方
案
书
2015年5月21日
第一部分LED显示系统整体规划
一、LED显示系统设计
1、设计依据和标准
1．1、显示屏系统设计原则
实用性：满足半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。有效降低系统的总体拥有成本（TCO）。
1.2、显示屏系统设计目的
显示屏系统设计的目的：在充分了解、理解用户需求的基础上，利用本公司的世界领先的专业技术和丰富的经验为用户设计能够完全满足用户需求的，具有最高性能价格比高的显示屏系统方案。
1.3、显示屏系统设计依据和标准
LED显示屏通用规范SJ/T 11141-2003
LED显示屏检测方法SJ/T 11281-2003
发光二极管固体显示器总规范GJB2146-1994
单色显示管测试方法GB/T12571-1990
电光源的安全要求GB7248-1987
中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82
LED显示屏技术方案书电工电子产品基本环境试验规程，试验A：低温试验方法GB2423.1-89
电工电子产品基本环境试验规程，试验B：高温试验方法GB2423.2-89
电工电子产品基本环境试验规程，试验Ca：恒定湿热试验方法GB2423.3-89
建筑与建筑综合布线系统工程设计规范CECS 72.95
电子测量仪器的安全要求GB4793-84
电子测量仪器振动试验GB6587.4-86
电子测量仪器运输试验GB6587.6-86
电子测量仪器质量检验规则GB6593-86
电子测量仪器可靠性试验GB11563-89
电子测量仪器包装、标志、储存要求SJ/T10463-93
建筑防雷设计规范 GBJ 57-83
钢结构设计规范 GBJ17—88
钢结构工程施工质量验收规范 GB50205—2001
IEC 60950
CE 89/336/EEC，92/31/EEC，73/23/EEC，93/68/EEC
2、显示系统组成框图
LED全彩屏系统部分主要包括全彩显示屏屏体、全彩显示屏控制器、控制电脑、配电设备、光纤或5类双绞线、音视频设备和控制、温度检测设备，图像监控设备、播放软件、控制软件、监控软件等组成，可以高质量地播放视频信号（全彩屏）、计算机信号。
显示屏系统结构如图1（全彩屏）所示。显示屏系统以控制器为核心，接收视频信号或计算机信号和智能化系统信息，数字化处理后用光纤或5类双绞线传送至屏体显示。并可以远程控制配电设备，配以控制、播出软件构成一个先进完善成熟的显示屏系统。
LED 显示屏技术方案书
视频信号
显示屏
控制机
UPS
扫描仪
打印机
音响系统
监视器
摄像机
DVD 影碟机
闭路电视节目 卫星电视节目 广域网或INTERNET
供电电源
控制卡/控制器
录像机
音视频切换矩阵
控制机房
录像机
非线性编辑/字幕系统
局域网
视
频源
电源远程控制
全彩显示屏
计算机信号
图1 全彩显示屏系统结构图
控制信号
光纤或5类双绞线
3、显示系统工作原理
3.1显示屏屏体
显示屏屏体由许多显示单元组成。屏体可以根据不同的尺寸要求进行横向和纵向的单元组合而成。显示屏接受从光纤或5类双绞线传输的控制器输出的全数字信号，进行解码并显示。显示单元安装有LED发光模组，驱动部分、开关电源、散热风扇等。
3.2显示屏控制器
显示屏控制器是大屏幕处理信息的核心设备。显示屏控制器可以直接接受视频信号或计算机信号，进行信号解码、转换、处理、运算、编码、数字化传输，向显示屏屏体输出显示信号。在控制器或计算机上直接可以调节显示屏的亮度等显示屏参数。控制器的具体功能和使用的先进技术请见后文具体说明。
