選煤廠DLP大屏幕投影系統(tǒng)的應(yīng)用

    隨選煤廠控制水平提高，原來以模擬屏、大尺寸顯示器和電視拼墻等組成的監(jiān)控界面，已不能滿足控制、監(jiān)視及工業(yè)電視視頻信號集中顯示要求。隨DLP 大屏幕投影系統(tǒng)技術(shù)的進步和價格下降，目前也在選煤廠中得到應(yīng)用。

1 大屏幕投影技術(shù)
    從實現(xiàn)方式上，投影機主要分為CRT3 槍投影、LCD 液晶投影和DLP 數(shù)字光源處理投影機等。CRT 投影拼接系統(tǒng)價位低，開機時間長，色彩絢麗，在車站、碼頭、商場、娛樂等場所廣泛用于視頻播放；但是，該系統(tǒng)由于其清晰度和分辨率低等原因，在計算機數(shù)據(jù)信號顯示，特別是高分辨率的上位機數(shù)據(jù)顯示方面，很難勝任。
    LCD 方式因其核心部件― 液晶板的壽命受溫度和濕度影響較大。長時間連續(xù)使用，易使液晶板老化。因此，該技術(shù)主要用于不頻繁和不連續(xù)運作場合，如會議室、教學(xué)等。
    DLP 技術(shù)采用全數(shù)字化方式。其核心部件為DMDTM （數(shù)字微鏡器件），具有高可靠性、高對比度和亮度，色彩還原性好，畫面清晰，無燒壞死現(xiàn)象，免維護等，作為投影機技術(shù)的發(fā)展方向，DLP 大屏幕顯示系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，可實現(xiàn)對GIS 、GPS 、視頻監(jiān)控信號、信號控制系統(tǒng)等計算機圖像信息的綜合顯示。
    新一代DLP 投影機采用全數(shù)字化信號處理技術(shù)，以DMD 作為光閥成像器件，采用數(shù)字光處理技術(shù)調(diào)制計算機和視頻信號，驅(qū)動DMD 光路系統(tǒng)，并通過投影透鏡獲得大屏幕圖像。具有圖像顯示色彩鮮艷、畫面清晰、銳利和成像設(shè)備無燒壞死、免維護等特點，核心部件壽命超過10xlo ' h 。目前，單臺DLP 投影單元可支持SVGA / XGA 顯示，多臺組合拼接還可實現(xiàn)超高分辨率顯示。

2 選煤廠方案選型
     CRT 、LCD 、DLP 投影技術(shù)比較表投影技術(shù)優(yōu)點缺點CRT 亮度高，色彩還原性高，價分辨率低格低廉，可長時間連續(xù)使用，可靠性高LCD 分辨率高，價格低廉亮度低，色彩還原性差，不能長時間連續(xù)使用DLP 亮度高，色彩還原性高，分造價高辨率高，可以長時間連續(xù)使用，可靠性高從選煤廠控制要求看，CRT 分辨率低和LCD 不能長時間連續(xù)使用的缺點，顯然不能滿足要求。所以，DLP 多屏拼接系統(tǒng)應(yīng)該是首選。DLP 投影單元有40 “、50 “、6011 幾種規(guī)格，個別的可以做到10 護。投影單元選哪種規(guī)格和采取什么樣排列，要看選煤廠集控室的面積、集控水平和投資。一般，投影控制系統(tǒng)包括視頻矩陣和RGB 矩陣，配合多路視頻和RGB 信號選擇。但是，選煤廠監(jiān)控系統(tǒng)和公安、交通監(jiān)控系統(tǒng)不同。其工業(yè)電視系統(tǒng)中已配置了視頻矩陣主機。因此，只要注意工業(yè)電視視頻矩陣的輸出數(shù)量即可。如果考慮成本，甚至可以用投影單元本身的復(fù)合視頻輸人模塊直接接收視頻信號，不依賴外部控制器在組合屏上以屏幕為單位顯示視頻圖像。選煤廠的上位機監(jiān)控系統(tǒng)一般由兩臺工業(yè)計算機組成，互為備用。所以，兩路RGB 信號可以直接經(jīng)過VGA 分配器進人投影控制系統(tǒng)，而不用再配置RGB 矩陣。

