LED电子屏设计方案.docx

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LED电子屏设计方案

拉萨市妇女联合会LED显示屏系统项目实施方案

项目单位：

拉萨市妇女联合会

编制单位：

编制日期：

2016年11月

一、项目背景

1、项目背景

西藏位于祖国的西南边陲、世界上面积最大，海拔最高的高原之上，并以其举世无双的高原雪域风光和独特的高原地理文化闻名于世。

随着旅游业的发展，西藏现已形成具有各自不同特色的拉萨、藏西、藏西南、藏南四个旅游区。

其中拉萨旅游区包括拉萨、羊八井、当雄、江孜、泽当、日喀则和羊卓雍湖，而大昭寺、小昭寺、布达拉宫、八廓街、罗布林卡、甘丹寺、哲蚌寺、色拉寺是该旅游区的游览重点；藏西旅游区就是阿里地区，这里被称为“世界屋脊的屋脊”，神山圣湖都在这里，来自世界各地的虔诚信徒都会到此朝拜，而众多的旅游者也慕名而来，不仅要一睹神山圣湖的瑰丽面容，还要亲历古象雄王国及其后世邦国的盛衰；藏西南旅游区主要是以登山旅游为特色的旅游区，包括世界第一高峰——珠穆朗玛峰在内的几十座高峰考验着来自世界各地的登山队队员的毅力和体能；藏南旅游区以林芝为中心，不仅景色迷人，而且气候也相当温和，可以尽览一年四季的美景。

西藏之旅中另一诱人之处就是雪域高原的风土人情，那里独特的风俗习惯、节日、喜庆仪式以及衣、食、住、行等无不向世人昭示着西藏永恒的魅力和神秘的诱惑。

拉萨市妇女儿童活动中心项目在市委市政府的亲切关怀和高度重视下，在江苏省的无私援助下，于2011年6月底立项，列入到了2011年江苏援藏项目。

市发改委受援办于2011年6月25日，下达了立项批复，于2011年6月27日下达了工程概算的批复，工程概算总投资2690.05万元。

江苏省对口援藏援疆领导协调小组办公室根据招标的有关法律、法规、规章和工程招标文件的规定，确定了中标公司，市妇女儿童活动中心项目于2011年10月开工建设。

市妇女儿童活动中心项目在建设过程中预留了建设LED显示屏的场地，市妇联就增加LED显示屏项目及经费等事宜，向时任江苏援藏指挥部领队请示过。

江苏援藏指挥部领导同意增加该项目，经费从市妇女儿童活动中心项目结余资金中解决。

市妇女儿童活动中心项目已于2013年10月建成并投入使用，具备了建设LED电子显示屏项目的条件。

为主动适应形势的新发展和妇女群众的新需求，进一步增强妇联组织的政治性、先进性、群众性，不断建强拉萨市妇女儿童活动中心阵地作用，全面展示拉萨妇女儿童发展状况，积极宣传男女平等基本国策、妇女儿童发展规划、妇女儿童维权法律法规、家庭教育知识、“最美家庭”等先进家庭事迹以及母亲邮包、母亲水窖、母子健康快车、“两癌”免费筛查、“蓝天春蕾”女童计划等活动品牌和服务项目；充分发挥工作资源，搭建就业平台、发布就业信息、促进妇女事业发展；运用新媒体手段创新工作方式，搭建宣传新平台，抢占宣传新阵地，旗帜鲜明地发挥反对分裂的前沿阵地作用，传播正能量，扩大妇联宣传影响力。

