大屏技术方案.docx

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大屏技术方案

1概述

1.1需求分析

大屏幕显示系统广泛应用于城管、政府、电力、电信、公安、交通、能源和大型企业等各行各业，特别在城管项目上有诸多的成功案例和丰富的工程经验。

本技术方案专项目而设计，针对用户的使用需求，提供一套技术先进、功能强大、安全稳定、实用方便的显示系统解决方案，为用户构建一个资源共享、功能集成、信息互动的指挥调度平台，切实保证用户可以对系统进行智能化的管理。

考虑到用户特点和大屏实际使用需求，认为大屏幕系统应满足以下设计标准和使用需求：

1.提供可视化的平台

系统不仅是单纯的信息发布系统，更应是集成了各种应用系统的可视化信息共享平台。

要求所显示信息清晰、分辨率高，能针对不同需求采集不同信号同时在大屏幕上显示，比如视频会议、软件界面或欢迎画面等。

通过一个可显示超高分辨率图片的可视化平台显示系统提高业务能力，更好地展示企业形象。

2.保证系统运行的可靠和稳定

为保证系统能为用户实际调度、监控或会议中发挥最大作用，大屏幕显示系统必须具有良好的可靠性和稳定性并能很好地适应现场工作环境，因此系统是否具有良好的抗震、防尘、散热能力，是否配置了合理的硬件冗余结构是十分重要的。

同时还需满足系统7×24小时的运行需求，并且最大限度地降低故障发生率。

投影单元应采用LED光源，控制器采用多风扇、多网段等冗余配置，以提高系统运行的可靠性和稳定性。

3.要求多信号接入和显示

根据我们以往经验，实际应用中，往往要求把系统端的计算机RGB信号、模拟视频信号、计算机网络信号进行拼墙显示，并且保证信号窗口可以在单屏或整墙范围内任意漫游、缩放、叠加显示。

4.符合低碳、节能、环保的要求

考虑到日后可持续化发展需求及行业整体发展趋势，大屏系统不仅要保证运行稳定，各个环节的设计也应符合国家环保节能的标准。

5.设备具备扩充能力

系统对信号接入数量和组合屏数量应留有一定的余地，并能通过便捷的操作对系统进行升级和扩容。

例如在增加组合屏时，只需对软件更改相应参数；而扩充信号源数量时，也只需增加相应控制器的板卡数量即可。

6.方便快捷的售后服务

在全国各地设有售后服务机构，拥有专业的售后服务团队和充足的备品备件库，可最快捷地提供售后服务。

所有大型设备器材都有备件，倘若发生控制器等大型设备故障问题且无法修复，可第一时间享受备件更换的服务。

1.2产品优势

针对项目的使用需求，凭借多年在城管项目上的工程经验，以先进、稳定、安全、经济、实用、环保作为选型原则，为用户推荐一套完整的大屏幕系统解决方案。

推荐的产品符合以下选型原则：

1.系统的兼容性、一致性

推荐的产品，其核心部件（投影单元、控制器、控制软件）均为自主研发生产的产品，各个硬件和软件之间不会发生兼容性问题，切实保证用户系统安全稳定地运行。

同时具有全套产品充足的备品备件，也保证了将来在售后服务保障上也不会出现责任纠纷等问题。

2.高技术指标

投影机和控制器均选用国际上技术先进、成熟可靠的产品，拥有最好的综合性能指标，做到“五年不落后”，特别在投影机的分辨率、亮度、对比度、亮度/色彩一致性和屏幕拼缝等方面具有同类产品中最高的技术指标。

并且为本项目使用最新推出的新一代LED光源DLP投影机，拥有业界领先的1100ANSI流明超高亮度、2000:

