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深圳市龙诚光电科技有限公司
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小间距LED显示屏应用于安防监控系统的完整解决方案

发布时间:2018-07-14 浏览次数:142 龙诚光电

深圳龙诚光电耕耘LED显示屏行业十多年,依托丰富的技术经验和对公安行业应用需求的深度理解,充分利用LED小间距显示屏的超高分辨率、超高对比度的显示特点,针对公安行业内部各部门的综合显示需求研发出一套完整的智能化信息显示系统解决方案。

一、大屏拼接显示系统的选型

在室内工程显示领域,目前比较常见的大屏拼接系统,一般有4个类型,即DLP背投拼接显示系统、LCD液晶屏拼接显示系统、投影和LED小间距拼接显示系统。随着LED小间距显示屏的技术趋于稳定、成熟,像素间距越来越小,清晰度越来越高,广泛应用在公安、检察院、法院、监控指挥中心等高端室内显示应用领域,并获得客户的一致认可,逐渐替换该显示应用领域原有的DLP、LCD显示方案,成为该显示应用领域主流产品。那么,LED小间距显示屏在该应用领域上究竟有那些优势?

二、LED显示屏特点:

LED小间距显示屏属自主发光显示产品,产品亮度远远高于DLP拼接屏,并能实现亮度可调节功能,LED小间距显示屏明显优于DLP拼接屏画面效果。由于LED显示屏发光亮度高,现场的灯光、照明及其他采光设备不会影响LED小间距显示屏画面质量,整个显示画面非常清晰。

LED发光二极管属新材料、新技术,由于材料的特性,LED的发光有效率远远高于其他发光产品。在同等亮度下,LED小间距显示屏的功耗要低于其他同类显示产品。

2.1无缝拼接

LED小间距显示屏是密集发光点阵列排布在电路板上的,产品设计采用了无边框设计,单元之间的拼接可以做到完全无缝拼接,而其他同类显示产品在拼接时均约1.5mm-3.5mm的明显缝隙,影响显示屏观看和使用效果。

2.2高对比度、不反光

深圳市龙诚光电小间距采用独特的LED灯珠和喷墨技术,大幅提高了LED屏的对比度,使其在暗环境下不会因为反光等其他因素影响低灰显示,增强LED的视觉效果;减少了杂光的干扰。颜色还原更加真实,不会出现串色、拖尾和颜色干扰的现象,使显示效果更加纯真、清晰,逼真度更高。

2.3产品厚度薄、安装空间小

LED小间距显示屏结构轻薄,占用空间小,非常适合室内安装。

三、项目背景

项目地点:XXX市公安分局-指挥中心

项目环境:是一个集计算机技术、网络技术、通信技术、图形图像技术、数据库技术及信息处理技术等为一体的多媒体信息发布系统;

需要实现的目标:以满足日常工作需求为出发点, 同时满足公安常态下警力警情的监测监管、应急态下协同处置指挥调度的需要,满足指挥中心所有调度、显示、远程操控等需求,具有较强的前瞻性。

1、显示系统需要支持标清、高清和超高清显示,能够任意开窗(6窗口):六窗口显示(含1个超高清窗口和5个高清窗口)

2、9窗口显示:九窗口显示(含9个高清窗口)

功能需求:系统支持将公安、交通、消防、急救等多部门实时汇入的数据进行整合并显示,并可将不同来源的数据进行深度关联,方便管理人员进行整体分析,发现平时仅凭单一数据渠道难以发现的安全隐患,并迅速向各职能部门派发处理指令。还可以针对各类焦点警情建立预警机制,自动监控各类焦点警情的发展状态,对各种异常变化进行预警,并可联动各应急资源,进行统一指挥调度,实现突发事件的快速处置。

四、方案设计:

本方案全彩LED显示系统设计的基本指导思想和原则是:统筹规划,以需求为导向,以应用促建设,同时考虑高起点、高度集成、实用性与先进性相结合,具有安全性、易用性,前瞻性。

