LED 大屏系統(tǒng)應(yīng)急方案設(shè)計(jì)

張 維

（貴州廣播電視臺(tái)，貴州 貴陽 550002）

0 引言

隨著LED 大屏技術(shù)不斷發(fā)展，LED 大屏在演播室背景包裝和整體舞美造型上的應(yīng)用愈加廣泛，已經(jīng)成為各大電視臺(tái)的首選顯示設(shè)備。

貴州廣播電視臺(tái)超高清（4K）全媒體新聞演播中心LED 大屏系統(tǒng)投入使用以來，整體上提升了節(jié)目制作視覺包裝效果，適應(yīng)全方位、多景區(qū)、多空間、多視點(diǎn)、多數(shù)據(jù)等的新聞資訊播報(bào)，滿足新聞節(jié)目未來發(fā)展趨勢。在帶來豐富視覺呈現(xiàn)效果的同時(shí)，LED 大屏的穩(wěn)定性顯得尤為重要。為此，本文圍繞LED 大屏系統(tǒng)應(yīng)急方案的幾個(gè)方面進(jìn)行一些探討。

1 系統(tǒng)簡介

貴州廣播電視臺(tái)500 m2超高清（4K）全媒體新聞演播中心使用水平分區(qū)設(shè)計(jì)方式，隔離成兩個(gè)互不影響的主制作區(qū)域及一個(gè)公共制作區(qū)域。兩個(gè)主制作區(qū)域分別用于時(shí)政新聞和民生新聞的節(jié)目制作和直播，完全獨(dú)立成景并可同時(shí)使用，互不影響；充分利用演播中心高度，使用輕型材質(zhì)設(shè)計(jì)建造節(jié)目公共制作區(qū)域，有效擴(kuò)大主節(jié)目制作區(qū)域范圍，同時(shí)也可作為新媒體直播區(qū)域使用。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)共配備利亞德VED 系列LED 全彩顯示屏約190 m2，其中地屏約6.8 m2，VED2.5 全彩顯示屏約98 m2，VED1.875 全彩顯示屏約82 m2，86 英寸旋轉(zhuǎn)式液晶觸控顯示屏1 塊，86英寸移動(dòng)液晶顯示屏1 塊，86 英寸橫向水平液晶顯示屏2 塊，86 英寸旋轉(zhuǎn)式豎向垂直液晶屏3 塊。整個(gè)演播室分為民生演播區(qū)和時(shí)政新聞演播區(qū)兩大部分，使用兩套播控系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)供給，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場屏幕的統(tǒng)一控制，也可分別控制，滿足節(jié)目靈活運(yùn)用。演播中心LED 大屏分布如圖1 所示，時(shí)政演播區(qū)實(shí)景如圖2 所示，民生演播區(qū)實(shí)景如圖3 所示。

圖1 演播中心LED 大屏分布圖

圖2 時(shí)政演播區(qū)實(shí)景圖

圖3 民生演播區(qū)實(shí)景圖

2 系統(tǒng)鏈路應(yīng)急方案設(shè)計(jì)

根據(jù)《廣播電視安全播出管理規(guī)定》的相關(guān)管理規(guī)定要求，LED 大屏系統(tǒng)必須具有較高安全性[1]。但是，由于目前LED 大屏幕系統(tǒng)的設(shè)備多選用非廣電級(jí)的產(chǎn)品，安全性和穩(wěn)定性不高，需要考慮整體系統(tǒng)采用雙鏈路設(shè)計(jì)，通過完善的備份配置保證整體系統(tǒng)具有安全、快捷的應(yīng)急操作手段。

根據(jù)要求，演播中心主背景（時(shí)政區(qū)及民生區(qū)坐播屏）顯示屏信號(hào)和電源傳輸部分均采用雙系統(tǒng)、雙環(huán)路、雙電源、雙電力備份，在一路電源或一套播控鏈路出現(xiàn)問題的情況下，大屏仍然可以正常工作，不影響使用。其他顯示屏均采用雙環(huán)路備份模式，在一路信號(hào)出現(xiàn)問題時(shí)大屏仍然可以正常工作，能夠保證節(jié)目的正常錄制。

信號(hào)鏈路采用雙路信號(hào)熱備份的方式，主、備雙路信號(hào)采用熱備份輸入方式，任意一路信號(hào)中斷時(shí)，自動(dòng)檢測和切換信號(hào)，不影響屏幕信號(hào)的完整性。時(shí)政演播區(qū)大屏信號(hào)鏈路如圖4 所示，民生演播區(qū)大屏信號(hào)鏈路如圖5 所示。

圖4 時(shí)政演播區(qū)大屏信號(hào)鏈路圖

圖5 民生演播區(qū)大屏信號(hào)鏈路圖

2.1 包裝系統(tǒng)8K 信號(hào)備份

大屏包裝機(jī)主信號(hào)（3D8K-1）、大屏包裝機(jī)備信號(hào)（3D8K-2）以及全功能機(jī)（ALL-IN）輸出信號(hào)均為8K 信號(hào)，通過4 路4K DP 接口分別進(jìn)入主拼接器和備拼接器，通過拼接器進(jìn)行畫面整合再輸出給主、備發(fā)送卡。主、備拼接器分別設(shè)置了主、備場景，當(dāng)拼接器和發(fā)送卡其中一條鏈路出現(xiàn)故障，系統(tǒng)傳輸鏈路依然可以選擇切換到備鏈路上，最大程度地保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免單一或多故障節(jié)點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)導(dǎo)致黑屏。