1超高对比度。

投影单元完全可以做到同买方的计算机应用系统、视频监控系统等能够良好兼容和顺利连接，并可多窗口全屏漫游显示。

2.维护费用低

对投影机的光源寿命、平均无故障时间等指标给予了充分重视。

采用新一代LED光源技术，LED光源寿命的技术指标是60000小时,并且没有传统UHP灯泡的备品备件，使用户的维护费用大幅降低。

3.扩展性好

投影单元选用一体化箱体结构。

便于用户对大屏幕拆装最方便，扩容最容易。

在增加投影单元台数时，仅需在XWALL控制软件上重新设置屏幕组合即可。

4.可靠性高

推荐的大屏幕投影显示系统适合每周七天，每天24小时不间断运行，平均无故障时间MTBF大于60000小时，投影机核心部件DMD芯片的使用寿命达到10万小时。

选用最新科技的LED光源，使用寿命高达60000小时，并且省去了原来的色轮，减少了备品备件，提高了系统的可靠性。

1.3技术标准

向买方推荐的大屏幕显示系统完全符合以下系列标准：

●IEEE—美国电气电子工程师协会

●IEC国际电工委员会标准

●ISO—国际标准化组织

●ANSI—美国国家标准委员会

●ITU—T国际电信联盟电报电话咨询委员会

●EIA—电子工业协会标准

●UL—美国保险商试验室标准

●NFPA—美国国家防火协会标准

●OSI—开放系统互联

●FCC美国通信委员会标准

●CE欧洲统一标准

●《安全防范工程程序与要求》（GA/T75--94）

●《工业企业通信设计规范》（GBJ42--81）

●《彩色电视系统工程设计规范》（GB/7401-87）

●《工业电视系统工程设计规范》（GB/J115-87）

●《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB/50198-94）

●《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB/J232-82）

●《电业安全工作规程》（DL--408--91）

●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T70-1994）

●TUR德国莱茵组织认证标准

2设计方案

2.1方案概述

本次方案主要由投影系统及控制系统组成:

一、市级平台配置

拼接规模

规模

2（行）×4（列）

全屏尺寸

5312mm宽×1494mm高×865mm厚

全屏分辨率

7680×2160

拼接方式

直面拼接设计

投影系统

投影单元型号

MD-60MX（鹰目0.95＂DMDTMLVDS极致色彩）

单屏尺寸

1328mm宽×747mm高×865mm厚

单屏分辨率

1920×1080

具体配置

LED光源

控制系统

控制器型号

Xwall-NTS1608

具体配置

8路DVI输出；8路模拟视频输入；8路RGB输入；双网段接入

控制软件

XWALL软件包

第二节系统原理图

该大屏幕投影显示系统主要由投影系统和控制系统（包括控制器、控制软件）组成，并通过Xwall-NT控制处理器将8个60″投影单元（2行×4列）拼接在一起，形成一个逻辑屏幕。

投影子系统使用数字DVI线缆与Xwall-NT控制器相连，并通过控制器的网络接口接入本地网络（支持TCP/IP协议），将用户的计算机工作站画面等通过XWALL控制软件远程显示到大屏幕上。

