上海正偉無線信息顯示屏幕方案

1、無線LED概述
廣告信息和市政信息是居民日常生活的重要組成部分，不僅給我們提供大量需要的信息，而且美化我們的居住環境。如：商業廣告大屏幕、機場車站碼頭指示信息屏、市政信息屏幕、災害天氣預警屏幕等。
當前屏幕信息內容的更新是一個費時費力的工作，上海正偉無線LED系統采用目前最新的無線數字通信技術GPRS/CDMA網絡，來實現即時、隨時的LED屏幕內容更改，在辦公室鼠標輕點，實現全國范圍的廣告屏幕、信息屏幕統一、集中管理和信息發布，徹底改變目前信息發布的狀況。
無線LED信息發布系統，基于其無線、廣域、集中、即時、隨時的特點，可以用最快的速度，最低的成本，來對全國各地的大屏幕進行統一信息發布。可以實現全國廣告信息的投放，市政信息的傳達，以及公司內部、商業、事業單位內部各個分部的統一信息發布，如連鎖店在各個店的統一信息發布，商業銀行在各個網點的統一信息發布，列車汽車信息發布等。
這種信息發布方式，將完全改變傳統的信息發布模式，形成廣告宣傳第五媒體。
中國加入WTO、北京申奧成功，上海申博成功等，成為顯示屏產業發展的新契機。國內顯示屏市場保持持續增長，目前在國內市場上，國產LED顯示屏的市場占有率近95%。國際上LED顯示屏的市場容量預計以每年30%的速度在增長。
同時，交通的發展，國家推進智能交通，對交通的引導、對道路實時信息的發布，大量需要交通引導屏，路況信息屏，廣告站牌，電子站牌， 結合GPRS無線的優勢，GPRS信息發布系統可以廣泛應用于下列領域：
1) 交通管理領域；
對街道十字路口和高速公路的路口、危險路段進行信息發布，可以實現無布線免維護信息發布系統，整個系統低成本，一個中心對大量信息發布點進行管理，這在當前的信息發布系統中是非常難實現的。
2) 交車廣告管理；
對公交車的顯示屏進行信息發布，提供廣告服務。
3) 超市價格信息系統；
對超市的商品促銷信息和廣告信息在超市的各個位置進行發布。
4) 市政廣告；
對街道和公共場所進行信息發布。例如天氣預報的發布。
5) 其他所有原來使用紙張、人工更新等方式進行信息發布的地方。
2、無線LED系統組成
ZWINFO無線信息發布系統的實際系統拓撲結構如圖1所示：

ZWINFO遠程信息發布系統包括三個部分：中心控制計算機、無線通訊控制模塊和LED顯示屏。
遠程的LED屏幕與無線信息終端連接，信息終端通過TCP/IP連接與中心發布軟件通信。通過ZWINFO與配套的中心服務器軟件達成1（控制中心）對多（信息終端）的無線通信鏈路，通過該鏈路，發布軟件可以簡便的實現與多個LED屏幕的通信。
用戶的發布軟件與用戶的控制卡設備進行通信時，不需要了解和關心無線的鏈路建立與維護，只需要把無線鏈路當作一個數據通道直接進行數據收發。
ZWINFO遠程信息發布系統的中心管理軟件是與監控終端對接進行信息發布、終端控制、終端管理、信息管理的服務器軟件。
中心管理軟件運行在監控中心的計算機上，計算機可以通過多種方式連接到INTERNET上，信息發布終端通過INTERNET與該服務器建立TCP連接，或者，信息發布終端和中心計算機可以直接通過GSM SM進行通信，這時可以配置正偉數字的ZWMODEM—SM無線短信收發終端。
中心管理軟件主要完成對多個顯示屏的管理、控制功能，對顯示數據進行編輯儲存。同時，通過該軟件可以對所有的終端進行遠程控制和遠程數據采集。
中心管理軟件還完成信息的儲存和管理，終端的管理，信息定時更新等功能。可以對信息發布點設置定時發布。
在同一個中心軟件上，可以對多個終端進行信息發布和狀態控制。
中心軟件的界面如圖2所示：