3.3显示屏工作计算机
显示屏工作机可以向屏控制器输出计算机信号。显示屏显示计算机信号时，显示屏上的像素与显示屏工作计算机显示器相应区域上的像素一一对应，直接映射。运行显示屏控制软件，显示屏工作计算机通过控制端口可以对全彩屏控制器进行显示屏的各项参数调节和操作。
3.4光纤或5类双绞线
显示屏系统的信号传输载体。光纤或5类双绞线，不但提高了信号的传输距离，而且，在提高了信噪比的同时，减少了前后级之间的相互影响，使得整个控制系统布线简练、美观；可靠性高；抗干扰性强；易于安装维护。
3.5配电设备
配电设备为显示屏的运行提供了电力。配电设备采用交流三相五线制。可以在控制室远程控制配电设备，开关显示屏。
3.6音视频设备
为显示屏提供视频源和音频源。利用视频编辑设备可以对视频信号进行编辑。
3.7系统软件
系统软件即显示屏播放放软件。计算机操作系统使用WINDOWS98/2000/XP。
功能包括进行显示屏控制参数（亮度、对比度、色温调节，屏幕冻结、电源远程开关等）调整和计算机及视频信号的播放。
4、控制设备选型
4.1全彩屏显示控制系统
编号名称单位数量说明
1 显示屏控制计算机台 1 配DVI显卡、声卡、视频采集卡
2 Led显示屏控制器套 1 PCI接口，通讯接口光纤和超5类双绞线可选4.1.1显示控制计算机
主机为一台通用计算机。显示控制计算机的输出信号作为视频通道处理板的输入信号之一。该系统另外配置了一块高性能声卡，可通过音响系统播放电脑音频节目。
4.1.2 Led显示控制器
接收计算机显示信号转换成LED显示屏所需数字信号。
4.2控制软件选型
编号名称单位数量配置说明
1 显示播放软件套 1 中文界面，集多媒体信息播放、编辑和屏体控制于一体5、配电设计
配电系统完成整个显示屏系统的供电分配，包括：风机回路，控制柜回路，控制电源回路，显示屏回路。另外，配电柜还可以实现远控或本控功能选择，既可以控制室远控，也可以在屏体上检修时本控。
我公司的配电设备如配电箱等，都由专业厂家根据我们的实际需求定制而成。布放配电电缆都按照规定保护系数选用。可以保证系统长期稳定可靠地运行。
显示屏系统采用交流380V三相供电（三相五线制供电），工作电压交流220V。总功耗为各部分功耗之和。
6、显示屏结构设计
（1）每个显示单元采用后维护的方式，从后面进行安装，结构简洁，便于维护。
（2）屏周（边框）装饰设计、选材、制作上除保护屏功能外，尽量最大限度考虑了屏周本身的美感，力图达到景观的效果。与环境有机融为一体。
7、控制系统功能
显示屏系统是一个集视频技术、计算机及网络技术、超大规模集成电路等技术综合应用于一体的大型电子平板显示器。具有多媒体、多输入、可实时显示高速变化的数据信息，主要可实现以下功能。
7.1视频图像显示功能
可以在全彩显示屏上播放全彩视频图像。利用我公司的纯视频处理技术可以直接播放有线电视及卫星电视、摄像机、影碟机、录像机等视频信号；实现现场实时转播。具有可以播放视频画面上叠加文字信息，全景、特写、慢镜头、特技等效果的实时编辑和播放的功能（需要配置非线性视频编辑系统和字幕机的支持）。
在系统设计中，配备有多路音视频切换器，可实现
与摄像机连通实现实况转播。
与广播电视卫星无线网和有线网相连，可以接收电视节目。
与视频播放设备相连，如：LD、VCD、DVD、VHS、BT-SP等，可以播放各类电影、电视剧、
记录片、录像（NTSC、PAL、SECAM等电视制式）等等。
与场地音响（功放、扬声器等）配合，可广泛服务于大型集会、文艺表演、新产品广告
展示等等。
通过与背景音响系统连接可以实现声像同步。