Xwall-NT控制器提供了2路网络接口，可同时连接属于不同网段的网络，而不影响这些网络的工作。

用户的监控摄像头、DVD和录像机等模拟视频信号可以通过控制器的专用视频接口接入，Xwall-NT控制器内置视频矩阵，提供了8路模拟视频接口。

用户的笔记本电脑、计算机工作站等模拟RGB信号可以通过控制器的专用RGB接口接入，Xwall-NT控制器内置RGB矩阵，提供了8路RGB接口。

所有网络、RGB和视频信号均可以在大屏幕上以窗口显示，并通过控制软件实现在大屏幕上漫游、拉伸、叠加、跨屏、单屏、全屏等操作。

用户将来可能上的应用系统，均可根据用户的需要通过网络或RGB输入接口显示在大屏幕上，控制器的输入为模块化安装，可以方便地进行扩展。

对于投影子系统的开关机和参数调整，既可以使用红外遥控器，也可通过控制终端的RS232串口来实现。

同时控制终端和连在网络上的各台电脑都可以通过网络远程控制大屏幕的各种显示操作。

这样的连接控制显示方式，既绝对保证了实时系统的安全性，又充分发挥了大屏幕系统的优势，安全有效的实现了监控调度的现代化。

2.2系统功能

大道大屏幕系统多种功能满足用户多种需求，具体内容如下：

☑跨平台支持。

支持多种Windows系统与UNIX系统的应用显示。

☑跨网段支持。

系统支持TCP/IP协议、10/100/1000M以太网，可同时连接属于不同网段的网络，而不影响这些网络的工作。

☑开窗、跨屏显示。

在大屏幕上可以开任意数目的窗口，窗口可被任意拉大、缩小、层叠和移动。

大屏幕上的显示窗口不受屏幕边界的影响，全屏漫游。

☑视频显示。

用户的模拟视频信号（NTSC、SECAM或者PAL制式）可以通过控制器专用的视频输入接口在大屏幕上以窗口的方式显示。

☑RGB显示。

用户计算机的RGB信号可以通过控制器专用的RGB输入接口在大屏幕上以窗口的方式显示。

☑网络投屏。

通过网络方式将本机画面保持分辨率不变地投屏显示，可完整真实再现网络操作终端的显示内容。

☑多用户多鼠标控制。

多个用户可用自己的鼠标和键盘在大屏幕上进行应用系统窗口操作，在大屏幕上打开或关闭控制器本地应用窗口，改变窗口位置及大小等。

☑远程管理。

用户可以通过PC机上的软件显示大屏幕上的应用程序，并进行管理，而不一定要直接在大屏幕前进行控制，方便领导非现场指挥办公。

☑信号在线检测功能。

客户端控制软件可以自动检测并刷新当前接入控制器的活动信号源，并可以重新命名这些信号源，方便用户寻找和使用，通过拖曳就可以让信号显示在大屏幕相应位置上。

☑控制器自动配置功能。

连接到本地网络的客户端控制软件可以自动检测到控制器的IP地址并进行配置，不用进行任何手动配置，可真正实现自动化快速控制大屏幕系统。

☑字幕显示功能。

可在大屏幕的任意位置滚动、静止显示任意字体、任意大小、任意颜色的欢迎标语、通知。

用户可以根据需要自定义欢迎词，显示企业形象，该欢迎词可以一直保持在所有应用之上。

☑预案功能。

可以保存对大屏幕显示内容的布局，并可手动或者以自定义时间执行和结束执行命令。

☑虚拟屏显示。

可以按一定分辨率将大屏幕虚拟成用户的桌面终端，将本机运行的程序窗口实时拖动到大屏幕上显示，可以实现分辨率的矢量放大，显示出本机无法显示完整的高分辨图像。

☑全中文界面。

提供友好的中文图形化界面，提供远距离操作的交互式操作界面。

☑屏幕保护功能。

屏幕能暗屏工作，暗屏可通过时间设置来达到。

当屏幕处于暗屏状态时，调度员可以通过桌面PC机上控制软件触发亮屏。

☑小屏抓大屏。

用户可在本地显示器上按照分辨率虚拟显示远程大屏幕，方便进行远程掌控指挥和远程决策管理。

☑移动投屏密钥。

用户不需要安装控制软件，将移动密钥插入与控制器在同一网段的计算机后，自动投屏。

2.3设备性能详细描述

2.3.1投影单元

2.3.1.1投影单元技术指标

投影单元型号：

MD-60MX

机芯型号：

MX1100L

图像器件：

单片0.95＂DMDTM12°偏转角LVDS极致色彩

物理分辨率：

1920×1080

箱体尺寸：

1328mm宽×747mm高×865mm厚

投影机输出亮度：

1100ANSI流明

对比度：

2000:

1

光源：

LED光源

光源寿命：

60000小时

亮度均匀性：

大于95％

物理/光学拼接间隙：

0.3mm/0.5mm

视频信号接口：

C-Video×2输入

RGB信号接口：

DVI/VGA×2输入；DVI×1输出

控制信号接口：

RS232：

D-Sub9针

RS485：

D-Sub9针×2（输入，输出）

色彩还原：

32位真彩色

电压：

AC100V-240V@50/60Hz

功率：

250W

工作温度：

10~35摄氏度

工作湿度：

20%-80%（无凝露）

DMD核心部件寿命:

100000小时

MTBF:

大于60000小时

投影屏幕类型：

高对比度复合玻璃幕

屏幕尺寸：

1328mm宽×747mm高

屏幕比例：

4:

3

屏幕增益：

≥3.7db

水平视角：

160°

垂直视角：

80°

表面平整精度：

不低于0.5mm

变形曲度：

小于0.1mm/1000mm/年

2.3.1.2投影单元技术特点

v全新环保LED光源，寿命长、零维护

最新的投影机采用了采用新一代LED光源技术，拥有60000小时的超长使用寿命，投影机终生不需要更换灯。

它使用三个独立的LED光源（Red、Green、Blue）替代原有的UHP光源（超高压水银灯泡）和色轮，因此也无须更换色轮等其他消耗部件，完全免除后期高维护成本的投入，可实现对系统的零维护。

并且不存在超高压水银灯泡对环境的污染问题，符合环保的要求。

v画质逼真，色彩表现丰富

LED光源在色彩方面也大大超过了传统的UHP光源。

相比较UHP对色轮技术的较高要求，LED无需色轮，其色谱特性和色彩范围大大超过基于色轮的传统系统。

使用LED光源的显示单元拥有超宽色域空间，使色彩纯度更高，且色温更易调整，显示效果得到本质提升。

v色彩，亮度智能调整

致力于新一代LED光源产品的亮度稳定性、高对比度的开发。

颜色管理系统可根据显示单元内置的光学传感器实时反馈的信息，对不同显示单元的亮度参数做出最佳调整，可省却复杂的人工调节和校正过程。

v2000:

1超高对比度

最新推出新一代LED光源DLP投影机，拥有业界领先的1100ANSI流明超高亮度、2000:

1超高对比度。

2000:

11500：

1

v水冷散热技术

采用最先进的热导管水冷技术，热导管内的液体将LED产生的热量带到外部的散热鳍片上，再通过风扇将热带走。

通过水冷与风冷技术的结合，确保led光源的工作温度维持在最佳水平。

v智能色域控制电路CSC

可以分别调节红/绿/蓝三原色及其它各种混色中的增益值和R、G、B值，可有效补偿不同箱体之间的色彩差异和亮度差异，实现多屏拼接时色彩的高度一致性。

无CSC色彩调整CSC色彩调整

v数字均匀过渡补偿电路DGC

可以把单个屏幕的亮度以4×4像素为单位进行局部微调，柔和相邻屏幕的亮度变化，使通常亮度会逐渐变暗的屏幕边缘区域的亮度得到提高，从而提供浑然一体的大画面显示。

v12bit高频脉冲/伽玛校正电路

可以提供12位（4096等级）的灰度显示，能够更精细地表现色调，真实表现亮区和暗区的自然灰度，从而忠实的再现明暗区的色彩。

8bit256灰度等级12bit4096灰度等级

v智能化的传感器、灯泡存储器、自动调整功能

充分保证多屏拼接运行、维护（备件更换）时的色彩、亮度一致性，降低维护人员工作难度和强度。

这是其它厂家所谓的光学调整所不可比拟的。

系统提供标准控制信号的输入输出，包括一路RS232和两路RS485，所有投影机的RS485接口复接，复接后的信号统一连接至控制系统。

通过通信串口进行数据同步

v视频图像倍线功能

投影机集成视频倍线扫描电路，它可以把视频画面扫描线数成倍提高，倍线扫描技术令到播放视频图像时更加精细、清晰，达到DLP大屏幕设备的黄金格式。

v

易维护性

该投影单元整体采用模块化设计，维护简单方便，如更换投影机灯泡，不熟练的人员仅需三分钟即可。

由于具有灯泡存储器以及CSC自动调整功能使得用户无须进行烦琐的色彩和亮度一致性的调整，最大程度的方便了维护使用者。

v可靠性

该投影机具有短路和过热保护功能，可以一天24小时、一年365天不间断运行，平均无故障（MTBF）时间超过50,000小时。

v优异的隔尘、防尘性

投影机芯达到IP5X防尘等级。

背投一体化投影单元采用投影机全密闭技术，彻底解决了一直以来投影机受灰尘影响而成像影响和亮度逐渐变暗的问题，如下图比较。

完全密闭技术

v无框架无包边屏幕构造

采用业界领先的无框架无包边屏幕构造，使得超细拼缝成为可能。

通过多台拼接，可以创造出几乎无缝的超大规模数字显示画面，具有震撼人心的效果。

v专利技术的非球面镜光学镜头结构

提高了光的投射率，相同光源功率下大大的提高了亮度。

v8度抗震能力

投影单元具有目前大屏幕行业内抗震能力，可有效抵抗8度以上地震，并具有专家和权威机构的检测报告，是抗震大屏幕系统的首选设备。

v专业的防锈、防腐、隔潮设计

整个投影单元系统可以在各种恶劣使用环境中使用，系统自身通风散热性好，具有优良的防锈、防腐和隔潮性能。

投影机箱体和底座采用高强度轻质钢材，无变形扭曲，箱体整体可靠接地，具有防雷措施。

v优良的抗噪性能

背投式一体化投影单元采用完全密闭的光学机芯，既达到了良好的防尘效果，又具有良好的降噪特点，在用户现场使用中获得了很高的评价。

v独立式的六轴调整机构

使图像的物理位置调整更加精准、方便。

2.3.2大屏幕控制器

2.3.2.1大屏幕控制器技术指标

控制器型号：

Xwall-NTS1608

主机模块

CPU

4核主频3.0GHz

内存

2G可升级

硬盘

SATA500G可升级

网口

2路10/100/1000Mbps网口

控制

RS232

电源

400W

操作系统

WindowsXP中文专业版

图形处理模块

DVI（数字RGB或模拟RGB）输入

接口

DVI—I/VGA

数量

8路

分辨率

640x480-1920x1080

颜色深度

32bit/像素

视频输入

接口

复合视频

数量

8路

类型

NTSC；PAL；SECAM

输出信号

接口

DVI-I

数量

8路

输出分辨率

640x480-1920×1080

颜色深度

32bit/像素

电源

460W

工作温度

0～40℃

工作湿度

10%-90%

MTBF

大于60000小时

尺寸

标准19＂机箱

机架安装

带配件

2.3.2.2大屏幕控制器技术特点

大道Xwall-NT大屏拼接器是一款纯硬件的专业化的图像处理设备，能够将多个动态画面显示在多个屏幕上面，实现多窗口拼接的功能。

专为要求高质量显示多个视频画面的场合设计，为指挥中心、视频会议、多媒体多功能厅等场所的应用提供了一套理想的解决方案。

大道Xwall-NT大屏拼接器采用大容量高速FPGA阵列和高速数字总线交换技术架构，并结合了全数字硬件设计理念。

Xwall-NT大屏拼接器具有强大的宽带视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理能力。

控制器采用数字多总线并行和数字多总线数据交换的处理机制,能从根本上保证对所有输入信号进行全实时处理和数据一致性，图像没有延迟，无离散化，不丢帧。

大道Xwall-NT大屏拼接器可接入主机模块，在纯硬件图像处理模块稳定运行的前提下大大丰富了用户的使用功能，带给用户无与伦比的操作体验。

（一）功能特点

Xwall-NT控制器支持Windows系列操作平台，同时可以兼容Unix系统跨平台操作显示。

通过控制器将整个大屏幕作为一个虚拟的桌面进行显示，从而可以实现高分辨率图像显示。

Xwall-NT控制器可以接收各种信号，包括用户的视频信号、计算机信号，或者是连接于同网络的其他桌面信号等，将这些信号采集后进行集中处理使得这三种信号以窗口的方式在拼接大屏幕上显示。

