上海正伟无线信息显示屏幕方案

1、无线LED概述
广告信息和市政信息是居民日常生活的重要组成部分，不仅给我们提供大量需要的信息，而且美化我们的居住环境。如：商业广告大屏幕、机场车站码头指示信息屏、市政信息屏幕、灾害天气预警屏幕等。
当前屏幕信息内容的更新是一个费时费力的工作，上海正伟无线LED系统采用目前最新的无线数字通信技术GPRS/CDMA网络，来实现即时、随时的LED屏幕内容更改，在办公室鼠标轻点，实现全国范围的广告屏幕、信息屏幕统一、集中管理和信息发布，彻底改变目前信息发布的状况。
无线LED信息发布系统，基于其无线、广域、集中、即时、随时的特点，可以用最快的速度，最低的成本，来对全国各地的大屏幕进行统一信息发布。可以实现全国广告信息的投放，市政信息的传达，以及公司内部、商业、事业单位内部各个分部的统一信息发布，如连锁店在各个店的统一信息发布，商业银行在各个网点的统一信息发布，列车汽车信息发布等。
这种信息发布方式，将完全改变传统的信息发布模式，形成广告宣传第五媒体。
中国加入WTO、北京申奥成功，上海申博成功等，成为显示屏产业发展的新契机。国内显示屏市场保持持续增长，目前在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近95%。国际上LED显示屏的市场容量预计以每年30%的速度在增长。
同时，交通的发展，国家推进智能交通，对交通的引导、对道路实时信息的发布，大量需要交通引导屏，路况信息屏，广告站牌，电子站牌， 结合GPRS无线的优势，GPRS信息发布系统可以广泛应用于下列领域：
1) 交通管理领域；
对街道十字路口和高速公路的路口、危险路段进行信息发布，可以实现无布线免维护信息发布系统，整个系统低成本，一个中心对大量信息发布点进行管理，这在当前的信息发布系统中是非常难实现的。
2) 交车广告管理；
对公交车的显示屏进行信息发布，提供广告服务。
3) 超市价格信息系统；
对超市的商品促销信息和广告信息在超市的各个位置进行发布。
4) 市政广告；
对街道和公共场所进行信息发布。例如天气预报的发布。
5) 其他所有原来使用纸张、人工更新等方式进行信息发布的地方。
2、无线LED系统组成
ZWINFO无线信息发布系统的实际系统拓扑结构如图1所示：

ZWINFO远程信息发布系统包括三个部分：中心控制计算机、无线通讯控制模块和LED显示屏。
远程的LED屏幕与无线信息终端连接，信息终端通过TCP/IP连接与中心发布软件通信。通过ZWINFO与配套的中心服务器软件达成1（控制中心）对多（信息终端）的无线通信链路，通过该链路，发布软件可以简便的实现与多个LED屏幕的通信。
用户的发布软件与用户的控制卡设备进行通信时，不需要了解和关心无线的链路建立与维护，只需要把无线链路当作一个数据通道直接进行数据收发。
ZWINFO远程信息发布系统的中心管理软件是与监控终端对接进行信息发布、终端控制、终端管理、信息管理的服务器软件。
中心管理软件运行在监控中心的计算机上，计算机可以通过多种方式连接到INTERNET上，信息发布终端通过INTERNET与该服务器建立TCP连接，或者，信息发布终端和中心计算机可以直接通过GSM SM进行通信，这时可以配置正伟数字的ZWMODEM—SM无线短信收发终端。
中心管理软件主要完成对多个显示屏的管理、控制功能，对显示数据进行编辑储存。同时，通过该软件可以对所有的终端进行远程控制和远程数据采集。
中心管理软件还完成信息的储存和管理，终端的管理，信息定时更新等功能。可以对信息发布点设置定时发布。
在同一个中心软件上，可以对多个终端进行信息发布和状态控制。
中心软件的界面如图2所示：

