《安全防范工程设计与施工技术讲座(10)电视监控系统设计技术幻灯片课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全防范工程设计与施工技术讲座(10)电视监控系统设计技术幻灯片课件（125页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020/7/28,1,安全防范工程设计 与 施工技术讲座 (10),2020/7/28,2,电视监控系统设计技术,当前电视监控系统的结构可以分为模拟系统、数字系统和模拟与数字混合系统。无论是模拟系统、还是字系统还是模拟与数字混合系统设计要注意如下内容: 电视监控系统选型; 电视监控系统前端设备的选型与安装设计; 传输方式的选择与线路设计; 电视监控系统的结构设计与设备选择.,2020/7/28,3,10.1 电视监控制系统选型 电视监控制系统选型时，一般要注意15点内容，现简述如下。 1. 电视监控系统选型的一般要求 电视监控系统选型的一般要求: （1）电视监视系统的工程设计与施工中，贯彻执
2、行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量； （2）电视监视系统的工程设计应在满足使用功能和可靠运行的前提下，努力降低工程造价，并便于施工、维护及操作； （3）电视监视系统的工程设计，除应执行规范外，应符合国家现行有关标准、规范的规定； （4）系统宜由摄像、传输、显示及控制等四个主要部分组成，当需要记录监视目标的图像时，应设置录像装置，在监视目标的同时，当需要监听声音时，可配置声音传输、监听和记录系统。 （5）电视监视电视系统的制式宜与通用的电视制式相一致。,2020/7/28,4,（6）系统的设备、部件、材料的选择应符合下列要求： 应采用符合现行的国家和行业有关技术标准
3、的定型产品，进口产品至少应有商检合格证书。 系统中各种配套设备的性能及技术要求应协调一致。 （7）电视监控系统宜采用黑白电视系统，在对监视目标有彩色要求时，可采用彩色电视系统。 （8）电视监视宜采用黑白电视系统，当需要观察色彩信息时，可采用彩色电视系统。 （9）电视监控系统系统设施的工作环境温度应符合下列要求： 寒冷地区室外工作的设施： -40+35 其它地区室外工作的设施： -10+55 室内工作的设施： -5+40 （10）电视监控系统的设备、部件、材料的选择应符合下列规定： 应采用符合现行的国家和行业有关标准的定型产品； 系统采用设备和部件的视频输入和输出阻抗以及电缆的特性阻抗均应为75
4、，音频设备的输入、输出阻抗应为高阻抗或600； 系统选用的各种配套设备的性能及技术要求应协调一致。 （11）电视监控系统的图像质量可按五级损伤制评定，图像质量不应低于4分；,2020/7/28,6,2020/7/28,7,（12） 系统的设计方案应根据下列因素确定： 根据系统的技术和功能要求，确定系统组成及设备配置； 根据建筑平面或实地勘察，确定摄像机和其它设备的设置地点； 根据监视目标和环境的条件，确定摄像机类型及防护措施； 根据摄像机分布及环境条件，确定传输电（光）缆的线路路由。 （13）在监视区域内，灯光照度应符合摄像系统的要求。 （14）整个监控系统的技术指标应满足下列要求： 在摄像机
5、的标准照度情况下： 视频信号输出幅度（10.3）V（峰-峰）。 黑白电视水平清晰度350TVL（电视线）。 彩色电视水平清晰度270TVL。 灰度8级。 信噪比38dB。,2020/7/28,8,（15）在摄像系统正常工作的条件下，监控系统的图像质量不应低于下述中的4级要求： 图像等级图像损伤主观评价 不察觉 可察觉，但不令人讨厌 有明显察觉，令人感到讨厌 较严重，令人相当讨厌 极严重，不能观看,2020/7/28,9,10.2 电视监控系统前端设备的选型与安装设计,10.2.1 摄像机选型 摄像机选型: 1应根据监视目标的照度选择不同灵敏度的摄像机。监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度
6、的10倍。 2所选摄像机满足的要求 所选摄像机宜满足下列要求： (1)能满足系统最终指标要求。 (2)电源变化适应范围15（必要时可加稳压装置）。 (3)温度、湿度适应范围满足现场气候条件的变化。 (4)监视目标照度不高，而要求清晰度较高时，宜选用黑白摄像机；监视目标照度不高，且需彩色摄像时，需附加照明装置。,2020/7/28,10,（5）监视目标亮度变化范围大或必须逆光摄像时，应选用具有自动电子快门和数字背景光处理摄像机。 (6) 夜间需隐蔽监视时，宜选用带红外光源的摄像机（或安装红外灯作光源）。 (7)摄像机应由稳定牢固的支架（或电动云台）固定在建筑物上。 (8)摄像镜头应尽量避免逆光设
7、置，必须逆光设置的场合，除对摄像机的技术性能加以要求外，还应设法尽量减小监视区域的对比度。 (9)室内、外安装的摄像机均应加装防护罩。 (10) 应选用体积小、重量轻、便于现场安装与检修的电荷耦合器件（CCD）型摄像机。 (11) 监视目标亮度变化范围大或必须逆光摄像时，应选用具有自动电子快门和数字背景光处理摄像机。 (12)夜间需隐蔽监视时，宜选用带红外光源的摄像机（或安装红外灯作光源）。 (13)摄像机应由稳定牢固的支架（或电动云台）固定在建筑物上。 (14)摄像镜头应尽量避免逆光设置，必须逆光设置的场合，除对摄像机的技术性能加以要求外，还应设法尽量减小监视区域的对比度。,2020/7/2
8、8,11,(15)室内、外安装的摄像机均应加装防护罩。 (16)当监视目标照度有变化时，均应采用光圈可调镜头。 (17) 当需要遥控时，可选用具有光对焦、光圈开度、变焦距的遥控镜头装置。 (18)根据工作环境应选配相应的摄像机防护套，防护套可根据需要设置调温控制系统和遥控雨刷等。 (19) 固定摄像机在特定部位上的支承装置，可采用摄像机托架或云台。当一台摄像机需要监视多个不同方向的场景时，应配置自动调焦装置和遥控电动云台。 (20) 摄像机需要隐蔽时，可设置在天花板或墙壁内，镜头可采用针孔或棱镜镜头。对防盗用的系统，可装设附加的外部传感器与系统组合，进行联动报警。 (21) 监视水下目标的系统