在整个显示墙上，可将窗口放大缩小、叠加、跨屏、漫游，投影机之间不再有边界阻隔。

☑分辨率倍增

每个投影单元具有一定的物理分辨率，控制器可以将一副完整的图像拆分到每个投影单元，将整个大屏幕作为一个虚拟的桌面进行显示，从而可以实现高分辨率叠加显示。

☑RGB/DVI信号采集

RGB/DVI信号采集速度可达到60帧/秒，保证大屏幕显示的信息与工作站显示的内容完全同步相同，大屏幕显示内容与信号源保持一致。

支持多个RGB/DVI信号在大屏幕上以开窗口方式显示，可全屏，单屏，分屏显示，并可缩放、叠加、跨屏、漫游，图像清晰，不会因为屏幕拼缝影响显示效果。

信号源中的汉字也能在大屏幕正确显示。

☑视频信号采集

支持全制式视频信号（NTSC,PAL,SECAM制式），每个视频窗口可独立地调整图像，如亮度、对比度和色度等。

支持多个视频信号在大屏幕上以开窗口方式显示，可全屏，单屏，分屏显示，并可缩放、叠加、跨屏、漫游，图像清晰，不会因为屏幕拼缝影响显示效果。

☑网络信号采集

装有客户端连入网络的计算机可以通过网络方式与控制器相连在大屏幕上显示。

可自适应网络计算机信号，不再局限于原计算机桌面分辨率，所有网络信号都可任意在大屏幕上实时显示。

（二）性能特点

Xwall-NT控制器拥有高性能的分布式硬件架构,既保证了信号的高质量显示，又确保了系统能够7×24的稳定可靠运行。

Xwall-NT控制器适应屏幕的各种拼接方案，可达到最佳的信息显示效果。

Xwall-NT控制器具体硬件性能特点如下：

☑数据运算能力强大

主板采用自主研发的应用于拼接系统的巨量数据传输芯片技术，采用了先进的FPGA硬件图像并行处理技术，彻底根除了多屏处理器数据总线带宽低下引起的拼接系统显示速度慢且不稳定的瓶颈，使得多屏处理器具有无以伦比的显示速度。

多屏处理器采用全交叉调度架构高速数据传输技术，每路DVI/RGB、视频等图像信号独享各自的专用通道进行传输、保证包括DVI/RGB信号的所有信号图像的完全实时显示，DVI/RGB信号显示速度达到60帧/秒。

☑图像处理模块采用分布式纯硬件结构、无操作系统、稳定性高

图像处理模块采用全硬件结构，无操作系统，内部自建核心运算机制，无板卡式处理器死机、蓝屏和病毒的困扰。

全硬件构架，无CPU和操作系统，可全年持续工作。

☑主机模块采用分布式PC架构、功能丰富、联控功能

主机模块采用高性能的4核心企业级工控级中央处理器，搭配高性能内存，不仅可以实现全套XWALL软件的丰富功能而且装有客户端连入网络的计算机都可以通过网络方式与Xwall-NT控制器相连,所有网络计算机信号都可任意在大屏幕上实时投屏显示。

在连入主机模块之后，在大屏幕上可以开多个窗口，窗口可被拉大、缩小、层叠和移动，并且大屏幕上的显示窗口不受屏幕边界的影响可以全屏漫游。

☑支持高清信号格式输入和输出

可以支持RGB、DVI、HDTV、NTSC/PAL/SECAM格式信号输入，分辨率从640x480到1920x1080，刷新频率为60Hz。

☑板卡集成度高、设备稳定性高

多屏处理器采用模块化硬件结构设计，系统电源、风扇、RGB信号、视频信号、输出信号集成在一张卡上，能在复杂的环境下稳定工作，满足了用户对系统可靠性、稳定性的特殊要求。

☑软件设计先进，可联控周边设备

软件的更改和升级管理采用了软件工程的配置管理方法，保证升级版本的一致性和测试的规范性，通过软件加载方式实现软件升级。

软件还可同时控制矩阵切换器、中控等外围设备以及大屏幕显示单元，方便客户实现矩阵等外围设备的统一界面操作和大屏幕显示单元的开关机等参数设置。

2.3.3大屏幕控制软件

控制子系统是大屏幕投影显示系统的核心，如今通过各厂家的共同促进，控制子系统中的硬件—图像拼接控制器的功能日渐近似，因而控制软件的技术水平就显得非常重要。

XWALL控制软件主要功能如下：

☑信号显示管理功能

☑多用户多鼠标控制功能

☑预案功能

☑集中控制功能

☑设备联动功能

☑字幕显示功能

☑网络投屏功能

☑虚拟屏功能

☑信号在线检测功能

☑控制器自动配置功能

☑远程控制功能

☑移动投屏密钥

☑小屏抓大屏功能

XWALL软件控制为全中文友好界面，操作方便，可分为菜单，资源探测器、功能组件区、工具栏、操作栏、大屏幕操作区、属性页、消息栏等。

如下图所示：

控制软件为中文界面，均分为Client和Server端，可运行在Xwall-NT控制器和通过网络与其相连的用户终端