北京天文館科普智慧大屏升級改造探討

管 峰，陳 昌

（北京天文館，北京 100044）

1 項目背景介紹

LED顯示設備具有清晰度高、質量穩定、壽命長、顯示功能靈活多變等特點，十分適用于文字、圖形和多媒體節目的播放宣傳，在室內顯示領域占據了不可取代的地位。由于采用了最新的半導體材料和高科技工藝手段，LED的性能有了極大提高，尤其是在顏色、亮度、可靠性等方面具有其他顯示光源無法比擬的優勢，為室內顯示技術和產品的發展提供了良好基礎。目前主流的大屏生產商家有利亞德、洲明、中顯信泰，室內全彩LED屏精度主要是PH1.5～PH10范圍，可以選擇的空間很大，功能也非常強大。

北京天文館2層LED顯示屏已經使用將近7年，設備性能下降、老化嚴重，經過綜合性能評估分析，該大屏已經無法滿足北京天文館的業務需求，為了提升觀眾的體驗效果，讓觀眾享受高清晰的天文科普展示效果，也為了提升大屏的運行穩定性和運維效率，現擬升級北京天文館科普大屏。

2 項目開展的必要性

2.1 現有科普大屏性能提升的需要

北京天文館現有的科普大屏性能急劇下降，亟待更新換代。北京天文館2層LED大屏自2013年更換，截至目前已使用近7年，使用時間較長，設備出現嚴重老化現象，整體性能急劇下降，主要體現在以下3個方面：①大屏多處出現壞點，運行不穩定，且大屏已經超過了免費的質保期；②大屏維護廠家售后服務不到位，出現故障時運維不及時；③大屏原有的顯示精度為P4（即點距為4 mm），已無法滿足目前主流的天文科普效果展示的清晰度要求。

為進一步提升觀眾的體驗效果，同時提升大屏的運行穩定性和運維效率，這兩方面都離不開高精度科普大屏的支撐。

2.2 公眾影響力展示的需要

天文館和天文魅力展示的迫切需求；激發公眾，特別是青少年對天文學的興趣和愛好，加深公眾對天文館的認識的迫切需求。這兩方面都需要依托高精度科普大屏的展示。北京天文館現有的科普大屏升級改造勢在必行，經過前期的市場調研對比，擬將LED顯示大屏精度提升至P1.875（即點間距為1.875 mm）。

3 科普大屏改造擬開展工作

北京天文館科普大屏升級改造實施方案，包含現有大屏性能評估、大屏選型、科普大屏展示、科普大屏互動4個方面。擬對天文館2層LED大屏進行性能評估，明確性能下降、無法滿足現有主流天文科普視頻展示效果的清晰度要求，針對不足對現有設備進行精度升級，即更換新的高精度顯示大屏。

3.1 具體技術路線

通過對科普大屏改造需求的分析，擬定以下技術路線流程：現有大屏性能評估→高精度大屏選型→科普大屏展示→科普大屏互動體驗。

3.2 具體實施方案

（1）現有大屏性能評估。北京天文館2層LED大屏（以下簡稱大屏）自2013年更換，截至目前已經使用近7年時間，使用時間較長，設備出現了嚴重老化現象，整體性能急劇下降，主要體現在以下3個方面：①大屏多處出現了壞點，運行不穩定，且大屏已經超過了免費的質保期；②大屏維護廠家售后服務不到位，出現故障時運維不及時；③大屏原有的分辨率為P4（即點距為4 mm）已經無法滿足目前主流的天文科普效果展示的清晰度要求。經過綜合性能評估分析，該大屏已經無法滿足北京天文館的業務需求，為了提升觀眾的體驗效果，讓觀眾享受高清晰的天文科普展示效果，也為了提升大屏的運行穩定性和運維效率，現擬升級天文館科普大屏。

（2）高精度大屏選型。經過前期的市場調研對比，擬將分辨率提升至P1.875（即點間距為1.875 mm）。通過現場勘查，擬完成以下主要內容：①完成大屏各零部件的選型；②完成43.776 m2（通過分辨率、單元箱尺寸結合計算）P1.875屏體（含CCC認證電源）的安裝；③完成數據采集器的安裝；④完成數據接收卡的安裝；⑤完成工控機的安裝；⑥完成屏體結構、鋼架及底座的安裝；⑦完成機柜的安裝；⑧完成音柱的安裝；⑨完成線纜、配電箱等安裝。此外，還擬對整套設備使用的電源、電線、網線、視頻線、交換機等進行檢修更換，對控制室內的控制電腦主機、控制卡、分信號器等硬件設備進行檢修更換，對LED控制系統軟件進行升級，以確保使用安全、便捷。其中，信號部分實物拓撲圖、簡單示意圖及控制室布線如圖1所示。

圖1 部分實物拓撲

（3）科普大屏展示。高精度的科普大屏可以展示北京天文館科普視頻、公眾講座、科普活動等，給觀眾帶來極致流暢、畫質細膩的觀感體驗。科普大屏高精度展示效果如圖2所示。

（4）科普大屏互動體驗。通過科普大屏可視化平臺進行遠程連線互動，以集中管理+分散控制為理念，打造一流遠程連線互動；再者，通過科普大屏還可以進行親子互動，讓觀眾獲得不一樣的體驗。遠程連線互動效果如圖3所示。

圖2 科普大屏高精度展示效果

圖3 遠程連線互動效果

4 科普大屏改造預期目標

更換高精度科普大屏，可以更好地支撐科普宣傳工作。本項目擬在數量指標、質量指標、效益指標及服務對象滿意度指標方面達到以下預期目標。

（1）數量指標。公眾講座≥10次、科普活動≥2000人次。

（2）質量指標。科普大屏運行無故障率達90%。

（3）效益指標。科普活動社會效益良好，院內和館內宣傳報道≥5篇。

（4）服務對象滿意度指標。科普大屏科普講座、活動公眾滿意度達90%。

升級改造后的科普大屏展示設想效果如圖4所示。

圖4 升級改造后科普大屏展示效果

5 結語

提出了北京天文館現有科普大屏升級改造的設想，對科普大屏改造需要開展的工作進行詳細闡述，提出了科普大屏升級改造后擬實現的目標，指出更新升級科普大屏是一種必然趨勢，是智慧場館的迫切需求。