圖2 遠程信息發布統軟件界面

3、系統特點
GPRS/CDMA通信技術，是目前世界上最先進的無線通信技術，全數字技術。傳輸速率快，保密性好，可靠性高。國內的GPRS/CDMA的無線網絡也是目前投資最大，維護投入最大，用戶最多，質量最好的無線網絡，速度最快，覆蓋最廣的無線網絡，任何專用的無線網絡無論從技術、投入、質量、維護、覆蓋方面都無法與之相比，都與其不是同一個檔次的網絡。
使用GPRS網絡，在投入、服務、質量、維護方面都是最好的選擇。
3.1 低成本的廣域網絡
● 無需昂貴的網絡投資，永遠在線，有傳輸才有費用；
● 發布距離廣，可跨省、跨市，距離不受天氣、溫度、時間的影響；
● 發布地點可以移動，可對移動物體連續發布；
3.2 千里之遙的信息發布
● 遠程的無地域、時間、空間限制的及時的無線信息發布；
● 可采用GPRS或者CDMA、GSM SM方式進行信息發布（可選）；
● 多種顯示方式可控制，顯示內容可儲存；
● 中心管理軟件文字信息自動保存功能；
● 中心管理軟件多終端監控、管理功能；
3.3 即插即用隨時隨地發布
● 交通管理領域，對高速公路的路口、危險路段進行交通信息發布，停車場空位信息發布；
● 公交車廣告管理，對公交車的顯示屏進行信息發布，提供廣告服務；
● 超市價格信息系統，對超市的商品促銷信息和廣告信息在超市的各個位置進行發布；
● 市政廣告，對街道和公共場所進行信息發布；
● 其他所有原來使用紙張、人工更新等方式進行信息發布的地方；
3.4 高品質大屏幕顯示
● 全室外長壽命LED大屏幕；
● ISO9001質量保證體系；
● 專業的設計和施工。
4 系統方案
本無線信息發布系統包括3部分，LED大屏幕，無線控制系統，中心軟件。設置如下：
● 20平米室外全彩屏幕3個；
● 7平米室外雙基色平米20個；
● 18平米室外雙基色平米1個；
● GPRS無線接收終端21個；
● 長距離無線傳輸設備3套。
● 中心管理軟件3套
4.1 LED顯示屏方案
4.1.1 室外全彩屏幕（20平米）
屏幕一：點間距16全彩

（1）像素燈參數
序號		項 目		參 數
1		像素燈間距		16mm
1		像素組成		2紅1純綠1藍
（2）發光管廠家：藍綠管采用美國CREE芯片 COTCO封裝
（3）屏體技術參數
1	屏體面積		5.12m(W)×4.096m(H)= 20.97m2
2	顯示密度		3906點/ M2
3	模塊尺寸		512mm×512 mm
4	單元模塊點數		32點×32點
5	顯示點數		320×256=81920點
6	像素組成		2R1PG1B
7	可視距離		10—250米
8	顯示灰度及顏色		紅、綠、藍各256級、16777216種色彩
9	平 整 度		任意相鄰像素間≤1mm；模塊拼接間隙<2mm； 整屏平整度<2mm
10	換 幀 頻 率		≥100（HZ）
11	刷 新 頻 率		≥480幀/秒
12	控制方式		與計算機監視器同步
13	顯示模式		32位真彩色800×600或1024×768
14	驅 動 方 式		恒流驅動
15	亮 度		≥6000cd/ m&sup2;
16	可視角		水平半值角120° 垂直半值角50°
17	像 素 失 控 率		整屏≤1/10000（呈離散分布）
18	通 訊 標 準		RS422或光纖傳輸
19	工作電壓		AC380V±15% 47～64HZ
20	功 耗		平均功耗500W/ m2 峰值功耗1000 W/ m2
21	重 量		<35kg/m&sup2;（不包括外框架）
22	壽 命		10萬小時
23	連續工作		48小時
24	平均無故障時間		10000小時
25	控制距離		≥100米(光纖傳輸≥1000米)/網絡控制不受限制
26	工作環境溫度		—20℃～+80℃
27	工作環境濕度		0%—95%RH
28	系統操作平臺		WINDOWS
29	抗風情況		10級風力
30	防護情況		防風沙、耐高溫、防靜電、防雨、防潮、防腐蝕、
31	防護等級		≥IP65

