DLP拼接墻在神華天津煤炭碼頭中的運(yùn)用

    北京清華紫光電子公司在神華天津煤炭碼頭工程中，根據(jù)需要并遵循合理性、先進(jìn)性、可靠性、實(shí)用性和可擴(kuò)展性的原則，在中央控制室設(shè)置了一套高亮度、高清晰度、高智能化控制的大屏幕投影顯示系統(tǒng)，可滿足各種計(jì)算機(jī)圖文、網(wǎng)絡(luò)信息及視頻圖象信息的動(dòng)態(tài)綜合顯示。

1 系統(tǒng)概述
    根據(jù)工程對(duì)大屏幕投影拼接墻的建設(shè)目標(biāo)、使用要求和物理環(huán)境情況，考慮了這套大屏幕投影拼墻系統(tǒng)方案。系統(tǒng)將國(guó)際最卓越的高清晰度數(shù)碼顯示技術(shù)、投影墻拼接技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、多路信號(hào)切換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和集中控制技術(shù)等應(yīng)用技術(shù)集合為一體，構(gòu)成一個(gè)擁有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先進(jìn)的大屏幕顯示系統(tǒng)。

1 . 1 背投墻系統(tǒng)組成

    中央控制室DLP 背投墻由橫向3 行，縱向5 列組成，全部采用背投式一體化投影單元RBVS 一XGA60fd 組成，拼接成大屏幕顯示墻，并配以拼接控制子系統(tǒng)。DLP 背投墻系統(tǒng)組成如下：
1 ) 152 . 4 Cm ( 60 英寸）, 3 又5 投影拼墻墻體152 . 4 Cm 單屏尺寸為，寬1 219 mm ，高914 mm ，厚720 mm ;
3 ) 5 大屏幕拼接墻全屏顯示尺寸為：6 095 mm （寬）又2 742 mm （高）;
2 ）內(nèi)置圖像處理卡；
3 ）多屏拼接控制器；
4 ）大屏幕應(yīng)用管理系統(tǒng)DVAS （軟件）; 5 ) LED 電子顯示條屏；
6 ) PDP 等離子顯示屏。

    DLP 背投單元RBVS 一XGA60fd 專門為控制中心應(yīng)用設(shè)計(jì)，可以24h / d 、每周7d 連續(xù)工作，具有高可靠性、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)的可用率為100 % ，各類設(shè)備的平均無故障時(shí)間（MTBF ）大于30 000h （燈泡除外）。

1 ）運(yùn)行壽命：投影機(jī)＞100 o00h ；拼接控制器> loa ；燈泡壽命＞8 oooh （采用PHILIPS 的loow UHP 燈泡）。
2 ）信號(hào)顯示，響應(yīng)時(shí)間：通過本地或網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)操作大屏幕的顯示響應(yīng)時(shí)間比在人機(jī)工作站上的操作響應(yīng)時(shí)間，沒有明顯延遲現(xiàn)象，延遲時(shí)間小于15 ；為了保證信號(hào)顯示的可靠性，運(yùn)行在拼接控制器的服務(wù)程序在調(diào)用信號(hào)顯示模塊顯示多路信號(hào)時(shí)，將增加延遲，延遲時(shí)間小于200 ms ；網(wǎng)絡(luò)信號(hào)顯示模塊采用優(yōu)化算法，只處理工作站屏幕上發(fā)生變化的區(qū)域，因此刷新次數(shù)可以達(dá)到（5 ? 10 ）次／s 。
3 ）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送速率和交換速率指標(biāo)：10 / 100 Mbps 。
4 ）抗電強(qiáng)度：DLP 背投單元在出廠時(shí)均經(jīng)過抗電試驗(yàn)，電源供電線任一級(jí)與機(jī)外金屬外露部分之間（試驗(yàn)時(shí)電源開關(guān)置“通”) ，能承受有效值1 500 V / 50 Hz 的交流電壓，時(shí)間為15 的抗電強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)電流判定為10mA ，試驗(yàn)中應(yīng)無擊穿和飛弧現(xiàn)象，無機(jī)器受損。
5 ）絕緣電阻：電源供電線任一級(jí)與機(jī)外金屬外露部分之間的絕緣電阻大于5 Mn 。（試驗(yàn)時(shí)電源開關(guān)置“通”）。電磁兼容（EMC ）遵循IEC 62040 、ENV 50091 標(biāo)準(zhǔn)。

