县调度监控大屏显示系统方案

郴州汝城电力公司调度监控大屏显示系统设计方案

郴州市汝城县电力公司

武汉九升科技有限公司

2012-3-18

第一部分3×4三星液晶超窄边拼接技术方案描述

第一章概述

武汉九升科技有限公司为此拼接显示墙提供的液晶屏是选用韩国三星电子

（sanmsung）生产的46寸DID LCD面板，具有高亮度、高对比度、高像素等特点。其发热量非常小，以至于站在拼接显示屏前面，也感觉不到它的温升。液晶独特的显示原理、全数字化的驱动系统，以及自主设计的散热设计方案，确保显示屏的高可靠性和稳定性，同时高强度拼接结构架和美观的外型设计，使拼接显示屏既可靠实用又美观大方。

它将国际最卓越的DID 液晶高清晰度数码显示技术、九升科技公司的超窄边拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术等的应用综合为一体，形成一个拥有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的LCD大屏幕显

示系统。

通过这套LCD液晶墙显示系统可以实现对各种系统计算机图像和视频图像信息的综合显示，形成一套功能完善、技术先进的综合信息显示系统，满足客户的各种需要，为显示系统管理提供一个交互式的灵活系统，以适应不断发展的多媒体显示需要。因此，我们推荐使用目前国际领先的DID液晶拼接显示墙，DID液晶拼接显示墙已经在国内许多重要行业的大屏幕显示应用系统中使用，并得到业界及用户的一致好评！

该系统是以DID液晶显示技术为核心的显示子系统，整个系统可与计算机网络系统、视频监控系统和其它独立计算机工作站相联，实现这些计算机图形和视频图像信息的综合显示，满足监控、指挥、调度等各种显示的需要，为用户提供一个直观、交互式的灵活显示系统，以适应不断发展的工作需要。

1．需求分析

显示系统中心安装一套3×4、46寸专业液晶拼接显示系统。显示系统可接受多路复合视频信号、计算机信号作为输入。要求可以整体拼接显示任意一路输入信号，也可以单屏显示不同的输入信号，也可以实现2*2、2*3、4*8等拼接与单屏相结合来显示各路信号。

鉴于以上要求本技术方案提供的液晶拼接墙显示系统。通过这套液晶拼接显示系统可以将各类信号在液晶拼接墙上显示，形成一套功能完善、技术先进的信息显示管理控制系统，为用户提供先进的技术服务，适应不断发展的各种需要。2．系统设计原则和目标

A、系统的可用性

液晶拼接墙系统具有很大的组合空间：既可以一对一单屏拼接，也可以一对

mXn整屏拼接。我们将根据客户对液晶拼接墙系统提出的系统规模和应用要求，选择合适的产品

和拼接方式，提出具体实施方案，满足系统的应用需求。

我们将根据客户对输入信号的要求，选择不同的视频处理系统，实现全制式标准VIDEO视频信号、独立的VGA、DVI及RGBHV等信号输入，满足不同使用场合，不同信号输入的需求。

通过控制软件，集中管理图像的显示，实现各种信号的切换、拼接成全屏显示、任意组合显示等功能。

我们应客户的不同需求，打造个性化系统，提供不同的实施方案和技术支持。

B、系统的先进性

随着信息技术发展的日新月异，高科技手段应用信息显示中心辅助决策系统越来越普遍。作为各种信号（计算机、视频、网络等）的集中显示终端，大屏幕显示系统一定要具备高分辨率显示、色彩均匀稳定，并且能与各种信号良好兼容的特性。采用九升科技最新先进技术制造的LCD显示单元，具备700cd/m2 超高亮度，3000：1高亮环境下的超高显示对比度，图像色彩层次及鲜明度相对于以往显示器件有了明显的改善。完善的色彩一致性，有效抑制各画面间三原色的离散和色像漂移，保证颜色的高度一致。

