几年国内LED显示屏需求量的50%以上,目前仍为LED显示屏的主要需求行业.上海证券交易所、深圳证券交易所及全国上万家证券、金融营业机构广泛使用了LED显示屏. 机场航班动态信息显示。民航机场建设对信息显示的要求非常明确，LED显示屏是航班信息显示系统FIDS(Flight information Display system)的首选产品，首都机场、上海浦东国际机场、海口美兰机场、珠海机场、厦门高崎机场、深圳黄田机场、广州白云机场及全国数十家新建和改扩建机场都选用了国产的LED显示屏产品。 港口、车站旅客引导信息显示.以LED显示屏为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统，北京站、北京西站、南昌站、大连港等国内重要火车站和港口都安装了国内厂家提供的产品和系统。 体育场馆信息显示。LED显示屏已取代了传统的灯泡及CRT显示屏,四十三届世乒赛主场地天津体育中心首次采用了国产彩色视频LED显示屏，受到普遍好评,上海体育中心、大连体育场等许多国内重要体育场馆相继采用了LED显示屏作为信息显示的主要手段。 道路交通信息显示.智能交通系统(ITS）的兴起,在城市交通、高速公路等领域，LED显示屏作为可变情报板、限速标志等，替代国外同类产品，得到普遍采用。 调度指挥中心信息显示。电力调度、车辆动态跟踪、车辆调度管理等，也在逐步采用高密度的LED显示屏。 邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。遍布全国的服务领域均有国产LED显示屏在信息显示方面发挥作用. 广告媒体新产品。除单一大型户内、户外显示屏做为广告媒体外,国内一些城市出现了集群LED显示屏广告系统；列车LED显示屏广告发布系统也已在全国数十列旅客列车上得到采用并正在推广。1。1.4 LED显示屏的行业发展 1995年以前，LED显示屏的生产无行业规范。1996年原电子部委托蓝通公司制定LED显示屏通用规范，1998年1月正式作为电子行业标准发布实施，使LED显示屏产业标准化工作开始走向规范。1998年初，中国光协光电器件分会加强了LED显示屏行业的管理和业务，在引导规范行业发展、开展光电器件与LED显示屏产品技术及检测标准交流协调等方面积极开展工作，目前正在就标准体系和具体标准的建立组织力量进行有关工作。随着产品标准体系的形成和系列标准的实施，LED显示屏产业在向健康有序的方向发展. 现代信息社会中,作为人一机信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展,并有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。 高亮度、全彩化、 蓝色及纯绿色LED产品自出现以来，成本逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。基础材料的产业化.使LED全彩色显示产品成本下降，应用加快.以全彩色户外26显示屏为例，1996年的产品市场价格每平方米在12万元左右，1999年已降至78万人民币/m2，LED产品性能的提高，使全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果,完全可以满足户外全天候的环境条件要求，同时,由于全彩色显示屏价格性能比的优势，预计在未来几年的发展中,全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等产品，体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业发展的一个新的增长点。 标准化、规范化、 材料、技术的成熟及市场价格的基本均衡之后，LED显示屏的标准化和规范化将成为LED显示屏发展的一个新趋势。近几年业内的发展,市场竞争在传统产品条件下是以价格作为主要的竞争手段，几番价格回落调整达到基本均衡,产品质量，系统的可靠性等将成为主要的竞争因素,这就对LED显示屏的标准化和规范化有了较高要求，业内一些骨干企业已开始在企业实施ISO9000系列标准。