图2 远程信息发布统软件界面

3、系统特点
GPRS/CDMA通信技术，是目前世界上最先进的无线通信技术，全数字技术。传输速率快，保密性好，可靠性高。国内的GPRS/CDMA的无线网络也是目前投资最大，维护投入最大，用户最多，质量最好的无线网络，速度最快，覆盖最广的无线网络，任何专用的无线网络无论从技术、投入、质量、维护、覆盖方面都无法与之相比，都与其不是同一个档次的网络。
使用GPRS网络，在投入、服务、质量、维护方面都是最好的选择。
3.1 低成本的广域网络
● 无需昂贵的网络投资，永远在线，有传输才有费用；
● 发布距离广，可跨省、跨市，距离不受天气、温度、时间的影响；
● 发布地点可以移动，可对移动物体连续发布；
3.2 千里之遥的信息发布
● 远程的无地域、时间、空间限制的及时的无线信息发布；
● 可采用GPRS或者CDMA、GSM SM方式进行信息发布（可选）；
● 多种显示方式可控制，显示内容可储存；
● 中心管理软件文字信息自动保存功能；
● 中心管理软件多终端监控、管理功能；
3.3 即插即用随时随地发布
● 交通管理领域，对高速公路的路口、危险路段进行交通信息发布，停车场空位信息发布；
● 公交车广告管理，对公交车的显示屏进行信息发布，提供广告服务；
● 超市价格信息系统，对超市的商品促销信息和广告信息在超市的各个位置进行发布；
● 市政广告，对街道和公共场所进行信息发布；
● 其他所有原来使用纸张、人工更新等方式进行信息发布的地方；
3.4 高品质大屏幕显示
● 全室外长寿命LED大屏幕；
● ISO9001质量保证体系；
● 专业的设计和施工。
4 系统方案
本无线信息发布系统包括3部分，LED大屏幕，无线控制系统，中心软件。设置如下：
● 20平米室外全彩屏幕3个；
● 7平米室外双基色平米20个；
● 18平米室外双基色平米1个；
● GPRS无线接收终端21个；
● 长距离无线传输设备3套。
● 中心管理软件3套
4.1 LED显示屏方案
4.1.1 室外全彩屏幕（20平米）
屏幕一：点间距16全彩

（1）像素灯参数
序号		项 目		参 数
1		像素灯间距		16mm
1		像素组成		2红1纯绿1蓝
（2）发光管厂家：蓝绿管采用美国CREE芯片 COTCO封装
（3）屏体技术参数
1	屏体面积		5.12m(W)×4.096m(H)= 20.97m2
2	显示密度		3906点/ M2
3	模块尺寸		512mm×512 mm
4	单元模块点数		32点×32点
5	显示点数		320×256=81920点
6	像素组成		2R1PG1B
7	可视距离		10—250米
8	显示灰度及颜色		红、绿、蓝各256级、16777216种色彩
9	平 整 度		任意相邻像素间≤1mm；模块拼接间隙<2mm； 整屏平整度<2mm
10	换 帧 频 率		≥100（HZ）
11	刷 新 频 率		≥480帧/秒
12	控制方式		与计算机监视器同步
13	显示模式		32位真彩色800×600或1024×768
14	驱 动 方 式		恒流驱动
15	亮 度		≥6000cd/ m&sup2;
16	可视角		水平半值角120° 垂直半值角50°
17	像 素 失 控 率		整屏≤1/10000（呈离散分布）
18	通 讯 标 准		RS422或光纤传输
19	工作电压		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	寿 命		10万小时
23	连续工作		48小时
24	平均无故障时间		10000小时
25	控制距离		≥100米(光纤传输≥1000米)/网络控制不受限制
26	工作环境温度		—20℃～+80℃
27	工作环境湿度		0%—95%RH
28	系统操作平台		WINDOWS
29	抗风情况		10级风力
30	防护情况		防风沙、耐高温、防静电、防雨、防潮、防腐蚀、
31	防护等级		≥IP65

4.1.2 室外双基色（7平米）

（1）像素灯参数
序号		项 目		参 数
1		像素灯间距		16mm
1		像素组成		2红1纯绿
（2）发光管厂家：绿管采用美国CREE芯片 COTCO封装
（3）屏体技术参数
1	屏体面积		3.072 m(W)×2.048m(H)= 6.29m2
2	显示密度		3906点/ M2
3	模块尺寸		512mm×512 mm
4	单元模块点数		32点×32点
5	显示点数		192×128 = 24576点
6	像素组成		2R1PG
7	可视距离		10—200米
8	显示灰度及颜色		红、绿各256级、65536种色彩
9	平 整 度		任意相邻像素间≤1mm；模块拼接间隙<2mm； 整屏平整度<2mm
10	换 帧 频 率		≥100（HZ）
11	刷 新 频 率		≥480帧/秒
12	控制方式		与计算机监视器同步
13	显示模式		32位真彩色800×600或1024×768
14	驱 动 方 式		恒流驱动
15	亮 度		≥4000cd/ m&sup2;
16	可视角		水平半值角120° 垂直半值角50°
17	像 素 失 控 率		整屏≤1/10000（呈离散分布）
18	通 讯 标 准		RS422或光纤传输
19	工作电压		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	寿 命		10万小时
23	连续工作		48小时
24	平均无故障时间		10000小时
25	控制距离		≥100米(光纤传输≥1000米)/网络控制不受限制
26	工作环境温度		—20℃～+80℃
27	工作环境湿度		0%—95%RH
28	系统操作平台		WINDOWS
29	抗风情况		10级风力
30	防护情况		防风沙、耐高温、防静电、防雨、防潮、防腐蚀、
31	防护等级		≥IP65