4.1.2 室外雙基色（7平米）

（1）像素燈參數
序號		項 目		參 數
1		像素燈間距		16mm
1		像素組成		2紅1純綠
（2）發光管廠家：綠管采用美國CREE芯片 COTCO封裝
（3）屏體技術參數
1	屏體面積		3.072 m(W)×2.048m(H)= 6.29m2
2	顯示密度		3906點/ M2
3	模塊尺寸		512mm×512 mm
4	單元模塊點數		32點×32點
5	顯示點數		192×128 = 24576點
6	像素組成		2R1PG
7	可視距離		10—200米
8	顯示灰度及顏色		紅、綠各256級、65536種色彩
9	平 整 度		任意相鄰像素間≤1mm；模塊拼接間隙<2mm； 整屏平整度<2mm
10	換 幀 頻 率		≥100（HZ）
11	刷 新 頻 率		≥480幀/秒
12	控制方式		與計算機監視器同步
13	顯示模式		32位真彩色800×600或1024×768
14	驅 動 方 式		恒流驅動
15	亮 度		≥4000cd/ m&sup2;
16	可視角		水平半值角120° 垂直半值角50°
17	像 素 失 控 率		整屏≤1/10000（呈離散分布）
18	通 訊 標 準		RS422或光纖傳輸
19	工作電壓		AC380V±15% 47～64HZ
20	功 耗		平均功耗400W/ m2 峰值功耗800 W/ m2
21	重 量		<35kg/m&sup2;（不包括外框架）
22	壽 命		10萬小時
23	連續工作		48小時
24	平均無故障時間		10000小時
25	控制距離		≥100米(光纖傳輸≥1000米)/網絡控制不受限制
26	工作環境溫度		—20℃～+80℃
27	工作環境濕度		0%—95%RH
28	系統操作平臺		WINDOWS
29	抗風情況		10級風力
30	防護情況		防風沙、耐高溫、防靜電、防雨、防潮、防腐蝕、
31	防護等級		≥IP65

4.1.3 室外雙基色（18平米）

（1）像素燈參數
序號		項 目		參 數
1		像素燈間距		16mm
1		像素組成		2紅1純綠
（2）發光管廠家：綠管采用美國CREE芯片 COTCO封裝
（3）屏體技術參數
1	屏體面積		5.632 m(W)×3.072m(H)= 17.3m2
2	顯示密度		3906點/ M2
3	模塊尺寸		512mm×512 mm
4	單元模塊點數		32點×32點
5	顯示點數		352×192 =67584點
6	像素組成		2R1PG
7	可視距離		10—200米
8	顯示灰度及顏色		紅、綠各256級、65536種色彩
9	平 整 度		任意相鄰像素間≤1mm；模塊拼接間隙<2mm； 整屏平整度<2mm
10	換 幀 頻 率		≥100（HZ）
11	刷 新 頻 率		≥480幀/秒
12	控制方式		與計算機監視器同步
13	顯示模式		32位真彩色800×600或1024×768
14	驅 動 方 式		恒流驅動
15	亮 度		≥4000cd/ m&sup2;
16	可視角		水平半值角120° 垂直半值角50°
17	像 素 失 控 率		整屏≤1/10000（呈離散分布）
18	通 訊 標 準		RS422或光纖傳輸
19	工作電壓		AC380V±15% 47～64HZ
20	功 耗		平均功耗400W/ m2 峰值功耗800 W/ m2
21	重 量		<35kg/m&sup2;（不包括外框架）
22	壽 命		10萬小時
23	連續工作		48小時
24	平均無故障時間		10000小時
25	控制距離		≥100米(光纖傳輸≥1000米)/網絡控制不受限制
26	工作環境溫度		—20℃～+80℃
27	工作環境濕度		0%—95%RH
28	系統操作平臺		WINDOWS
29	抗風情況		10級風力
30	防護情況		防風沙、耐高溫、防靜電、防雨、防潮、防腐蝕、
31	防護等級		≥IP65