行业规范和标准体系的形成,对产品的检测有了相对统一的认识和评判依据，生产条件差、技术性不强、售后服务体系不完善的企业将受到市场的淘汰，预计今后几年内一批小规模LED显示屏厂商会逐步淡出，行业的发展趋于有序。 信息化社会的形成，信息领域愈加广泛，LED显示屏的应用前景更为广阔。预计大型或超大型LED显示屏的主流产品局面将会发生改变，适合于服务行业特点和专业性要求的小型LED显示屏会有较大提高,面向信息服务领域的LED显示屏产品门类和品种体系将更加丰富，部分潜在市场需求和应用领域将会有所突破，如公共交通、停车场、餐饮、医院等综合服务方面的信息显示屏需求量将有更大的提高,大批量、小型化的标准系统LED显示屏在LED显示屏市场总量中将会占有多数份额。我国LED显示屏产业在规模发展的同时,产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国际先进水平技术，近年在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现;LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏产业培养形成了一批LED显示屏科技队伍，在全国LED显示屏行业的从业人数6000人中，科技人员有2800多人，将近50%。LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。1。1.5 LED显示屏组成LED显示系统由计算机专用设备、显示屏幕、视频输入端口和系统软件等组成。 计算机及专用设备：计算机及专用设备直接决定了系统的功能,可根据用户对系统的不同要求选择不同的类型. 显示屏幕:显示屏的控制电路接收来自计算机的显示信号，驱动LED发光产生画面，并通过增加功放、音箱输出声音。 视频输入端口：提供视频输入端口，信号源可以是录像机、影碟机、摄像机等，支持NTSC、PAL、S_Video等多种制式. 系统软件:提供LED播放专用软件，powerpoint或TL2000视频播放软件。1。1。6 LED显示屏的分类 室内单色LED显示屏简介室内单色LED显示屏，可显示各种图形、文字等信息.表面平整、显示均匀、发光亮度好、显示效果清晰稳定，配有十几种循环变化方式.采用远距离串行通讯，可脱机运行，具有调电保护功能。全部采用高亮度发光点阵模块和进口元器件组装生产。具有高亮度、宽视觉、长寿命、重量轻、模块化结构，安装方便、易于维护等特点。1、功能特性 LED发光器件 模块化结构 十几种图形变化方式 大容量信息存储 据有断电自动保护功能2、技术指标 显示器件LED 88点阵，高亮度 显示颜色 红色或绿色 像素直径5mm；3。75mm 像素密度16384点/平米；44000点/平米 模板尺寸488mm122mm；380mm152mm 水平视角 120 点间距离7。62mm;4。75mm 工作温度0-+45 工作电压 220V + 10 传送距离 100米 发光管寿命 10万小时 显示屏功耗150W/平米 显示屏重量15公斤/平米3、系统设备配置 显示单元板 显示控制系统 扫描分配驱动板 消噪匹配器 通信电缆 供电系统 屏体结构框架 系统应用软件4、 用户选配系统硬件平台要求IBM PC 微机或兼容机CPU 为80486或以上4M内存或以上硬盘大于120M软件平台要求DOS 6。0以上+中文WINDOWS 3.2或WINSDOWS98 系统专用控制软件 室外单色LED显示屏简介室外单色LED显示屏,可显示各种图形、文字等信息.表面平整、显示均匀、发光亮度好、显示效果清晰稳定,配有十几种循环变化方式。采用远距离串行通讯，可脱机运行，具有调电保护功能。全部采用高高度LED发光点二极管和进口元器件组装生产。具有高高度、宽视觉、长寿命、重量轻、模块化结构、安装方便、易于维护等等特点。