指挥大厅具有大数据云传送功能及大数据处理,包括采集信息、指挥信息等。市内所监控管网分区域接入到指挥大厅,各区划分大屏显示区域,特别行动组信息不作为平时显示,仅出现险情时显示(如航拍组、单兵作战组、特别车辆情况显示)。整体指挥大厅分为指挥系统、显示系统、灯光系统、音频系统、空调系统、会议系统、电力系统及大数据存储处理系统构成,每个子系统都由可视化协作系统搭建,由可视化协作系统管控各系统权限。

分系统描述:

指挥系统:有总指挥、调度中心、各区域指挥,各系统中包含了桌面式显示系统、音频系统、灯光系统。区域中出现重大险情,由各区域分控发出声光信号,提示出现异常。总指挥商讨后,做出指令给调度中心,由调度中心执行,发送给公安、消防、交通、医疗系统等,做出处理。

显示系统:由大屏作为系统主显示,有调度中心统一划分区域,总指挥、调度中心、各区域指挥均有桌面显示设备,监控管网全部接入显示系统,并预留足够多的备用接入点,以备特别行动组使用,每个会议室都接入显示系统。

灯光系统:主要是由大厅灯光照明 、异常情况显示、应急灯显示等;

音频系统:各区域监控管网音频也接入到系统中,每个单系统中有音频系统:

空调系统:空调系统相应也接入协作系统中,由调度中心提前设定;

会议系统:大厅内部的会议系统由协作系统处理,会议室中的会议系统接入大厅会议系统,于会议室中处理。

电力系统:采用双路电源供电,即总进线有两路,且来自不同的供电单位。两路供电在配电系统中可以自动进行互投切换(配置双路电源切换装置STS)。当一路供电发生故障时,能够自动转换到另一路。需要在电源输入端配置防浪涌抑制器。配电设备前端增加交流不间断电源系统 UPS,并接入柴油发电机组。

LED显示屏

大数据存储处理系统:用于存储及处理,各区域反馈上的情况,整理、统计。

4.1产品选型

本方案建议使用深圳市龙诚光电HP系列小间距:

标准显示比例 1:1设计;

使用黑灯+独特喷墨设计,提高对比度;

采用高端恒流驱动IC,低亮高灰高刷,动态显示画面稳定、无波纹、不闪烁,图像边缘清晰,视觉体验更加舒适;

接插件板对板硬连接,且接插件电源和信号传输分开设计,稳定可靠;

超宽视角,160°/160°超宽视角,观看无死角无偏色;

画面显示均匀,高精度校正系统,逐点校正,亮度色度均匀一致;

纳秒级换帧技术,快速动态画面无重影无拖尾。

4.2产品参数

模组型号HP-121HP-161HP-191HP-251
点间距(mm)1.251.6671.932.5
分辨率192*192144*144124*12496*96
像素点3686420736153769216
像素组合SMD1010SMD1010SMD1515SMD2020
箱体尺寸(mm)480*480*70480*480*70480*480*70480*480*70
分辨率384*384288*288248*248192*192
像素点147456829446150436864
类型压铸铝压铸铝压铸铝压铸铝
重量(Kg)6.8Kg/panel6.8Kg/panel6.8Kg/panel6.8Kg/panel
维护方式前或后前或后前或后前或后
屏体像素密度(Dots/㎡)640000360000266944160000
平均功耗(W/㎡)≤217W/m²≤210W/m²≤213W/m²≤200W/m²
标准亮度(nit)600nit(可调)600nit(可调)800nit(可调)800nit(可调)
灰度(Bit)14141414
刷新率(Hz)2880Hz2880Hz2880Hz2880Hz
输入电压110~220V AC110~220V AC110~220V AC110~220V AC
工作温度(℃)-10℃~+40℃-10℃~+40℃-10℃~+40℃-10℃~+40℃
工作湿度10%-90%RH10%-90%RH10%-90%RH10%-90%RH
最佳视距(m)1.25-12.51.667-16.71.93-19.32.5-25
整屏视角(H/V)160°/160°160°/160°160°/160°160°/160°
防护等级IP40/IP21IP40/IP21IP40/IP21IP40/IP21
使用寿命(H)≥5000≥5000≥5000≥5000

