某高速公路监控室拼接墙系统方案 ——某高速公路监控室拼接墙系统方案

　　系统设计概述

　　项目概述

　　某高速公司需要建设监控室拼接墙系统，决定采用DID拼接屏系统方案，根据DID拼接屏系统的建设目标、物理环境及技术要求，遵循技术先进性、高可靠性及耐用性、与其他系统之间的兼容性、可扩展性、经济适用性的设计原则，我们提供的项目建议书采用DID窄边单元拼接式大屏幕显示系统。

　　DID拼接屏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DID显示技术及设备、投影墙拼接技术、多屏图像处理技术、多路信号切换技术、网络技术等融合为一体，使整套系统成为一个具有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的大屏幕显示系统，与监控系统、指挥调度系统、网络通讯系统等子系统集成，形成一套功能完善、技术先进的信息显示及管理控制平台。通过DID大屏幕投影显示系统，能够实现对网络信息和计算机信息、监控视频图像等相关资讯进行实时显示、监控和智能化管理。

　　本方案提供的DID拼接屏显示系统将国际卓越的显示技术及设备、DID拼接技术、多屏图像处理技术、多路信号切换技术等应用集合为一体，使整套系统成为一个拥有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的大屏幕拼接显示系统。通过本拼接显示系统，能够对网络资源和相关资讯进行实时的演示、监控和智能化管理，使得演示、展览等工作更直观、更高效，同时体现了现代化的企业形象。

　　系统建设目标

　　建设完成后的大屏幕显示系统满足以下要求：

　　能够与用户各种应用平台进行集成;

　　可与监测系统、指挥调度系统，摄像监控系统、GIS系统等各类子系统进行联接集成;

　　可根据需要在大屏幕上任意切换显示监控系统上传的监控视频图像及计算机图文信息;

　　系统支持单屏、跨屏以及整屏显示模式，可实现多路信号窗口的缩放、移动、漫游等功能。

　　系统设计的优越性

　　DID LCD 产品简介：

　　LCD拼接显示屏(DID LCD)是三星公司2006年推出的独家技术产品。以单屏高分辨率(1366×768)、整屏(1366×M×768×N)的方式为客户提供了一个超高分辨率、超大显示面积的液晶显示屏。现在三星DID LCD屏主要尺寸有32″、40″、46″、52″、57″、70″、82″。 深圳市杰思创科技有限公司与三星DID结为战略联盟，利用三星DID 屏体，推出杰思创品牌的DID。

　　一、产品特点：

　　1、 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/㎡，而DID液晶屏的亮度可以达到700 cd/㎡以上。

　　2、 高对比度

　　DID 液晶屏具有1200：1，甚至达10000：1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。

　　3、 更好的彩色饱和度

　　目前普通CRT的彩色饱和度只有50%左右，而DID LCD可以达到80%-92%的高彩色饱和度，这得益于为DID产品专业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。

　　4、 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180° (横向和纵向)。

　　5、 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液晶屏为监控中心、展示中心设计，支持在7×24小时连续使用。

　　6、 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。

　　7、 超薄窄边设计

　　DID产品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。拼接专用的液晶屏，其优秀的窄边设计，使其单片的边缘甚至在1公分以下，这样小的边缘效果不会影响整个显示屏的整体显示效果。

　　8、 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那样需要不断刷新象素点。因此，LCD亮度均匀、画质高而且绝对无闪烁。

　　9、 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5-10万小时以上，这就确保了拼接显示屏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，并且确保显示屏的使用寿命不低于5万小时。

　　SCX系列拼接控制器采用最新图像处理及控制技术，拥有独有的硬件结构和完善的软件控制能力，实现多个物理输出组合成一个分辨率叠加的超高分辨率显示输出，达到目前业界最先进水平。

　　拼接控制器具有数字DVI输入/输出接口，并采用专业的DVI线缆进行连接，使整个图像处理、传输过程实现全数字化，实现高清晰度、色彩逼真的图像显示。

　　系统的可靠性

　　系统关键设备—SCX系列拼接控制器全部采用目前先进的高速图像处理芯片，把视频/VGA/DVI的信号数码化后分割为多个显示单元，并以1024×768等格式输出到DID /投影机上显示，图像处理过程完全硬件化，不需要电脑和启动软件等，操作非常简便

