會議室大屏顯示系統(tǒng)建設需求分析

李立華

摘? 要：會議室大屏顯示系統(tǒng)是大型企事業(yè)單位不可或缺的硬件條件之一，主要用于信息系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)等集中顯示，我們就建設這一系統(tǒng)的需求和必要參數(shù)進行歸納，希望在工程設計和施工規(guī)范上對建設者有所幫助。

關鍵詞：無縫拼接;疊加游移;視角分割感;冗余備份;全方位視角;維護成本

中圖分類號： TU855? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

顯示大屏主要用于信息系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)等計算機、網(wǎng)絡、視頻信號集中顯示，需要充分利用大屏的高分辨率、高對比度、無縫拼接等特點達到指揮、調(diào)度、決策及信息反饋的目的。隨著視頻信息高清化需求的進一步提高，對畫面的清晰度和流暢度也有更高的顯示需求。當前，新建大屏應滿足畫面任意分割疊加、隨意游移等效果。配合控制設備應達到一鍵控制、操控便捷和既投既顯的標準，在后期維護上應達到免維護周期長、再投入成本低等要求。

1 建設需求分析

1.1 畫面拼接靈活無縫、顯示還原度好

靈活的畫面拼接能最大程度地提高大屏的利用率，充分顯示利于指揮員決策的畫面信息。特別是用在地圖路線和文字顯示的情況下，不能出現(xiàn)錯位、顯示不全、信息錯讀、拼縫分界線造成的視角分割感等情況。大屏圖像顯示效果要高清晰度，高亮度，高還原度，并且擁有靈活的色溫調(diào)整功能，符合多種應用場景，播放的人物和影像做到色彩紅潤飽滿、畫面無閃爍等。同時各顯示區(qū)可獨立管理，如對所在區(qū)域進行開關機、調(diào)用顯示信號等。屏顯模式可實現(xiàn)常用的整屏顯示、111模式顯示、414模式顯示和多路視頻信號的同步等分顯示。

1.2 長時間低功耗穩(wěn)定運行，具備冗余備份功能

顯示系統(tǒng)是實時掌握部隊行動、及時作出指揮決策的重要保障，系統(tǒng)不間斷運行是基本要求，必須具備7×24 h不間斷運行的能力。經(jīng)過長時間運行，不能出現(xiàn)黑屏、無畫面等突發(fā)情況。拼接信號在傳遞或內(nèi)部處理過程中，涉及長距離傳輸、多次轉(zhuǎn)接、外部電源浪涌、雷電和靜電等因素，容易引起意外情況，造成信號傳遞的中斷，所以在系統(tǒng)運行時必須做到信號傳輸和電源的雙冗余備份，以此來保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[1]。

1.3 全方位視角，觀看舒適度有保障

由于大屏顯示系統(tǒng)建立在較大的空間內(nèi)，既要滿足前排指揮人員的視角，又要滿足后排人員不同距離、不同角度的觀看要求，保證各個角度亮度、色彩表現(xiàn)一致。另外，由于現(xiàn)場指揮人員需要長時間觀看大屏，應充分考慮眼睛的舒適度和輻射安全等因素，產(chǎn)品應具備亮度可調(diào)節(jié)、輻射最小等特性，適應不同的應用場景。

1.4 使用壽命長，后期維護成本低

由于大屏系統(tǒng)建設成本和使用頻率高的特點，應充分考慮建設投入成本和使用壽命、后期維護成本的權(quán)重因素，大屏系統(tǒng)應該采用模塊化、前維護設計等結(jié)構(gòu)，具備良好的低功耗、低散熱和內(nèi)部防塵防靜電堆積等性能，以達到設備使用時間更長，維護成本低投入的目的。

1.5 接入接出信號兼容性好，操控便捷高效

顯示系統(tǒng)應具備良好的輸入輸出兼容能力，能夠顯示W(wǎng)indows、UNIX、SUN Solaris和 Linux等主流操作系統(tǒng)的計算機圖像信號，支持Full HD、HD、高清、超清、720 P、1080 P、4 K等信號顯示，整屏和單屏的比例為黃金比例16∶9，并保證畫面無壓縮、不失真。

通過串口（或網(wǎng)絡）實現(xiàn)屏幕控制，兼容各類型控制設備，利用有線或無線網(wǎng)絡通過控制電腦或手持無線設備向系統(tǒng)發(fā)送控制指令，實現(xiàn)LED大屏幕的單屏、局部整屏、漫游、跨屏，全屏、開關機、矩陣切換等功能?？刂坪诵牟捎们度胧皆O備，有效規(guī)避常見的Windows操作系統(tǒng)病毒以及系統(tǒng)崩潰引起的不可控問題。