4.2 GPRS無線信息終端
GPRS無線信息終端使用上海正偉數字技術有限公司高性能大數據傳輸終端。
工業級別進口模塊，GPRS或者CDMA全國范圍內廣域無線數據通信。穩定可靠，快速架設通信鏈路，立即實現全國范圍數據傳輸。
支持中心對多點通信和點對點通信。采用TCP/IP可靠傳輸方式。提供MODBUS、485等多種工業控制協議支持。
傳輸速率高，永遠在線，建設費用低，使用費用低。
設備參數（以GPRS為例）：
天線接口：50Ω/SMA陰頭
SIM卡： 3V/5V抽屜式卡座
接口電平：TTL、RS-232和RS-485電平
串行數據接口波特率：1200bps～115200bps,出廠默認設置為9600bps
IO接口 提供2個輸入，2個輸出帶光耦IO接口（可選）
通信標準：GSM900/DCS1800雙頻，符合ETSI GSM　phase 2/2+ 標準
GPRS:：GSM/GPRS Classe 10，編碼方案CS1-CS4，符合SMG31bits技術規范
發射功率：Class4（2W）/EGSM，Class1（1W）/DCS1800
待機電流：300mA（模塊），省電模式下50mA
輸入電壓：DC 5V/1.5A （提供220V電源適配器）
工作環境溫度：-20℃～+60℃ 相對濕度：5％～95％
通信方式：GPRS
連接器： 航空接插件或者標準串口
外觀尺寸：95×55×25（mm） （2－3種外殼及安裝方式可選）
產品重量 ：100克
優良的電源處理和嵌入式軟硬件設計，保證產品抗干擾能力和通信性能，工業場合24小時不斷電連續工作永不死機，連續工作數天連接不斷開，不重連；
可靠的TCP通信方式，未通過認證不處理數據，在底層丟棄無效數據，提高保密性，提高抗攻擊能力；
大數據量連續長時間傳輸不掉線，不重連。
支持中心遠程設置參數；
支持短信動態修改參數；
無線ISP技術遠程實時更新程序；
透明大部分與通信、鏈路相關的參數，采用實際案例長時間總結的最佳參數，普通用戶不用知道“心跳”，“保活” ，“重連”等概念；
支持“永遠在線”和“按需在線”，對不能關閉計算機，不能關閉軟件的常規說“不！”，多種智能重連策略，多種上線觸發方式，無線就像串口，隨用隨好；
支持MODBUS協議、支持MODBUS TCP協議，支持485協議，支持字節延時和塊組延時的FLASH存儲要求。
提供虛擬串口支持；
提供組態軟件支持。　
遠程信息發布系統主要設備：

4.3 長距離擴頻無線終端
美國karlnet電信級無線網橋，系統鏈路穩定，點對點有效傳輸距離為14公里。支持點對多點及中繼橋接功能，在有阻擋區域增加一個設備就能解決阻擋問題。
采用數字微波擴頻技術，抗干擾能力強，頻率利用率較高，相互不干擾。
采用公用的2.4G或5.8G頻段，無需營運許可證。穩定性好，不死機，使用嵌入式操作系統。 不受病毒侵襲，系統采用VXWORKS操作系統,安全可靠，WINDOWS系統的病毒無法入侵。
施工快捷方便、系統具有未來的可擴展性。

