茌平县执法局数字化城管建设项目 ——Voury卓华VW微间距LED大屏幕显示系统技术方案

　　1 设计方案

　　1.1用户需求分析

　　城市管理是统筹城乡一体化发展的关健一环，既承担着解决城市基本问题的工作任务，也负有为乡镇容貌管理提供经验的特殊责任。采用数字化城市管理运行模式，借助现代信息技术，整合城市管理资源，再造城市管理流程，实现精确、敏捷、高效、全时段、全方位覆盖的城市管理，对于加强城时管理、提升管理水平具有重要意义。

　　茌平，公元前221年置县，因县境在茌山之平陆故名。位于山东省西部，为聊城市所辖。作为山东西部唯一的百强县，茌平县的数字城市管理工作也一直走在全省前列。为更好地助力茌平县数字化城市管理工作，提升茌平县城市形象及民生质量，茌平县城市管理执法局在信息化建设上大力投入，拟建设一套当前最先进的大屏幕显示系统。

　　1.2系统设计原则

　　1.2.1 系统的先进性

　　针对茌平县作为全国百强县的重要城市地位以及新旧城并存的复杂城市管理重任，为更好地助力茌平县数字化城市管理工作，提升茌平县城市形象及民生质量，本设计方案提供的VW系列微间距LED大屏幕显示系统采用了多项业内最先进技术：

　　VW微间距LED显示单元在行业内率先采用单点亮度颜色校正技术;VW微间距LED显示单元4:3长宽比设计，大大的降低了显示屏拼接成本;独特的屏幕表面不反光处理技术及LED灯表面雾化处理，降低屏幕反光率，同时模组增加黑色面罩，满足了客户多方位、大区域、高对比度、大角度的观看要求，达到业内先进水平。

　　图像拼接控制器采用最新图形处理及计算机集成技术，具有独特的独立总线传输技术，系统资源占用少，稳定可靠，为高端图像显示需求提供最卓越的显示技术，满足7×24小时工作要求。

　　VW微间距LED大屏幕显示系统采用全数字化设计，实现高清晰度、色彩逼真的图像显示。可根据用户现场实际需要及用户要求，采用前维护方式，也可以采用标准后维护的方式。

　　1.2.2 系统的可靠性

　　大屏幕系统的关键部件—VW微间距LED显示单元、图像拼接控制器和大屏控制管理软件全部采用卓华光电自主研发产品，并全部采用针对性兼容衔接设计，在保证系统兼容性同时提供可靠安全保障。显示单元、图像控制器和控制软件作为整套大屏幕系统的核心部分，如果采用不同厂家产品进行集成，很可能会产生技术兼容性问题，影响很多重要功能的实现，降低系统的可靠性和使用效率;另一方面因涉及到多个厂商，很可能出现售后维护时影响故障诊断和备品备件的及时供应等问题，同时可能对系统的升级无法保持一致，降低系统的扩展性，VW微间距LED显示屏使用寿命不小于10万小时，平均无故障时间高达5万小时;图像拼接处理器平均无故障时间高达12万小时。

　　系统设备涉及的使用电压、电源、线缆选择、穿管布线、接地等均符合国家规定的相关安全标准。

　　1.2.3 系统的扩展性

　　VW微间距LED显示单元和图像拼接控制器均采用标准化、模块化设计，系统具有良好的扩展性：

　　VW微间距LED显示单元采用先进的标准化、模块化、箱体结构设计，采用坚固的压铸铝结构，支持多层多列叠加组合拼接，具有良好的扩展性和维护性，在需要增添显示单元数量时，只须将显示单元进行叠加组合即可。

　　图像拼接控制器采用全模块化设计，需要扩展时，只需增加相应数量的输入/输出处理板卡即可，无须对系统作任何改变。

　　大屏幕控制管理软件具有自主知识产权，可向用户开放系统通讯协议，提供二次开发接口，满足开发应用软件的需求，并可根据用户需求提供定制，满足用户指定的特别控制需要。

　　1.2.4 系统的集成性

　　VW微间距LED大屏幕显示系统的优势在于高度的系统集成性，整个系统由一套控制管理软件集中控制及管理，除进行图像处理系统、显示单元设备管理、控制各种信号显示方式外，还可以控制RGB矩阵、视频矩阵等相关外围设备，使多个系统达到高度集成、集中控制。