4.1.3 室外双基色（18平米）

（1）像素灯参数
序号		项 目		参 数
1		像素灯间距		16mm
1		像素组成		2红1纯绿
（2）发光管厂家：绿管采用美国CREE芯片 COTCO封装
（3）屏体技术参数
1	屏体面积		5.632 m(W)×3.072m(H)= 17.3m2
2	显示密度		3906点/ M2
3	模块尺寸		512mm×512 mm
4	单元模块点数		32点×32点
5	显示点数		352×192 =67584点
6	像素组成		2R1PG
7	可视距离		10—200米
8	显示灰度及颜色		红、绿各256级、65536种色彩
9	平 整 度		任意相邻像素间≤1mm；模块拼接间隙<2mm； 整屏平整度<2mm
10	换 帧 频 率		≥100（HZ）
11	刷 新 频 率		≥480帧/秒
12	控制方式		与计算机监视器同步
13	显示模式		32位真彩色800×600或1024×768
14	驱 动 方 式		恒流驱动
15	亮 度		≥4000cd/ m&sup2;
16	可视角		水平半值角120° 垂直半值角50°
17	像 素 失 控 率		整屏≤1/10000（呈离散分布）
18	通 讯 标 准		RS422或光纤传输
19	工作电压		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	寿 命		10万小时
23	连续工作		48小时
24	平均无故障时间		10000小时
25	控制距离		≥100米(光纤传输≥1000米)/网络控制不受限制
26	工作环境温度		—20℃～+80℃
27	工作环境湿度		0%—95%RH
28	系统操作平台		WINDOWS
29	抗风情况		10级风力
30	防护情况		防风沙、耐高温、防静电、防雨、防潮、防腐蚀、
31	防护等级		≥IP65

4.2 GPRS无线信息终端
GPRS无线信息终端使用上海正伟数字技术有限公司高性能大数据传输终端。
工业级别进口模块，GPRS或者CDMA全国范围内广域无线数据通信。稳定可靠，快速架设通信链路，立即实现全国范围数据传输。
支持中心对多点通信和点对点通信。采用TCP/IP可靠传输方式。提供MODBUS、485等多种工业控制协议支持。
传输速率高，永远在线，建设费用低，使用费用低。
设备参数（以GPRS为例）：
天线接口：50Ω/SMA阴头
SIM卡： 3V/5V抽屉式卡座
接口电平：TTL、RS-232和RS-485电平
串行数据接口波特率：1200bps～115200bps,出厂默认设置为9600bps
IO接口 提供2个输入，2个输出带光耦IO接口（可选）
通信标准：GSM900/DCS1800双频，符合ETSI GSM　phase 2/2+ 标准
GPRS:：GSM/GPRS Classe 10，编码方案CS1-CS4，符合SMG31bits技术规范
发射功率：Class4（2W）/EGSM，Class1（1W）/DCS1800
待机电流：300mA（模块），省电模式下50mA
输入电压：DC 5V/1.5A （提供220V电源适配器）
工作环境温度：-20℃～+60℃ 相对湿度：5％～95％
通信方式：GPRS
连接器： 航空接插件或者标准串口
外观尺寸：95×55×25（mm） （2－3种外壳及安装方式可选）
产品重量 ：100克
优良的电源处理和嵌入式软硬件设计，保证产品抗干扰能力和通信性能，工业场合24小时不断电连续工作永不死机，连续工作数天连接不断开，不重连；
可靠的TCP通信方式，未通过认证不处理数据，在底层丢弃无效数据，提高保密性，提高抗攻击能力；
大数据量连续长时间传输不掉线，不重连。
支持中心远程设置参数；
支持短信动态修改参数；
无线ISP技术远程实时更新程序；
透明大部分与通信、链路相关的参数，采用实际案例长时间总结的最佳参数，普通用户不用知道“心跳”，“保活” ，“重连”等概念；
支持“永远在线”和“按需在线”，对不能关闭计算机，不能关闭软件的常规说“不！”，多种智能重连策略，多种上线触发方式，无线就像串口，随用随好；
支持MODBUS协议、支持MODBUS TCP协议，支持485协议，支持字节延时和块组延时的FLASH存储要求。
提供虚拟串口支持；
提供组态软件支持。　
远程信息发布系统主要设备：