編號	名稱	規格	數量	用途
1	前端接收設備	2.4GKarlnet terabeam網橋	3	屏幕的無線接收
2	中心接收設備	2.4GKarlnet terabeam網橋	1	中心無線發射
3	全向天線	健博通	1	中心天線
4	定向天線	健博通	3	前端天線
5	進口跳線+轉接頭	1.5-2米／套	4	轉接
6	50歐姆避雷器	法國　西岱爾	4	避雷

4.4 中心計算機網絡配置
中心計算機網絡采用千兆交換機和百兆交換機配合的模式，使得性能和價格最優。
采用ADSL寬帶上網，并綁定固定IP地址，網絡速度快，IP獨立，管理維護容易，并具有較好的擴展性。
中心計算機網絡主要設備

5 系統成本
5.1 LED顯示屏報價表
5.1.1 20平米全彩屏幕報價

5.1.2 7平米雙基色屏幕報價

5.1.3 18平米雙基色屏幕報價

5.2 無線系統報價

5.3 中心計算機網絡報價

5.4 系統總報價

（動態像素LED分布圖）

6.1.2 顯示系統功能描述
6.1.2.1系統描述
本系統由軟件部分、顯示部分、系統控制部分、自動控制部分等組成。
本系統的軟件部分主要是將顯示屏上要顯示的信息通過一臺控制電腦按照客戶要求的方式進行編輯，然后通過信號線將編輯好的文件傳輸給播出機，按照預定方式進行播放。
音視頻控制系統由錄像機、影碟機、廣場廣播系統、閉路電視、衛星接收機及其他視頻設備組成，這些視頻設備通過多路音視頻控制臺根據用戶需要播放合適的視頻節目或將視頻節目經過字幕機編輯后進行播放。可根據客戶預先編排好播放順序播放各種視頻。
6.1.2.2 系統軟件組成
系統軟件主要由視頻控制、大屏導播、模擬時鐘、亮度控制，定時開關大屏倒記時倒播等組成。軟件功能見系統功能部分。
支撐環境
軟件兼容性強，可支持WIN9X、WinNT、WIN2K、WINXP操作系統。
6.1.2.3 系統功能
A、 視頻顯示功能：實現VGA與Video信號轉換；
B、 視頻播出功能：
多媒體控制以實現多種視頻信號源，如：電視、錄像機、VCD、DVD等的播放，并具備現場同步轉播及所需的所有軟硬件設備和通訊接口；具有文字編輯功能即文字的字體變化、大小變化、換屏方式以及定位，能顯示各種中、西文及阿拉伯數字、常用字符及圖案，能進行廣告、圖像的處理和顯示；

C、 具有系統同步控制技術，可實現屏顯內容與VGA顯示器一一對應；
D、 音頻系統可以達到現場聲像同步的要求，系統具有攝像接入口和輸出口，并具有視頻切換和編輯能力；
E、 電磁兼容方面，本系統為隔絕內部與外部電磁環境而設計的金屬箱體護罩，防止了外部環境電磁場引起電磁環境的變化，同時也起到了防止發射引起對外部環境的干擾，形成完整的屏蔽室，可以保證顯示屏的輻射場峰值低于1000MHZ，對屏內和屏外的電子設備影響極小 ， 電源端子干擾電壓的極限值小于36db，輻射干擾場強的極限值小于30db,達到GB/T13926.3-92和GB9254-88的要求。
F、 系統可通過光傳感器和計算機串口實現顯示屏亮度自動和手動控制，并具備完善的非線性校正，以補償人眼對亮度的非線形感光特性，保證全屏無噪點，動作畫面連續無拖影，能適應高速動態畫面的播放要求；
G、 系統可通過對紅、綠雙基色的亮度分別控制，實現不同環境條件下的色差修正，使顯示屏適應各種環境播放，保持最佳視距的不偏色視覺；
H、 通過第二次γ校正，調節紅、綠管的電流值，使紅、綠亮度在不同灰度的條件下，達到6：3的白平衡點，以實現動態白平衡調整，在10～100﹪的動態亮度下，色溫波動不大于±30K；
I、 通過控制柜自動控制系統，可實現顯示屏的自動開關屏，即電源自動控制；
J、 屏體由獨立的單元模塊組成，易于拆卸、維修及更換；
K、 通過計算機串口對多路音視頻控制臺的控制，可實現定時自動切換節目源，實現控制室無人值守；
L、 音頻系統保證最佳視距內各位置的聲像同步，配備了獨立的L/R立體聲雙聲道輸出播放系統，并具有可接入廣場原有播放系統的信號輸送設置。
M、 具有標準的網絡接口，可與內部信息網相聯，同時播出網絡信息，實現網絡控制；通過上網，訪問制造公司的網址，可以下載顯示屏最新控制軟件，方便實現軟件升級，并可以在網上實時解答用戶使用疑難。
6.1.3 系統硬件設計方案
通訊卡設計信號說明：
CLKIN：輸入的時鐘信號；
H_BLACK：輸入的行消隱信號；
V_SYNC：輸入的場同步信號。它們均來自LED專用顯卡；
DATA_ IN：由LED專用顯卡送來的紅綠藍數據信號；
DATA_C：由計算機總線送來的數據；
DECODE：由計算機總線送來的編碼信號；
PCLKOUT：輸出的時鐘信號；
H_BLACKOUT：輸出的行消隱信號；
V_SYNCOUT：輸出的均同步信號，可經過遠距離傳輸；
DATA_OUT：輸出的數據信號，可有效降低傳輸信號的頻率，保持遠距離傳輸；
通訊卡設計功能描述：

