交通指挥中心大屏幕发展趋势研究

邱建明

（南京洛普股份有限公司，江苏南京210061）

0 引言

现如今是信息化高速发展的时代，政府部门、各行各业都在加速自身信息化建设的步伐。在信息化基础建设中，指挥中心是重要的信息枢纽，必须具备集中数据采集、数据分析、策略制定、资源调度分配等功能。

1 指挥中心大屏幕的发展现状

过去，指挥中心大屏幕基本上都是拼接屏的天下，多采用LCD、DLP 类型的显示终端，是因为室内大屏幕可选范围有限，但是随着技术的发展，小间距LED 显示屏和激光投影的问世，现代可视化数据精细显示要求得到满足。随着技术的发展，LED 显示屏突破1mm 点间距的限制，屏幕更清晰，观看距离更近，加上国内厂商不断扩产，价格也呈现了下降趋势。激光光源技术的出现，提升了投影亮度，延长了维护周期，加上分辨率已提高至4K，投影融合技术竞争力逐步增强。拼接屏由于自身技术瓶颈，无法消除显示单元之间的拼缝，而且随着运行时间的增加，单元之间色彩差异越来越大，使显示画面形成“花屏”现象，目前市场份额已逐步缩减，逐步被淘汰(见表1)。

表1 小间距LED 显示屏与DLP 拼接屏对比表

现代指挥调度中心是集中数据的枢纽，指挥中心屏幕被认为是行业金字塔顶端应用，屏幕显示细节的能力直接影响着指挥调度中心的工作的成败。因此，有越来越多的指挥中心选择更换拼接屏，启用最新的小间距LED 大屏幕产品。自2016年以来，小间距LED显示屏已经成功进入公安系统、电力系统、交通系统、航空航天系统、消防系统、政府机关会议中心、检察系统等各大部门的监控指挥中心，并获得了业主的肯定，其自身技术优势凸显。

小间距LED 显示系统主要包括：LED 显示屏屏体，播控子系统，配电系统。其中LED 显示屏屏体由若干个LED 显示模组组成，模组包含电路部分和结构部分，电讯部分中的面阵驱动板分为两部分，一部分是发光面，由若干发光器件焊接而成，另一部分是驱动面，包含了发光驱动芯片等逻辑器件。播控子系统主要是对外部视频源进行接收，并处理成数字信息按照地址传输至对应的模块电路内，实现最终的显示画面。利用播控子系统中的拼接融合设备，将所有信号进入控制器内，通过控制器切换信号的输入输出，真正实现所有信号的互通显示。并且可以利用平板电脑、触摸一体机等设备集中控制信号的预览及切换，实现无线任意切换操作。

2 小间距LED 显示屏的优势

首先，指挥调度中心显示屏是庞大信息流的汇集地，也是各路信息的集中展示平台，需要支持多路输入输出，同时为了应对指挥调度中心业务的扩大或调整，还应具备可扩展功能。LED 显示屏借由外部音视频处理器和画面拼接融合设备可实现接口在数量和种类上的自由扩展，在一个显示屏上显示多个信号源的整幅或部分图像，这些信号源图像在单个显示屏上的大小、位置可自定义。用户可根据需要在单屏幕上任意分割显示多个画面信号，从而增加了上墙显示信号源的数量。其次，指挥调度中心通常需要7×24 小时不间断运转，对大屏幕长时间观看的舒适性、可靠性、散热提出了较高的要求。

2.1 观看舒适性

LCD、DLP 类型的拼接显示终端，物理拼接缝隙不可避免。虽然DLP 拼接屏已能做到最小1mm 的物理缝隙，但整屏显示时依然会影响到画面整体显示效果。而LED 显示屏完全没有拼缝。LED 显示屏是将发光元器件焊接在高精度电路板上，能够确保每个发光元器件之间的间距一致，不会产生肉眼可见的物理拼缝和光学拼缝。这是LED 显示屏区别于其他户内拼接屏的最大优势，尤其是在指挥中心这类高端应用场所，无缝是先决要求。

