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1、毕业设计（论文）-智能视频监控系统的创建和应用设计毕业论文苏州市职业大学毕 业 设 计 说 明 书毕业设计题目 智能视频监控系统的构建及应用 系 电子信息工程系 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 2010 年 6 月 11 日摘 要智能建筑是将结构系统服务运营及相互联系全面综合并达到最佳组合所获得的高效率高功能与高舒适性的大楼在智能建筑中电视监控系统的作用非常重要它可以对事件发生前后的信息进行记录以便事后对事件发生经过进行分析保护各种资产本文通过阐述智能建筑中电视监控系统的系统组成结构系统主要设备的性能特点技术指标的参数说明如何构建 CCTV 系统中选择性价比优秀的产品以及如何构建性能良好技
2、术先进安全可靠的电视监控系统通过数字电视监控系统的视频采集卡嵌入式硬盘录像机的系统性能和技术参数选择指标的比对以及模拟电视监控系统和数字电视监控系统的优缺点的比对说明如何建设数字电视监控系统通过比较同轴电缆双绞线光纤射频调制传输的传输距离传输频带和带宽信号的衰减程度等的优缺点可以在工程中有效合理的选择信号的传输方式和传输介质通过阐述视频信号的各种压缩方式视频采集卡的技术数据和选取标准说明在选择利用网络传输视频信号时如何有效合理的利用网络的传输速度获得流畅的视频流传输清晰稳定的视频回放信号本文最后通过对一例校园监控系统构建的简单介绍说明智能监控系统在实际中的应用及其所带来的高效快捷的报警联动让警
3、卫人员可以对突发事件进行有效及时的处理关键词智能建筑闭路电视监控系统 CCTV 视频压缩嵌入式系统目录第 1 章 绪论 4第 2 章 CCTV 系统的组成 521 模拟系统前端部分的功能 522 传输部分的作用 523 控制部分 624 监控系统数字部分的组成 6第 3 章 闭路电视主要设备参数和如何合理有效的选取 731 摄像机的功能和技术参数 7com 分类 7com 的性能 732 摄像机镜头 1033 云台 1134 防护罩 防尘罩 和支架解码器 13com 13com 1335 监视器 显示器 1436 控制信号的传输方式 1537 控制中心控制设备与监视设备 16第 4 章 数字视
4、频监控系统和它的技术优势 2141 概述 2142 数字监控系统的组成 2143 视频压缩格式 2144 监控图像的存储 2245 微机视频监控系统 2246 网络视频监控系统 2347 视频信号传输方式 23com 缆和同轴视频放大器 23com 和双绞线视频传输设备 24com 光端机 24com 输方式的技术特点 24第五章 浅谈校园监控系统的建设 2651 需求分析 2652 系统设计 27com 防线校园周界大门出入口 28com 防线校园内室外包括操场主要路口等 29com 防线各教学楼办公楼宿舍楼室和食堂等 3053 结语 31结 论 32致 谢 33参 考 文 献 34第 1
5、章 绪论盗窃是破坏社会安定的重大隐患是当前社会普遍关注的问题国家建设部公安部于 1996 年 1 月 5 日联合颁发城市居民住宅安全防范设施建设管理规定要求加强城市居民住宅安全防范设施的建设和管理保障人民人身和财产的安全要求安全防范设施的建设应纳入建筑的规划并同时设计同时施工同时投入使用要真正做到有备无患防范未然把改善安全性能防止盗窃和暴力犯罪的特殊措施作为提高房屋使用价值的一个重要举措并将人身安全放在安防设计的首位我国安全防范火灾自动报警行业起步较晚 20 多年来经历了三个发展阶段即从小到大从弱到强从原始到智能化目前已具有雄厚的实力但摆在我们面前的问题还很多例如集中智能系统和分散智能系统有机