2、项目名称

拉萨市妇女联合会LED显示屏系统项目实施设计方案

3、项目性质

本项目为新建项目

4、项目实施设计方案编制单位

************************

5、建设资金来源

拉萨市财政局

6、项目建设的必要性

LED自身的优势使他成为现有背光源良好的替代品

LED背光源实际上是专业的照明产品，相对于传统的CCFL光源优势非常多。

三单色LED合成的NTSC比达到105%以上，CCFL的NTSC比只有72%～90%。

LED可以在直流低电压/小电流状态下工作，安全、可靠、无干扰。

 LED动态背光源的优势还在于可消除拖尾现象，对比度也很高。

现在市面上的CCFL电视宣称他们的对比度很高，实际上存在一些认识误区。

CCFL电视的对比度不是指在一帧画面中，如果是在一帧画面中实现较高的对比度，必须要LED动态背光源。

当然动态背光源在环保、寿命、响应速度方面有很多优点：

环保——无Hg和其它有害气体；长寿命——亮度半衰期50000小时以上；响应速度快——ns级（高画质）等。

特别是显示动态画面时，LED光源的寿命更长。

节能与环保等优势使LED会成为未来背光的主流，符合国家节能减排低碳政策。

LED和冷阴极灯管相比，优势是多方面的。

首先是节能，虽然目前的发光效率接近，但在实验室中的样品更可以再翻番。

其次，LED将会带来背光源机械结构设计上的巨大变化。

因为LED体积小且出光方向性好，单方向传光，等于省了20-30%的电，特别符合背光的应用需求，可以大幅度减小传统背光源中导光板的厚度，甚至可以不用导光板。

  另外，冷阴极灯管中的汞是回收成本高且对环境危害很大的一种物质。

从环保的角度看，LED逐渐替代冷阴极灯管也将是一个必然的结果。

4.1公司营业执照

4.2建筑智能化设计资质

4.3信用等级

4.4开户许可证

5、编制依据

《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007

《综合布线工程验收规范》GB50312-2007

《建筑智能化系统工程设计规范》DGJ32/D01-2003

《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

6、项目建成带来社会效益

一、 LED大屏幕简介 

户外LED大屏幕广告是21世纪广告业发展的趋势，是具有音视频功能的户内外广告展示设备，属国际领先的高科技产品。

该设备外观新颖独特，其面积可随意调整，不仅能播放音视频广告节目，而且四面还可装固定灯箱广告位，现各地政府都鼓励推行使用户外LED屏，陆续取消帆布广告、灯箱广告审批。

户外LED屏是帆布广告、灯箱广告的理想替代产品，能为您带来巨大的社会效益和丰富的经济效益。

二、 主要特点 

1． 户外全彩LED显示屏广泛应用在公共场所、广告宣传等。

2． 采用VGA同步技术，大屏内容与CRT同步，更换广告内容简洁方便；超大画面、超强视觉、亮度高、寿命长。

3． 色彩丰富，显示方式变化多样（图形、文字、三维、二维动画、电视画面等）。

4． 外观新颖独特，可提升城市科技水平，丰富城市居民文化生活，居民更易接收。

三、户外全彩LED显示屏广告优势 

1、 具有流动性、强制性、针对性、实效性等特点。

2、 节目优势。

自制节目，即时播放，内容丰富。

不仅仅有广告，还有节目。

包括专题、专栏、综艺、动画、广播剧、电视剧，节目间隙插播广告。

3、 LED全彩大屏幕更是安装在地标性地段，其传播效应更震撼、更具强制性 

现代社会是一个讲求视觉经济的社会，LED多媒体广告信息屏是21世纪新型户外广告媒体。

可轮番地在画面上显示色彩纷呈的图形与文字，能在较短的时间里展示多个不同的信息，具有动感、多变、新颖别致、反复播放等特点，能够引起受众的极大兴趣，达到了良好的广告效果。

 它具有以下特点：

1、亮度超高。

LED显示屏显示的内容都能让人在很远的地方看见，特别是在晚上，超高的亮度。

2、可变性强。

LED屏幕是通过控制LED灯泡的发光规则改变内容，不向霓虹灯那样，一旦固定就不可改变。

通过电脑你可以随时更改你所需要的信息，甚至是利用彩色LED显示屏显示图像等都可以实现。

你就不必像以往那样随时更换条幅布联了，丰富的内容定能让你的销售更上一层楼. 

