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【七彩led灯控制器】石棉彩虹桥LED灯光系统技术方案

0. 综述

总体构想:发光像素采用LED管状灯,为不影响彩虹桥的整体外观,LED全彩装饰灯管均匀分布在彩虹桥的彩虹拱形外轮廓上,灯管长为1000mm,直径为50mm,管间距为50mm,灯管沿彩虹拱形外轮廓排布,安装方式为纵向安装。每平方米的灯管数量为10条。灯光装饰后的亮度效果可满足桥体夜景展示。

【1】硬件组成

n LED全彩色管状灯。

n 主系统控制箱及子控制单元。

n 配电柜、运行控制及散热设备和辅件。

【2】环境适应性要求

n 能在气温不大于700C的环境下连续正常工作。

n 空气湿度不大于95%时,内部不结露、且能正常工作。

n 内部电路器件均作“三防(防尘、防潮、防腐)”处理;

n LED管状灯其结构为防水结构设计。

n 按照8度抗震强度进行结构设计。

【3】系统总体设计要求

Ø LED管状灯的设计制造质量可靠,技术先进。

Ø 色彩柔和逼真、层次感和立体感强。

Ø 亮度均匀,能显示全彩的各种变换效果。

Ø 系统工作稳定可靠,抗干扰能力强,寿命长,能连续工作24小时以上。

Ø 使用三芯防水信号接头连接安装,维修方便。

Ø 成熟的系统控制,操作简单。

Ø 灯管满足防潮、防腐蚀、耐高温、防静电、防雨、防火的要求。

1.技术参数及指标

【1】LED灯参数

【2】像素

【3】灯管尺寸

【4】系统指标

2.系统功能

室外LED灯光装饰系统是一个集网络通讯技术、数字控制技术和超大规模集成电路综合应用技术于一体的大型的绿色灯光装饰系统,具有多途径、可实时传送的高速通信数据接口。

3.系统组成及原理

从项目结构的特点出发,本工程大致可分为以下几个子项目:

n LED管状灯发光体系

n 播出控制器系统

n 配电控制系统

控制系统的结构组织示意图:

【1】LED管状灯

LED管状灯系统由主控制器、子控制单元、通讯模块、数据分配和扫描单元等组成。

(1)LED管状灯单元

LED管状灯它可以自动运行一个不断循环的程序,根据事先设定的程序,也可以通过控制器手动控制,灯管显示的色彩由控制程序直接控制。专业的效果编辑软件,效果的改写方便简单,实时可见。

(2)通信模块

通信模块保证控制机的显示内容准确无误地长距离传输到灯管上。本系统的总控制器与子控制器的通讯是带6N137光电耦合的485总线通讯方式,有效的隔断了两个通信模块的物理气电连接,大大增加了抗干扰性。子控制器对传输的信息进行编码解码处理并将显示信息传送到数据分配和扫描单元上。

(3)数据分配和扫描单元

数据分配和扫描单元为模块化结构设计,它将传输数据按区域分配到灯管上,并完成相应的数据扫描。控制管内LED灯的亮灭,从而显示出各种效果。

【2】系统控制原理

(1)LED灯管总控制器

总控制器是LED灯光装饰系统的数据中心和控制中心,其上存放着各种信息数据和显示指令数据。

LED全彩控制系统的主板采用最新器件:超大规模可编程逻辑(FPGA)和高性能数字信号处理器(DSP),采用CF数据存储卡,可在16M与1G之间任意选择。满足超大视频脱机成像,可根据不同的工程需求及时方便快捷的更换花样文件。液晶屏采用中文或英文显示界面,花样文件可任意选择播放,具有多级速度选择、多路信号输出。

本系统支持多台控制器联机同步控制,可组合控制任意数量的LED全彩数码灯具,实现全彩渐变、文字及视频动画效果的花样多台同步控制。灯光变化流畅自然,具有超强的视觉冲击效果,为夜景照明增添了新的魅力

在本项目中,系统中的信号采用全数字化处理与传输,增强纠错能力,使得信号无错远距离传输,模式选择在总控制器的人机界面上完成。

系统能够完成各行列的运行匹配,亮度和显示效果控制。管内采用48R×48G×48B高亮度LED发光二极管的组合。

总控制器示意图:

其中本系统所用到的接口及安装卡位为:

1:下行同步串行数据发送端头

2:模式控制界面的调整按键

3:总控制器电源开关(DC5伏)

4:模式控制截面的LCD显示模块

5:总控制器的螺钉卡位

(2)子系统控制器

操作员可以通过系统子控制器控制整体灯管的灯管数,扫描时间等的控制,主控器发出的同步串行通讯信号由下行的子控制器负责解码,并通过驱动板控制LED红,绿,蓝三色灯的开关断时间。另外他还负责同步串行通讯的数据转发工作,达到灯管间进行通讯的目的。

根据不同工程需要可以采取一套控制器单独控制,也可以多套控制器联机控制。每台主控制器能控制LED像素点的最大数量为5400点,超过此数值需要增加主控制器而采用多套系统联机控制方式,每台分控制器能控制的最大像素点为400个,灯管的排列方式任意,可横向安装,也可纵向安装。

根据工程需要选择连接不同数量的分控制器,主、分控制器间用专用高速传输电缆连接。必须保证分控制器的接地端和大地可靠接(以下各控制方式都是如此)。

(3)LED管状灯

外壳采用聚碳酸脂PC材料制成,以高亮度LED作为光源,有单色、双色、七彩等多种顔色,通过IC芯片控制,可实现渐变、跳变、色彩闪烁、随机闪烁、渐变交替、追逐、扫描等顔色变化,防护等级IP-67。

外壳PC管截面图:

l 管体材料为聚碳酸脂PC料

l 管外壁直径为50mm,内壁直径为46.5mm

l PCB搁板宽度为30.17mm

l PCB上LED发光二极管与管体直径的高度为13mm

PC管两端的堵片

l 堵片内径为46.5mm

l 堵片的作用是将PC管两端进行封堵,使整个管体成为一个密闭的腔体,PCB灯板及控制板在此密闭的腔体中工作,防止水汽及灰尘的进入

l 堵片和PC管间加密封垫圈,并用专业密封胶将其密封

堵片的示意图:

铝型材支架

l 铝型材支架的长度为970mm

l 铝型材表面进行深层氧化处理

l 型材总高度为37MM,其中PC管托架高为18mm

l PC管托架的弧度为106.3度

l 铝型材支架的下底面的宽度为38.8mm,上底面的宽度为40mm

铝型材的截面图及侧面图如下(包含其他部位尺寸):

【3】配电控制系统

n 主线供电电压为220V/50Hz,开关电源在主线上取电,经开关电源转换后,输入到LED灯管的电压为直流15V。开关电源具有过流,过压保护功能。

n 将采用一根独立的信号地线,供集散控制系统和网络设备共地使用。

n 配电柜由一台智能控制器控制。他们可以分步将显示单元模块开通,以抑制开关电源启动时的冲击电流。

n 配电柜中配备检修时的断路装置和手动开关装置。

n 配电设计采用三相配平衡方案,保证零线漏电流为零。

n 保护地线对大地的电阻小于2欧姆。地线必须可靠接地,且具有足够大的触地截面积。

4.防护设计

【1】防酸雨、防水、防潮、防腐、防尘

n LED灯管系统所涉及的产品都经过防酸雨、防水、防潮、防尘、防燃烧、防腐蚀等处理,通过盐雾试验,试验结果表明:产品均达到国家工业标准,符合盐雾试验要求,即使在海洋性气候的条件下,灯管也能够长期正常使用。

n 三防措施:所有电路板在生产检测完毕后使用专用电子三防漆处理,并涂抹阻燃性材料,使其具有防尘、防潮、防腐蚀、阻燃性能。

n 接口处采用硅胶圈压封以阻止水分渗透。

n 灯管由耐腐蚀性能非常好的阻燃性材料优质PC制作。

n 全部产品外壳防护等级达到IP65以上。

【2】电气安全

在电气安全性能保证方面采取的措施是配置控制器。以抑制开关电源启动时的冲击电流。配电柜的保护措施包括过流、短路、断路、过压、欠压等,并具有故障指示。

另外需要使用一个独立于保护地的信号地,供网络系统和集散控制系统使用。电网防雷依靠现场配电系统解决。

【4】电磁干扰防护

所有电路板经过涂抹电磁屏蔽材料,可防止电磁干扰信号对电路的影响。

综合报价:

责任编辑: 鲁达

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