　　系统同时具有单元内置图象处理器和外接多屏图象拼接控制器，两套图象处理系统相对独立又相互补充备份，保证大屏幕显示系统在图象拼接处理器发生故障时也能正常显示，更增加了系统的可靠性。

　　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。

　　系统的扩展性

　　SCX系列显示单元采用先进的标准化、模块式结构设计，采用坚固的框架式结构，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重新组合即可。

　　同时，拼接控制器系统可方便地与用户的应用系统扩展集成，在增添显示单元数量时只要增加控制插卡即可，无须更换或淘汰现有控制器，无须对用户应用系统作任何改变。

　　本方案中大屏幕控制管理软件是专为多屏拼接控制而研发的、具有自主知识产权的软件，可提供所有底层函数供用户进行二次开发使用。并可根据用户使用需求提供技术支持，为用户提供与更多应用系统连接的控制功能扩展。

　　系统的高度集成性

　　SCX系列拼接控制系统全部由一套控制管理软件统一控制及管理，这套软件除了负责控制各种信号显示方式外，还可以控制RGB矩阵、视频矩阵等相关设备。

　　同时，SCX系列拼接控制系统控制管理软件可通过协议与监控系统、报警系统、集中控制系统等软件对接并协调工作，用户在同一个操作界面下就可以实现监控摄像机的远程控制、信号调用，报警信号输出，以及监控信号在投影屏幕和监视器上的切换显示，使多个系统达到高度集成、集中控制。

　　 系统技术方案

　　针对大屏幕显示项目的特点和技术规格要求，我们对系统功能需求、技术选型等做了较为详尽的分析，提供真正适用的大屏幕DID拼接显示系统设计方案。

　　拼接墙系统概况

　　系统组成

　　本方案是监控中心显示屏，特点是需要同时监控的视频信号多，但中央需要一副大一些的屏，显示电子地图或重点监视图像，所以拼接墙系统包括三个拼接墙体，A墙体，B墙体和C墙体。其中A、C墙体是3×3的画面间隙为22mm的46寸三星DID液晶屏显示单元组成，B墙体是3×3的画面间隙为7.3mm的46寸三星DID液晶屏显示单元组成。系统的其他组成部分是图像拼接控制器、AV视频矩阵、4合1高清画面分割器、拼接控制管理软件、接口设备、线缆等。系统框图如下：

　　系统主要设备及功能介绍

　　2.2.1 B墙体：超窄边DID液晶显示单元拼接墙体：

　　由9套46″ 超窄边DID液晶显示单元SU1464组成，组合方式为3×3 (行´列);

　　屏幕尺寸：1026mm(宽)×580mm(高);屏幕比例16： 9;

　　整屏显示面积：(1027mm×3)×(581mm×3)= 5.4 m² ;

　　显示单元为三星公司46′超窄边DID 型号为LTI460AA04的液晶屏;

　　单屏分辨率为1366×768;

　　整屏分辨率(1366×3)×(768×3)=4098 × 2304;

　　像素点距：0.7455mm×0.7455mm;

　　SU1464亮度为700 cd/㎡; (普通液晶屏的亮度一般只有300～400cd/㎡);

　　高对比度，DID 液晶屏具有3000：1的对比度，是一般背投的五倍以上;

　　响应时间：8ms;

　　宽视角，DID 液晶屏使用S-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170°以上(横向和纵向);

　　DID 液晶屏可以达到92%的高彩色饱和度，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;

　　DID液晶屏背光源的使用寿命平均可达5万小时以上;

　　输入接口：DVI ×2，VGA ×1，AV×2，YPBPR×1;

　　输出端子：DVI ×2，VGA ×3，AV ×3;

　　支持输入格式：1080I/P 50/60、720P 50/60、576I/P、480I/P、1600×1200、1440×900、1280×1024、1024×768 等;

　　显示色彩：24位色，16.7M真彩 ;

　　一致性：>99% ;

　　操作方式：RS232集中控制、红外遥控、远程控制;

　　系统控制方式：中英文语言切换、对比度、亮度、清晰度、色饱和度、色调、信号切换、信源浏览、色温调节、重显率切换、运行状态显示;

　　智能散热系统：智能温控风扇、风扇自检功能、节约能耗、减小噪音、降低整机温度，提高整机可靠性;

　　工作电压：110-240V 50Hz/60Hz;