6、结合的问题复合探测器怎样尽快为市场接受并大量应用的问题特殊恶劣环境的报警及联动控制问题城市和区域自动报警联网问题等随着智能化技术的不断发展安全防范火灾报警及联动控制也将全面进入智能化电视监控系统可分为闭路 有线 电视监控 CCTV 系统和无线电视监控系统有线电视监控系统有着保密性强不易受干扰也不干扰其他电器设备不占用无线电空间传输信号稳定可靠设备费用较低等很多优点得到普遍使用及推广无线系统有着无线传输不需要布线施工简单等优点但有很多地方是不能与有线 闭路 系统相比的所以一般不采用本论文主要讨论闭路电视监控 CCTV 系统简称电视监控系统或 CCTV 系统CCTV 系统是应用电缆或光缆在闭合的环
7、路内传输电视信号从摄像到图像显示并按一定要求进行录像的独立完整电视系统 CCTV 可分为工业 管理 电视系统和保安电视监控系统工业电视监控系统应用于工厂企业的生产调度质量监测或对人眼不便直接观察的场所 如核反应堆有毒有害工序等 进行监视也用于商家公司的经营管理保安电视监控系统应用于写字楼酒店宾馆超级商场银行证券交易所文物展厅展品库停车场机要保密室档案室车站机场以及某些建筑的出人口主要通道电梯轿厢等场所其作用是对现场进行实时图像监控并能采用录像等方式进行记录第 2 章 CCTV 系统的组成CCTV 系统 模拟系统 一般由摄像机监听微型话筒 传声器 云台解码器防尘罩 这些属于前端设备 监视器控制器
8、录像机控制机框 这些属于机房设备 传输电缆和控制电缆等组成概括地说由前端图像获取控制信号和图像信号传输终端显示和图像处理信号控制设备等组成21 模拟系统前端部分的功能前端用于获取被监控区域地图像一般由摄像机和镜头云台解码器防尘罩等组成摄像部分的作用是把系统所监视的目标即把被摄物体的光声信号变成电信号然后送入系统的传输分配部分进行传送摄像部分的核心是电视摄像机它是光电信号转换的主体设备是整个系统的眼睛摄像机的种类很多不同的系统可以根据不同的使用目的选择不同的摄像机以及镜头滤色片等22 传输部分的作用摄像机输出的视频 有时包括音频 信号馈送到中心机房或其他监视点控制中心的控制信号同样通过传输部分送
9、到现场以控制现场的云台和摄像机工作 传输方式有两种有线传输和无线传输近距离系统的传输一般采用以未经调制的原始视频信号即基带传输有时也采用调制成载波传送采用光缆为传输介质的系统为光通信方式传送传输分配部分主要有以下几种1 馈线传输馈线有同轴电缆 以及多芯电缆 平衡式电缆光缆2 视频电缆补偿器在长距离传输中对长距离传输造成的视频信号损耗进行补偿放大以保证信号的长距离传输而不影响图像质量3 视频放大器用于系统的干线上当传输距离较远时对视频信号进行放大以补偿传输过程中的信号衰减具有双向传输功能的系统必须采用双向放大器这种双向放大器可以同时对下行和上行信号给予补偿放大根据需要视频 有时包括音频 信号和控
10、制信号也可调制成微波开路发送因此我们说传输信号的传输分为有线和无线两种方式有线常用同轴电缆电话线双绞线和光纤等无线常用微波红外线等 23 终端设备的功能终端用于显示和记录视频处理输出控制信号接受前端传来的信号一般包括监视器各种控制设备和记录设备等23 控制部分控制部分的作用是在中心机房通过有关设各对系统的现场设备 摄像机云台灯光防护罩等 进行远距离遥控控制部分的主要设备有以下几种1 集中控制器 集中控制器一般装在中心机房调度室或某些监视点上使用控制器再配合一些辅助设备可以对摄像机工作状态如电源的接通关断光圈大小远距离近距离 广角 变焦等进行遥控对云台控制输出交流电压至云台以此驱动云台内电机转动
11、从而完成云台水平旋转垂直俯仰旋转2 微机控制器 微机控制器是一种较先进的多功能控制器它采用微处理机技术其稳定性和可靠性好微机控制器与相应的解码器云台控制器视频切换器等设备配套使用可以较方便地组成 l 级或 2 级控制并留有功能扩展接口并装于云台上在监控室通过控制器对云台进行遥控带动摄像机做水平和垂直旋转同时可控制摄像机镜头焦距的改变 广角标准或远望的连续变化 此外根据实际需要系统除了图像系统以外有时还配置控制系统报警输入报警输出联动接口语音复核系统等24 监控系统数字部分的组成数字视频监视系统它的图像获取部分仍然采用比较成熟的模拟摄像机部分他的信号传输主要通过综合布线来完成也就是利用双绞电缆光