4.3产品原型

4.4系统设计

本项目使用全彩同步控制系统,通过将电脑显卡输出的标准的DVI信号转变为LED小间距屏体本身所需的信号,并在信号转变过程中加入灰度处理算法,色域空间变换等算法,以及向显示大屏发送各种控制指令,灰度、显示屏工作状态。

1) HDMI/DVI 视频输入。

2) HDMI 音频输入/外部音频输入。

3) 支持高位阶视频输入,12bit/10bit/8bit。

4) 普通视频源带载能力:1920×1200,2048×1152,2560×960。

5) 高位阶视频源带载能力:1440×900。

6) 18bit 灰阶处理与显示。

7) 一路光探头接口。

8) 可级联多台进行统一控制。

9) 支持视频格式:RGB,YCrCb4:2:2,YCrCb4:4:4。

10) 标准 1u 机箱设计,独立供电。

4.5视频拼接器介绍:

图像拼接处理系统主要由智能化显控主机、中心管理器组成,智能化显控主机从网络中接入平台监控视频与网络摄像机信号,解码成本地信号输出至LED小间距屏,中心管理服务器管理显示控制系统所有设备,通过显示控制系统,可对任意信号源进行预监查看,可实现任意图像画面拼接,开窗,漫游等多种组合混合应用。支持非常规拼接,支持多种拼接方式,用户可以根据需求任意切换任意组合且操作简单,在客户端和平板IPAD中通过拖动实现轻松配置。

LED 拼接处理器是专为LED拼接研发的一款拼接处理器。特别针对LED大屏的不规则拼接方式以及每个拼接显示单元的有效显示区等特性进行了独特的设计,大大简化了操作步骤,并使得显示效果显著提高。

该多屏幕拼接处理器是一台纯硬件架构、无操作系统的高性能视频图像处理工作站,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。专为高质量显示多个画面的场合设计,尤其是适合对不同类型的屏幕和分辨率的灵活控制。适用于教育科研、政府公告、信息出版、行政管理、军事指挥、展览展示、安防监控、家电销售等行业。

拼接处理器集高清视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、三维高阶数字滤波等高端图像处理功能于一身,具有强大的信号处理能力。本款产品采用大容量高速FPGA阵列和CrossPoint数字多总线数据路由交换的处理机制,从根本上保证对所有输入信号源进行全实时处理和数据一致性,图像无延迟、无离散化、不丢帧,实现了图像的完美呈现。

处理器支持多种信号源输入模式,包括复合视频(DVD或摄像头信号)、电脑信号(VGA或DVI信号)、高清数字信号(HDMI或高分辨率DVI、DP、HDMI1.4信号)、网络IP信号等。对计算机视频信号,能兼容支持各种常见分辨率,并可实现自定义非常规分辨率。

拼接控制器可输出DVI-I信号、HDMI、SDI、HDMI1.4 DVI双链、光纤或双绞线数字信号,支持RGB(模拟)/DVI(数字)同时输出,这意味着可以在大屏幕正常显示的同时,将信号备份输出至另一组大屏幕,部分型号还支持双DVI-I通道备份。

功能特点

标准化机箱设计

设备箱体尺寸采用符合ANST/EIA RS-310-C/D的标准19英寸机箱设计,可被轻松地安装到标准的19英寸宽服务器机柜中,安装过程简便,固定性能稳定。标准的机架式设计使得您的布线更加便捷、美观,标准的工业化尺寸更加便于大规模设备的安装和部署。

CrossPoint交换技术

主板采用自主研发的巨量数据交换芯片技术,高速宽带总线,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问题。多屏处理器采用CrossPoint全交叉调度架构高速数据传输技术,底层数据传输由数据调度芯片控制,每路信号独享专用通道进行传输,保证了所有信号图像的完全实时显示,信号显示速度达到60帧/秒。

FPGA架构

采用全硬件FPGA架构,内部自建核心运算机制,图像处理性能优异。无内嵌操作系统,启动速度快(约5秒),没有工控机式设备的死机、硬件冲突、蓝屏、计算机病毒的困扰。平均故障时间MTBF>30,000小时,稳定性高,支持365×24小时的连续运行,能够适应会议室、控制室、调度中心、监控中心等场所对系统性能日益严格的要求。