4.3 长距离扩频无线终端
美国karlnet电信级无线网桥，系统链路稳定，点对点有效传输距离为14公里。支持点对多点及中继桥接功能，在有阻挡区域增加一个设备就能解决阻挡问题。
采用数字微波扩频技术，抗干扰能力强，频率利用率较高，相互不干扰。
采用公用的2.4G或5.8G频段，无需营运许可证。稳定性好，不死机，使用嵌入式操作系统。 不受病毒侵袭，系统采用VXWORKS操作系统,安全可靠，WINDOWS系统的病毒无法入侵。
施工快捷方便、系统具有未来的可扩展性。

编号	名称	规格	数量	用途
1	前端接收设备	2.4GKarlnet terabeam网桥	3	屏幕的无线接收
2	中心接收设备	2.4GKarlnet terabeam网桥	1	中心无线发射
3	全向天线	健博通	1	中心天线
4	定向天线	健博通	3	前端天线
5	进口跳线+转接头	1.5-2米／套	4	转接
6	50欧姆避雷器	法国　西岱尔	4	避雷

4.4 中心计算机网络配置
中心计算机网络采用千兆交换机和百兆交换机配合的模式，使得性能和价格最优。
采用ADSL宽带上网，并绑定固定IP地址，网络速度快，IP独立，管理维护容易，并具有较好的扩展性。
中心计算机网络主要设备

5 系统成本
5.1 LED显示屏报价表
5.1.1 20平米全彩屏幕报价

5.1.2 7平米双基色屏幕报价

5.1.3 18平米双基色屏幕报价

5.2 无线系统报价

5.3 中心计算机网络报价

5.4 系统总报价

（动态像素LED分布图）

6.1.2 显示系统功能描述
6.1.2.1系统描述
本系统由软件部分、显示部分、系统控制部分、自动控制部分等组成。
本系统的软件部分主要是将显示屏上要显示的信息通过一台控制电脑按照客户要求的方式进行编辑，然后通过信号线将编辑好的文件传输给播出机，按照预定方式进行播放。
音视频控制系统由录像机、影碟机、广场广播系统、闭路电视、卫星接收机及其他视频设备组成，这些视频设备通过多路音视频控制台根据用户需要播放合适的视频节目或将视频节目经过字幕机编辑后进行播放。可根据客户预先编排好播放顺序播放各种视频。
6.1.2.2 系统软件组成
系统软件主要由视频控制、大屏导播、模拟时钟、亮度控制，定时开关大屏倒记时倒播等组成。软件功能见系统功能部分。
支撑环境
软件兼容性强，可支持WIN9X、WinNT、WIN2K、WINXP操作系统。
6.1.2.3 系统功能
A、 视频显示功能：实现VGA与Video信号转换；
B、 视频播出功能：
多媒体控制以实现多种视频信号源，如：电视、录像机、VCD、DVD等的播放，并具备现场同步转播及所需的所有软硬件设备和通讯接口；具有文字编辑功能即文字的字体变化、大小变化、换屏方式以及定位，能显示各种中、西文及阿拉伯数字、常用字符及图案，能进行广告、图像的处理和显示；