2 系統(tǒng)顯示功能

2 . 1 視頻信號(hào)顯示
    經(jīng)控制器的視頻信號(hào)：可以實(shí)現(xiàn)單屏顯示、共屏顯示、畫中畫顯示、任意大小顯示、跨屏顯示、整屏漫游等，并且可以實(shí)現(xiàn)圖象的分組切換、巡檢、預(yù)案顯示等功能。
不經(jīng)控制器的直通復(fù)合視頻信號(hào)：在大屏幕顯示區(qū)的每面RBVS 一XGA6ofd 大屏幕配備了復(fù)合視頻輸人模塊，令每面單屏都帶有1 路復(fù)合視頻輸人( Composite Video ) ，通過復(fù)合視頻輸人端子，可以在不依賴外部拼接控制器的情況下直接輸人并在組合屏上顯示圖象，圖象格式支持NTSC / PAL / SE - CAM 制式。

2 . 2 計(jì)算機(jī)和工作站信號(hào)顯示
1 ）網(wǎng)絡(luò)方式�？梢詫⒕钟蚓W(wǎng)上的多路網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)信號(hào)，以窗口的形式在大屏幕上顯示出來，顯示色彩多達(dá)16M 。通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)投影顯示軟件實(shí)現(xiàn)顯示計(jì)算機(jī)的選擇、屏蔽、調(diào)用、顯示方式變化、與任意應(yīng)用程序的集成調(diào)用等，所有這些操作都可以在單一的集成操作界面上完成。
2 ）拼接控制器的RGB 方式。是將計(jì)算機(jī)顯示卡的VGA 信號(hào)直接連接到控制器的RGB 信號(hào)輸人端口，即將控制器的RGB 輸人端口和大屏幕顯示墻作為自己的顯示器來使用，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無延遲的顯示；可以實(shí)現(xiàn)單屏顯示、任意大小顯示（無極縮放）、跨屏顯示、整屏漫游等；控制器最多可以同時(shí)接受并顯示8 路RGB 信號(hào)：控制器的RGB 采樣／顯示頻率可以達(dá)到25 幀／s 。
3 ）顯示屏直通的RGB 方式。每面RBVS - XGA60fd 顯示屏都具有2 路RGB 輸人接口，可以在不依賴外部控制器的情況下直接輸人并在組合屏上顯示RGB 計(jì)算機(jī)信號(hào)。
4 ）顯示方式：顯示1 整幅圖像（RGB 或VIDEO 信號(hào)）：顯示不同的圖像（RGB 或VIDEO 信號(hào)）；網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、RGB 信號(hào)、視頻圖像互相疊加顯示

3 系統(tǒng)軟件功能

    大屏幕系統(tǒng)軟件（DVAS ）包括大屏幕管理軟件、應(yīng)用軟件、二次開發(fā)接口軟件；可以實(shí)現(xiàn)多用戶管理、多窗口管理、運(yùn)行模式管理、信號(hào)源管理、投影機(jī)控制預(yù)案管理等功能。

    DVAS 集成了視頻信號(hào)、RGB 信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)信號(hào)和工作站信號(hào)，集成了對(duì)視頻、RGB 、網(wǎng)絡(luò)、投影等的控制與操作，用它可以方便地把信號(hào)以窗口的形式在大屏幕顯示墻上顯示出來，極其方便地實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制，多用戶控制，遠(yuǎn)程異地操作等功能；還容易地實(shí)現(xiàn)了用戶管理，權(quán)限管理，端口管理等多管理功能：用戶僅在一個(gè)圖形界面下通過簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作就能完成對(duì)大屏的控制。

4 系統(tǒng)硬件設(shè)備功能及技術(shù)參數(shù)

4 . 1 DLP 背投單元RBVS 一XGA60fd

    系統(tǒng)采用進(jìn)口原裝的東芝DLP 投影機(jī)芯和DNP 投影屏幕組成背投單元。RBVS 一XGA6ofd DLP 投影單元以美國(guó)Tl ( TexaS Instrument ）公司新開發(fā)的數(shù)字微反射器件（DMD ）構(gòu)成的DLP 投影機(jī)為主體。單元采用前維護(hù)超薄設(shè)計(jì)，可以靠墻安裝，最大限度節(jié)約空間。