热插拔板卡式设计

输入采集卡、输出卡、切换卡、控制卡、风扇、电源等主要模块均为插卡式设计。灵活的板卡式设计为日常使用、维修带来了极大的方便,替换故障组件时无需拆开机箱,仅需将故障模块取下替换即可。输入、输出板卡在工作状态下可以热插拔,无需重启或刷新设备,不会对其他信号的显示造成影响,不会造成设备的工作状态异常,真正实现板卡的“即时在线切换”。在设备扩容时,无需关机,仅需要将板卡在设备运行状态下插入相应的卡槽即可实现系统在线扩容,最大程度地保证了工作系统的稳定。

多种规模灵活配置

具有多种设备型号、多种可选机箱规模,每种型号具有不同的最大输入、输出通道,以适应不同大小的系统规模。

支持画面漫游

每个窗口可在输出的画面中任意漫游,可显示在任意一块或多块大屏上,画面显示没有区域范围上的边界限制。

支持多画面分割显示

每个输出通道最多可对CVBS模拟视频进行十六画面分割显示。

支持画面任意缩放

每个窗口的画面大小可任意进行缩放,可单独或组合对高度、宽度进行放大或缩小,通过独有的视频处理算法保证画质不受损失。画面缩小时无尺度限制,画面放大时最大可充满整个画面视野范围。

支持画面叠加

画面上方可叠加显示另一窗口画面,即所谓的“画中画”功能。其中小画面不受下方画面的区域控制,可以跨越大画面的边界进行显示,布局方式更加灵活自由。

支持画面任意叠加

最多可实现单屏四画面的独立层叠与布局(模拟视频可支持十六画面),各个画面的层次关系与布局位置均可任意自定义,不受彼此和图像空间大小的约束,可任意调整每个画面的上下层次,方便用户调用重点图像进行查看。

支持画面裁剪

设备不仅支持对模拟视频信号的去黑边,而且支持对所有高分辨率数字信号的去边、裁切功能,使得对画面的控制方法更加丰富多样,可以完美解决前端信号(尤其是非标准的摄像头输出信号)产生的黑边问题。

支持画面局部放大

通过对图像进行裁减可实现图像的局部放大功能,经过倍线处理的画面可无损显示在通道的任意位置。该功能可协助用户高效率地查看图像中的重点区域信息,使得系统更加高效运作。

支持画面异常校正

可对因种种原因造成的画面不正常偏移进行矫正,使得偏移图像正常显示在大屏幕上,轻松实现异常画面的图像矫正。

功能性能

支持非常规拼接

支持不同矩形显示单元组成的的任意拼接方式。在控制软件内设置好大屏的拼接方式以及每个单屏的有效显示区后,就可以像对传统处理器一样进行开窗、缩放、漫游等操作,不再需要任何额外的操作,大大降低了操作复杂度。

系统效果展示:

(1)任意布局: 根据屏幕规模及显示需求,可任意对信号窗口做布局规划
(2)全屏显示: 全屏显示一个完整画面
(3)单屏4窗: 单个显示屏可以显示4个不同信号源
(4)信号缩放:所有接入信号源以任意大小缩小、放大显示
(5)信号叠加:不同信号可叠加显示

系统配电介绍

本项目采用PLC智能配电柜,该系统具备自动控制功能,能够对显示屏完成分步上电,并且及时将系统用电运行情况和故障信息传输给控制中心

特点:

LED显示屏应具有独立的配电系统,配电系统采用三相五线制供电,配电系统保证三相平衡,减少对电网的冲击影响。

配电柜内装有空气开关、熔断器、交流接触器、电流互感器、电压互感器、电源防雷器等,配电柜门上还装有电流表、电压表、旋钮开关和指示灯等。配电柜内主令开关均选用施耐德品牌器件,其他辅件线材均按要求具备“CCC”认证。

LED显示系统的设计要具备防潮、防尘、防高温、防腐蚀、防燃烧、防静电、抗震动、系统具有烟雾报警和温升报警功能。

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