采用大屏控制软件，具有高度的集成性能、全面的管理功能、全面的系统设置功能以及强大的控制功能等优势，适合应用于电力、公安、交警、安防、通讯、多媒体等所有大屏领域。

九升科技的LCD拼接墙采用自主研发的图像驱动控制器、矩阵控制、显示集成软件，其功能强大、系统稳定、操作简单，是符合时代发展潮流的新一代显示

设备。

C、系统的可靠性

监视器、拼接墙一般要求一天24小时，一年365天连续工作，这就要求监视器、拼接墙具有可靠性好、稳定性高等特点，以保证系统稳定可靠地运行。

影响系统可靠性主要包括温升、结构、干扰、以及系统本身的使用寿命等。系统的发热量大，将大大减少系统器件的使用寿命，而如果设备很重，则不利于安装和使机构不堪重负。此外，系统的抗干扰能力也直接影响系统的可靠性。

拼接墙液晶屏选用高可靠性的液晶屏，液晶独特的显示原理、全数字化的驱动系统，以及完善的自动检测控制的散热方法，确保拼接墙的高可靠性和稳定性，同时全钢的拼接墙结构和合理的工艺设计，使拼接墙既无辐射也不受外界电磁场的干扰，稳定可靠。

由于低功耗、重量轻、寿命长，无辐射等特点，使液晶拼接墙可靠性极高。

D、系统的经济性

考虑系统的经济性，就不能不提性价比，只有在高性能、高质量的前提下，系统的经济性才有意义。

由于LCD独特的显示原理，屏幕长期工作色彩、亮度、对比度变化极小，保证长期工作无热变形。屏幕无等离子烙印问题，能长时间显示静态图像。显示墙使用中无需定期维护，没有易损部件，完全不存在耗材，因此，LCD显示墙后期的维护成本非常低。综上所述，可以说LCD拼接墙拥有比传统拼接墙更佳的显示性能，更低成本，整体性价比极具优势。液晶拼接墙，以其优异的性能，合理的价格在国内外受到了广泛的欢迎。其背光元器件就高达8万小时的使用寿命，质量稳定，维护费用低。

3．技术规范和标准

·ISO标准国际标准化组织制定的标准

·IEC标准国际电子技术委员会制定的标准

·SI标准国际标准单位制

·GB标准中华人民共和国国家标准

·DL标准中华人民共和国电力行业标准

·ITU-T标准国际电信联盟标准

《国家电网调度系统处置大面积停电事件应急工作规范》

《国家电网公司应急管理工作规定》

《国家电网公司突发事件信息报告与新闻发布应急预案》

《国家电网调度系统重大事件汇报规定》

《国家电网公司“十一五”科技发展规划》

《湖南省电力公司应急管理工作规定》

IEEE 802.3系列标准

MPT1327信令标准

开放信息系统互联安全标准ISO7489-2 /GB/T 9387.2

中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例（中华人民共和国国务院令147号发布）

计算机信息系统安全保护等级划分准则GB 17859-1999

计算机站场地安全要求GB9365-88

计算机软件需求说明书编制指南／GB9385-88

计算机软件开发规范／GB8566-88

计算机软件产品开发文件编制指南／GB8567-88

计算机软件测试文件编制规范

质量管理体系标准GB/T 19000-2000(ISO9000：2000)