LED电子显示屏能起到的作用:

 1、起到产品宣传。

 2、提高企业档次的作用。

 3、起到照明，标新立异的作用。

3、起到普及知识的作用。

（可用于播放企业产品的小信息，相关行业的知识） 5、起到公告板的作用。

4、起到烘托气氛的作用。

通过显示屏幕可播放上级领导及各种贵宾莅临参观、指导的欢迎词，各种重大节日的庆祝词等。

一、LED显示屏概述

LED显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的高科技产品；可用来显示各种文字、图形、数据、表格等信息。

同步显示计算机二维、三维动画及电视画面；并有播放动画、VCD、DVD等功能。

它色彩丰富、显示方式多样化、亮度高、寿命长，是信息传播设施跨时代的产品，为目前国际上广泛使用的显示系统。

广泛应用于政府机关、商业广告、高速公路、体育场所、信息传播、新闻发布、证券交易、邮政电讯、工商税务等领域。

二、技术阐述

2.1、设计原则

显示屏体是显示系统中最重要的一个子系统，其质量的好坏至关重大。

因此显示屏遵循可靠性高、稳定性好、亮度高、防高温、防水性能好并具备先进性的七项原则，分述如下。

可靠性

电子器件一律进行高温老化，尽可能使用期失效的器件暴露在显示屏安装之前。

接插件尽可能少，因安装、维护方便而必须采用的接插件着重考虑其接插的可靠性。

半成品全部进行震动检验，以确保焊接的可靠性。

各电子器件、直流电源功率保留30%以上的余量。

稳定性

主芯片设有异常情况下的自动复位电路。

采用分布扫描技术，以降低驱动电路的工作频率。

采用电磁兼容设计，以提高电路的抗干扰能力。

高亮度

选用亮度参数高的LED单灯。

防高温

先进的调温散热子系统。

过温报警装置。

防水

箱体有双水槽。

显示箱体正面用防水胶密封

显示箱体内部线路板和元器件采用三防处理

先进性

采用千兆网通讯方式、一根网线即可传输。

远距离可选用光缆通讯，最远距离可达15KM

实际像素显示和虚拟像素显示可以手动切换

支持局域网操作模式：

在显示屏控制计算机许可的情况下，局域网上的其他工作站可以操作并控制显示屏的显示内容。

易维护性

屏体全部为可分拆单元板，拆装容易，方便维护。

便捷的应用扩展性

采用逻辑分区显示方法，增加其应用的灵活性。

2.2、像素设计

影响户外屏的视觉效果、角度、亮度、混色效果、成本、寿命等有诸多因素，但是其中最起决定性作用的是LED单灯指标和数量，像素设计主要解决的问题是模组的选择和单灯配色方案的选择。

像素指标指光点的物理技术指标。

每个像素直径、点间距的设计都直接影响到整屏的亮度、解析度、工程项目成本，并最终影响整屏视觉效果。

像素直径是指每个像素点的边长，直接决定着每个发光点的大小，本方案选择的像素为1R1G1B-346灯管。

点间距是指两个像素点之间的中心距离，直接决定着每平方米的解析度。

本方案选择的点间距为16mm。

综合像素直径和点间距的数值，可以计算出每平方米的解析度,计算式为：

（边的长度/点间距）2

本方案则为：

3906点/m2

像素的形状设计为圆形。

像素集合程度可以分为：

单体、2*2体、4*8体、甚至于16*16体。

本方案选择像素的形状为圆形，连接体为16*8体，平均分布封装在一个模组内，每个模组只引出一条连接线到驱动板，以便于整屏安装和三防措施，而点直径、点间距等不变。

2.3、配色方案

配色在像素的设计中扮演很重要的角色。

人眼的视觉范围非常宽，从千分之几尼特到一百多万尼特的亮度均能感受，主要是人眼对自然光的变化有多种调节机制，如瞳孔的收缩、眼睛明暗视觉的切换。

实际中发现，人眼并不是同时能感受如此大的亮度范围。

通常，在适应了平均亮度以后，能分辨的上下亮度之比约为1000：

1，当平均亮度很低时，只有10：

1。

大自然中的景观大多数为100：

1左右。

对于用人工方式复制的视觉图象，对比度能做到30~40就已经令人十分满意了。

配色方案是要解决每个像素点封装几红几绿几蓝单灯进行混色的问题，其根本的目的就是白平衡。

根据三基色原理，在保证整屏亮度的前提下，选取单灯的个数。

假如单灯型号已选定，依照：

Y=0.30R+0.59G+0.11B的原则就可确定红、绿、蓝单灯X轴、Y轴计算和专用白平衡配比软件验证，能配比出最佳的白平衡。

综合显示屏的亮度和分辨率需求，尤其是我们在项目概述中已明确提出亮度的要求，因为在光照非常强，对显示屏的亮度要求就比较高，综合我们多年的制作户外显示屏系统的经验，我们为您选择1红1绿1蓝的配色方案。

