会议室大屏显示系统建设需求分析

李立华

摘  要：会议室大屏显示系统是大型企事业单位不可或缺的硬件条件之一，主要用于信息系统、视频系统、数据支撑系统等集中显示，我们就建设这一系统的需求和必要参数进行归纳，希望在工程设计和施工规范上对建设者有所帮助。

关键词：无缝拼接;叠加游移;视角分割感;冗余备份;全方位视角;维护成本

中图分类号： TU855          文献标志码：A

显示大屏主要用于信息系统、视频系统、数据支撑系统等计算机、网络、视频信号集中显示，需要充分利用大屏的高分辨率、高对比度、无缝拼接等特点达到指挥、调度、决策及信息反馈的目的。随着视频信息高清化需求的进一步提高，对画面的清晰度和流畅度也有更高的显示需求。当前，新建大屏应满足画面任意分割叠加、随意游移等效果。配合控制设备应达到一键控制、操控便捷和既投既显的标准，在后期维护上应达到免维护周期长、再投入成本低等要求。

1 建设需求分析

1.1 画面拼接灵活无缝、显示还原度好

灵活的画面拼接能最大程度地提高大屏的利用率，充分显示利于指挥员决策的画面信息。特别是用在地图路线和文字显示的情况下，不能出现错位、显示不全、信息错读、拼缝分界线造成的视角分割感等情况。大屏图像显示效果要高清晰度，高亮度，高还原度，并且拥有灵活的色温调整功能，符合多种应用场景，播放的人物和影像做到色彩红润饱满、画面无闪烁等。同时各显示区可独立管理，如对所在区域进行开关机、调用显示信号等。屏显模式可实现常用的整屏显示、111模式显示、414模式显示和多路视频信号的同步等分显示。

1.2 长时间低功耗稳定运行，具备冗余备份功能

显示系统是实时掌握部队行动、及时作出指挥决策的重要保障，系统不间断运行是基本要求，必须具备7×24 h不间断运行的能力。经过长时间运行，不能出现黑屏、无画面等突发情况。拼接信号在传递或内部处理过程中，涉及长距离传输、多次转接、外部电源浪涌、雷电和静电等因素，容易引起意外情况，造成信号传递的中断，所以在系统运行时必须做到信号传输和电源的双冗余备份，以此来保障系统的稳定运行[1]。

1.3 全方位视角，观看舒适度有保障

由于大屏显示系统建立在较大的空间内，既要满足前排指挥人员的视角，又要满足后排人员不同距离、不同角度的观看要求，保证各个角度亮度、色彩表现一致。另外，由于现场指挥人员需要长时间观看大屏，应充分考虑眼睛的舒适度和辐射安全等因素，产品应具备亮度可调节、辐射最小等特性，适应不同的应用场景。

1.4 使用寿命长，后期维护成本低

由于大屏系统建设成本和使用频率高的特点，应充分考虑建设投入成本和使用寿命、后期维护成本的权重因素，大屏系统应该采用模块化、前维护设计等结构，具备良好的低功耗、低散热和内部防尘防静电堆积等性能，以达到设备使用时间更长，维护成本低投入的目的。

1.5 接入接出信号兼容性好，操控便捷高效

显示系统应具备良好的输入输出兼容能力，能够显示Windows、UNIX、SUN Solaris和 Linux等主流操作系统的计算机图像信号，支持Full HD、HD、高清、超清、720 P、1080 P、4 K等信号显示，整屏和单屏的比例为黄金比例16∶9，并保证画面无压缩、不失真。

通过串口（或网络）实现屏幕控制，兼容各类型控制设备，利用有线或无线网络通过控制电脑或手持无线设备向系统发送控制指令，实现LED大屏幕的单屏、局部整屏、漫游、跨屏，全屏、开关机、矩阵切换等功能。控制核心采用嵌入式设备，有效规避常见的Windows操作系统病毒以及系统崩溃引起的不可控问题。

2 市场主流建设方案对比

目前，拼接大屏市场上主要采用的有3种技术，即LED小间距拼接屏，DLP背光反射屏、液晶（LCD）拼接屏，以下是其参数对比，见表1。

表1 主流屏幕参数对比

名称 亮度 对比度 寿命（h） 拼缝 分辨率 观看

距离 维护

成本

LED小间距

拼接屏 很高 高 ≥10 000 无 4 K以上 较远 低

DLP背光

反射屏 低 1300∶1 ≥6 000 ≥0.2 mm 4 K 远 高

液晶

（LCD）

拼接屏 较高 5000∶1 ≥8 000 ≥0.8 mm 1 920×1 280 近 较低

DLP背光反射屏接屏显示光线柔和，可以很好地避免视力疲劳，即使长时间观看也不会导致眼睛苦涩难受。缺点是光的亮度经过二次反射后强度有所降低，画面显示色彩不够鲜艳，色彩还原度不好。另外，这种技术并不能完全实现无缝拼接，它的屏体一般采用树脂材料屏，蒙灰效果和拼接分割线不能完全消除。DLP光源使用寿命一般在60 000 h左右，且树脂屏体受长时间使用和温湿度的影响，拼接缝处易凹凸不平、变形走位，后期维护还需要更高的资金投入，多用于影院等场所。

液晶（LCD）拼接屏是利用制造工艺尽可能地缩小每一屏体的边框，将多个小屏按照显示比例拼接而成。这种显示液晶小间距拼接屏使用寿命长、可视角度广、画面亮丽、维护成本低，但是整屏分割线明显，一般用于显示还原度和视觉效果要求较低的场所，如安防监控室、展厅等。