建筑电器安装工程施工质量验收规范GB50306

供电系统设计规范GB50052-95

电力设备接地设计技术规范SDJ8-98。

安全防范工程程序与要求GA/T 75-94

安全防范系统通用图形符号GA/T 74-94

安全防范工程费用概预算编制办法GA/T70-94

民用闭路监视电视系统工程技术规范GB 50198-94

中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82

系统接地的型式及安全技术要求GB14050-93

风险等级和防护级别的规定GA/T38-92

第二章超窄边液晶拼接系统设计1．系统组成

整套液晶拼接墙显示系统主要由以下几部分组成：

机柜/机架（可选择壁挂式、立柜式机柜）

46＂LCD拼接显示单元（DID液晶屏面板）

内置图像驱动处理器

外置图像拼接处理

应用管理软件包

线材及配件

视频矩阵以及VGA矩阵

电力自动化专用通信管理机

2．系统规格

本方案采用的液晶拼接墙由武汉九升科技的LCD拼接显示单元组成：

3 4 46″拼接,总共24个单元，尺寸规格如下：（不含机柜边框和底座）

单屏面积：1025.7mm(宽) x 579.8mm（高）x130mm （厚度）

整屏面积：4102.8mm (宽) 1739.4mm（高）x130mm （厚度）

机架厚度：≯350mm

3. 系统组成示意图与效果图（本工程为3*4共12个显示单元，为清晰表述系统

组成和效果图，以2*3和3*3个显示单元描述）示意图：以2*3为例（图中的大屏控制器即为外置图像拼接处理器）

效果图:（以3*3为例）

4. 机柜：根据拼接墙显示尺寸及外观尺寸进行设计

拼接墙的大小按照惯例由拼接墙单元的个数( 宽m* 高n) 和单元的尺寸来

计算。例如3x4-46″拼接墙指高3个单元，宽4个单元，由12个46″液晶拼接显示单元组成，具体使用时可根据安装环境选择立式或挂壁式安装，选择不同的安装方式时再加上边柜及立式底座的尺寸，便可得到拼接墙的外观尺寸。

5. 液晶拼接显示单元：包含内置图像驱动处理器、液晶屏和电源

A、内置图像驱动处理器

采用3D数字降噪，3D解码，动态色度、亮度补偿，驱动拼接二合一，支持1920*1080高解屏，真正的10bitLVDS输出，视频信号环路输出，DVI数字高清接口，VGA输入，YPbPr和RGBHV复合输入，ESD防静电设计，更好的保证设备正常运行。显示设备自动调整处理拼接信号，显示图象更亲切自然。采用FPGA 阵列式组合处理构架，全硬件设计，快速启动（启动时间小于2S）和全天时全天候正常工作。集超带宽视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、3D高阶数字滤波等并行处理机制,能从根本上保证对所有输入视频进行全实时、图像无延迟处理，无丢帧现象。显示设备可以实现高分辨率、高亮度、高色彩还原显示。

B、液晶屏

拼接墙使用SAMSUNG超超窄边DID专业液晶屏，并经过技术处理，使其符合拼接墙的设计要求。

首创的液晶挂装设计。通过对液晶屏进行结构技术处理，改变传统的液晶屏安装形式，使液晶单元装拆变得非常方便。

C、电源

拼接墙每一单元都有独立的开关电源模块，保证系统长时间稳定运行，整机输入使用带保护地的单相三线制交流电源，并确保整个工程系统使用同一保护地。

不能使用无保护地的电源，电源线的接地脚不能破坏。

6. 控制计算机

拼接墙系统控制提供一个软件包，可安装于任何品牌的PC机，在windows 环境下，运行软件并通过RS232串行通信，用于对拼接墙的信号和各种功能的控制。通过网络同其他计算机实现互联。

7. 各类线材

各类线材将按实地安装数量及高度等数据进行定制。

第三章DID液晶拼接墙显示系统技术特点

1、纯硬件结构、无操作系统、电源冗余备份、稳定性高

全部设备(除了控制软件)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。所有系统并行工作，无系统整体崩溃危险；上电即工作，可全年24小时不间断运行。同时电源采用1+1热备冗余方式，进一步增加设备运行的高稳定性。

2、支持多种信号格式输入和输出，对输入信号的衰减自动补偿，自动捕捉和识别。

可以支持RGB、DVI、HDTV、S-Video、NTSC/PAL格式信号输入，分辨率从640x480到1920x1080；对每路输入信号线路长短强弱，可以将衰减自动滤波和补偿，自动捕捉各种制式或版本格式数字帧或模拟帧。