2.4、单灯选择

一个显示系统的质量好坏，最重要的就是单灯的质量如何。

我公司不论是单灯选型、还是配色方案等方面均有独特工艺把握。

红、绿、蓝管均选用优质进口管芯。

单灯系列有较多档次，从各方面反映的情况及我公司实验、作样测试，我们力求选择满足要求的型号产品。

2.5、驱动板方式的分析与选择

不同的驱动方式对整屏亮度和整屏成本具有较大影响。

目前LED显示屏的驱动方式主要有两种：

静态和动态。

而后者又分为1/2、1/4、1/8、1/16等比例占空比的动态驱动方式。

静态方式主要有以下良种优点：

冲激电流小，发光晶片受冲激小，延长寿命。

整体亮度高

但也有两个缺点

驱动IC数量增加，制造成本增加

驱动IC数量增加，电路复杂

为提高亮度，延长寿命，因此本方案选用静态扫描方式的驱动电路。

在电流驱动方式上，为了保证亮度和色均匀度本方案选用恒流方式的驱动电路。

恒流驱动电路的器件采用点晶DM13A是专门LED电子显示屏设计的恒流驱动集成电路，其输出的恒定电流值可用外接的电阻调节（Iout=2---90mA）。

该器件是由一个16位串入并出、串入串出移位寄存器、16位数据锁存器和16位恒流驱动器三个主要部分构成。

以下是DM13A的主要特性：

提供16个等电流输出通道。

等电流输出值不受输出端负载电压影响（%/dVDS：

＜±0.1%）。

等电流输出值不受电源端电压影响（%/dVDD：

＜±1%）。

更为精确的电流输出值，

通道间最大差异值：

＜±3%；

晶片间最大差异值：

＜±6%。

利用一个外接电阻Rext，可调整电流输出值。

等电流输出范围值：

5~90mA.

快速的输出电流响应：

＜=200ns

高达25MHz输入脉冲频率。

具Schmitttrigger输入裝置，強化抗杂讯功能。

操作电压：

5V

三、显示系统环境分析

进行本LED显示系统的设计时，我们从设计端就对整个制造、安装、测试、调试和运行各个环节，对于使用环境适应性进行充分估量和细致评测，得出较为满意的结果，具体为：

本系统对此适应性体现在：

运行环境：

-25℃—+45℃15%~85%RH

保养环境：

低于-25℃，高于+45℃15%~85%RH

电网要求：

380∨±10%AC50，三相五线制。

基础：

该基础采用轻钢结构基础。

方案确定：

本公司为您设计的LED显示屏为27777点/平米室外全彩，显示面积为：

长15.36米×高8.192米=125.829平方米，分辨率32点X32点。

显示屏效果图如下：

四、工程进度安排及交货期的承诺

工程进度具体时间安排见下表，本时间表为工程预算时间，从具有法律效力的中标通知书及商务合同签定开始计算20个工作日内，整个系统交付客户使用。

最终时间以客户要求或实际进展为准。

本时间表已充分考虑我公司的生产能力、技术水平、采购周期、外协加工件的进展以及进口材料的国际市场变化等内外部因素。

工期进度表

五、显示系统技术参数响应

1-1、模组参数：

尺寸（W×H×T）

192mm×192mm×18mm封装方式：

SMD3535国星

点间距（mm）

6mm

像素点（点数/m2）

27777点数/m2

分辨率（W×H）

32点×32点

重量（kg/个）

_0.418_kg/个

1-2、管芯参数：

结构说明：

每个像素点内采用1红1纯绿1纯蓝，共1颗LED发光管。

分析项目

专业分析内容

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:

R:

G:

B/3:

6:

1

项目

中心波长

亮度

晶片厂家

测试条件

纯红LED

615nm-630nm

700-1000mcd

台湾晶元

25℃,15mA

纯绿LED

515nm-530nm

2100-2300mcd

台湾晶元

25℃,8mA

纯蓝LED

465nm-475nm

450-600mcd

台湾晶元

25℃,5mA

1-3、LED屏体参数：

说明

技术指标参数

1、技术参数

1）最佳视距：

≥6-24m

2）最佳视角：

水平160度，140度

3）环境温度：

存贮-20℃～+60℃，工作-20℃～+60℃

4）相对湿度：

60%～90%RH

5）屏体厚度：

≤120cm＋维护厚度70cm

6）标准箱体尺寸：

768mmX960mmX80mm（宽X高X厚）

7）标准箱体分辨率：

128点X160点

8）标准箱体重量：

31.5KG

2、供电参数

1）工作电压：

AC220V±10％，50Hz（三相五线制）

2）屏体平均功耗：

750W/m2

3）屏体最大功耗：

_300W/m2

3、控制系统

1）控制主机：

联想开天主机或同档次计算机以上

2）操作系统：

WIN98/2000/NT/XP

3）控制方式：

独立播放异步控制

4、主要技术参数

1）驱动器件：

采用LED专用驱动器件

2）驱动方式：

1/4扫，恒流驱动

3）换帧频率：

≥60帧/秒

4）刷新频率：

≥960帧/秒（保证画面在摄象机录像时候无抖动）

5）灰度/颜色：

红绿蓝各1024级，可显示16.7M颜色

6）白平衡亮度：

≥8000cd/m2

7）亮度调节方式：

自动/手动≥256级可调

8）视频信号：

PAL/NTSC

9）视频输入/输出方式：

八路输入/八路输出

10）控制系统采用：

PCTV非线性编辑卡＋DVI显卡＋全彩控制卡＋光纤传输

11）对地漏电：

＜3.5mA

11）平均无故障时间：

≥10000小时

12）寿命：

10万小时

13）平整度：

任意相邻像素间≤0.5mm，模块拼接间隙<1mm

14）均匀性：

像素光强、模块亮度均匀

15）电源开关：

自动开关

16）开关电源负荷：

5V/40A

17）计算机显示模式：

800×600，1024×768

18）有效通讯距离：

≤120m（国标超五类双绞线，无中继）

≤300m（多模光纤传输），≤10公里（单模光纤传输），

5、软件

LED通用播放软件（MDK）

6、保护技术

1）防潮、防尘、防腐、防静电、防雷击，同时具有过流、短路、过压、欠压保护功能

2）防水等级：

IP65

7、播放内容

文本文件，WORD文件，所有图片文件（BMP／JPG／GIF／PCX．．．），所有的动画文件（MPG／MPEG／MPV／MPA／AVI／VCD／SWF／RM／RA／RMJ／ASF．．．）。