7.2计算机信息显示功能
在系统设计中配有一台用于可对各类文字信息、图片信息等进行编辑制作的计算机，可实现：
显示各种计算机文字、表格、图形、图像等（包括BMP、JPG、GIF等格式）；
播放二、三维计算机动画等（包括AVI、MPG、SWF等格式）；
在该计算机内安装一块以太网网卡，用网线与网卡与LAN的HUB/Switch相连，即可实
现与局域网（或比赛网络或INTERNET）的互联，实现远程控制，显示屏远程播放信息内容，通过网络下载、播放网络信息。
对所需要显示的信息进行文字编辑，如：字型、字体、大小等，特技效果编辑，如：左拉、右拉、百页窗、上推、下推、旋转、缩小、放大、滚动、精彩镜头回放、暂停、慢动作等，以及播放文件的整体编辑。有临时信息插播功能。
7.3显示屏参数设置
输入信号接口的选择。即Video，S-Video，VGA选择。
输入信号的亮度、饱和度、对比度、图像位置等参数的设置；
屏体亮度多级可调，而不损失灰度等级。
屏体色度多级可调，保证显示屏的白平衡。
屏体显示图象位置的调节。
7.4播放软件的功能
采用标准的WINDOWS图形人机界面，界面直观、生动，操作简便，为用户快速操作实现各项功能提供可能。主要完成对显示屏的控制和各类文字、图形的编辑制作。
可选择被编辑信息的字体（符合国标字库）。
可选择被编辑信息的字体大小。
可以设置被播放文件的时间、顺序、间隔等等。
可以设置被播放文件的特技播出方式，即百叶窗、放大进入、左移入、右移入、上移、
下移、马赛克、淡进淡出、扫描线进入、展开进入、收缩退出、缩小退出、擦除退出等数十种特技效果。
可以对被播放文件的添加、删除、修改、调整等编辑。
支持的文件格式类型。
静态图片支持BMP/JPG/GIF/PNG格式。
静态文本支持TXT文本格式。
动态视频 MPEG，M1V，AVI。
2D、3D动画 Animation GIF， FLC、SWF。
可以预先设置播放节目单，按照节目单顺序设置成循环播放节目，已实现无人操作的目
的。
LED显示屏技术指标
8.1产品说明
室内P3.0十六扫全彩表贴三合一单元板主要是由红色LED晶片、绿色LED晶片和蓝色LED晶片封装为一个像素点后组成矩阵，再固定到塑胶套件上而成；
此单元板含有驱动芯片和输入缓冲芯片，连接到LED显示屏控制系统即可显示视频、图像和文字信息等；
通过PWM信号驱动红色LED、绿色LED和蓝色LED的驱动芯片，可形成16,777,216种颜色变换；此单元板可以按水平和垂直方向任意拼接，从而拼成不同大小的显示屏；
单元板的特点：
●用超高亮的LED和优质的塑胶件
●高对比度可达到良好的显示效果
●重量轻易于安装、拆卸
●可进行单点、单灯维护，成本低
●采用恒流方式驱动LED，发光均匀，功耗低
●像素间距为3.0mm，共有64*64个像素点，每个像素点由1R1G1B组成
8.2产品参数（温度条件：Ta=25℃）
产品名称室内P3.0十六扫全彩表贴三合一单元板
光学特性
LED封装SMD2121 红色LED波长618-630nm 红色LED亮度160-260mcd 绿色LED波长523-530nm 绿色LED亮度500-920mcd 蓝色LED波长466-473nm 蓝色LED亮度180-200mcd 水平可视角度140±10度
垂直可视角度140±10度亮度≥1700CD/㎡像素点间距 3.0mm
像素密度111111Dots/㎡
像素构成1R1G1B
单元板分辨率64*64=4096Dots 驱动方式十六扫（恒流）
最佳视距 3.0m--30.0m 衰减率（工作3年）≤15%