LED小间距无缝拼接屏运用非常广泛，常见的有门头广告、公共场所宣传窗等。它的特点是无论采取怎样的显示比例都不会产生拼缝，节能性更好、显示效果更佳。目前，市场上主流的小间距技術是1.2 mm和1.5 mm 2种规格，如果预算充足，可以采用规格为0.8 mm的间距技术。这类拼接屏在高清视频支持方面更有优势，能保证显示画面的还原度和一致性，颜色更为鲜艳饱满，完全消除了拼接缝隙，而且具有维护方便，故障点模块可更小范围更换的特性，后期维护成本较低，使用寿命可达到100 000 h以上。但是缺点是由于LED光源强度高，长时间观看容易造成视力疲劳，且需要较远的观看距离，这就决定它更适合较大的会议室。

3 LED小间距屏工程技术参数要求

目前市场上的LED小间距是使用寿命最长、使用场景最为广泛的显示技术，也是未来显示屏幕发展的主流方向。以400 m2的会议室新建LED小间距屏幕，最近观看距离为15 m为例，使用室内全彩P1.5规格的显示拼接大屏可满足建设需求，也可采用成本更高的1.2 mm规格，以此来获得更好的视觉体验。

3.1 屏体技术参数

物理屏体方面，预计建造面积约30 m2，屏体后方预留100 cm检修通道，并使用箱体包围结构，左右两侧预留通风口，箱体顶端不封闭，便于散热。整屏拼接技术需通过限制电器设备使用有害成分标准（RoHS）、低电压安全标准认证（CE-LVD）、电工产品合格测试（CB）。像素间距<1.6 mm，LED灯源寿命>100 000 h，LED封装方式采用SMD黑灯金线封装，水平垂直视角>170°，白平衡屏幕亮度>600（cd/ m2），对比度>8000∶1，换帧频率>60 Hz。显示单元设计采用一体式后盖，可防止1 mm以内的金属丝直接进入，整机防护防尘达到IP6X等级，防水达到IPX3等级，显示单元间拼缝<0.1 mm，整屏平整度<0.1 mm。

色彩显示方面，采用主流16∶9黄金比例，LED显示具备鬼影消除、低灰偏色补偿、去除坏点、低灰均匀性设置调节功能。具备自动Gamma校正技术，通过构造非线性校正曲线和色坐标变换系数矩阵改善了显示效果。色彩还原性、色温调节范围、亮度均匀性、色度均匀性、刷新率和换帧频率等，均符合广电级标准。

维护保养方面，显示模组与电源和控制卡维护位置需要分离，显示模组前端维护，电源和系统控制卡后方维护，避免维护交叉，导致显示单元损坏。在模组固定上要求模组与箱体磁吸固定点至少6个，以提供可靠的稳固支撑点。模组维护更换支持热插拔，信号接收卡支持带电维护和热插拔。箱体结构应为全金属自然散热结构，具备吸音散热孔，表面可进行美化装饰。显示单元后盖应为一次性整体压铸成型铝制材料，采用无风扇、无孔、防尘设计。

安全防护方面，显示屏应具备防潮、防尘、防腐蚀、防虫、防燃烧和防静电等功能，并具有过流、短路、过压、欠压保护和抗雷击保护，具备一定的抗震抗风的能力。

工作稳定性方面，设备在正常工作条件下，连续工作7×24 h，不应出现电、机械故障。最大亮度白色连续工作2 h，表面温升<20 ℃（温升20 K）。

3.2 信号控制处理系统具体参数

设备控制管理支持WEB网页操作，可与第三方设备通过通信协议进行控制。支持滚动字幕和信号预监功能，支持主控板卡和电源冗余备份技术，显示单元和控制板卡支持热插拔。硬件特性上支持DVI或HDMI高清信号输入，输入板卡支持接口DVI、HDMI、VGA、SDI等，输出板卡支持接口DVI、HDMI。可对输入信号源重命名，便于因地制宜地做好本地信号管理。在显示运用场景管理方面，支持开窗预编辑，可对场景编辑结果进行保存与调用。

3.3 配电系统具体参数

配电箱具备过压、过流、欠压、缺相、短路、断路保护与报警功能。具备分步延时起动和分步延时断电的功能，通电源管理控制盒可以对配电箱进行远程控制。为了保证兼容性，电源控制软件和 LED 显示屏应为同一品牌，并提供 3C 认证。主电源线采用10 mm2BV线供电，显示单元可采用4 mm2BV线供电，系统应具有良好的接地保护，防止静电对屏体的损害。当电源系统发生严重错误时能自动关闭大屏、报警，保证系统运行时的安全性和可靠性。系统总功耗小于15 kW，达到节能环保至目的[2]。

4 控制软件具体参数

控制軟件需通过基于GB/T 25000.51—2010《软件工程。软件产品质量要求和细则》，确保软件运行的稳定性。可实现LED显示屏参数管理、信号输入管理及LED配电箱管理等功能。支持任意场景的读取和保存功能，支持场景分组功能。支持信号是否在线显示，便于区分和检修。具备随时或定时软开关机功能，满足任意时间点显示屏开启和关闭的功能要求。支持接入信号的实时画面预览，预览画面无卡顿变形，便于操作人员区分信号来源，避免投送操作失误。

综上所述，在会议室新建屏幕的方案选择时，应根据具体的运用场景和经费预算来决定，避免由于考察工作不到位而导致达不到使用要求，给后续工作带来不便。我们在选择LED小间距显示屏时，也需要充分考虑具体技术标准和观看舒适性，为单位用屏提供最佳的解决方案。

参考文献

[1]许林波.我国基层公安工作信息化建设的探索与思考——以J省为观察对象[J].政法学刊，2017，34（1）：105-112.

[2]徐希源，曹俊喜，渠晓峰.电力应急指挥中心基础支撑系统的智能化建设[J].电气应用，2013，32（S1）：269-271.