3 工程實例
    淮南礦業(yè)集團某選煤廠進行生產(chǎn)控制系統(tǒng)改造。系統(tǒng)由601 勺LP 投影單元2 x3 臺、控制系統(tǒng)1 套等組成，形成2 只3 （行又列）投影圖形拼接墻，單屏分辨率1 024x768 ，整體達3 o72xl 356 ，能同時顯示多路網(wǎng)絡(luò)（Windows / Linus / Unix 系統(tǒng)）計算機圖像、RGB （計算機視頻）和Video （視頻信號）。每個投影單元都有一個RGB 接口和一個視頻接口，同時還有2 個數(shù)字接口（輸人和輸出）與2 個RS232 串口（輸人和輸出）。數(shù)字接口通過數(shù)據(jù)線纜循環(huán)連接，RS232 串口也互相串接一起，控制微機通過RS232 設(shè)備控制調(diào)整投影機。        大屏幕組合顯示系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)角色極其重要，處核心地位，幾乎所有需顯示的信號和數(shù)據(jù)信息（如視頻圖像信號、網(wǎng)絡(luò)計算機信息、GIS 電子地圖等）以及所有的顯示任務(wù)和顯示處理工作都要經(jīng)過組合控制系統(tǒng)來接受、完成。控制系統(tǒng)性能很大程度上決定了整個系統(tǒng)的顯示效果、操作的靈活性和可靠性。因此，最好選用VGA 與視頻圖像的采集、分割和縮放均為純硬件處理的控制系統(tǒng)。大屏系統(tǒng)采用分布式多通道的信號顯示處理方式�？沙浞职l(fā)揮每一種圖像處理設(shè)備的優(yōu)勢，使各類信號都能得到高質(zhì)量顯示，并使圖像的顯示方式靈活多樣，系統(tǒng)也因具備了充分的備份而可靠性更高。本系統(tǒng)具有3 路信號上屏顯示通道：2 路計算機網(wǎng)絡(luò)信號、9 路視頻信號和2 路RGB 信號。6 路DVI 信號分送6 個顯示單屏的DVI 輸人端口。屏幕的全屏顯示分辨率為所有單屏顯示分辨率的疊加，水平1 024X3 = 3 072 點，垂直768X2 = 1 536 點，顯示總像素為3 o72xl 536 = 4 718 592 點。如此高的顯示分辨率，為高清晰度顯示各類大容量計算機圖形提供了保證。在整個大屏幕上以窗口形式顯示各類信號圖像，各圖像窗口的位置可任意定位，其大小、形狀亦可任意縮放變化，還可在全屏范圍任意拖拉；各窗口可任意打開、關(guān)閉、擴展至全屏、平鋪、相互疊加遮蓋，另外，網(wǎng)絡(luò)、RGB 、視頻圖像窗口可在大屏上同時顯示。
     大屏幕投影系統(tǒng)支持7 又24h ／周；所有設(shè)備的壽命，正常使用下，主要部件大于100 oooh ；采用丹麥DNP 公司的UCS 樹脂屏＋無反射特種玻璃，保證平整度，精密屏幕拼接，工藝保證實現(xiàn)鎮(zhèn)1 . 0 mm 光學(xué)接縫。具有良好光學(xué)性能的高對比度、高分辨率、無反光現(xiàn)象，具有較強抗環(huán)境干擾性能的產(chǎn)品，即使在光亮環(huán)境中，也能正常觀看；屏幕的亮度均勻性大于90 % ，無“暗斑”、“亮斑”、“色斑”現(xiàn)象；高對比度、寬視角，拼接顯示時，觀看者在不同空間范圍都能清晰觀看。
( l ）通過控制系統(tǒng)可實現(xiàn)多路視頻信號和多路RGB 信號在大屏幕上任意位置以任意大小開窗口顯示，使選煤廠上位機監(jiān)控ifix 、WINCC 等畫面能夠完整顯示出來。
( 2 ）系統(tǒng)為開放式計算機應(yīng)用平臺。大屏幕上可同時顯示來自任意一臺計算機上的圖形信號，操作員可對大屏幕遠程操作控制；由于可以接收網(wǎng)絡(luò)信息，可很方便地與選煤廠的數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)或視頻服務(wù)器相聯(lián)，和工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)融為一體。
( 3 ）大屏幕顯示系統(tǒng)采用控制系統(tǒng)和投影機內(nèi)置控制器的配合使用，使系統(tǒng)接口齊全，功能強大。
( 4 ）通過控制計算機許可，網(wǎng)絡(luò)上的任一臺計算機都可操作大屏幕，實現(xiàn)圖像的相互調(diào)用和控制。
( 5 ）通過控制計算機集中控制，可對各通道任一路信號自如切換，并可根據(jù)用戶需要制定常用顯示模式，實現(xiàn)簡單靈活的使用界面；支持多用戶的操作，以及對于用戶的權(quán)限進行設(shè)定。