8、拼装结构

单元模组化结构设计，屏面采用模组——显示箱体——显示屏组合拼装结构，组装方便。

屏体组成及参数

产品名称：

P6户外全彩1R1G1B

屏箱体参数（整屏尺寸8.64m×4.224m）

尺寸（长×高）

960mm×960mm

箱体组个数

长9个X高2个

箱体分辨率

160点（长）×160点（高）

重量（50kg/个）

60kg/m2

尺寸（长×高）

960mm×768mm

箱体组个数

长9个X高3个

箱体分辨率

160点（长）×128点（高）

重量（50kg/个）

60kg/m2

箱体总个数

45个

显示屏面积（㎡）

36.88㎡

PH6mm室外全彩LED显示屏设备组成

序号

名称

规格

单位

数量

1

显示屏

平方

36.88

1

发送卡

灵星雨（网络传输）802

张

1

接收卡

灵星雨908接收卡

张

45

显卡

DVI+VGA显卡

张

1

2

配电柜

60KW智能控制电柜

个

1

避雷器

德国OBO避雷器

个

1

多功能卡

集成智能管理

张

1

3

电脑

联想I5系列电脑

台

1

4

音箱

120W防水户外音柱

个

2

功放

350W功放

台

1

5

视频处理器

视频处理器

台

1

6

钢结构

钢结构制作（9.24m×4.624m）

平米

53

制冷设备

滚筒式风扇降温

个

6

7

运费

纸箱+木箱运输

项

1

六、显示功能设计提案

6.1、背景

按照招标文件的要求和我公司显示系统设计技术的先进性，系统功能完全满足如下功能：

视频播出功能：

实时播放视频图像、实时编辑和播放功能，包括实时显示彩色视频图像实现现场转播；转播广播电视及卫星电视；播放录象机、影碟机等视频

播放计算机信息功能：

可显示计算机各种信息、图形、图画及动画等，播放系统具有全自动播功能等

文字编辑及图像编辑功能：

多媒体功能：

播放系统配有我公司独立开会的适合LED显示系统播放的多媒体软件，可灵活输入及播出多种信息；

接口及扩展功能：

上述功能有的是需要硬件来完成的，如网络接口功能，而部分需要软件来实现，下面分别来阐述之。

6.2、视频显示功能提案

LED全彩屏可以接多种视频信号源，可以同时播放同一种视频信号，也可以播放不同的视频信号，这些信号包括：

电视信号

现场摄影转播信号

录象机、影碟机、DVD机信号

其他各种媒体视频信号

这些功能包括

实时显示彩色视频图像、实时现场转播等

转播广播电视及卫星电视

播放录象机、影碟机、DVD

实时编辑和播放功能，具用电视画面上叠加文字信息、全景特写、慢镜头、特技等功能

艺术表演实况转播，或播放背景画面

视频源的切换命令由操作人员从系统操作员机上下达或者由事先拟定好的节目编辑下达。

大屏幕显示系统网络驱动切换矩阵执行切换动作。

6.3、文字编辑及图像编辑功能提案

主要功能如下所示

显示各种图形、图案

中文、英文、数字等多种文字，有多种字体字型选择，文字可无级放缩

全自动播放功能，可输入及播放不同的信息

多种播出方式

这些信息主要来于计算机本身，通过系统操作员计算机进行处理，也可以通过屏体控制计算机来处理。

文字播放具有如下特点：

字幕播放特性：

抗闪烁、抗锯齿、大字边缘平滑、小字笔画清晰

字幕处理：

可分层处理，边属性任选，可对字边进行虚化字幕可随意变任意曲线摆放，可快速生成卷页、闪光、波动、旗飘等动画效果

运动字幕：

可轻意制作缩放、卷页、扫光、单子飞入飞出等多种运动字幕效果。

字体：

多种字体属性。

6.4、系统网络连接功能提案

显示系统控制采用微机局域网络，将当今许多成熟的数字技术列入大屏幕显示系统，如网络通信技术、Internet技术、网络互联技术、数据安全技术、信息自动化处理技术、接口技术、多媒体技术等。

设计要求显示屏可以通过网络接收数据信息，传输媒介是光纤或通信电缆。

七、显示系统结构示意图

室外LED显示屏以其画面超大型化，色彩图案变化丰富，响应速度快，使用成本低等特点，将信息通过字（表格）、图案、动画及视频四大功能，淋漓地传达给观众。

LED显示屏已逐步成为建设现代化的一个显著标志。

针对贵方场地应用特点，在方案设计中充分考虑到举行大型活动中所应具备的全功能、全方位条件，我们为你推荐这款整体解决方案。

整个方案主要由三部分组成：

即，视频子系统、配电子系统和散热子系统。

网络结构等均匀为辅助系统。

三大主系统逻辑示意图如下：

系统功能示意图如下：

八、显示系统各子项目内容概述

8.1、彩色显示屏体

本屏幕的作用是用利用三基色原理重现控制计算机显示器上的图形。

LED像素的三个基色都具有16384个灰度等级，因而每个像素都具有组合出17亿种颜色的能力。

本屏幕的工作机理是直接将控制计算机监视器画面上的像素映射至LED屏的像素上，并且这种映射是由硬件来完成的，没有任何软件中介。

对计算机系统的使用与操作来说，这种映射是完全透明的。