DLP拼接墙在神华天津煤炭码头中的运用

    北京清华紫光电子公司在神华天津煤炭码头工程中，根据需要并遵循合理性、先进性、可靠性、实用性和可扩展性的原则，在中央控制室设置了一套高亮度、高清晰度、高智能化控制的大屏幕投影显示系统，可满足各种计算机图文、网络信息及视频图象信息的动态综合显示。

1 系统概述
    根据工程对大屏幕投影拼接墙的建设目标、使用要求和物理环境情况，考虑了这套大屏幕投影拼墙系统方案。系统将国际最卓越的高清晰度数码显示技术、投影墙拼接技术、多屏图像处理技术、多路信号切换技术、网络技术和集中控制技术等应用技术集合为一体，构成一个拥有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的大屏幕显示系统。

1 . 1 背投墙系统组成

    中央控制室DLP 背投墙由横向3 行，纵向5 列组成，全部采用背投式一体化投影单元RBVS 一XGA60fd 组成，拼接成大屏幕显示墙，并配以拼接控制子系统。DLP 背投墙系统组成如下：
1 ) 152 . 4 Cm ( 60 英寸）, 3 又5 投影拼墙墙体152 . 4 Cm 单屏尺寸为，宽1 219 mm ，高914 mm ，厚720 mm ;
3 ) 5 大屏幕拼接墙全屏显示尺寸为：6 095 mm （宽）又2 742 mm （高）;
2 ）内置图像处理卡；
3 ）多屏拼接控制器；
4 ）大屏幕应用管理系统DVAS （软件）; 5 ) LED 电子显示条屏；
6 ) PDP 等离子显示屏。

    DLP 背投单元RBVS 一XGA60fd 专门为控制中心应用设计，可以24h / d 、每周7d 连续工作，具有高可靠性、长寿命等特点。整个系统的可用率为100 % ，各类设备的平均无故障时间（MTBF ）大于30 000h （灯泡除外）。

1 ）运行寿命：投影机＞100 o00h ；拼接控制器> loa ；灯泡寿命＞8 oooh （采用PHILIPS 的loow UHP 灯泡）。
2 ）信号显示，响应时间：通过本地或网络上的计算机操作大屏幕的显示响应时间比在人机工作站上的操作响应时间，没有明显延迟现象，延迟时间小于15 ；为了保证信号显示的可靠性，运行在拼接控制器的服务程序在调用信号显示模块显示多路信号时，将增加延迟，延迟时间小于200 ms ；网络信号显示模块采用优化算法，只处理工作站屏幕上发生变化的区域，因此刷新次数可以达到（5 ? 10 ）次／s 。
3 ）系统数据传送速率和交换速率指标：10 / 100 Mbps 。
4 ）抗电强度：DLP 背投单元在出厂时均经过抗电试验，电源供电线任一级与机外金属外露部分之间（试验时电源开关置“通”) ，能承受有效值1 500 V / 50 Hz 的交流电压，时间为15 的抗电强度试验，试验电流判定为10mA ，试验中应无击穿和飞弧现象，无机器受损。
5 ）绝缘电阻：电源供电线任一级与机外金属外露部分之间的绝缘电阻大于5 Mn 。（试验时电源开关置“通”）。电磁兼容（EMC ）遵循IEC 62040 、ENV 50091 标准。

2 系统显示功能

2 . 1 视频信号显示
    经控制器的视频信号：可以实现单屏显示、共屏显示、画中画显示、任意大小显示、跨屏显示、整屏漫游等，并且可以实现图象的分组切换、巡检、预案显示等功能。
不经控制器的直通复合视频信号：在大屏幕显示区的每面RBVS 一XGA6ofd 大屏幕配备了复合视频输人模块，令每面单屏都带有1 路复合视频输人( Composite Video ) ，通过复合视频输人端子，可以在不依赖外部拼接控制器的情况下直接输人并在组合屏上显示图象，图象格式支持NTSC / PAL / SE - CAM 制式。