　　设计概述

　　本方案书采用Voury卓华VW系列微间距LED大屏幕拼接显示系统。

　　卓华VW微间距LED大屏幕拼接显示系统以系统工程、信息工程、自动化控制等理论为指导，将国际最卓越的高清晰数字显示技术、拼接技术、多屏图像处理技术、网络技术等融合为一体，使整套系统成为一个高亮度、高分辨率、高清晰度、高智能化控制、操作先进的大屏幕显示系统。能够很好地与用户监控系统、指挥调度系统、网络信息系统等连接集成，形成一套功能完善、技术先进的交互式信息显示及管理平台。

　　整套系统的硬件、软件设计上已充分考虑到系统的安全性、可靠性、可维护性和可扩展性，存储和处理能力满足远期扩展的要求。

　　大屏幕系统设计方案

　　针对茌平县数字城管项目场地情况和技术要求，我们提供的设计方案为采用ZHVW-190微间距室内表贴三合一全彩色高清LED显示屏，像素点间距1.923mm，整屏平整度：≤0.1mm;刷新频率≥2000Hz，换帧频率≥60Hz。采用5.2米(长)×2.4米(高)共12.48平方米拼接规模。

　　系统组成

　　根据本项目工程需求，本设计方案提供的LED大屏幕拼接显示系统包括拼接单元组合墙体、图像拼接控制器、大屏控制管理软件、配电柜、专用线缆等，由以下部分组成：

　　本项目微间距LED拼接显示墙由ZHVW-190显示单元组成，采用5.2米(长)×2.4米(高)共12.48平方米拼接规模;

　　ZHVW-190单元屏尺寸：400mm(宽)×300mm(高);

　　组合尺寸：5200mm×2400mm;

　　屏体安装厚度：700mm;

　　底座高度：暂定为700mm，实际高度根据用户现场确定。

　　底座有防倾倒装置，如果现场装修不具备条件，可拆除底座前后支架，最上层单元须和后墙固定。

　　1.2.6 显示屏安装尺寸图

　　2.5.3显示屏安装效果图

　　1.3系统结构示意图

　　2 设备选型分析

　　2.1技术先进性优势

　　真正无缝拼接

　　每个显示单元箱体均采用高标准模具级加工处理，自主研发小型压铸铝结构，高精度CNC处理加工。采用模块化安装结构，结合拼缝微调技术，水平及垂直调节均误差≤0.01mm，从而使拼接误差近乎为零，实现屏体平整无凹凸，消除画面亮暗线。

　　NTSC广播级色域，色温智能可调

　　色温可调范围达2500K~10000K，满足各种显示应用领域对色温的需求，尤其是演播室及综艺节目等场所。

　　低亮高灰表现

　　众所周知，数字城管系统在大屏幕的使用中，城市GIS地图是最常显示的内容之一，而该类地图中包含了用以显示不同区域或城市元素的大量色块，而且这些色块往往颜色及灰度非常接近，如果没有一套高灰度表现得显示屏，往往会导致相邻色块在屏幕上表现不出来。

　　VW系列微间距LED显示单元不但具有1200cd/㎡的高亮度和高达16bit的高灰度，更重要的是产品还具备低亮高灰的特性，在降低亮度情况下，保证灰度损失最小;亮度调节至800cd/㎡时灰度等级为16bit，亮度调节至240cd/㎡时灰度等级为13bit;从而保证茌平执法局数字化城管LED显示屏在任何情况下始终能够完美细致的呈现任何画面。

　　VW微间距LED屏(暗部层次清晰) 普通小间距屏(暗部层次不清)