3、支持RGB 或DVI信号统一输出，便于显示单元配置的一致性。

输入的RGB和Video信号，经过外置图像拼接处理器后，统一转化为RGB 输出或者DVI输出。屏后布线统一化和标准化。

4、RGB和Video窗口可任意漫游、叠加、缩放；

在拼接屏上，所有来自RGB和Video的信号源，均可以显示、漫游、叠加、缩放（无缩放比的限制）。每一路输入信号都可以被漫游开窗显示，长宽比可以任意矩形缩放。

5、设备核心技术高集成化、低功耗设计，接口模块易于维护；

全系统均采用集成化低功耗芯片组，全部图像驱动处理器、矩阵、外置拼接处理器，全部安装在大屏机柜内，LCD液晶屏之外全部设备低于180W功耗，不及一块液晶屏的功耗(46寸LCD屏功耗低于235W)，减小散热负荷。

在机箱结构方面，全系统采用热插拔结构，便于扩展升级和维护。

高速大规模逻辑阵列FPGA技术，使系统的数据处理能力延时得到最大优化。6、软件设计先进，可联控周边设备

调试、配置、控制、管理、显示、浏览等功能全部由单一软件实现，可视化操作界面。调试安装完毕后，去除工厂调试菜单，即可屏蔽不常用的参数调整等功能，使用户操作界面简单方便。长期使用后若需要调整色差、亮度一致性、对比度等，可方便调出和显示全部调试功能菜单。

通过本系统配置的专用通信管理机，可以方便同电力系统各个系统互连。

第四章DID液晶拼接墙技术优势与技术指标

1、DID液晶（LCD）单元的主要特点

?高亮度

与TV和PC液晶屏相比，DID液晶屏拥有更高的亮度。TV或PC液晶屏的亮度一般只有250~300cd/㎡(≤20.1 〞)和460~500 cd/㎡(≥26 〞)，而DID液晶屏的亮度为700~1000 cd/㎡(≥26〞)。

?高对比度

DID 液晶屏具有3000：1（≥26 〞）对比度，比传统PC或TV液晶屏要高出一倍以上，是一般背投的三倍。

普通液晶屏对比度DID对比度

?更好的彩色饱和度

目前普通LCD和CRT的彩色饱和度只有72％，而DID LCD可以达到92%的高彩色饱和度，这得益于DID新开发的色彩校准技术，通过这个技术，除了对静止画面进行色彩校准外，还能对动态画面进行色彩的校准，这样才能确保画面输出的精确和稳定。

普通液晶饱和度DID饱和度

?更宽的视角

PVA（Patterned Vertical Alignment）技术即“图像垂直调整技术”，利用这种技术，可视角度可达双178°以上(横向和纵向)。

?可靠性更好

普通液晶屏为电视，PC显示器设计，不支持日夜连续使用；DID液晶屏为监视器、广告牌设计，支持在公众场合日夜连续使用。

?纯平面显示

LCD是平板显示设备的代表，是真正的纯平显示器，完全无曲率大画面，无变形失真。

?亮度均匀，影像稳定不闪烁

由于LCD每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，而不像CRT 那样需要不断刷新亮点。因此，LCD亮度均匀、画质高而且绝对不会闪烁。

?120HZ倍频刷新频率

专利的120Hz倍频液晶显示技术，能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊，增强图像的清晰度和对比度，使画面更清澈，人眼长时间观看也不易疲劳。

?更长使用寿命

普通的NB、PC及TV使用的LCD液晶屏其背光源的使用寿命为1万至3万小时，而DID LCD液晶屏背光源的使用寿命均可达10万小时以上，这就确保了拼接幕墙使用的每片液晶屏在长时间使用后的亮度、对比度和色度的一致性并且确保幕墙的使用寿命不低于6万小时，室内室温使用超过8万小时。

?超薄超窄边设计

DID液晶屏在拥有超大显示面积的同时，还有厚度薄，重量轻等优势，可以方便地拼接、安装。大屏拼接专用的液晶屏，其优秀的超窄边设计，使两屏之间的边缘只有6.7mm，相对于46寸的大屏幕来说，这么小的边缘完全不影响幕墙的整体显示效果。

2、主要技术指标

A. 46″LCD 单元技术指标

B．拼接墙主要技术指标

LCD屏数量任意行（M）×任意列（N）

两屏之间间隔 6.7mm（46″）

面板安装方式无键挂入式安装方式

机柜/机架厚度350/180mm(46″)