　　工作适合温度：5 - 35℃;

　　工作适合湿度：20%-80% ;

　　单元耗电量： 小于300W ;

　　外壳材质：金属外壳，防静电、防磁场、防强电场干扰;所有元器件及包装辅料符合国际环保标准。

　　2.2.2 A 、C墙体：窄边DID液晶显示单元拼接墙体

　　由9×2套46′窄边液晶显示单元SU1463组成A/C墙体，组合方式各为3x3(行×列);

　　显示外型尺寸：1047mm×602mm×120mm(宽×高×厚);

　　显示区域尺寸：1048mm(宽)×601mm(高);

　　整屏显示面积：(1050mm×3)×(603mm×3)= 5.7 m² ;

　　显示单元为三星公司46′窄边DID 型号为LTI460HA03的液晶屏;

　　单屏分辨率为1920×1080;

　　整屏分辨率(1920×3)×(1080×3)=5760 ×3240;

　　SU1463亮度为700 cd/㎡;(普通液晶屏的亮度一般只有300～400cd/㎡);

　　高对比度，DID 液晶屏具有4000：1的对比度，是一般背投的五倍以上;

　　宽视角，DID 液晶屏使用S-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170°以上(横向和纵向);

　　响应时间：8ms;

　　DID 液晶屏可以达到92%的高彩色饱和度，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;

　　DID液晶屏背光源的使用寿命平均可达5万小时以上;

　　输入接口：DVI ×2，VGA ×1，AV ×2，YPBPR×1;

　　输出端子：DVI ×2，VGA ×3，AV ×3;

　　支持输入格式：1080I/P 50/60、720P 50/60、576I/P、480I/P、1600×1200、1440×900、1280×1024、1024×768 等;

　　操作方式：RS232集中控制、红外遥控、远程控制;

　　系统控制方式：中英文语言切换、对比度、亮度、清晰度、色饱和度、色调、信号切换、信源浏览、色温调节、重显率切换、运行状态显示;

　　智能散热系统：智能温控风扇、风扇自检功能、节约能耗、减小噪音、降低整机温度，提高整机可靠性;

　　显示色彩：24位色，16.7M真彩 ;

　　一致性：>99% ;

　　工作适合温度：5 - 35℃ ;

　　工作适合湿度：20%-80% ;

　　单元耗电量： 小于300W ;

　　工作电压：110-240V 50Hz/60Hz ;

　　外壳材质：金属外壳，防静电、防磁场、防强电场干扰;所有元器件及包装辅料符合国际环保标准。

　　2.2.3 图像拼接控制器及系统主要功能

　　图像拼接控制器选用自主研发的SCD10903-2。配置如下：

　　可以同时显示9路外部信号，配合4合1高清画面分割器，可以同时显示36路视频信号。这些信号可以是由摄像头/DVD/VCD等提供的实时视频画面，也可以是其他信源提供的VGA，DVI，HDMI，YPBPR等信号。这些信号任意一路可以单屏显示，也可以放大到整个B屏幕墙体显示，整个B屏幕墙画面刷新速率小于1秒。

　　可以另外增加3个子窗口。

　　1路RS-232或者网络控制接口，可以连接主控计算机实时控制。

　　配置独有的QuickInfo1.0字幕发布功能，能支持多种字体，多点位置，多种速度的随意播放，操作简单。

　　超高分辨率图片显示技术：在系统内部预先烧入一幅高清晰度背景图片，该图片采用像素叠加方式，实现无缩放点对点显示在拼接墙上。在显示超高分辨率图片的同时，可以叠加动画窗口显示，也可以叠加动画整屏显示。

　　通过配置的4合1高清画面分割器，能够实现画面的分割，同时保证每一路信号的有效分辨率都可以达到683×384，即可非常接近D1的图象显示效果;

　　系统采用多路视频分配器，将分配后的一组信源直接接入4和1高清画面分割器，并直达各墙体显示;将另一组信源接入视频矩阵后，可在B屏体实现任一信源的整屏显示、多窗口显示、字幕显示等功能。