    投影單元采用世界先進(jìn)的無邊框拼接技術(shù)，使任何2 個(gè)投影單元之間的物理拼縫簇0 . 5 mm ，光學(xué)拼縫蕊0 . 8 mm ，極大地改善了投影墻的視覺效果，消除了由于投影單元箱體的邊框所造成的畫面不連貫現(xiàn)象。

    XGA DLP 投影單元配置了功能強(qiáng)大的內(nèi)置圖像處理卡，使其具有適用于各種不同輸人輸出類型的接口和控制口，其中數(shù)字圖像輸人端口可為未來計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像顯示提供了直通輸人手段，與國(guó)際先進(jìn)的數(shù)碼技術(shù)接軌。

     DNP 背投屏幕采用丙烯酸材質(zhì)、帶有非尼爾透鏡，使得光線均勻。DNP 公司是專業(yè)生產(chǎn)屏幕的世界級(jí)大公司，占世界市場(chǎng)專業(yè)光學(xué)投影屏幕的80 % ，在中國(guó)有著非常多的成功案例。

4 . 2 投影墻拼接結(jié)構(gòu)

    投影墻標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、積木式安裝機(jī)架，可采用縱向和橫向安裝方式，進(jìn)行靈活拼接及擴(kuò)展。投影墻的底座固定于活動(dòng)地板下樓板之上，地面之上的高強(qiáng)度鋼材或鋁合金底座高度為800 一1 200 mm 。金屬機(jī)架外殼的拼接墻系統(tǒng)具有保護(hù)接地端子，接地端子附近有明顯的標(biāo)志，且不易擦除；保護(hù)接地點(diǎn)和可觸及的金屬之間的電阻值小于0 . sn 。

4 . 3 RBPT 一D1500Plus 拼接控制器

     RBPT 一D15o0Plus 大屏幕墻控制器實(shí)現(xiàn)了最大程度的可靠性和靈活性，它具備以下功能：集成矩陣開關(guān)能將任意輸人頻道轉(zhuǎn)到任意的輸出窗口，簡(jiǎn)化了配置，象其它任何應(yīng)用程序窗口一樣，包含視頻輸人的窗口能夠移動(dòng)、縮放或縮小成圖標(biāo)，靈活且簡(jiǎn)單易用；可以添加多達(dá)8 個(gè)RGB 輸人卡，以提供最多32 個(gè)HD15 輸人端口和16 個(gè)RGB 處理器，將來自其它計(jì)算機(jī)資源如膝上型電腦、未聯(lián)網(wǎng)的臺(tái)式機(jī)和舊系統(tǒng)中的圖像顯示在顯示墻上；結(jié)合了強(qiáng)大的視頻和RGB 輸人功能，運(yùn)行Microsoft Windows 2000 ，能與大多數(shù)Windows 應(yīng)用程序兼容。

5 系統(tǒng)特點(diǎn)

5 . 1 屏體及底座高度的設(shè)計(jì)
    依據(jù)中央控制室的特殊環(huán)境，發(fā)揮特有的先進(jìn)屏體拼接技術(shù)，設(shè)計(jì)成一套大屏幕墻體，拼接墻體，既可分區(qū)使用，也可整屏顯示演示圖片，既氣勢(shì)宏偉又和現(xiàn)場(chǎng)融為一體。在系統(tǒng)中同時(shí)還選用了投影墻專用的高增益、防變形、防眩光的RUCS 幕，使得視角達(dá)到水平160 。和垂直80 。，可保證現(xiàn)場(chǎng)操作人員即使在最偏離的情況下也能擁有較佳的視覺效果。

5 . 2 功能強(qiáng)大的超級(jí)多屏圖形控制器
    大屏幕多屏圖形控制器RBPT 一D Plus 400 擁有合理的硬件結(jié)構(gòu)和完善的軟件控制能力。專利技術(shù)的ASCI 圖形處理芯片、專用的數(shù)字化圖像傳輸總線，在特殊的驅(qū)動(dòng)程序控制下并行工作，實(shí)現(xiàn)多個(gè)物理輸出組合成一個(gè)分辨率疊加后的超高分辨率顯示輸出，突破傳統(tǒng)多屏圖形控制器走PCI 總線的限制，是理想的大型投影墻控制器。它能滿足幾乎各種監(jiān)控、顯示場(chǎng)合的需要，為集中控制多種信號(hào)源顯示的會(huì)議室提供完善的解決方案。

