户外全彩屏设计方案

户外全彩屏设计方案内容摘要：

我公司户外显示屏产品采用模组化箱体结构和无缝拼接方式（如图所示），并具有防雨结构、防尘 结构、抗震结构、防静电措施、风冷散热系统在运输、安装、使用过程中，提高了屏体的安全性、稳定性。 它具有安装、运输方便，防水防潮、防尘、防霉、防腐蚀、防震、封装严密、抗风性能强等诸多优点，而且可适应较高的温度和湿度环境，并能 24 小时全天候工作。 结构如下图所示： 图 2 单个箱体背视图 箱体生产装配过程中的若干工艺设计  在箱体装配过程中，两个箱体之间涂有专用防水密封胶，它可以防止外部雨水、灰尘等进入屏体内，造成内部环境不洁。  模组更换，可在 屏内直接完成，无须屏外协助。  在箱体的加工过程中，对金属表面进行清洗喷砂处理，起到除锈作用；在金属表面进行氧化镀锌处理，可防止表面氧化和腐蚀；在表面烤漆或表面进行防酸树脂喷涂处理，可有效的防止酸雨雾的侵蚀。  良好的风道设计，可达到较佳的散热效果，在箱体上部装有两台交流轴流风机，向外部排风，加大箱体内空气的流动速度，实现有效的通风、散热。 并且进气口（安装有过滤网）与出气口均采用防水护罩的形式，在保证良好散热的情况下，起到防尘、防水的作用，使电子元件在较好的条件下正常工作。  箱体与电源的接地之间通过导线连接，并 通过屏体结构与大地连接，从而保证良好的接地，防止屏体带电。 图 3 单个箱体背视效果图 屏体结构方案设计 由于整个屏体采用了箱体积木化设计，从而简化了屏体安装结构设计，在具体实施过程中，使用了竖梁式框架结构，不但加工简单，安装方便，而且，在工艺性和可靠性方面都有非常好的效果。 整个显示屏的外结构，根据用户的要求，采用全钢结构，独立支柱。 具体设计中考虑如下因素： （ 1）在屏体长和高选择中考虑了现有建筑物的尺寸及周围的整体协调。 考虑到观众观看屏幕的视觉效果和人体工程学原理，设计如下： 屏幕有效显示尺寸为：全彩虚拟 P16:5120mm（横向） 3072mm（纵向） ，户外单色P16:5120mm（横向） 768mm（纵向） 比例为 ；整个屏幕外。 尺寸及比例符合整体效果要求；可以保证观众视觉效果。 （ 2）屏周（边框）装饰设计、选材、制作（采用外墙铝塑板包边）上除保护屏功能外，尽量最大限度考虑了屏周本身的美感，力图达到景观的效果。 与广场环境有机融为一体。 （ 3）显示屏的框架采用钢结构，可与混凝土的预埋件牢固焊接，有效固定屏体。 屏体内钢架及屏背面处理，综合考虑了防风、防雨、散热特定功能。 （ 4）屏幕后面留有维修空间，便于安装、维修。 如下图 所示： 图 4 正面观看示意图 图 5 背面观看示意图 图 6 局部观看示意图 系统的稳定性及可靠性设计 LED 显示屏控制系统的稳定性及可靠性设计 显示屏控制系统的核心部分，主要包括主控制器和单元控制器两部分，在设计上采用了高速大容量可编程逻辑器件。 全彩屏主控制器 它要对输入模拟信号以及转换后的数字视频信号进行复杂的逻辑时序控制处理、复杂的编码及传输处理、多种控制参数量的处理等等，既有软件操作 ，也有硬件操作，若采用一般的集成电路设计，将是一个非常复杂的硬件设计，会对系统的可靠性及稳定性造成许多不稳定因素。 而采用了高速大容量可编程逻辑器件后，所有复杂的时序逻辑控制、编码传输控制、参数量控制等等，都可以融到一片可编程逻辑器件内，这不仅简化了电路的硬件设计，同时增强了主控器的可靠性和稳定性，而且，采用这种设计也较容易实现产品的升级换代。 图 7 屏后整体效果图 单元控制器 要对接收的数字视频信号进行复杂的解码处理、复杂的逻辑时序控制处理、多种控制参数量的设置处理、图像信号的还原显示控制处理等等，若采用一般的集成电路设计， 也将是一个非常复杂的硬件设计，会对屏体显示的可靠性及稳定性造成许多不稳定因素。 而采用了高速大容量可编程逻辑器件后，所有复杂的时序逻辑控制、编码传输控制、参数量控制、信号还原显示控制等等，都可以融到一片可编程逻辑器件内，这不仅简化了电路的硬件设计，同时增强了单元控制器的可靠性和稳定性，而且，采用这种设计也较容易实现产品的性能改进。 LED 显示屏电源控制系统的稳定性及可靠性设计 独立的箱体单元电源设计 首先，由于各个箱体的电源使用是相互独立的，所以，减少了相互间的电源干扰。 其次，箱体内采用的工作电源 均是效率高的开关电源，具有过压、过流保护功能，在降低功耗的同时，还可以有效的保护电子元器件。 另外，采用这种设计后，局部电源的损坏或不正常，不会影响整屏的使用，只需更换局部电源即可，维护简单方便。 显示屏的慢启动或黑屏开机设计 由于显示屏在开机时，冲击电流会很大，会对配电柜内的元器件使用寿命有较大的影响。 为了降低这种影响，我们在系统设计中，采用了慢启动或黑屏开机两种方式，即黑屏开机方式：显示屏亮度为零时开机；慢启动开机方式：开机时，显示屏亮度由零逐步增加至预置值。 