1、 功能特性 LED发光器件 模块化结构 十几种图形变化方式 大容量信息存储 据有断电自动保护功能 可脱机显示2、技术指标 显示器件LED发光二极管，高亮或超高亮 显示颜色 红色或绿色 像素直径5mm 组合像素直径 两个单体的组合像素点直径15mm 像素密度16384点/平米；44000点/平米 模板尺寸488mm244mm；3216点像素 水平视角 120 点间距离15。2mm； 工作温度0-+45 工作电压 220V + 10 传送距离 100米 发光管寿命 10万小时 显示屏功耗150W/平米 显示屏重量15公斤/平米3、系统设备配置 显示单元板 显示控制系统 扫描分配驱动板 消噪匹配器 通信电缆 供电系统 屏体结构框架 系统应用软件4、用户选配系统硬件平台要求IBM PC 微机或兼容机CPU 为80486或以上4M内存或以上硬盘大于120M 软件平台要求DOS 6.0以上+中文WINDOWS 3。2或WINDOWS98 系统专用控制软件 室内超级1024-256级视频LED显示屏室内超级256级视频LED显示屏，采用国际上最先进的超大规模集成电路构成。控制芯片为美国ALTERA公司当今最新推出的具有强大功能的多功能控制组件,该芯片内部含有30万支晶体管和近10万个门电路组成,具有灵活的在线编程功能，可完成各类复杂的数字逻辑控制，和非线性计数功能。它将LED显示屏非常繁索复杂的控制逻辑全部浓缩在一片超大规模集成电路芯片中，构成了一个独立的单片LED控制系统。彻底废除了LED显示屏帧提取卡以及行列控制器分散设计带来的诸多痹端。使显示屏的性能更加稳定可靠。实现了LED显示156级调灰调节和T校正功能,超级辉度扫描技术使刷新速度大大提高,显示效果更加清晰稳定,无拖尾闪烁现象。可长距离控制传输各类显示信息.以ALTERA公司超大规模集成电路为核心的256级视频LED显示系统，画面清昕、色彩均匀、立体层次感强、可任意播放图片、文字、广播、电视、录像、VCD及各种三维动画.并可与计算机VGA显示屏实时同步输出显示，适用于与各灯互联网相连接实时播发媒体信息。1、主要技术指标 控制芯片ALTERA 超大规模集成电路 显示器件：红绿双基色3.75mm；5mm;88点阵模块 显示灰度256级灰度，65536种颜色以上 像素密度 44000点/平米；16384点/平米 像素直径 3。75mm；5mm 点间距 4。75mm；7.62mm 模块尺寸380mm152mm;488mm122mm 场频 140帧/秒 水平视角=120 使用寿命=10万小时 显示功耗 最大300瓦/平米 屏体重量 约15公斤/平米 工作电压 220V10 工作温度 0-+45硬件支撑环境IBM PC 微机或兼容机CPU 为486,586，奔腾处理器8M至64M内存硬盘大于1.2G软件支撑环境 DOS6.0以上+中文WIN3。2或WIN95、WIN98 各种流行软件 用户专用软件系统设备配置 显示单元板 256级主控系统 扫描控制模板 长线视频驱动器 LED专用视频卡 显屏供电系统 屏体结构框架 系统应用软件 户外高级全彩色大型视频LED多媒体显示屏户外超高亮度高级全彩大型视频LED多媒体显示屏,采用超级灰度控制技术，模块化结构设计和超大规模集成电路设计技术，极大地提高了显示屏系统的稳定性,可靠性及播放效果。显示控制系统采用美国ALTERA 公司当今最新推出的国际上最先进的超大规模集成电路控制芯片，有着灵活的在线编程功能，可完成各类复杂的数字逻辑控制，和非线性计数功能.显示系统的全部控制功能被浓缩三片超大规模集成电路芯片中，构成一个完全独立的单片LED控制系统。实现了4096256级超级灰度控制显示和T校正功能。具有新颖独特的自动高度调节功能,可在不同高度环境下获得最佳播放效果。显示系统采用的全新辉度扫描技术使显示刷新速度大大提高，显示效果更加清晰稳定。并可长距离传输显示信息。户外超高亮度高级全彩大型视频LED多媒体显示屏，画面清晰、色彩均匀、立体层次感强、可任意播放图片、文字、广播、电视、录像、VCD及各种三维动画。并可与计算机VGA显示屏实时同步输出显示,适用于与各类互联相连接实时播发媒体信息。