5 . 3 性能優(yōu)異的投影機(jī)芯

    投影單元內(nèi)的投影機(jī)芯采用最新120 偏轉(zhuǎn)角的17 . 78 mm ( 0 . 7 英寸）DMD 芯片DDR 技術(shù)的產(chǎn)品，獲得UL 、CE 等國(guó)際認(rèn)證，以及中國(guó)3C 認(rèn)證，具有超高對(duì)比度（1 300 : 1 ）、高亮度以及完美的防輻射設(shè)計(jì)。CSC 技術(shù)配合完美設(shè)計(jì)的分色輪，獲得出眾的色彩、亮度均勻性。CSC 色域補(bǔ)償電路，有效地減少各個(gè)投影單元三原色的色散問題。使得紅綠藍(lán)三基色都實(shí)現(xiàn)了一致，保證了整個(gè)投影墻色彩的一致性。

5 . 4 超高對(duì)比度玻璃屏幕

    清華紫光投影單元所采用的屏幕是在丹麥DNP 公司的UCS （超高對(duì)比度屏幕）的技術(shù)上發(fā)展的多層復(fù)合玻璃屏技術(shù)。多層復(fù)合玻璃屏幕技術(shù)其獨(dú)特之處在于，它擁有3 . 5 一3 . 7 的屏幕增益，水平160 ”、垂直80 ”的觀看視角，同時(shí)在UCS 背投屏幕的基礎(chǔ)之上，增加了防眩玻璃保護(hù)層使其成為多層幕。屏幕表面經(jīng)化學(xué)方法處理的防反射涂層，不產(chǎn)生鏡面反射，可清洗、可擦拭，屏幕不易變形；超高增益、超高精細(xì)垂直條紋使圖像細(xì)節(jié)更加精致豐富；受周圍環(huán)境光影響小，適用于在正常光線下使用。多層復(fù)合玻璃屏幕的專業(yè)屏框結(jié)構(gòu)，容易掛裝，屏幕間不易產(chǎn)生擠壓，不變形、不會(huì)產(chǎn)生漏光現(xiàn)象。表面平整精度小于0 . 3 mm 。由于防眩玻璃保護(hù)層，確保了由于溫度、濕度變化時(shí)，屏幕不變形、拼縫不擴(kuò)大。

5 . 5 工藝先進(jìn)的投影單元
    采用國(guó)際上目前最先進(jìn)的背投一次反射方式設(shè)計(jì)投影單元。精確的光路設(shè)計(jì)，保證了屏幕焦距與投影機(jī)鏡頭焦距的準(zhǔn)確匹配，從而獲得出色的顯示效果。一次反射式投影單元機(jī)構(gòu)堅(jiān)固，非常適合搭建多層拼墻。投影單元通過模擬7 度地震測(cè)試認(rèn)證。投影單元具有6 軸調(diào)整機(jī)架，它通過精密齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和5 個(gè)多功能旋鈕，獨(dú)立控制投影機(jī)任意方向的移動(dòng)和任意角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而確保了圖像從側(cè)左面到右側(cè)面、上到下、縮放、傾斜、前傾、偏轉(zhuǎn)等所有畫面的調(diào)整，真正實(shí)現(xiàn)了精確的定位。

5 . 6 整個(gè)系統(tǒng)的全數(shù)字化處理
    整套系統(tǒng)具有數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)。投影單元和RBPT 一D 400 Plus 多屏圖形控制器，均具有數(shù)字化的接人端口。確保了無噪聲、穩(wěn)定的圖象顯示。系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)字化處理確保了各種信號(hào)的真實(shí)顯示。

5 . 7 強(qiáng)大的二次開發(fā)能力
     DLP 大屏幕拼接系統(tǒng)是一個(gè)綜合的信號(hào)顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)中不僅具有一般大屏幕拼接系統(tǒng)的功能，還應(yīng)具備強(qiáng)大的二次開發(fā)能力。業(yè)主和應(yīng)用系統(tǒng)提供商一起進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)符合各種信息發(fā)布的大屏幕顯示功能，這也是本套系統(tǒng)與一般大屏幕系統(tǒng)集成商的顯著區(qū)別。