9、设备，应采用高灵敏度摄像管和密闭耐压、防水防护套，以及渗水报警装置。 (22) 摄像机的设置位置、摄像方向及照明条件应符合下列规定： 摄像机宜安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方，安装位置不应影响现场设备运行和人员正常活动。安装的高度，室内宜距地面2.55m；室外宜距地面3.510m，并不得低于3.5m。 电梯厢内的摄像机应安装在电梯厢顶部、电梯操作器的对角处，并应能监视电梯厢内全景。 摄像机镜头应避免强光直射，保证摄像管靶面不受损伤。镜头视场内，不得有遮挡监视目标的物体。 摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，并应避免逆光安装；当需要逆光安装时，应降低监视区域的对比度。,2020/7/28,
10、12,3摄像机主要性能参数 目前，摄像机设备品牌、种类繁多，有黑白CCD摄像机、彩色CCD摄像机、数字信号处理摄像机，选择时需要根据用户需求、应用的环境，系统的要求来决定。无论选择哪一种摄像机，均应考虑它们的性能参数。 光导管摄像机目前已被淘汰，由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取代。其主要性能要求如下： 1)色彩：摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。黑白摄像机的价格比彩色便宜。但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息。,2020/7/28,13,2)清晰度：有水
11、平清晰度和垂直清晰度两种。垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为PAL制式，PAL制垂直清晰度为400行。所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线TVL表示。目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应要求大于500线，彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于400线。,2020/7/28,14,3)照度：单位被照面积上接受到的光通量称为照度。Lux(勒克斯)是标称光亮度(流明)的光束均匀射在lm2面积上时的照度。摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为0.4时，调节光源照
12、度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%，此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。,2020/7/28,15,目前一般选用黑白摄像机的最低照度，当相对孔径为F1.4时，最低照度要求选用小于0.1Lux;选用彩色摄像机的最低照度，当相对孔径为F1.4时，最低照度要求选用小于0.2Lux。 3)同步：要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。,2020/7/28,16,对外同步而
13、言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。 系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量才能提高。,2020/7/28,17,4)电源：摄像机电源一般有交流220V，交流24V，直流12V，可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。选用12V直流电压供电时，往往达不到摄像机电源同步的要求，必须采用外同步方式，才能达到系统同步切换的目的。 5)自动增益控制(AGC)：在低亮度的情况下，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。目前市场上CCD摄像机的
14、最低照度都是在这种条件下的参数。 6)自动白平衡：当彩色摄像机的白平衡正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。,2020/7/28,18,7)电子亮度控制：有些CCD摄像机可以根据射入光线的亮度，利用电子快门来调节CCD图像传感器的曝光时间，从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。使用电子亮度控制时，被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。 8)逆光补偿：在只能逆光安装的情况下，采用普通摄像机时，被摄物体的图像会发黑，应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。,2020/7/28,19,4黑白摄像机 黑白CCD摄像机是以面阵CCD图像传感器为
15、核心部件，外加同步信号产生、视频信号处理和电源等外电路构成。 黑白CCD摄像机的品种有： 单板式黑白CCD摄像机； 针孔式黑白摄像机； 半球式黑白摄像机； 夜视黑白摄像机等。,2020/7/28,20,评价黑白摄像机的主要参数为： 像素数 像素数越多，摄像机的分辨率也就越高。 分辨率 分辨率是摄像机优劣的一个重要参数。分辨率越高越好。 最低照度 最低照度也是衡量摄像机优劣的一个主要参数。该参数越低，性能就越好。 信噪比 信噪比也是摄像机的一个重要参数。所谓“低噪比”指的是信号功率对于噪声功率的比值，通常用符号S/N来表示。一般状态下，信号功率远高于噪音功率，因此，它的比值大，一般在4555dB
16、之间。当然比值越大，效果就越好。,2020/7/28,21,5彩色摄像机 (1) 彩色摄像机核心部件 彩色摄像机和黑白摄像机一样，以CCD图像传感器作为核心部件，目前，彩色摄像机分为三片式、二片式、单片式三种。 三片式彩色CCD摄像机具有三个CCD图像传感器，分别接受从分光棱镜分出的红、绿、蓝三个基本色彩的光信号，经光电转换层送入各自的信号处理电路，最后经彩色编码输出。三片色是指CCD（R红）、CCD（G绿）、CCD（B蓝）。优点是：输出的图像信号的像质较好，缺点是耗能多、体积大、较笨重。 二片式彩色CCD摄像机仅有二个CCD芯片，只有红色CCD（R）、绿色CCD（G）。优点是：光学系统简单，容易调整，CCD芯片少，外围电路简单。 单片式彩色CCD摄像机，不再使用分光棱镜，而采用彩色滤色器阵列CFA，这种摄像机工作稳定，使用方便，价格便宜。 三片式、二片式彩色摄像机主要用于广播级的摄像机。 单片色彩摄像机主要用于摄像采访和家用上，目前，在闭路电视监控系统中得到广泛使用。,2020/7/28,22,(2) 评价彩色C