物理特性单元板尺寸（长*宽*厚）192.0*192.0*11.04mm 单元板重量0.2Kg±0.01Kg
结构特点灯驱合一
电学特性输入电压（直流） 4.8-5.5V 最大电流 2.0A
单元板最大功率1400.0W/㎡平均无故障时间≥1万小时使用寿命≥10万小时
盲点率小于万分之一
使用环境
使用环境室内
存储温度范围≤30℃存储湿度范围≤60% RH
8.3显示屏技术参数（屏体）
显示屏主要参数表
全彩色显示屏产品技术指标
产品规格：（3mm间距）
序号项目技术参数说明备注像素点
1 像素构成1红1纯绿1纯蓝台湾晶元
2 半功率角140°
3 像素间距3毫米
4 像素密度11111点/ m2
5 像素点寿命>100000 小时
显示单元
6 单元像素64点（宽）×64点（高）
7 单元尺寸（mm×mm）192mm（宽）×192mm（高）
8 最大功耗（Kw/ m2）
9 平均功耗（Kw/ m2）
10 重量(Kg/m2)
13 安装工艺要求像素间距误差＜0.3mm，
模块平整度＜0.5mm，
模组拼缝＜1mm
。
显示屏屏体
14 工作电压交流100—240V ± 10%
15 供电电压交流380 V± 10%，三相五线制
16 白平衡最大亮度>1700cd/m2
17 灰度等级红、绿、蓝各1024级
18 灰度校正非线性灰度校正至1024级
19 可视角160°
20 观看距离3-30米
21 失控点小于1/10000
离散分布，连续失
控点为零
22 最高对比度大于150：1
23 屏体寿命大于100000小时
24 系统平均无故障时间大于10000小时
25 系统连续工作时间≥72小时
26 防护等级室内使用
27 保护技术显示屏电源分步上电技术防止电网浪涌对显示屏的冲击显示屏电源过载保护技术
28 工作环境温度：-20℃—50℃
相对湿度：小于95%不结露
29 驱动方式恒流驱动
TB62706BF/及兼
容器件
4、控制系统
30 亮度调节96级调节软件自动/手动
31 色温调节多级可调
6500-9000K可任
意调节
32 刷新频率≥300Hz
33 灰度等级每像素点每种颜色各1024级灰度，共10.7亿色
34 信号处理技术视频与计算机多媒体双重处
理技术
35 输入信号视频及计算机信号
Video: NTSC，PAL，SECAM Computer: VGA，SVGA，XGA
36 输入接口Video/S-Video/VGA
37 专业视频图像处理对视频图像进行降噪、信号增强、插补，对运动图像进行边缘补偿，保证运动图像的边缘细节清晰。
38 信号传输方式复合式数字传输
39 信号传输介质 光纤或超5类双绞线
40 远程控制功能 支持 41 网络控制技术 支持 42 白平衡矫正功能 有
43
通讯距离
不小于1000米（多模光纤） 超5类双绞线不小于100米
无中继
设计显示屏尺寸：
二、显示系统安全保证措施 1、高强度结构设计
采用高强度铝合金结构设计，高标准的设计要求，使显示屏在使用过程中牢固可靠。
2、防潮湿、防尘、防腐蚀、阻燃、抗震、防撞击、防工业干扰设计
3、过流、短路、断路、过压、欠压、雷击等保护措施
屏体电源具备过流、短路、过热、过压保护，配电柜也可设计了过流、短路、断路、过压、欠压、雷击等保护措施，整个屏体进行接地防雷处理。
防雷电措施：配电系统中的设备、显示屏屏体及控制设备保护地线均与周边的建筑接地线系统可靠连接（要求对大地的电阻小于4欧姆）。电网防雷依靠大楼本身的配电系统安装国家标准的防雷设备解决。
1 项目 技术参数 说明 备注
2 建议整屏尺寸 长： mX 高： m
3 屏幕净重量 KG