LED 显示屏可以由箱体随意拼接程各种形状，例如：曲面、四方六面体等，显示面积可以按要求订制，更好地适应建筑物的整体结构和环境，不同角度看显示屏画面都不会变形，画面均匀曲面变化，不拖曳不黑屏，实现平滑连贯高清显示。箱体尺寸为标准16∶9长宽比例，可无缝拼接成2K、4K、8K 标准制式显示屏，完美匹配主流标准视频源。画面可进行分割，“点对点”显示，最大化真实还原播放内容，避免由于画面放大、缩小、拉伸引起的模糊和变形问题，完美点对点呈现图像。

LED 显示屏采用自发光显示技术，为满足强光环境与暗光环境中给观看者舒服的观看效果，避免视觉疲劳，可根据用户需求对显示屏亮度进行调节，亮度在50-700cd/m2范围内可调。

不同于其他显示设备，LED 校正技术可实现单点级的校正，LED 的校正技术精度更高，校正后的显示屏显示效果和新屏一致，而其他的显示设备在长期使用后，会出现边缘发黑、亮度衰减的问题，只能通过更换显示单元解决。因此，考虑长期高频率的使用，LED 显示屏的性价比非常高。

除了亮度以外，刷新率低也是造成人眼观看疲劳的另一大因素。长时间使用手机后，眼睛会干涩，疲劳，因为手机的刷新率最大仅为120Hz，而LED 刷新率通常＞1024Hz，动态画面稳定，这是其他显示器无法媲美的一大优势。

2.2 显示效果更佳

色彩饱和度决定图像的艳丽程度，色彩还原性决定图像与真实自然的物体的一致程度。LED 显示屏的色饱和度和色彩还原性是LED 显示的最大优势之一，LED 器件的可满足REC709 色域（高清电视色域HDTV 标准），可精细的显示各种颜色。

同时对比度对视觉效果的影响非常关键。对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间的比值，也就是从黑到白的渐变层次。对比度大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富，图像越清晰；而对比度小，则会让整个画面都灰蒙蒙的。目前市场上，DLP 投影设备大多标称对比度1500∶1（ANSI），而LED 显示屏对比度通常＞3000∶1。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。

并且LED 显示屏具有其他显示设备无可比拟的高亮度范围优势。HDR（高动态范围成像）技术让显示屏能呈现更真实的画面，亮处更亮，暗处更暗，丰富亮暗区域细节。背投产品由于其亮度范围有限，导致人眼感知到的画面层次感较差，丢失大量细节。而HDR 图像可以显示更多的亮部和暗部细节，人眼看起来画面颜色更加饱满，过渡更加平滑。这种显示效果对于指挥中心来说尤为重要。

指挥中心大屏幕前调度台是办公区域，必须配备充足的照明，拼接墙、投影必须关灯使用，否则显示效果会很差，而LED 显示屏完全不会有此类问题，小间距LED 灯珠表面有漫反射设计，照射到屏幕表面的光线会被漫反射至空中，人眼观看舒适。除了日常调度办公，指挥中心接受上级检查或者接待时，明亮的灯光可以提升指挥中心的档次。

2.3 可靠性

指挥中心作为现代信息化数据枢纽，承担多功能性、综合性应用，需要具有高度可靠和稳定的运行系统，任何一次的宕机事件发生都会存在巨大的危险。

经过近几年不断发展，LED 显示屏的技术基本成熟，工艺水平不断进步，可靠性得到大步提升。满足重大工程、特殊需求的技术能力日益增强。无论是国庆阅兵，还是国际重大赛事，LED 显示屏均成为了不可缺少的显示设备，可靠稳定的运行获得了市场的广泛肯定。现有LED 显示屏采用信号环路备份设计和双电源备份技术，保障系统不间断运行。信号环路备份技术采取一主一备同时传输信号进入箱体，可支持屏体任一信号输入断开，显示屏正常工作。双电源备份技术，即两块电源为同一个LED 显示单元供电，各占50%功率，当一块电源故障，瞬时另一块电源功率提升至100%，实现无缝切换，保障系统安全、可靠，同时支持电源热插拔。

2.4 静音散热，低功耗

目前市面上小间距LED 显示产品多采用压铸铝合金箱体，因为压铸铝合金的热传导率约为96W/m.K，散热性好。同时设计电源通过“导热硅胶垫”将热量传输到箱体上，并在箱体四周预留了换气散热孔，保证无论显示屏安装在开放或者密闭的空间，都不会影响屏体的散热性能。自然散热，无风扇，无噪音，特别适合室内办公使用。