　　超强信号处理能力的图像拼接控制系统

　　数字城管大屏幕显示系统需接入及显示的信号及其庞大而复杂，包括大量的监控视频信号、业务处理计算机图形信号以及高分辨率GIS地图信号等，这些信号往往需要同时在大屏幕上显示。

　　本方案选用的图像拼接控制器最高可支持多达128路的RGB/DVI信号输入接口以及海量的IP视频接入能力，以及超高分辨率GIS地图显示能力;所有信号可以在显示墙上任意开窗、任意缩放、拖动、共屏叠加及同时显示，支持任意区域划分显示，支持所有显示信号随机开启窗口与定义尺寸，支持显示画面的整屏显示、分区域显示，以及自由缩放、移动、漫游等操作，完美支持数字城管系统使用需求。

　　2.2可靠性优势：

　　双冗余电源+双信号热备份，大屏永不宕机

　　数字城管指挥中心是保障城市健康运行的大脑，必须保证全天24小时不间断安全运行，一旦出现故障会给城市管理带来重大损失。因此，作为数字城管的大屏幕显示系统，保障系统运行的稳定性显得尤为重要。

　　VW微间距LED显示屏单元模块采用双冗余电源供电方式，在某一路供电电源故障的情况下，依然可以保证箱体正常运行，从而保证箱体供电的安全性。

　　VW微间距LED显示屏单元模块采用双路信号热备份输入方式，各单元模块控制模块会自动检测两路输入信号完整性，在主输入信号完整性良好的情况下，系统默认将主输入作为输入源，当主输入信号不完整或信号故障则系统自动切换至备输入信号，切换时间<0.5秒。

　　模块化、板卡式热插拔结构，业务自动恢复功能

　　ZHVCON系列图像拼接控制器采用全模块化结构设计，各个图像处理板卡及功能模块均为插卡设计，支持各个图像处理板卡和功能模块的热插拔快速维护，无需重启或刷新设备。每张输入/输出板卡独立工作，任意板卡故障不影响其他板卡正常工作，不会对系统整体功能造成影响。支持N+1热插拔电源以及风扇热插拔。

　　ZHVCON系列图像拼接控制器支持系统的业务自动恢复，用户可以在系统运行的情况下直接更换信号采集卡、图形输出卡等，并能自动恢复换卡前的信号窗口正常显示，业务恢复时间≤10s。所有设备风扇可热交换，保证设备可靠连续运行。

　　采用优质管芯，光衰小，失控率低

　　VW微间距LED显示屏选用优质管芯，光衰小，保证屏幕无花屏，色块，瞎点，偏色，整屏失控率不大于十万分之一。管芯特点如下：

　　采用黑色封装基板，提高色彩对比度;

　　产品重量轻，单颗LED重量仅为1.0mg;

　　可实现全黑RGB封装;颗粒整体光衰小于10%;

　　产品表面雾面处理，屏幕发光更柔和;

　　采用硅胶压模技术，提高产品耐温性、抗UV、抗应力能力;

　　全密闭式防尘设计

　　LED单元采用了专业的全封闭式防尘设计，具备优良的防尘、防潮、防高温、防雷、防电磁干扰特性,具备IP6X防尘功能,在封闭的环境中工作，杜绝灰尘对管芯等部件的影响，有效的保障了系统的安全可靠运行。

　　2.3易用性优势：

　　智能化亮度调节，自适应环境

　　数字城管指挥中心属于全天运行的重要机构，大屏幕显示系统不仅要在白天明亮的运行环境下提供高亮高清的显示效果，还应能在夜晚转换成更加柔和舒适的观看模式。

　　VW微间距屏独有的智能亮度调节技术，亮度可调0-1200cd/㎡，可根据周围明暗变化，自动调节亮度，确保在室内各种亮度环境下，画面仍然保持舒适柔和，长时间观看不疲劳。