通訊卡原理框圖

數據編輯：完成顯示屏窗口尺寸的設置；
γ校正：由計算機設置的γ校正曲線，完成數據的非線性調整，在系統中為第一次γ校正；
亮度調整：由計算機設置，可對模塊不均勻性進行調整；
對比度增強：對顯示畫面進行數字處理，保證畫面有較高的清晰度；
降頻處理：降低系統的傳輸頻率，可使數據傳輸得更遠；
編碼控制：與DATA_C合起來使用，完成數據編輯、γ校正、亮度調整、對比度調整等功能的設置；
時序控制：產生本系統所使用的各種時序信號；
控制板設計原理：
控制卡設計信號說明：
PCLK：輸出時鐘信號；
H_Blank：輸入行同步消隱信號；
V_SYN：輸入場同步信號，這些信號均是由通訊卡送來。
Data—in：輸入的紅、綠、蘭數據。
Light—c：輸入的亮度控制信號，由外部送入。
Latch：輸出的數據鎖存信號。
Clkout：輸出數據同步時鐘，可用來作為驅動芯片的移位脈沖
Clrout：輸出的清零信號，可用來作為驅動芯片的使能控制。
Data—out：經過灰度編碼后的顯示屏輸出數據，可用來作為驅動芯片的數據輸出。
控制卡設計功能描述：
本控制板的主要控制芯片采用ALTERA公司的FLEX10K10系列器件，該系列芯片是一種嵌入式可編程邏輯器件，具有實現宏函數的嵌入式陣列，可實現高效存儲器和特殊的邏輯功能，有高達4096位的內部RAM，10000~250000個可用門，支持多電壓I/O接口，通過外部EPROM、集成控制器或JTAG接口實現電路可重構，時鐘鎖定和時鐘自舉功能有助于減小時鐘延

控制板原理框圖

遲/變形和對時鐘進行倍頻，并可實現高速、多輸入邏輯函數的專用級聯鏈。本系統中的控制板通過該芯片進行集中控制。
長線接收：完成遠距離的數據接收，有效消除干擾及共模噪聲，保證數據接收的正確性。
時序控制：產生系統所使用的各種時序信號
非線性調整：完成數據的非線性曲線調整，在系統中為2次γ校正。
灰度編碼：完成從1024級灰度中同屏抽取256級灰度，保證真正24位真彩效果。
亮度控制：接收外部送來的控制命令，調整顯示屏的亮度。
行列譯碼：選擇本控制板控制行列范圍。
驅動部分設計原理：
驅動部分設計原理框圖

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