LED 显示屏是自发光产品，暗画面功率低，亮画面功率高。在实际使用过程中，LED 的功耗远小于测算功耗，其原因在于：LED 为自发光显示，指挥中心应用场景多为可视化图形，背景色为黑色，除亮线发光外，其余黑色底色区域的灯珠不发光，无功耗；而DLP/LCD 为背光显示，背景色虽为黑色，但其背光仍在发光工作，仍在产生功耗。LED 使用功耗低于DLP，更加节能（见表2）。

表2 使用过程中各类显示产品的功耗表

2.5 易于安装、维修

现有的前拆技术产品的最小单元箱体为600mm(宽)×337.5mm(高)，整体厚度仅为48mm，重量约5kg，重量轻、精度高、散热快、外形美观、安装方便。可实现显示屏的贴墙安装，即显示屏背面不需要留有检修通道，可减少指挥中心的办公区域的占用。而DLP 显示系统对屏体前后安装空间都有需求。DLP箱体约48kg/m2，加上其配套徽标显示屏、装饰装修材料，重量将达到60kg/m2，对承重结构造成较大压力。LED 显示模组轻便，易于安装，可拼接成弧形显示屏，箱体的角度通过精密加工技术，一次性加工成型，公差控制在0.1mm 之内。模块化的设计，拼接成圆弧过度流畅，弧度自然，无棱状感。且内弧外弧皆可拼接。

小间距LED 显示屏采用前维护模块化设计，模块与箱体采用无线缆硬连接方式，支持热插拔操作，电路结构与机械结构确保了快捷更换。当模块发生损坏需要替换时，只需使用专用磁吸工具将故障模块吸出后安装备份模块，无需关机，几分钟即可完成检修，不影响正常使用。LED 厂商对用户进行专业维护培训，保证用户在显示屏发生故障时能独立对各显示模块进行发光管、芯片等器件的更换与维修，极大的降低了用户的维修成本。

目前国内LED 显示屏厂商均已能做到在各地项目周边配备多个经验丰富的售后服务人员，积极响应用户的服务要求，建立24 小时的报修电话，在接到报修电话后半小时内做出响应。为用户提供完善的售后服务，服务内容包括有软件升级、系统升级、硬件故障检测、排除，定期检测，回访等，并愿为项目提供免费现场技术保驾。

2.6 性价比高，运维成本低

其一，DLP 背投技术的“心脏”DMD(数字微镜装置)技术主要来自美国德州仪器等相对封闭的资本生态圈，垄断深，成本难以大幅下降。而小间距LED 属于半导体行业，主要研制厂商和龙头企业均在中国，因此，中国企业对小间距LED 产品的定价更为理性。其二，LCD 拼接屏在长时间使用后会出现“烧屏”的现象；DLP 显示屏随着使用时间的增长会出现发光源衰减的问题；而小间距LED 显示系统长时间使用后，屏幕的亮度不会像其他显示系统一样大幅度的衰减，屏幕不需要更换发光器件，通过逐点校正技术可对屏幕翻新，大大延长了产品的使用年限。其三，LED 屏为自发光显示模式，其实际功耗远低于峰值功耗，运行耗电量低。其四，当有模块损坏时，在不影响正常使用的情况下，经过简单培训的操作人员即可使用工具对模块进行更换。

3 结论

综上所述，小间距LED 显示产品具有无拼缝、观看舒适、安装便捷、低功耗等优点，加上近些年来成本逐步下降，逐渐成为各类指挥中心、监控中心显示设备的最佳选择。未来，LED 小间距显示屏在指挥中心领域的市场份额会进一步提高，将吸引其他领域的显示设备供应商转行或者投资该领域的产品研制，激烈的市场竞争将进一步助推小间距LED 显示屏稳固其在指挥中心的地位，从而让其成为各类指挥中心不可缺少的重要显示设备，促进该行业标准化和产业化水平的大幅提升，小间距LED 显示屏必将成为显示监控领域的主流产品。