　　逐点校正技术，保证整屏一致性

　　数字城管系统大屏幕处于24小时不间断运行状态，长时间运行后管芯之间的衰减差异会造成像素点之间的亮度及色度不一致，这就需要对每个像素点进行逐点校正。

　　VW微间距显示屏支持对亮度和色度的逐点校正功能，不仅能够保证您的产品在出厂的时候能够有很好的均匀性，还能在您的产品在运行2-3年后，在现场实现逐点校正，使得您的显示屏一直呈现完美的图像。

　　逐点亮度色度现场校正系统示意图

　　超静音设计

　　散热系统使任何一种大屏幕显示设备都必备的，但散热系统保障大屏幕稳定运行的同时，也产生了大量的噪音，这一直是让DLP拼接屏及液晶拼接屏工程师头疼不已的问题。VW系列LED显示单元箱体采用铸铝外壳实现被动散热方式，无需风扇、运行零噪音，同时解决了系统散热及噪音两大问题，让用户彻底告别噪音烦恼。

　　重量轻、省空间、易维护

　　VW微间距LED显示屏的厚度薄,后部维修空间小,可以嵌入墙体,节省房间的空间。可根据用户现场实际需要及用户要求，采用前维护方式，也可以采用标准后维护的方式。安装支架采用铝制型材，重量轻、利于散热、外形美观、安装方便;结构稳固、灵活;单元箱体拼接省空间，易维护。

　　LED屏幕很薄 投影屏幕占用空间巨大

　　信号无缝切换

　　在城市应急指挥演练及处置过程中，大屏幕上的显示内容需要随演练过程不断变化，在前后画面的切换间隙如果有短暂的黑场现象会非常影响显示效果。

　　ZHVCON系列图像拼接控制器信号切换极短，输入信号切换实时、无缝，无黑场现象。单个信号开窗操作瞬时执行，运行256个窗口模式开窗执行时间<0.5秒，保证了显示效果的连续性和稳定性。

　　人性化软件设计

　　支持跨平台应用;

　　支持远程控制、多用户控制和优先级控制、用户权限控制：

　　灵活、方便的信号窗口管理，丰富实用的显示模式设置：

　　支持强大的预案功能：

　　软件支持第三方控制，可与Crestron、AMX等中央控制系统无缝连接，即联即用。

　　大屏幕显示系统管理软件为纯绿色软件，无需数据库支持，不需安装数据库引擎，方便维护、备份等系统管理。

　　2.4经济性优势：

　　功耗低，使用成本低

　　LED显示屏采用绿色发光技术，光电转换效率高，节能环保。并采用高效率的PFC功能开关电源为LED供电，把整屏能耗降到最低。

　　VW微间距屏所采用的供电设计使散热通道更通畅，以超高转换率和低损耗的特性，为客户节省30%的能耗，低能耗意味着使用成本低，寿命及稳定性更高。

　　LED静音开关电源

　　后期维护成本低

　　与传统屏相比，VW微间距屏单点故障时无需更换面板，仅需对单个像素LED或单个模块进行维护，成本低、速度快;

　　与DLP拼接屏相比，VW微间距屏显示单元超薄设计，后部维修空间小于0.8m，可以嵌入现有的墙体，而不用改变建筑结构，经济便捷。

　　VW微间距屏功率低、温升低，长期使用时维护成本低，寿命长。

　　3 系统软硬件设备技术规格

　　3.1VW微间距LED显示屏技术规格

　　ZHVW-190微间距LED显示屏技术规格

　　3.2图像拼接控制器技术规格

　　图像拼接控制器技术规格

　　3.3大屏幕控制管理软件功能

　　功能概述

　　Voury卓华ZHVTOOL大屏幕显示系统管理软件的主要功能是为用户提供对显示拼接墙上的各类应用窗口的控制和管理，对显示屏、控制器的控制以及实现对矩阵等相关外围设备的控制与管理。提供友好而简便的人机操作界面，全中文界面，具备B/S构架，对显示墙的操控方便快捷，操作直观。

　　软件功能模块

　　系统服务模块的主要管理功能包括：

　　操作员平台模块的主要管理功能包括：