北京天文馆科普智慧大屏升级改造探讨

管 峰，陈 昌

（北京天文馆，北京 100044）

1 项目背景介绍

LED显示设备具有清晰度高、质量稳定、寿命长、显示功能灵活多变等特点，十分适用于文字、图形和多媒体节目的播放宣传，在室内显示领域占据了不可取代的地位。由于采用了最新的半导体材料和高科技工艺手段，LED的性能有了极大提高，尤其是在颜色、亮度、可靠性等方面具有其他显示光源无法比拟的优势，为室内显示技术和产品的发展提供了良好基础。目前主流的大屏生产商家有利亚德、洲明、中显信泰，室内全彩LED屏精度主要是PH1.5～PH10范围，可以选择的空间很大，功能也非常强大。

北京天文馆2层LED显示屏已经使用将近7年，设备性能下降、老化严重，经过综合性能评估分析，该大屏已经无法满足北京天文馆的业务需求，为了提升观众的体验效果，让观众享受高清晰的天文科普展示效果，也为了提升大屏的运行稳定性和运维效率，现拟升级北京天文馆科普大屏。

2 项目开展的必要性

2.1 现有科普大屏性能提升的需要

北京天文馆现有的科普大屏性能急剧下降，亟待更新换代。北京天文馆2层LED大屏自2013年更换，截至目前已使用近7年，使用时间较长，设备出现严重老化现象，整体性能急剧下降，主要体现在以下3个方面：①大屏多处出现坏点，运行不稳定，且大屏已经超过了免费的质保期；②大屏维护厂家售后服务不到位，出现故障时运维不及时；③大屏原有的显示精度为P4（即点距为4 mm），已无法满足目前主流的天文科普效果展示的清晰度要求。

为进一步提升观众的体验效果，同时提升大屏的运行稳定性和运维效率，这两方面都离不开高精度科普大屏的支撑。

2.2 公众影响力展示的需要

天文馆和天文魅力展示的迫切需求；激发公众，特别是青少年对天文学的兴趣和爱好，加深公众对天文馆的认识的迫切需求。这两方面都需要依托高精度科普大屏的展示。北京天文馆现有的科普大屏升级改造势在必行，经过前期的市场调研对比，拟将LED显示大屏精度提升至P1.875（即点间距为1.875 mm）。

3 科普大屏改造拟开展工作

北京天文馆科普大屏升级改造实施方案，包含现有大屏性能评估、大屏选型、科普大屏展示、科普大屏互动4个方面。拟对天文馆2层LED大屏进行性能评估，明确性能下降、无法满足现有主流天文科普视频展示效果的清晰度要求，针对不足对现有设备进行精度升级，即更换新的高精度显示大屏。

3.1 具体技术路线

通过对科普大屏改造需求的分析，拟定以下技术路线流程：现有大屏性能评估→高精度大屏选型→科普大屏展示→科普大屏互动体验。

3.2 具体实施方案

（1）现有大屏性能评估。北京天文馆2层LED大屏（以下简称大屏）自2013年更换，截至目前已经使用近7年时间，使用时间较长，设备出现了严重老化现象，整体性能急剧下降，主要体现在以下3个方面：①大屏多处出现了坏点，运行不稳定，且大屏已经超过了免费的质保期；②大屏维护厂家售后服务不到位，出现故障时运维不及时；③大屏原有的分辨率为P4（即点距为4 mm）已经无法满足目前主流的天文科普效果展示的清晰度要求。经过综合性能评估分析，该大屏已经无法满足北京天文馆的业务需求，为了提升观众的体验效果，让观众享受高清晰的天文科普展示效果，也为了提升大屏的运行稳定性和运维效率，现拟升级天文馆科普大屏。

（2）高精度大屏选型。经过前期的市场调研对比，拟将分辨率提升至P1.875（即点间距为1.875 mm）。通过现场勘查，拟完成以下主要内容：①完成大屏各零部件的选型；②完成43.776 m2（通过分辨率、单元箱尺寸结合计算）P1.875屏体（含CCC认证电源）的安装；③完成数据采集器的安装；④完成数据接收卡的安装；⑤完成工控机的安装；⑥完成屏体结构、钢架及底座的安装；⑦完成机柜的安装；⑧完成音柱的安装；⑨完成线缆、配电箱等安装。此外，还拟对整套设备使用的电源、电线、网线、视频线、交换机等进行检修更换，对控制室内的控制电脑主机、控制卡、分信号器等硬件设备进行检修更换，对LED控制系统软件进行升级，以确保使用安全、便捷。其中，信号部分实物拓扑图、简单示意图及控制室布线如图1所示。

图1 部分实物拓扑

（3）科普大屏展示。高精度的科普大屏可以展示北京天文馆科普视频、公众讲座、科普活动等，给观众带来极致流畅、画质细腻的观感体验。科普大屏高精度展示效果如图2所示。

（4）科普大屏互动体验。通过科普大屏可视化平台进行远程连线互动，以集中管理+分散控制为理念，打造一流远程连线互动；再者，通过科普大屏还可以进行亲子互动，让观众获得不一样的体验。远程连线互动效果如图3所示。

图2 科普大屏高精度展示效果

图3 远程连线互动效果

4 科普大屏改造预期目标

更换高精度科普大屏，可以更好地支撑科普宣传工作。本项目拟在数量指标、质量指标、效益指标及服务对象满意度指标方面达到以下预期目标。

（1）数量指标。公众讲座≥10次、科普活动≥2000人次。

（2）质量指标。科普大屏运行无故障率达90%。

（3）效益指标。科普活动社会效益良好，院内和馆内宣传报道≥5篇。

（4）服务对象满意度指标。科普大屏科普讲座、活动公众满意度达90%。

升级改造后的科普大屏展示设想效果如图4所示。

图4 升级改造后科普大屏展示效果

5 结语

提出了北京天文馆现有科普大屏升级改造的设想，对科普大屏改造需要开展的工作进行详细阐述，提出了科普大屏升级改造后拟实现的目标，指出更新升级科普大屏是一种必然趋势，是智慧场馆的迫切需求。