2 市場主流建設方案對比

目前，拼接大屏市場上主要采用的有3種技術(shù)，即LED小間距拼接屏，DLP背光反射屏、液晶（LCD）拼接屏，以下是其參數(shù)對比，見表1。

表1 主流屏幕參數(shù)對比

名稱 亮度 對比度 壽命（h） 拼縫 分辨率 觀看

距離 維護

成本

LED小間距

拼接屏 很高 高 ≥10 000 無 4 K以上 較遠 低

DLP背光

反射屏 低 1300∶1 ≥6 000 ≥0.2 mm 4 K 遠 高

液晶

（LCD）

拼接屏 較高 5000∶1 ≥8 000 ≥0.8 mm 1 920×1 280 近 較低

DLP背光反射屏接屏顯示光線柔和，可以很好地避免視力疲勞，即使長時間觀看也不會導致眼睛苦澀難受。缺點是光的亮度經(jīng)過二次反射后強度有所降低，畫面顯示色彩不夠鮮艷，色彩還原度不好。另外，這種技術(shù)并不能完全實現(xiàn)無縫拼接，它的屏體一般采用樹脂材料屏，蒙灰效果和拼接分割線不能完全消除。DLP光源使用壽命一般在60 000 h左右，且樹脂屏體受長時間使用和溫濕度的影響，拼接縫處易凹凸不平、變形走位，后期維護還需要更高的資金投入，多用于影院等場所。

液晶（LCD）拼接屏是利用制造工藝盡可能地縮小每一屏體的邊框，將多個小屏按照顯示比例拼接而成。這種顯示液晶小間距拼接屏使用壽命長、可視角度廣、畫面亮麗、維護成本低，但是整屏分割線明顯，一般用于顯示還原度和視覺效果要求較低的場所，如安防監(jiān)控室、展廳等。

LED小間距無縫拼接屏運用非常廣泛，常見的有門頭廣告、公共場所宣傳窗等。它的特點是無論采取怎樣的顯示比例都不會產(chǎn)生拼縫，節(jié)能性更好、顯示效果更佳。目前，市場上主流的小間距技術(shù)是1.2 mm和1.5 mm 2種規(guī)格，如果預算充足，可以采用規(guī)格為0.8 mm的間距技術(shù)。這類拼接屏在高清視頻支持方面更有優(yōu)勢，能保證顯示畫面的還原度和一致性，顏色更為鮮艷飽滿，完全消除了拼接縫隙，而且具有維護方便，故障點模塊可更小范圍更換的特性，后期維護成本較低，使用壽命可達到100 000 h以上。但是缺點是由于LED光源強度高，長時間觀看容易造成視力疲勞，且需要較遠的觀看距離，這就決定它更適合較大的會議室。

3 LED小間距屏工程技術(shù)參數(shù)要求

目前市場上的LED小間距是使用壽命最長、使用場景最為廣泛的顯示技術(shù)，也是未來顯示屏幕發(fā)展的主流方向。以400 m2的會議室新建LED小間距屏幕，最近觀看距離為15 m為例，使用室內(nèi)全彩P1.5規(guī)格的顯示拼接大屏可滿足建設需求，也可采用成本更高的1.2 mm規(guī)格，以此來獲得更好的視覺體驗。

3.1 屏體技術(shù)參數(shù)

物理屏體方面，預計建造面積約30 m2，屏體后方預留100 cm檢修通道，并使用箱體包圍結(jié)構(gòu)，左右兩側(cè)預留通風口，箱體頂端不封閉，便于散熱。整屏拼接技術(shù)需通過限制電器設備使用有害成分標準（RoHS）、低電壓安全標準認證（CE-LVD）、電工產(chǎn)品合格測試（CB）。像素間距<1.6 mm，LED燈源壽命>100 000 h，LED封裝方式采用SMD黑燈金線封裝，水平垂直視角>170°，白平衡屏幕亮度>600（cd/ m2），對比度>8000∶1，換幀頻率>60 Hz。顯示單元設計采用一體式后蓋，可防止1 mm以內(nèi)的金屬絲直接進入，整機防護防塵達到IP6X等級，防水達到IPX3等級，顯示單元間拼縫<0.1 mm，整屏平整度<0.1 mm。