两种开机方式，都可以最大限度的降低冲击电流对 配电柜内元器件使用寿命的影响。 防护设计 作为户外产品，要能经受住户外的各种恶劣的环境条件。 而模组化结构的设计初衷就是在户外屏中使用并在结构和工艺上能进行完善的各种防护处理。 模组能保证整个屏体正面的密封性，在产品设计、生产工艺上重点采取了以下措施：  模组采用单灯封装，正面采用进口防护胶进行灌封，有效地保护了单灯，模组背面的电路及其驱动电路均涂刷三防漆，其作用：防水、防尘、防静电。 解决了大气水份、雾气及其它不利环境因素对模组的影响。  在模组与箱体的结合面上，每个模组均配有橡胶密封垫圈，其作用是：防水、防尘。  在模组与箱体装配过程中，还涂刷专用防水胶，其作用：防水、防尘。  箱体表面进行防腐、防水等处理  金属表面进行喷砂处理，起到除锈作用；在金属表面进行氧化镀（喷）锌处理，形成电势保护，防止表面防锈和防腐；在表面烤漆处理；再在表面进行防酸树脂处理，有效的防止酸雨的腐蚀。 箱体本身具有良好的防水、防尘性能。 箱体之间及结构连接部分采用进口高性能密封胶处理，是整屏具有很好的防尘、防水功能。  电路板严格经过“三防”处理，使整个电路系统具有良好的防水、防腐性能，能够在潮湿、沿海地区及特殊的环境保证正常的工作。  主要接插件采 用进口高质量镀金器件，保证系统在高温、高湿环境下良好的电气连接性能。  散热系统健全，保证了系统的安全性、可靠性  先进箱体的导热设计：为使箱体内形成有效的空气对流，达到散热的目的，在箱体上部装有二台低压直流风机，向外部排风，加大箱体内空气的流动速度，实现有效的通风、散热。 并且进气口与出气口均采用百叶窗的形式，保证在良好的风冷散热下，防止雨水的进入。  防尘措施：进气口安装有过滤网，有效的防止较大颗粒灰尘进入箱体内部，保证电子元件正常工作。  软启动电源技术：可在软件控制下使大屏的电流消耗缓慢上升，避免猝发的大电流冲击供电系统。  防雷电措施：配电系统中的保护地线对大地的电阻小于 4 欧姆。 电网防雷依靠大楼的本身的配电系统解决。 ]  屏体承重钢结构焊接完毕后，按规定进行除锈、刷防锈漆和放火漆，保证主体结构的使用寿命达到设计年限。  屏体的外装饰采用耐腐蚀性好的阻燃性材料双面铝塑板。 板材中采用耐候胶填充。 四、控制室设计 控制室是显示屏日常操作控制的主要场所。 控制室内放置有机柜、显示屏控制器、视音频设备、控制电脑、工作电脑等。 其中显示屏控制器、控制电脑防入机 柜中。 可在控制室中实现对全彩显示屏的开、关机和播放。 具体如图 8 所示。 五、控制电缆布设 控制电缆为网线（显示屏通信用）、超五类双绞线（配电远程控制用）穿镀锌钢管或PVC 管从控制室到屏体处布设。 镀锌钢管接头处连接接地环。 六、配电设计 配电系统完成整个显示屏系统的供电分配，包括：风机回路，控制柜回路，控制电源回路，显示屏回路。 另外，配电柜还可以实现远控或本控功能选择，既可以控制室远控，也可以在屏上检修时本控。 我公司的配电设备如配电箱等都由专业厂家根据我们的实际定制而成。 我们布放的配图 8 控制室示意图 电电缆都按照规定 保护系数。 可以保证系统长期稳定可靠的运行。 显示屏系统采用交流 380V 三相供电（三相五线制供电），工作电压交流 220V。 总功耗为各部分功耗之和。 配电系统接地电阻≤ 4Ω。 我们建议用户根据当地的标准，采用深埋铜包钢棒，同时控制土壤的水份和盐份，满足设备接地要求。 考虑到显示屏安装在广场的空旷空间中，为保证系统长期稳定可靠，在配电系统中安装防雷设备。 图 9 配电柜示意图 七、主要设备及元器件选型依据 集成电路（ IC）选型依据 驱动电路采用日本 TOSHIBA（东芝）公司出品的 TB62706Cf 或 MBI5026 型恒流驱动芯片。 该电路技术成熟运行可靠。 已经在全彩显示屏上得到广泛的运用，性能价格比高。 控制核心芯片采用美国 ALTERA 公司的产品。 该产品技术世界领先，芯片集成度高，生产工艺先进，可以大大简化了电路设计，提供系统的性能。 可靠性高。 系统中其它集成电路均采用美国 TI（德州仪器）公司等国际大厂产品，性能好，可靠性高。 接插件 接插件是系统中的重要连接器件。 我们采用进口接插件产品。 以保证接插件的纯金镀层的厚度，保持最佳的电气连接性能。 保证系统在高温、高湿环境下良好的电气连接性能。 可以使 系统长期稳定可靠地运行。 电源 电源是显示屏的心脏。 我们采用创联的开关电源。 此开关电源获得多个国际安全及质量认证。 其产品性能、可靠性已经获得业界一致。 控制计算机 选用知名品牌产品。 其性能优越、可靠性极高。 可以长期稳定运行。 同时具有上门服务的好处，解决了用户的后顾之忧。 八、发光二极管技术参数 发光二极管是显示屏中。