1、功能特性 发光高度强 在可视距离内阳光直射屏表面时，显示内容清晰可见。 超级灰度控制 具有4096-256级灰度控制，显示颜色65536种以上，色彩清晰逼真，立体层次感强,保证发光高度。 自动高度调节 具有自动高度调节功能，可在不同高度环境下获得最佳播放效果，全面采用进口大规模集成电路，可靠性大大提高。 技术先进 全面采用进口大规模集成电路，可靠性大大提高，便于高度维护。 全天候工作 完全适应户外各种恶劣性环境，防腐，防水，防潮，抗震整体性能强。 性价比高,显示性能好.2、技术指标 每个像素由两红一纯绿一纯蓝，共4只超高亮LED发光管组成。 像素点密度2500点/每平米 像素管寿命 10万小时以上 发光亮度 每个红色发光管亮度大于200mcd；每个绿色发光管亮度大于1500mcd；每个蓝色发光管亮度大于440mcd; 最大亮度8000cd 最佳视角60 最佳视距 10-300 灰度级为256-4096级，显示颜色24位真彩色。 每个像素均配有遮光沿 显示方式与VGA同步显示 箱体规格640mm320mm喷塑铁箱以3216点等间距排列,箱内配恒流驱动电路。 箱体重量 5kg/个 最大功耗 1500W/平米 工作温度 -30-45 工作电压 220V 10 遥控/群控LED条型电子显示屏各种LED条型屏，可广泛应用于银行、车站、宾馆、商厦等各种场所具有结构简单、安装方便、字形美观、图案清晰、显示方式灵活多样。采用高性能单片机控制,性能稳定可靠性高，具有掉电保护功能，可完全脱机运行，超大信息量存储,可满足各种客户要求。可遥控输入信息或经过一条RS-232串口将多个条型屏联网显示。可带来日历时钟.常用规格有单行8字、10字、12字、14字、16字、及双行10字、12字、14字、16字等多种规格，字号为12.5cm12。5cm.性能特点 显示系统采用高性能单片机控制,可靠性高。显示屏结构模块化,各种尺寸任意拚装,维修维护简单. 控制芯片全部采用进口元器件，并全部经过老化筛选，故障率极低，显示寿命大于10万小时. 具有图形和文本显示方式，可任意显示各种图形和文字可付带日历时钟功能。 显示方式多样，具有左右移动、上下移动、卷动、闪烁、反白、跑字等多种方式. 操作简单，使用方便，可遥控或联网使用。联网数量最多达255个条屏。技术指标 发光器件 单红色88高亮度点阵模块。使用寿命大于10万小时. 像素直径 5mm 像素密度 1616点/字 点间距 7.62mm 水平视角 120 可视距离 30米 字号 12.5mm12.5mm/字 最大功耗 1瓦/字 遥控距离 10米 通信距离 200米 供电电压 220V10 环境温度 0-45 屏体重量 0.25公斤/字第二章 显示屏设计方案第一节 系统设计依据 SJ/T11141 LED显示屏通用规范 GB2421 电工电子产品基本环境试验规则 总则 GB2422 电工电子产品基本环境试验规则 名称术语 GB2423.1 电工电子产品基本环境试验规则 低温试验方法 GB2423。2 电工电子产品基本环境试验规则 高温试验方法 GB889888 电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求 GB936688 计算机站场地安全要求 GBJ6588 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ79-85 工业企业通信接地设计规范 SDJ898 电力设备接地设计技术规程第二节 系统设计概述近年来，户外视频LED电子显示屏以其亮度高、色彩鲜艳等特点,作为继电视、广播、报纸、杂志之后的另类媒体，被广泛地应用于广场、机场、车站、港口、体育中心等公共场所。但随着人们对一块块显示屏开播喝彩声的消失，令人惋惜的现实无情地展现在了大众面前：昔日亮丽无比的电子显示屏在使用一年候的时间里,亮度大幅度衰减，色彩严重失真，电路被腐蚀、老化带来的火灾隐患到了令人发指的地步。一块块电子显示屏变成了一片片破旧不堪的黑色补丁，贴在各大城市的显要之处，既浪费了投资，又影响了市容。