1.1 设计原则

在设计整个系统时,我们航显光电本着技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为出发点。

（1）先进性原则

系统设计达到国际一流水平，且切实可行并容易实现；遵循国际标准和国内外有关的规范要求；系统总体具有电信级的可用性；符合计算机、网络通讯技术和专业视听技术的最新发展潮流，并且是应用成熟的系统。

在方案设计时适应新技术发展的方向，立足先进技术和产品，以适应大量数据传输以及多媒体信息的传输，使整个系统在相当一段时期内保持领先的水平，并具有长足的发展能力。在保证先进性的同时兼顾技术的成熟性。

（2）实用性原则

实用性是每个指挥中心在建设过程中所必须考虑的，从实际应用的角度来看，这个性能更加重要。追求高效、低成本是各行业所必须采取的措施，因此，所选用的设备在兼顾合理的、良好的性能基础上，也要考虑经济性，除考虑系统总体造价外还应考虑长期运行所造成的成本。系统设计符合实际需要，注重系统配置的经济效应，达到综合平衡；综合考虑系统的性能和价格，性能价格比在同类系统和条件下达到最优。

（3）可扩充性原则

系统采用模块化设计，易于扩充，具备良好的兼容性和通用的软硬件接口，可在其基础上进行二次功能开发。在系统架构的设计上，充分利用网络扩展性强的特点，采用集中管理、分散控制的结构，部署灵活，扩展能力强。

考虑今后的发展，留有充分的扩充余地，便于融入随新技术的发展带来的新功能。

（4）兼容性原则

系统能够适应多功能、外向型的要求，达到提高工作效率、节省人力物力和能源的目的。系统不仅兼容目前已有的视频、音频及其他多媒体设备和控制系统，还兼容业主单位已建成的第三方应用平台。通过打通不同独立系统的共享和协作通道，为业主单位提供统一的整体解决方案。提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络等方面的接口和工具，使系统具有良好的灵活性、兼容性。

（5）可靠性原则

系统应支持关键设备、关键数据、关键程序模块采用备份、冗余措施，应具有容错和系统恢复能力，支持负载均衡功能。

（6）经济性原则

在保证系统先进、可靠和高性能的前提下，通过最优化设计达到最经济性的目标，以较高的性能价格比构建本系统，使资金的产出投入比达到最大值；以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益，综合实现优化配置最佳法。

1.2 设计标准

为保证项目建设质量，航显光电系统设计将遵循国家和行业的有关业务、技术、数据等标准和规范。系统需符合下述标准：

(1) YD/T 5032-2018《会议电视系统工程设计规范》；

(2) GB/T 50314-2015《智能建筑设计标准》；

(3) GB50348-2018《安全防范工程技术规范》；

(4) GB51348-2019《民用建筑电气设计规范》；

(5) GB50016-2014《建筑设计防火范》；

(6) GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》；

(7) GA308-2001《安全防范系统验收规则》；

(8) GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》；

(9) GB50198-2011《民用闭路监视电视系统工程技术规范》；

(10) GB50174-2017《数据中心设计规范》；

(11) YDT926.1-2018《大楼通信综合布线系统总规范》；

(12) GB50311-2016《综合布线系统工程设计规范》；

(13) GB50339-2013《智能建筑工程质量验收规范》；

(14) GB50303-2015《建筑电气工程施工质量验收规范》；

(15) GBT50312-2016《综合布线系统工程验收规范》；

(16) GB50168-2018《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》；

(17) GB50169-2016《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》；

(18) JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》；

(19) GB50054-2011《低压配电设计规范》；

(20) GB50254-2014《电气安装工程低压电器施工及验收规范》；

(21) ISO11801《建筑通用布线标准》。

1.3 显示技术对比

1、LED拼接技术

LED(Light Emitting Diode) 由多块小间距LED显示屏以及与之对应的图像控制器构成的大屏幕显示系统。

（1）优点：高亮度情况下，图像高对比度、高色彩还原能力显示效果优。拼接缝隙能够达到基本看不到拼接缝隙的程度。体积小所需场地空间小，大屏幕后方所需维护空间很小，必要时可支持贴墙安装。

（2）缺点：小间距LED长时间观看舒适度不如DLP。同样显示面积内分辨率低于DLP。降低输出亮度会损失灰度，影响显示效果。

2、DLP拼接技术

DLP(Digital Lighting Progress)的技术原理很简单，在背投单元内部设置一部投影机，光源发出的图像经透镜放大后通过镜片反射投影到屏幕背面，就是背投。