　　系统留有充分余量，当用户日后系统升级时，只需添加相应的模块，将软件进行升级即可，满足今后扩展的需要。

　　拼接墙体示意图

　　高速公路监控系统软件

　　根据本项目高速的实际需求，设计一套高速公路监控系统软件，最大限度的减轻系统维护人员的工作量并实现高速路的全面有效的监控管理。

　　高速公路监控系统是为高速路监控管理而设计，实现对已知高速路各种设备的状态可视化管理，能达到动态实时了解设备状态.系统的可扩展性设计也为系统和其他子系统对接提供了很好的前提条件。

　　该系统主要有以下功能：

　　地图编辑功能：地图编辑功能采用了地图矢量数据+设备文件数据的混合模式，在提供的实际地图图层背景的基础上，实现了对高速路上各种设备信息的可视化管理。具体包括保存、还原、地图图层加载，设备信息导出，设备信息修改，创建设备信息，删除设备信息，地图浏览一般辅助工具(放大，缩小，平移)等;

　　地图板管理：在地图编辑好各功能的基础上，通过此功能，可以对地图进行播放，地图上的设备信息会按设定的刷新频率进行信息刷新，以供管理者了解最新的信息状况，涉及的刷新信息包括：天气预报欢迎词道路状况站点流量车辆检测器电子板信息实时监控图像等;

　　视频管理：本功能包括了数字矩阵和模拟矩阵的管理;

　　视频拼接管理：通过该功能可以调出大屏拼接管理系统，从而对大屏的各种参数进行设置管理并实时更新到大屏显示上;

　　系统维护：在此模组里面，包括了通讯参数设置，信息刷新频率设置，流媒体服务器参数，视频矩阵参数，欢迎词编辑等功能;

　　系统设置：包括了对用户的管理以及对登录者密码的设置功能。

　　系统特点

　　采用当今流行的DID技术显示系统，整套系统工作稳定，可以为用户提供7×24小时的连续工作模式;

　　各个显示单元的亮度、对比度、色彩具有良好的一致性。多屏拼接显示时拼接墙整体亮度均匀性大于95%，整屏显示图像时单元与单元之间无明显的色彩、亮度差异;

　　整个拼接墙具有高分辨率、高亮度、高对比度，色彩还原真实，图像失真小，色彩亮度均匀度高，显示清晰，整屏图像均匀性好的特点。亮度可调节，对比度调节范围宽。输入的视频、计算机信号的显示均达到实时显示，画面无延时，无抖动;

　　拼接墙采用无缝拼接技术，物理拼接缝隙小于7.3mm，并且屏与屏之间的拼缝横平竖直，以确保大屏幕图像的精确显示和完美效果;

　　显示单元具有内置图像处理器，单屏的所有输入接口的信号(VGA信号和视频信号以及DVI信号)通过显示单元的内置拼接处理模块均可直接拼接显示，可无需额外的图像控制系统，并具有多级灰度调节能力;

　　图像控制系统为插卡式设计，具有良好的扩展性，可以根据用户的需求在后期进行系统扩充，满足用户今后发展的需求;

　　支持各种视频信号、计算机信号的实时显示(直通和全屏显示)，包括数字/模拟的全制式标准Video(如DVD、录像机、摄像机等)视频信号、模拟RGB信号、单屏分辨率VGA、SVGA、XGA、SXGA(1280×1024)、UXGA计算机图形、DVI(DVI-D)数字信号，支持1920×1080分辨率的HDTV，可显示1080P、720P的高清Video，可以直接输入播放HDTV、EVD、HD-DVD、高清硬盘录像机等各种高清Video信号等;所有图像都完全数字化处理，没有噪音、延时、丢帧现象。

　　整个显示系统信号处理能力：

　　图形拼接控制器支持9路标准VIDEO信号输入(PAL、NTSC、SECAM制式)，视频的处理使用了独立的硬件视频处理通道。支持4路视频信号以窗口形式在大屏幕上同时实时显示，没有任何丢帧现象;显示单元也可以直通多路视频信号，并直接通过内置拼接处理模块处理方式在大屏幕上拼接显示;

　　显示系统通过图形拼接控制器及直通方式具有4路VGA输入接口，可同时实时显示4路RGB信号，这4路RGB信号可以任意跨屏缩放、漫游;

　　系统使用标准的控制信号输入输出，具有1路RS-232控制口，由主控计算机系统通过RS232统一控制。

　　拼接墙上的各种信号窗口(计算机VGA信号窗口、视频信号窗口)可混合叠加显示，并且可任意位置、任意大小、任意缩放和移动;