究其根源就在于LED电子显示屏制造厂家对光材料的选用不严谨，对屏体的防护不重视。实际上国内各大家电生产厂家已经给LED电子显示屏制造行业积累了丰富的切实可行的现成法宝:高品质的制造+细致入微的防护。有鉴于此，真彩科技生产的户外视频LED电子显示屏的设计目标是：高可靠性保证其在户外长久稳定工作；高保真性保证其色彩还原最大程度地与PAL/NTSC色度空间持久相交;灰度深处理及运动补偿保证视频图像清晰、连续.为确保达到以上目标，我们在设计上从以下几个方面着手：1. 严格按照色度空间表选择LED光材料，确保色彩还原的失真度最小;2. 严格按照LED衰减曲线设定工作点，确保LED与PAL/NTSC色度空间持续相交；3. 吸取数字电视应用技术,加强灰度深处理和运动补偿，确保视觉效果；4. 运用独有的改进DPT复合像素技术,获取更加细腻的显示图像；5. 室外显示屏根据白天和夜晚等室外环境变化自动调节亮度.6. 采用独有的驱动设计，对屏体进行全方位防护，包括防雷击、防静电、防腐、防水、防潮、防温等，同时对开关电源更换低温管、硅胶处理进行二次防护措施。下面对以上五点进行说明： 1. 严格按照色度空间表选择LED光材料,确保色彩还原的失真度最小;为确保LED度色度空间最大程度地与PAL/NTSC相交,依据NICHIA提供的色度空间图（Chromaticity Diagram),我们选择的红绿兰色坐标顺次是R1、G2、W1。以上选择解决不了两个色度空间的差集部份,因此还需对其进行空间变换，以确保将视频图像高保真地在LED显示屏上再现出来。如下图所示：同时由于LED驱动电流大小会影响波长，为确保色彩还原的失真度最小，必须依据正向电流与LED波长的曲线，设定LED的工作点。2. 严格按照LED衰减曲线设定工作点，确保LED与PAL/NTSC色度空间持续相交；LED波长越小,能量越大，其衰减也就越快.因此在实际中，红色的LED呈现的是一条平稳的衰减曲线，绿色的衰减曲线下降的就稍快一些，而兰色的衰减曲线在1000小时时就产生了严重的下降.这样即是在电子显示屏刚投入使用时表现有较好的白平衡效果,快则三、五个月，慢则一、二年,由于红绿兰的衰减特性不一致，电子显示屏的白平衡也就会被严重破坏。我们采用专用的LED恒流源芯片，将其设定在稳定的恒流区，锁定LED工作点，以尽可能地延缓绿、兰LED的衰减速度，尤其是延缓兰LED的衰减速度，以确保预先设定的LED与NTSC/PAL色度空间持续相交.另一方面，红色LED的亮度对于温度的变化是相当敏感的（如上图所示），在白平衡的动态调整中，必须考虑到以环境温度参数为自变量之一，自动选择最合适的红色匹配曲线。否则由于户外温度的变化,电子显示屏的白平衡效果就会出现时好时坏的现象。我们通过两种办法来实现它:1)在主控机上预装有经验选择曲线,以人工方式直接选择；2）在屏体安装环境监测模块，由灰度控制系统自动选择匹配曲线。对于显示效果要求高的某些户内显示屏，与温度相关的控制功能亦可以省略，但对于户外显示屏，则是必不可缺的。3. 吸取数字电视应用技术,加强灰度深处理和运动补偿，确保视觉效果；我们设计的LED电子显示屏,充分吸取了现代数字电视技术，除具备常规的控制功能外,另具备梳状滤波运动补偿功能,在而产生清晰、细腻图像的同时，仍不错过各种运动的精彩瞬间。因为一般显示屏对运动图像的表现效果不理想,通常在运动的图像中很容易出现锯齿、抖动现象，影响画面的清晰度,如高速度的滑冰运动，运动员的手臂摆动速度很快，若没有梳状滤波和运动补偿处理，高速运动的手臂很难被看清楚。在视频前端我们选用了PHILIP专为HDTV开发的前端处理芯片,实现了梳状滤波和运动补偿处理，明显地改善了显示效果。下图是不采用相关技术和采用相关技术的对比图。 针对LED显示屏的单点工作的特性，我们还采用了二级运动补偿技术。在每一块灰度控制板上，由FPGA/CPLD控制两级缓存，实现图像分块后二次复合时运动补偿处理-即EDTV技术，一方面实现了相邻帧的复合处理，另一方面在显示屏水平和垂直方向实现了一幅完整画面的同时再现,既增加了图像的清晰度，又消除了两幅相邻图像之间产生的串扰。