（1）优点：单位平方米内显示分辨率高，近距离观看不影响画面显示效果。亮度柔和，长时间观看舒适度好。

（2）缺点：拼接缝隙虽然对文字图像的屏蔽很小，基本没什么影响，但还是能够看得到拼接缝隙。拼接显示单元体积较大，所需安装部署场地较大，结合实际场地需要在大屏幕后方留出足够的维护空间。背投容易受环境光影响，产生屏幕反光。

结合本项目指挥中心场地环境和对大屏幕的实际应用需求，主要关注的性能指标按照优先级排序如下：主流技术、拼接缝隙、抗反光折射、显示分辨率、图像均匀性、观看舒适度、资金投入、故障维护、使用寿命、屏前亮度，两种拼接显示技术方案对比如下表所示：

表-DLP屏、小间距LED拼接显示技术对比表

（1）主流技术：航显光电小间距LED，为目前市场占有最大的大屏幕显示技术，为目前最主流的技术，优于DLP。

（2）拼接缝隙：DLP拼缝大于LED，但达到0.1mm，能满足指挥大厅精细化的图像显示要求，对文字图像的屏蔽很小，基本没什么影响，但还是能够看得到拼接缝隙，显示效果不如LED。

（3）抗反光折射：航显光电小间距LED屏幕自发光，抗反光折射性能优越，基本不受环境光影响，DLP对场地灯光照度和照射角度有要求，小间距LED优于DLP。

（4）显示分辨率： DLP拼接显示方案支持30路以上1920×1080分辨率的高清信号。LED拼接显示方案(按P1.25)最大支持约15路1920×1080分辨率的高清信号，显示能力较弱，但能够满足指挥大厅信号显示需求。

（5）图像均匀性：DLP长期使用后，不同箱体间亮度与色彩衰减不一致，会逐渐出现色差现象，后期需要定期由专业技术人员调整解决，在图像均匀性方面小间距LED优于DLP。

（6）观看舒适度：LED拼接显示技术存在频闪和蓝光问题，频闪原因在于LED使用PWM(脉冲宽度调制波)技术，靠降低LED通电频率来实现减小亮度，当低到一定限度时就出现可见频闪，这种频闪可造成眼睛疲劳。在最亮模式下虽然不闪，但又因高亮度情况下蓝光成分较为丰富存在蓝光危害，长时间近距离观看对眼睛有伤害。DLP拼接显示技术采用背投方式，光线柔和不存在上述问题。

（7）资金投入：小间距LED(按P1.25)的每平方米价格低于DLP 约25%左右。

（8）故障维护：小间距LED显示屏由约数量庞大的灯芯组成，按照一般的失效比率，每年将会有大量的LED灯芯失效需要更换，故障率相对DLP高，但灯芯故障不影响使用，并且可以不停机修复。而DLP故障低，但一旦出现故障将影响使用，并且需要停机修复，因此在故障维护方面小间距LED更适合指挥场景需求，小间距LED优于DLP。

（9）使用寿命：小间距LED100000小时优于DLP60000小时。

（10）屏前亮度：小间距LED为自发光，屏前亮度优于DLP，更能适应高亮度的环境。

（11）平均功耗：DLP平均功耗稍低于小间距LED。

综合上述各项指标，本项目采用小间距LED拼接显示技术。

1.4 系统总体架构

大屏显示系统架构图

大屏显示系统由信号源、处理单元、显示单元、供电单元组成。

信号源：包括来自指挥大厅为视频会议配备的6个摄像头、1台视频会议终端、5台大厅坐席PC、核应急内网的视频监控、5个多媒体桌插等的各种制式的视频信号。

处理单元：指挥大厅配置1台大屏拼接处理器，用于对输入的视频信号进行编码处理，再在显示端通过解码视频信号上屏显示；利旧原有的1台大屏幕管理电脑，通过配套的管控软件可实现对信号的切割、放大、窗口化等；此次航显光电配置的大屏总分辨率≥8160*3240，需配置控制系统实现高精度分辨率支撑能力，单块控制卡支持分辨率≥1920*1080，故本次需配置15块控制卡（包括发送卡、接收卡）。

显示单元：配置一整块室内小间距LED全彩显示屏，长10.2m，宽4.05m，显示单元点间距≤1.25mm，用于将处理后的信号在大屏幕上显示出来。

供电单元：配置独立供电系统，及1台配电柜，含有智能控制开关、漏电保护开关、空气开关、熔断器、交流接触器、防雷器、旋钮开关、电压电流指示表和状态指示灯等,具备防水、防锈、防腐能力；同时，配置1台PLC控制器，采用单片微型计算机设计可靠性高、抗干扰能力强。具备电源的远程控制及用电保护等功能，保证显示单元以及处理单元电源供电的操作性和安全性。