C、 具有系统同步控制技术，可实现屏显内容与VGA显示器一一对应；
D、 音频系统可以达到现场声像同步的要求，系统具有摄像接入口和输出口，并具有视频切换和编辑能力；
E、 电磁兼容方面，本系统为隔绝内部与外部电磁环境而设计的金属箱体护罩，防止了外部环境电磁场引起电磁环境的变化，同时也起到了防止发射引起对外部环境的干扰，形成完整的屏蔽室，可以保证显示屏的辐射场峰值低于1000MHZ，对屏内和屏外的电子设备影响极小 ， 电源端子干扰电压的极限值小于36db，辐射干扰场强的极限值小于30db,达到GB/T13926.3-92和GB9254-88的要求。
F、 系统可通过光传感器和计算机串口实现显示屏亮度自动和手动控制，并具备完善的非线性校正，以补偿人眼对亮度的非线形感光特性，保证全屏无噪点，动作画面连续无拖影，能适应高速动态画面的播放要求；
G、 系统可通过对红、绿双基色的亮度分别控制，实现不同环境条件下的色差修正，使显示屏适应各种环境播放，保持最佳视距的不偏色视觉；
H、 通过第二次γ校正，调节红、绿管的电流值，使红、绿亮度在不同灰度的条件下，达到6：3的白平衡点，以实现动态白平衡调整，在10～100﹪的动态亮度下，色温波动不大于±30K；
I、 通过控制柜自动控制系统，可实现显示屏的自动开关屏，即电源自动控制；
J、 屏体由独立的单元模块组成，易于拆卸、维修及更换；
K、 通过计算机串口对多路音视频控制台的控制，可实现定时自动切换节目源，实现控制室无人值守；
L、 音频系统保证最佳视距内各位置的声像同步，配备了独立的L/R立体声双声道输出播放系统，并具有可接入广场原有播放系统的信号输送设置。
M、 具有标准的网络接口，可与内部信息网相联，同时播出网络信息，实现网络控制；通过上网，访问制造公司的网址，可以下载显示屏最新控制软件，方便实现软件升级，并可以在网上实时解答用户使用疑难。
6.1.3 系统硬件设计方案
通讯卡设计信号说明：
CLKIN：输入的时钟信号；
H_BLACK：输入的行消隐信号；
V_SYNC：输入的场同步信号。它们均来自LED专用显卡；
DATA_ IN：由LED专用显卡送来的红绿蓝数据信号；
DATA_C：由计算机总线送来的数据；
DECODE：由计算机总线送来的编码信号；
PCLKOUT：输出的时钟信号；
H_BLACKOUT：输出的行消隐信号；
V_SYNCOUT：输出的均同步信号，可经过远距离传输；
DATA_OUT：输出的数据信号，可有效降低传输信号的频率，保持远距离传输；
通讯卡设计功能描述：

通讯卡原理框图

数据编辑：完成显示屏窗口尺寸的设置；
γ校正：由计算机设置的γ校正曲线，完成数据的非线性调整，在系统中为第一次γ校正；
亮度调整：由计算机设置，可对模块不均匀性进行调整；
对比度增强：对显示画面进行数字处理，保证画面有较高的清晰度；
降频处理：降低系统的传输频率，可使数据传输得更远；
编码控制：与DATA_C合起来使用，完成数据编辑、γ校正、亮度调整、对比度调整等功能的设置；
时序控制：产生本系统所使用的各种时序信号；
控制板设计原理：
控制卡设计信号说明：
PCLK：输出时钟信号；
H_Blank：输入行同步消隐信号；
V_SYN：输入场同步信号，这些信号均是由通讯卡送来。
Data—in：输入的红、绿、兰数据。
Light—c：输入的亮度控制信号，由外部送入。
Latch：输出的数据锁存信号。
Clkout：输出数据同步时钟，可用来作为驱动芯片的移位脉冲
Clrout：输出的清零信号，可用来作为驱动芯片的使能控制。
Data—out：经过灰度编码后的显示屏输出数据，可用来作为驱动芯片的数据输出。
控制卡设计功能描述：
本控制板的主要控制芯片采用ALTERA公司的FLEX10K10系列器件，该系列芯片是一种嵌入式可编程逻辑器件，具有实现宏函数的嵌入式阵列，可实现高效存储器和特殊的逻辑功能，有高达4096位的内部RAM，10000~250000个可用门，支持多电压I/O接口，通过外部EPROM、集成控制器或JTAG接口实现电路可重构，时钟锁定和时钟自举功能有助于减小时钟延

控制板原理框图

迟/变形和对时钟进行倍频，并可实现高速、多输入逻辑函数的专用级联链。本系统中的控制板通过该芯片进行集中控制。
长线接收：完成远距离的数据接收，有效消除干扰及共模噪声，保证数据接收的正确性。
时序控制：产生系统所使用的各种时序信号
非线性调整：完成数据的非线性曲线调整，在系统中为2次γ校正。
灰度编码：完成从1024级灰度中同屏抽取256级灰度，保证真正24位真彩效果。
亮度控制：接收外部送来的控制命令，调整显示屏的亮度。
行列译码：选择本控制板控制行列范围。
驱动部分设计原理：
驱动部分设计原理框图

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