　　系统对视频信号、VGA信号的信号源具有相同的拼接能力，达到无缝拼接，并且拼接的图形比例正确。具有在分屏显示时多个窗口联动功能。支持多屏图像拼接，画面可单屏显示，也可分屏、跨屏任意缩放显示，或整屏显示，画面稳定无闪烁。用户可灵活开启窗口，定义尺寸，画面能够自由缩放、移动、漫游、叠加，不受物理拼缝的限制。采用软件控制窗口的拼接与分割;

　　整套拼接墙系统由一套控制软件操作控制，操作人员能够通过拼接墙控制软件设置拼接墙系统的所有参数，实现对信息显示、信号切换等操作。并且可以通过控制软件对整个大屏显示信号的窗口大小、位置进行各种安排和设置组合，并且将显示结果存储为多个预设场景，可以随时以多种方式(手动或自动)调用预设场景。操作人员在日常工作中只需调用预设场景，拼接墙将按照预先的安排自行工作，操作人员不需要进行额外的操作，这样就大大减少了操作程序，使操作更加简单、方便;

　　控制软件对各类调试与控制均采用菜单形式，界面友好，灵活方便;

　　通过控制软件实现拼接墙整体/单屏的对比度、亮度、灰度、色彩等参数的统一调节;

　　组合屏体采用一体化设计，布局合理、整洁美观;

　　Quickview软件为本公司自主研发的产品，可以向用户提供所有的底层函数、控制指令集等相关资料，我公司也可以根据用户的需求，协助用户对软件进行二次开发;

　　通过RS232口，控制27台4合一高清画面分割器，每台可以显示4合一高清画面画面，也可显示其中一副画面;

　　通过RS232口，控制信号矩阵，任意调度信号;

　　通过RS232口，控制27台显示屏，任意控制显示屏。

　　系统对环境的要求

　　场地要求

　　（1）设备安装现场要求：

　　装修基本完成，现场清洁无杂物，地面要求保持干燥。

　　（2）机房温湿度要求：

　　温度：17℃—27℃

　　湿度：45%—80%

　　（3）场地环境要求：

　　机房的间隔及门应具有良好的密闭性。控制机房的空气含尘浓度所在静态条件下测试，每升空气中大于等于0.5微毫米的尘粒，应小于18000粒。

　　保证地面的平整度，铺设防静电地板。

　　保证拼接墙安装位置地面承重能力不小于300Kg/m2 。

　　主机房内静态噪音应小于68db。

　　主机房内无线电干扰场强。在频率为0.15-1000MHz时，不大于126db。

　　主机房内磁场干扰场强不应大于800A/M。

　　（4）维护检修空间：

　　拼接墙后需留有大约0.6米的维护检修空间。

　　照明要求

　　为了得到最佳品质的显示影像，尽量避免光线直接照射在拼接墙上，因此建议室内使用遮光窗帘，颜色选不反光冷色为佳。

　　信号源要求

　　建议用户在整套系统安装调试前把各类、视频信号以及独立VGA信号备好，并把这部分信号源布置在距拼接墙最近的工作台或主机房内，方便安装调试人员操作，用户需指定专门的一台计算机作为控制PC用于调试和日常的操作使用。

　　供电要求

　　机房内所有配电线路的电线、电缆应有金属线槽或线管保护，并做良好接地;

　　每个电源接线口的最大电流值不应小于10A。

　　普通维修插座及照明用电线路应设有漏电保护开关。

　　机房内所有的电气材料均应由消防部门认可的生产证书，所有电线电缆均应为阻燃或难燃电缆。

　　空调要求

　　主机房宜使用恒温、恒湿下送风型空调机，主机房内尽量保持正压，防止外部灰尘进入，保持机房的洁净度。

　　接地要求

　　大楼无设备专用接地时应安装专用接地系统。

　　计算机专用电源采用独立接地，不得与防雷接地共用接地体。按标准要计算机专用电源电阻不大于2欧姆。其他接地分为交流工作地、安全保护地、防雷接地体，应小于4 欧姆。如接地采用综合接地系统，接地电阻按计算机专用接地电阻要求，接地电阻不大于2 欧姆。

　　消防要求

　　机房内应配备消防检测(温感、烟感)装置，并备有气体灭火装置。该项工程应由有消防设计施工资质证书的施工单位来执行。