會議室大屏顯示系統建設需求分析

李立華

摘? 要：會議室大屏顯示系統是大型企事業單位不可或缺的硬件條件之一，主要用于信息系統、視頻系統、數據支撐系統等集中顯示，我們就建設這一系統的需求和必要參數進行歸納，希望在工程設計和施工規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、視頻系統、數據支撐系統等計算機、網絡、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。同時各顯示區可獨立管理，如對所在區域進行開關機、調用顯示信號等。屏顯模式可實現常用的整屏顯示、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 長時間低功耗穩定運行，具備冗余備份功能

顯示系統是實時掌握部隊行動、及時作出指揮決策的重要保障，系統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。經過長時間運行，不能出現黑屏、無畫面等突發情況。拼接信號在傳遞或內部處理過程中，涉及長距離傳輸、多次轉接、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，以此來保障系統的穩定運行[1]。

1.3 全方位視角，觀看舒適度有保障

由于大屏顯示系統建立在較大的空間內，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、色彩表現一致。另外，由于現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，產品應具備亮度可調節、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、后期維護成本的權重因素，大屏系統應該采用模塊化、前維護設計等結構，具備良好的低功耗、低散熱和內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

顯示系統應具備良好的輸入輸出兼容能力，能夠顯示Windows、UNIX、SUN Solaris和 Linux等主流操作系統的計算機圖像信號，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（或網絡）實現屏幕控制，兼容各類型控制設備，利用有線或無線網絡通過控制電腦或手持無線設備向系統發送控制指令，實現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。控制核心采用嵌入式設備，有效規避常見的Windows操作系統病毒以及系統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，即LED小間距拼接屏，DLP背光反射屏、液晶（LCD）拼接屏，以下是其參數對比，見表1。

表1 主流屏幕參數對比

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，這種技術并不能完全實現無縫拼接，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生拼縫，節能性更好、顯示效果更佳。目前，市場上主流的小間距技術是1.2 mm和1.5 mm 2種規格，如果預算充足，可以采用規格為0.8 mm的間距技術。這類拼接屏在高清視頻支持方面更有優勢，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小間距屏工程技術參數要求

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，也是未來顯示屏幕發展的主流方向。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，使用室內全彩P1.5規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規格，以此來獲得更好的視覺體驗。

3.1 屏體技術參數

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，并使用箱體包圍結構，左右兩側預留通風口，箱體頂端不封閉，便于散熱。整屏拼接技術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、低灰均勻性設置調節功能。具備自動Gamma校正技術，通過構造非線性校正曲線和色坐標變換系數矩陣改善了顯示效果。色彩還原性、色溫調節范圍、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。箱體結構應為全金屬自然散熱結構，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。

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

3.2 信號控制處理系統具體參數

設備控制管理支持WEB網頁操作，可與第三方設備通過通信協議進行控制。支持滾動字幕和信號預監功能，支持主控板卡和電源冗余備份技術，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。可對輸入信號源重命名，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，可對場景編輯結果進行保存與調用。

3.3 配電系統具體參數

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。當電源系統發生嚴重錯誤時能自動關閉大屏、報警，保證系統運行時的安全性和可靠性。系統總功耗小于15 kW，達到節能環保至目的[2]。

4 控制軟件具體參數

控制軟件需通過基于GB/T 25000.51—2010《軟件工程。軟件產品質量要求和細則》，確保軟件運行的穩定性。可實現LED顯示屏參數管理、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，應根據具體的運用場景和經費預算來決定，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的智能化建設[J].電氣應用，2013，32（S1）：269-271.