电源输入110～240V AC（50/60HZ）功率消耗235W×M×N（46″）

工作环境0℃～50℃工作温度10～90%工作湿度机柜/机架材料全钢/不锈钢合金

第六章系统软件

※系统应用管理软件概述：

除了选择优秀的大屏幕显示单元与拼接处理器外，大屏幕控制软件的集成是至关重要的，它直接体现一个大屏幕系统的功能。作为系统好用与否、操作界面直观完整与否、集成功能全面强大与否、控制集中还是分散等，是衡量一个系统成败的关键。如果一个系统有一套操作界面直观明了、内容完整、控制集中、可以根据需要实现远程异地控制以及非常好用的集成控制软件，我们认为此为一个成功的系统；相反，如果没有一套完整的集成控制软件，操作设备如一盘散沙、操作繁杂、容易造成误操作等等的系统，我们则认为此为一个失败的系统，甚至说称不上系统。

软件高度集成化主要体现在根据客户需要，为每个客户量身定做开发具有自主产权的集成控制软件。就如大屏幕显示系统集成控制软件，几乎把整个大屏幕系统的控制功能都集成起来，通过非常简单的计算机操作界面，几乎可全盘控制整个显示系统。我们认为这套集成软件完善了“大屏幕显示控制系统”的概念，因为一个系统只有有了一套完善的集成软件，整个组合才可以称上真正的“系统”。我们的大屏幕系统集成控制软件，实现控制计算机具有大屏幕虚拟控制窗口，能自如地完成对组合屏显示的远程异地操作等等。

显示墙应用管理系统软件基于最简单的串口设备控制和基于TCP/IP网络的互连系统交互，可实现对大屏幕拼接墙的多用户远程操作、显示模式管理、信号源管理等强大功能。该软件安装在用户的专用控制PC上，使得DID液晶墙的操控方便快捷，操作界面友好直观，彻底改变了传统大屏幕墙操作复杂等缺陷。

※系统应用管理软件功能特点：

?基于RS232的单用户实时操作

?实现对多种信号源定义、调度和管理

?实现任意信号源窗口模式组合的定义、编辑

?实现自定义多种显示模式灵活调用

?支持硬件设备控制模块插件，可不断扩充系统功能

?用户设备管理：

在同一操作界面下实现视频信号、RGB信号、网络计算机信号的切换、显示、控制功能可以将多路视频信号输入中的任意路数以视频窗口的形式在大屏幕显示墙上显示出来。包括单屏显示、任意大小显示、共屏显示、跨屏显示、整屏漫游等，并且可以实现图像的分组切换、巡检、预案显示等功能，可以将局域网上的多路网络计算机信号以窗口的形式在大屏幕上显示出来，其同时显示的数目、刷新速度视网络带宽、网络拥塞程度不等。

对于网络上的工作站信号，也可以通过X Windows方式显示，在这种方式下，可以充分利用大屏幕显示系统高分辨率的特性，视频信号、RGB信号、网络计算机信号、X Windows信号可以同时在大屏幕上显示出来，窗口的位置、大小可以任意，各窗口之间可以覆盖、重叠并且互相不受影响，可以实现任意信号在任意单屏（1×1）、多屏（如1×2、2×1、2×2等）、整屏（2×3）上的显示，也可以任意大小、任意位置显示，如单屏显示数路信号、双屏显示三幅以及多幅信号等等，每幅视频图像均为实时图像。

可以实现多路视频信号的巡检、定时切换、分组切换等功能可以设置显示预案，通过一次鼠标操作便可以将特定的一组信号，包括视频信号、RGB信号、网络计算机信号，以预先设计好的方式显示出来，大大节约了时间，减少了操作失误。

※系统软件具备电力系统的交互界面

为了和电力系统特有的如SCADA系统等连接联动，武汉九升科技自主开发的软件，除了实现大屏控制、信号源操作、界面编辑、窗口预览、参数配置，增加了与电力其他系统的交互功能的界面。

通过武汉九升科技专门开发的通信管理机，支持电力系统各类通信规约，方便地同各个系统互连。