2.2 雙環(huán)路鏈路備份

演播中心LED 大屏顯示系統(tǒng)必須具備安全性及穩(wěn)定性，滿足新聞節(jié)目直播需求[2]。電源及信號(hào)路由具有備份措施，所有顯示屏均配備雙系統(tǒng)熱備份系統(tǒng)，每個(gè)播報(bào)區(qū)的主背景顯示屏信號(hào)和電源傳輸部分要求采用雙系統(tǒng)、雙環(huán)路、雙電源、雙電力備份。大屏系統(tǒng)的主、備信號(hào)環(huán)路如圖6 所示，當(dāng)主、備路輸入信號(hào)其中一路信號(hào)中斷，屏體自動(dòng)倒換到另一路信號(hào)，屏體不會(huì)熄滅。

圖6 大屏系統(tǒng)主、備信號(hào)環(huán)路示意圖

3 電源應(yīng)急方案設(shè)計(jì)

為保證演播中心的直播安全，時(shí)政、民生播報(bào)區(qū)的主背景顯示屏電源傳輸部分采用雙電源、雙電力備份，在一路電源或者電源模塊出現(xiàn)問題的情況下，大屏仍然可以正常工作，最大限度地保證顯示穩(wěn)定性。大屏配電箱具有可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）遠(yuǎn)程控制功能，可以遠(yuǎn)程控制電源倒換，并且具備分步上電功能。

因LED 大屏電源為容性負(fù)載，在開機(jī)時(shí)電流較大，如直接上電，對(duì)配電系統(tǒng)沖擊較大，易引發(fā)安全事故[3]。因此，通過PLC 控制LED 大屏電源，分步延時(shí)上電，減少了上電帶來的沖擊，增加了配電系統(tǒng)的安全性。

PLC 配電箱支持遠(yuǎn)程控制大屏電源開關(guān)，操作簡單方便。計(jì)算機(jī)可通過網(wǎng)線與PLC 控制器通信，只需工作人員在控制電腦端通過軟件即可控制演播中心廳內(nèi)屏體電源開關(guān)，提高了工作效率。PLC 配電箱如圖8、圖9 所示。

圖8 PLC 配電箱

圖9 PLC 配電箱內(nèi)部

4 常見硬件故障應(yīng)急措施

4.1 通電后LED 屏局部黑屏

如果發(fā)送卡出現(xiàn)綠燈閃爍的情況，說明發(fā)送卡工作正常，按以下方法排除故障：首選確認(rèn)屏體供電是否正常，如果屏體電源模塊故障，則更換電源模塊；再檢查屏體接收卡綠燈是否閃爍，若接收卡故障則更換接收卡。

4.2 顯示屏部分屏缺色、顯示不正常

首先判斷是哪塊LED 模組出現(xiàn)故障，相應(yīng)進(jìn)行更換；其次檢測故障屏體排線情況，確認(rèn)故障屏體電源是否正常，如不正常，重新連接電源線[4]。

4.3 顯示屏亮度低、顯示圖像模糊

遇到此種情況，可恢復(fù)發(fā)送卡默認(rèn)設(shè)置并保存，將亮度調(diào)至與其他屏體一致。

4.4 接插件故障

由于LED 大屏的接插件比較多，所以可能存在接觸不良的情況。可以通過LED 屏體的故障現(xiàn)象判斷是否為接插件出現(xiàn)問題。通常情況下，其中一小塊屏體出現(xiàn)缺色或黑屏問題，往往是排線出了問題；若出現(xiàn)整塊屏體黑屏，則有可能是網(wǎng)線連接的問題。

通過以上方法，基本上就能排查到故障點(diǎn)。重新插拔接插件，就能解決接插件接觸不良的問題。如果重新插拔也不能排除故障，很有可能是LED 屏體組模故障，更換新組模即可[5]。

4.5 其他注意事項(xiàng)

LED大屏盡量不要播放全屏純色，比如全紅色、全綠色、全藍(lán)色、全白色等，避免造成電流過載，供電線過發(fā)熱，LED 屏體燈珠損壞，影響LED 大屏使用壽命。供電電源必須進(jìn)行接地保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)極端雷雨天氣，盡量不要使用LED 大屏。

另外，要注意LED 大屏幕的環(huán)境濕度，避免濕氣進(jìn)入LED 屏體，否則可能導(dǎo)致LED 顯示屏的零件腐蝕，造成永久性的損壞。

5 結(jié)語

本系統(tǒng)是貴州廣播電視臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)立足于貴州廣播電視臺(tái)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃，緊密結(jié)合貴州廣播電視臺(tái)應(yīng)用特點(diǎn)，參考學(xué)習(xí)國內(nèi)演播室大屏顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)當(dāng)前4K、高清（High Definition，HD）、新媒體節(jié)目制作需求以及融合媒體發(fā)展方向，構(gòu)建的一套超高清（4K）大屏顯示系統(tǒng)。其創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。

大屏包裝系統(tǒng)輸出達(dá)8K 分辨率，經(jīng)過拼接器裁剪為2 個(gè)4K 分辨率畫面，互為備份，當(dāng)其中一塊屏畫面出現(xiàn)故障，可迅速切換至備份畫面。

系統(tǒng)小弧度異型拼裝屏解決方案。目前國內(nèi)小間距LED 屏普遍采用箱體組裝結(jié)構(gòu)，在拼接小弧度屏體時(shí)難以保證屏體曲面的平滑，模組間存在較大縫隙。小弧度異型拼裝屏的拼裝解決方案是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一，同時(shí)對(duì)設(shè)備組裝也有較高要求。

從LED 大屏系統(tǒng)運(yùn)行半年多的情況來看，系統(tǒng)完全滿足《貴州新聞聯(lián)播》《百姓關(guān)注》等重要欄目的直播和錄制需求，為節(jié)目提供了豐富的視覺呈現(xiàn)效果，得到了欄目組的一致好評(píng)。