色彩顯示方面，采用主流16∶9黃金比例，LED顯示具備鬼影消除、低灰偏色補償、去除壞點、低灰均勻性設置調(diào)節(jié)功能。具備自動Gamma校正技術(shù)，通過構(gòu)造非線性校正曲線和色坐標變換系數(shù)矩陣改善了顯示效果。色彩還原性、色溫調(diào)節(jié)范圍、亮度均勻性、色度均勻性、刷新率和換幀頻率等，均符合廣電級標準。

維護保養(yǎng)方面，顯示模組與電源和控制卡維護位置需要分離，顯示模組前端維護，電源和系統(tǒng)控制卡后方維護，避免維護交叉，導致顯示單元損壞。在模組固定上要求模組與箱體磁吸固定點至少6個，以提供可靠的穩(wěn)固支撐點。模組維護更換支持熱插拔，信號接收卡支持帶電維護和熱插拔。箱體結(jié)構(gòu)應為全金屬自然散熱結(jié)構(gòu)，具備吸音散熱孔，表面可進行美化裝飾。顯示單元后蓋應為一次性整體壓鑄成型鋁制材料，采用無風扇、無孔、防塵設計。

安全防護方面，顯示屏應具備防潮、防塵、防腐蝕、防蟲、防燃燒和防靜電等功能，并具有過流、短路、過壓、欠壓保護和抗雷擊保護，具備一定的抗震抗風的能力。

工作穩(wěn)定性方面，設備在正常工作條件下，連續(xù)工作7×24 h，不應出現(xiàn)電、機械故障。最大亮度白色連續(xù)工作2 h，表面溫升<20 ℃（溫升20 K）。

3.2 信號控制處理系統(tǒng)具體參數(shù)

設備控制管理支持WEB網(wǎng)頁操作，可與第三方設備通過通信協(xié)議進行控制。支持滾動字幕和信號預監(jiān)功能，支持主控板卡和電源冗余備份技術(shù)，顯示單元和控制板卡支持熱插拔。硬件特性上支持DVI或HDMI高清信號輸入，輸入板卡支持接口DVI、HDMI、VGA、SDI等，輸出板卡支持接口DVI、HDMI?？蓪斎胄盘栐粗孛?，便于因地制宜地做好本地信號管理。在顯示運用場景管理方面，支持開窗預編輯，可對場景編輯結(jié)果進行保存與調(diào)用。

3.3 配電系統(tǒng)具體參數(shù)

配電箱具備過壓、過流、欠壓、缺相、短路、斷路保護與報警功能。具備分步延時起動和分步延時斷電的功能，通電源管理控制盒可以對配電箱進行遠程控制。為了保證兼容性，電源控制軟件和 LED 顯示屏應為同一品牌，并提供 3C 認證。主電源線采用10 mm2BV線供電，顯示單元可采用4 mm2BV線供電，系統(tǒng)應具有良好的接地保護，防止靜電對屏體的損害。當電源系統(tǒng)發(fā)生嚴重錯誤時能自動關閉大屏、報警，保證系統(tǒng)運行時的安全性和可靠性。系統(tǒng)總功耗小于15 kW，達到節(jié)能環(huán)保至目的[2]。

4 控制軟件具體參數(shù)

控制軟件需通過基于GB/T 25000.51—2010《軟件工程。軟件產(chǎn)品質(zhì)量要求和細則》，確保軟件運行的穩(wěn)定性。可實現(xiàn)LED顯示屏參數(shù)管理、信號輸入管理及LED配電箱管理等功能。支持任意場景的讀取和保存功能，支持場景分組功能。支持信號是否在線顯示，便于區(qū)分和檢修。具備隨時或定時軟開關機功能，滿足任意時間點顯示屏開啟和關閉的功能要求。支持接入信號的實時畫面預覽，預覽畫面無卡頓變形，便于操作人員區(qū)分信號來源，避免投送操作失誤。

綜上所述，在會議室新建屏幕的方案選擇時，應根據(jù)具體的運用場景和經(jīng)費預算來決定，避免由于考察工作不到位而導致達不到使用要求，給后續(xù)工作帶來不便。我們在選擇LED小間距顯示屏時，也需要充分考慮具體技術(shù)標準和觀看舒適性，為單位用屏提供最佳的解決方案。

參考文獻

[1]許林波.我國基層公安工作信息化建設的探索與思考——以J省為觀察對象[J].政法學刊，2017，34（1）：105-112.

[2]徐希源，曹俊喜，渠曉峰.電力應急指揮中心基礎支撐系統(tǒng)的智能化建設[J].電氣應用，2013，32（S1）：269-271.