2 . 2 计算机和工作站信号显示
1 ）网络方式。可以将局域网上的多路网络计算机信号，以窗口的形式在大屏幕上显示出来，显示色彩多达16M 。通过网络计算机投影显示软件实现显示计算机的选择、屏蔽、调用、显示方式变化、与任意应用程序的集成调用等，所有这些操作都可以在单一的集成操作界面上完成。
2 ）拼接控制器的RGB 方式。是将计算机显示卡的VGA 信号直接连接到控制器的RGB 信号输人端口，即将控制器的RGB 输人端口和大屏幕显示墙作为自己的显示器来使用，可以实现实时、无延迟的显示；可以实现单屏显示、任意大小显示（无极缩放）、跨屏显示、整屏漫游等；控制器最多可以同时接受并显示8 路RGB 信号：控制器的RGB 采样／显示频率可以达到25 帧／s 。
3 ）显示屏直通的RGB 方式。每面RBVS - XGA60fd 显示屏都具有2 路RGB 输人接口，可以在不依赖外部控制器的情况下直接输人并在组合屏上显示RGB 计算机信号。
4 ）显示方式：显示1 整幅图像（RGB 或VIDEO 信号）：显示不同的图像（RGB 或VIDEO 信号）；网络信号、RGB 信号、视频图像互相叠加显示

3 系统软件功能

    大屏幕系统软件（DVAS ）包括大屏幕管理软件、应用软件、二次开发接口软件；可以实现多用户管理、多窗口管理、运行模式管理、信号源管理、投影机控制预案管理等功能。

    DVAS 集成了视频信号、RGB 信号、网络计算机信号和工作站信号，集成了对视频、RGB 、网络、投影等的控制与操作，用它可以方便地把信号以窗口的形式在大屏幕显示墙上显示出来，极其方便地实现了网络控制，多用户控制，远程异地操作等功能；还容易地实现了用户管理，权限管理，端口管理等多管理功能：用户仅在一个图形界面下通过简单的鼠标操作就能完成对大屏的控制。

4 系统硬件设备功能及技术参数

4 . 1 DLP 背投单元RBVS 一XGA60fd

    系统采用进口原装的东芝DLP 投影机芯和DNP 投影屏幕组成背投单元。RBVS 一XGA6ofd DLP 投影单元以美国Tl ( TexaS Instrument ）公司新开发的数字微反射器件（DMD ）构成的DLP 投影机为主体。单元采用前维护超薄设计，可以靠墙安装，最大限度节约空间。

    投影单元采用世界先进的无边框拼接技术，使任何2 个投影单元之间的物理拼缝簇0 . 5 mm ，光学拼缝蕊0 . 8 mm ，极大地改善了投影墙的视觉效果，消除了由于投影单元箱体的边框所造成的画面不连贯现象。

    XGA DLP 投影单元配置了功能强大的内置图像处理卡，使其具有适用于各种不同输人输出类型的接口和控制口，其中数字图像输人端口可为未来计算机数字图像显示提供了直通输人手段，与国际先进的数码技术接轨。

     DNP 背投屏幕采用丙烯酸材质、带有非尼尔透镜，使得光线均匀。DNP 公司是专业生产屏幕的世界级大公司，占世界市场专业光学投影屏幕的80 % ，在中国有着非常多的成功案例。

4 . 2 投影墙拼接结构

    投影墙标准化、模块化、积木式安装机架，可采用纵向和横向安装方式，进行灵活拼接及扩展。投影墙的底座固定于活动地板下楼板之上，地面之上的高强度钢材或铝合金底座高度为800 一1 200 mm 。金属机架外壳的拼接墙系统具有保护接地端子，接地端子附近有明显的标志，且不易擦除；保护接地点和可触及的金属之间的电阻值小于0 . sn 。

4 . 3 RBPT 一D1500Plus 拼接控制器

     RBPT 一D15o0Plus 大屏幕墙控制器实现了最大程度的可靠性和灵活性，它具备以下功能：集成矩阵开关能将任意输人频道转到任意的输出窗口，简化了配置，象其它任何应用程序窗口一样，包含视频输人的窗口能够移动、缩放或缩小成图标，灵活且简单易用；可以添加多达8 个RGB 输人卡，以提供最多32 个HD15 输人端口和16 个RGB 处理器，将来自其它计算机资源如膝上型电脑、未联网的台式机和旧系统中的图像显示在显示墙上；结合了强大的视频和RGB 输人功能，运行Microsoft Windows 2000 ，能与大多数Windows 应用程序兼容。