实现该功能的主要手段是通过双存贮器，我们在灰度控制系统中以六片大容量的SRAM为基本组件，将图像分解为数块后以并行方式对其进行高速处理运算。其效果示意图如下：为确保图像的清晰度和画面的景深，我们还采用了16位灰度深处理技术。以GAMMA曲线和经验数据模型为算法依据，在所划分的8位子亮度空间里，均具有256级的灰度控制能力，再将相邻的子亮度空间合并为一个完整的视频表现空间，从而获得细腻的灰度表现力,提高画面的清晰度和景深。要达到此目的，GAMMA曲线的数学模型必须是基于16Bit的，为此我们专门开发了基于此数学模型的GAMMA生成器，可针对单个基色进行不同GAMMA值的运算及测试。最终选定的GAMMA曲线由主控系统中的专用FPGA进行选择后与当前图像进行运算变换，运算后的图像由双缓存管理系统处理。依据电子显示屏的类型或应用场合不同，我们提供10Bit或12Bit以上的处理能力。下图展示了当采用10Bit灰度深处理技术时LED灰度层次的变化示意图。对于亮度不高的户内显示屏，我们一般只采用10Bit处理技术，但对于半户外或户外显示屏，我们均采用大于12Bit的处理技术。在环境亮度较高的情况下，10Bit已基本可满足视觉要求，但当环境亮度较低的情况下（如夜晚），10Bit仍有大块的黑色盲区，对显示效果有较严重的影响，而在同样的情况下，12Bit只有微弱的黑色小块，对显示效果的影响也不明显,所以户外屏采用12Bit的处理技术是必要的。4室外显示屏根据白天和夜晚等室外环境变化手动/自动调节亮度.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.首先没有经灰度校正的LED屏，显示会显得生硬、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。其次由于白天和夜晚等室外环境，亮度差异巨大。我们实现显示屏从全黑至全亮128级自动/手动调节。而且,这一调节是分色的，即红、绿、兰分别128可调，这样我们就可以在各种环境下创造出更逼真的色彩还原，以致白天亮度有时不够屏幕内容看不清：夜幕亮度偏高浪费电能,我们控制系统可以由硬件系统实现高性能的视觉校正控制.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上应用的非线性了校正算法和反T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室内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了一个公司完善的设计和较高的设计水平.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为非线性关系（如图1所示） 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。为了保证在各种环境下保证显示效果，我们设计的控制系统具有多达128条不同的校正曲线，最大校正深度达1024:1,校正是由硬件完成的,完全不影响灰度级的现实.同时,红、绿、兰3个基色的视觉校正是分开独立选择的，以实现不同环境下的最佳显示效果。（4）刷新率和稳定性我们选择显示屏刷新频率为150Hz，显示屏换帧频提高至60帧/秒。完全满足了显示视频图像的要求,保证了运动图像的强烈动感，且使整个画面无抖动、水波纹、频闪等不良现象。使画面犹如“灯箱效果”般稳定。（5)平整度 采用特殊的焊接工艺，保证发光管排列完全一致； 采用显示模块方案,显示模块由塑料模具形成，完全保证平整;6 采用独有的驱动设计，对屏体进行全方位防护,包括防雷击、防静电、防腐、防水、防潮、防温等，同时对开关电源更换低温管、硅胶处理进行二次防护措施。户外LED电子显示屏的工作环境既恶劣又复杂，防护稍有不当就会对显示屏造成致命伤害。真正有效的防护不是在显示屏安装完毕后才去实现的，而是在设计阶段就必须精心考虑。现国内大多的LED显示屏生产厂家仍在采用大板模块式驱动结构,虽也叫做模块化结构，但实际上其可防护性是极差