12、缆来传输各种数据信号其终端部分主要采用视频服务器硬盘录像机通过各种专用软件来处理显示各种控制信号和图像信号第 3 章 闭路电视主要设备参数和如何合理有效的选取31 摄像机的功能和技术参数在系统中摄像机处于系统的最前端它将被摄物体的光图像转变为电信号一视频信号为系统提供信号源因此它是系统中最重要的设备之一com 分类按 CCD 靶面大小 aXb 分有 lin23in12inl3inl4in 等见表 31按组合方式分有分体式摄像机即只有摄像机机身镜头防尘罩云台等根据需要自由配置一体化普通摄像机即摄像机镜头防尘罩设计为一体还有快球型摄像机即摄像机镜头防尘罩快速云台设计成一体外形为球形或半球形表 3
13、一 l CCD 摄像机靶面像场值CCD 管径像场尺寸 1 in 254mm23 in 17mm 12 in 13mm 13 in 85mm 14 in 65mm 相场高 amm 96 66 46 36 24 像场宽 bmm 12888 64 4832因此在选择摄像机时应首先确定选择何种类型以便满足使用要求在一般的电视监控系统中多选择 1312inPAL 制 380480 线 AC220V 或 DCl2V 的CCD 摄像机这样既符合中国国情又能满足一般摄像需求com 的性能1 黑白摄像机与彩色摄像机黑白摄像机与彩色摄像机的性能差别比较大见表 32 同档次的黑白摄像机很多性能都高于彩色摄像机当选用
14、彩色摄像机时由于其灵敏度较低必须具备较好的照明条件如采用彩色摄像机则后面的所有设备 矩阵画面分割器显示器等 都必须用彩色机整个系统的价格会更高2 照度 或称灵敏度 各种摄像器件的灵敏度不同故各种摄像机的最低照度也不同最低照度的意思是指摄像机在此照度 光线强度 时用规定的定焦距镜头光圈在 FI4St 摄像可以获得看得见轮廓的图像图像信号的有效幅度不低于额定值 07V 的 10 即 O07V 通常由真空摄像器件 Vidicon 摄像的最低照度约为 5OLx 电荷耦合器件 CCD 摄像机的最低照度黑白的为 02Lx 彩色的为IOLx各种环境的大约照度参见表 33从此表中可以建立起照度的概念这个物理量
15、反映了光照的强度单位为勒克斯 1x 低照度都是在这种条件下的参数AGC 还可保证图像信号在一定范围内波动时获得稳定的输出表 3-2 黑白和彩色摄像机对比摄像机参数 黑白 彩色 灵敏度 高 约低 10 倍以上 分解力 高 约低 20 尺寸重量 小 大 图像观察感觉 只有黑白 有彩色真实价格 低 高得多表 3-3 各种条件的相对照度大约照度 1 明暗例 照度 1 明暗例 210-5 明暗的夜晚 200 教室 810-4 星光 300 设计室打字室 3101 月圆 400 精细作业室 2 剧场内观众席 500 自选商场 5 曙光 3103 阴天室外 10 一般车库 310 晴天室外 50 宾馆走廊
16、3105 阳光下水边 100 宾馆大厅 3100 阳光下室外为了获得满意的图像所需的照度应比所选摄像机的最低照度大得多例如为获得额定信号幅度就应增大 10 倍如果所选镜头光圈达不到 F14 最大光圈只能是 F4 则 FI4 和 F4 的进光量相差三挡光圈 F28F36 即 8 倍此时应比最低照度大 80 倍的照度才能获得额定信号幅度这一点在电视监控系统的设计中要特别注意否则工程完工后才发现图像质量太差便难予解决了如有的场所光线实在太暗为获得良好的图像必须增加照明设施也可用红外照明 隐蔽性好 还可用红外摄像机还有一种彩色一黑白摄像机当光照度低于5lOlX 时自转变为黑白摄像此时的最低照度可达 01lx 此类摄像机多用于光照度变化特别大的室外监控系统在这样的场所白天夜晚都可获得清晰的图像