5 系统特点

5 . 1 屏体及底座高度的设计
    依据中央控制室的特殊环境，发挥特有的先进屏体拼接技术，设计成一套大屏幕墙体，拼接墙体，既可分区使用，也可整屏显示演示图片，既气势宏伟又和现场融为一体。在系统中同时还选用了投影墙专用的高增益、防变形、防眩光的RUCS 幕，使得视角达到水平160 。和垂直80 。，可保证现场操作人员即使在最偏离的情况下也能拥有较佳的视觉效果。

5 . 2 功能强大的超级多屏图形控制器
    大屏幕多屏图形控制器RBPT 一D Plus 400 拥有合理的硬件结构和完善的软件控制能力。专利技术的ASCI 图形处理芯片、专用的数字化图像传输总线，在特殊的驱动程序控制下并行工作，实现多个物理输出组合成一个分辨率叠加后的超高分辨率显示输出，突破传统多屏图形控制器走PCI 总线的限制，是理想的大型投影墙控制器。它能满足几乎各种监控、显示场合的需要，为集中控制多种信号源显示的会议室提供完善的解决方案。

5 . 3 性能优异的投影机芯

    投影单元内的投影机芯采用最新120 偏转角的17 . 78 mm ( 0 . 7 英寸）DMD 芯片DDR 技术的产品，获得UL 、CE 等国际认证，以及中国3C 认证，具有超高对比度（1 300 : 1 ）、高亮度以及完美的防辐射设计。CSC 技术配合完美设计的分色轮，获得出众的色彩、亮度均匀性。CSC 色域补偿电路，有效地减少各个投影单元三原色的色散问题。使得红绿蓝三基色都实现了一致，保证了整个投影墙色彩的一致性。

5 . 4 超高对比度玻璃屏幕

    清华紫光投影单元所采用的屏幕是在丹麦DNP 公司的UCS （超高对比度屏幕）的技术上发展的多层复合玻璃屏技术。多层复合玻璃屏幕技术其独特之处在于，它拥有3 . 5 一3 . 7 的屏幕增益，水平160 ”、垂直80 ”的观看视角，同时在UCS 背投屏幕的基础之上，增加了防眩玻璃保护层使其成为多层幕。屏幕表面经化学方法处理的防反射涂层，不产生镜面反射，可清洗、可擦拭，屏幕不易变形；超高增益、超高精细垂直条纹使图像细节更加精致丰富；受周围环境光影响小，适用于在正常光线下使用。多层复合玻璃屏幕的专业屏框结构，容易挂装，屏幕间不易产生挤压，不变形、不会产生漏光现象。表面平整精度小于0 . 3 mm 。由于防眩玻璃保护层，确保了由于温度、湿度变化时，屏幕不变形、拼缝不扩大。

5 . 5 工艺先进的投影单元
    采用国际上目前最先进的背投一次反射方式设计投影单元。精确的光路设计，保证了屏幕焦距与投影机镜头焦距的准确匹配，从而获得出色的显示效果。一次反射式投影单元机构坚固，非常适合搭建多层拼墙。投影单元通过模拟7 度地震测试认证。投影单元具有6 轴调整机架，它通过精密齿轮传动机构和5 个多功能旋钮，独立控制投影机任意方向的移动和任意角度的转动，从而确保了图像从侧左面到右侧面、上到下、缩放、倾斜、前倾、偏转等所有画面的调整，真正实现了精确的定位。

5 . 6 整个系统的全数字化处理
    整套系统具有数字化的优势。投影单元和RBPT 一D 400 Plus 多屏图形控制器，均具有数字化的接人端口。确保了无噪声、稳定的图象显示。系统内部的数字化处理确保了各种信号的真实显示。

5 . 7 强大的二次开发能力
     DLP 大屏幕拼接系统是一个综合的信号显示系统，系统中不仅具有一般大屏幕拼接系统的功能，还应具备强大的二次开发能力。业主和应用系统提供商一起进行二次开发，实现符合各种信息发布的大屏幕显示功能，这也是本套系统与一般大屏幕系统集成商的显著区别。