4 整屏像素 点x 点
5 整屏面积 m 2
6 整屏平均功耗 KW 7
整屏最大功耗
KW
4、防病毒措施
控制室PC配备杀毒软件和防火墙，防止网络病毒的破坏。
5、温度检测和设备监视
每个单元/单元有温度检测装置，其温度状况可以由上位机查询掌控，当温度超过设定的门限时，还会报警显示，提示管理人员紧急处理。
每个屏设置监视装置，进行图像监控，以便管理人员随时了解设备安全状况。
（注：该功能属可选项，需要该功能需特别说明）
6、冗余系统、部件备份
LED显示屏额外再配备一套控制系统和常规部件，发生意外时立即更换，保证播出影响最少。
第二部分LED显示产品质量保证措施
一、产品可靠性设计
1、显示部件防潮、防腐、防尘处理
作为显示屏这一高科技电子产品，要能经受住半户外的各种环境条件需求。而模组化结构的设计初衷就是使显示屏在结构和工艺上能进行完善的各种防护处理。模组能保证整个屏体正面的密封性和一致性，在产品设计、生产工艺上重点采取了以下措施：
模组背面的电路及其驱动电路均涂刷三防漆，其作用：防尘、防静电。解决了大气水分、雾气及其它不利环境因素对模组的影响。
电路板严格经过“三防”处理，使整个电路系统具有良好的防水、防腐性能，能够在潮湿、沿海地区及特殊的环境保证正常的工作。
2、宽温、高可靠性器件、部件选择
显示屏系统在设计时充分考虑到显示屏的使用环境和使用的各种情况，我们对显示屏使用
的设备和器件均选择较高等级，使得屏体的环境适应性大大增强。我们屏体的工作环境为：温度 -20℃～70℃，相对湿度 10%-95%；在这样恶劣的环境中我们的显示屏能连续长时间稳定工作。
显示屏中使用的开关电源选用国内知名厂家，它工作电压宽（交流110－240V），转换效率高，有过流、短路保护，工作稳定可靠。
主要接插件采用知名厂家器件，保证系统在高温、高湿环境下良好的电气连接性能。
3、高可靠性的电器安全设计
我们在显示屏系统配电设计中，以显示屏系统长期安全工作为出发点，配电系统设计先进，配电设备设计有一定的保险系数，保证显示屏系统在满负荷时正常稳定工作，也使系统经过长时间使用，设备有一定老化后，还能保证系统安全稳定可靠的工作。配电设备和电缆采用国家标准规定的型号，使用国家正规厂家的产品。
显示屏系统的供电电压采用交流380V供电（三相五线制），工作电压采用交流单相220V。总功耗为各部分功耗之和。系统整个配电容量详见系统参数表。配电电缆采用塑力电缆，穿管敷设。
显示屏配电系统系一个单独的配电系统，应该从总配电房单独放出，进入独立的显示屏系统配电柜中，不得与大楼其它设备和在一起。通过配电柜后，进入屏体。
配电系统完成整个显示屏系统的供电分配，包括：风机回路，控制柜回路，控制电源回路，显示屏回路。另外，配电柜还可以实现远控或本控功能选择，既可以控制室远控，也可以在屏上检修时本控。我公司提供的配电设备如配电柜等都由专业厂家根据我们的实际定制而成。我们布放的配电电缆都按照规定保护系数。可以保证系统长期稳定可靠的运行
在电器安全性能保障方面，系统具有开机时分步供电功能，以抑制开关电源启动时的冲击电流，另外，我们还采用了软启动电源技术：可在软件控制下使显示屏的电流消耗缓慢上升，避免猝发的大电流冲击供电系统。能够有效的保护供电系统，延长显示屏发光器件的寿命。配电柜中配有保护电路，当系统运行中出现过流、短路、断路、过压、欠压等异常情况会及时报警和指示，以便于操作人员正确判断和采取措施。
防雷电措施：配电系统中的设备、显示屏屏体及控制设备保护地线均与周边的建筑接地线系统可靠连接（要求对大地的电阻小于4欧姆）。电网防雷依靠大楼本身的配电系统安装国家标准的防雷设备解决。