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1、第二章 闭路电视监控系统,第一节 闭路电视监控系统概述 第二节 闭路电视监控系统的主要设备 第三节 闭路电视监控系统的设计要求,第一节 闭路电视监控系统概述,一、闭路电视监控系统的功能 二、闭路电视监控系统的组成形式,一、闭路电视监控系统的功能,闭路电视监控系统在住宅小区主要通道、重要公共建筑以及周界设置前端摄像机，通过遥控摄像机及其辅助设备（电动镜头及云台等），在监控中心就可直接观察被监控场所的各种情况，以便及时发现和处理异常情况。,（1）对小区或公共建筑物的主要出入口、主干道、周界围墙、停车场出入口以及其他重要区域进行记录。 （2）监控中心监视系统应采用多媒体视像显示技术，由计算机控制、管
2、理及进行图像记录。 （3）系统可与防盗报警系统联动进行图像跟踪及记录。 （4）视频失落及设备故障报警。 （5）图像自动/手动切换、云台及镜头的遥控。,闭路电视监控系统的主要功能如下：,二、闭路电视监控系统的组成形式,根据监视对象监视方式不同，闭路电视监控系统的组成方式一般有4种类型。,1.单头单尾方式 2.单头多尾方式 3.多头单尾方式 4.多头多尾方式,1.单头单尾方式,这是最简单的组成方式，如图2-1a所示。头指摄像机，尾指监视器。这种由一台摄像机和一台监视器组成的方式用在一处连续监视一个固定目标的场合。,图2-1b增加了一些功能，比如摄像镜头焦距的长短、光圈的大小、远近聚焦都可以遥控调整
3、，还可以遥控电动云台的左右上下运动和接通摄像机的电源。摄像机加上专用外罩就可以在特殊的环境条件下工作。这些功能的调节都是靠控制器完成的。,2.单头多尾方式,如图2-1c所示，它是由一台摄像机向许多监视点输送图像信号，由各个点上的监视器同时观看图像。这种方式用在多处监视同一个固定目标的场合。,3.多头单尾方式,图2-1d是多头单尾系统，用在一处集中监视多个目标的场合。它除了控制功能外，它还具有切换信号的功能。如果系统中设有动作控制的要求，那么它就是一个视频信号选切器。,4.多头多尾方式,图2-1e是多头多尾任意切换方式的系统，用于多处监视多个目标的场合。此时宜结合对摄像机功能遥控的要求，设置多个
4、视频分配切换装置或短阵网络。每个监视器都可以选切各自需要的图像。,第二节 闭路电视监控系统的主要设备,闭路电视监控系统根据其使用环境、使用部门和系统的功能而具有不同的组成方式，无论系统规模的大小和功能的多少，一般电视监控系统由摄像、传输、控制、显示和记录等4个部分组成 。,组成框图,图 2-2 闭路电视监控系统的基本组成,一、摄像机部分,1、摄像机 摄像机处于闭路电视监控系统的前端，它将被摄物体的光图像转变为电信号视频信号，为系统提供信号源，因此它是该系统中最重要的设备之一。,彩色摄像机,黑白摄像机,（1）按颜色划分,表2-1 黑白与彩色摄像机对比,因此，从图像监视角度来说，CCTV系统一般宜
5、采用黑白摄像机，只有当对监视区有识别颜色要求时才采用彩色摄像机。,1）数字视频（DV）格式的全数字式摄像机,（2）按图像信号处理,2）带数字信号处理（DSP）功能的摄像机,3）模拟式摄像机,1）普通单机形，镜头需另配,（3）按摄像机结构区分,2）机板形,3）针孔形,4）球形,1）摄像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率400线左右的低挡型,（4）按摄像机分辨率划分,2）摄像像素在2538万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率500线上下的中挡型,3）摄像像素在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率600线以上的高挡型,1）普通型 正常工作所需要
6、照度为13lx,（5）按摄像机灵敏度划分,2）月光型 正常工作所需要照度为0.1lx左右,3）星光型 正常工作所需要照度为0.01lx以下,4）红外照明型 原则上可以为零照度，采用红外光源成像,（6）按摄像元件的CCD靶面大小划分,表2-2 CCD摄像机靶面像场的a、b值,2.摄像机的镜头,镜头是摄像机的眼睛，起着收集光线的作用，正确选择镜头以及良好的安装与调整是清晰成像的第一步。,（1）按摄像机镜头的分类 有1in1/4in等规格 （2）按镜头安装分 C安装座和CS安装（特种C安装）座 （3）按镜头光圈分 手动光圈和自动光圈 （4）按镜头的视场大小分 1）标准镜头 2）广角镜头 3）远摄镜头
7、 4）变焦镜头 5）针孔镜头,按变焦镜头参数可调整的项目划分,三可变镜头,二可变镜头,单可变镜头,5）针孔镜头 镜头端头直径几毫米，可隐蔽安装。,表2-3和2-4列出定焦和变焦镜头的参数,表2-4 常用变焦距镜头参数表,3、云台,摄像机云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作台，用于摄像机与支撑物之间的连接，云台具有水平和垂直回转的功能。,云台的种类很多，可按不同方式分类如下： （1）按安装部分 室内云台和室外云台 （2）按运动方式分 有固定支架云台和电动云台。 （3）按承受负载能力分 转载云台、中载云台、重载云台、防爆云台 （4）按旋转速度分 恒速云台、可变速云台,表2-5 几种常用电动云台的特
8、性,4.防护罩,摄像机防护罩按其功能和使用环境可分为室内型防护罩、室外型防护罩、特殊型防护罩。,5.一体化摄像机,一体化摄像机现在专指可自动聚焦、镜头内建的摄像机，其技术从家用摄像机技术发展而来，与传统摄像机相比，一体化摄像机体积小巧、美观，安装、使用方便，监控范围广、性价比高，在成功应用于教育行业视频展示台之后，正对安防产业监控系统形成新一轮的冲击。,二、传输部分,传输部分的任务是把现场摄像机发出的信号传送到控制中心。它一般包括线缆调制解调设备、线路驱动设备等。,监视现场和控制中心之间有两种信号需要传输：一种是摄像机得到的图像信号要传到控制中心，一种是控制中心的控制信号要传送到现场，控制现场
9、设备。,视频信号的传输可以是直接控制，即控制中心把控制量直接送入被控设备，如云台和变焦距镜头所需的电源、电流信号等。这种方式适用于现场控制设备较少的情况。,另外，控制信号还可采用通信编码间接控制。这种方式采用串行通信编码控制方式，用单根线可以控制多路控制信号，到现场后再进行解码。这种方式可以传送1000m以上，能够大大节约线路费用。,除上述方式外，还有一种控制信号和视频信号复用一条电缆的同轴视控传输方式。这种方式不需要另行铺设控制电缆。其实现方法有两种：一种是频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，然后同视频信号一起传送，到现场后把它们分解开；另一种是利用视频信号场消隐期间传送
10、控制信号。同轴视控在短距离传送时较其他方法有明显的优点，但目前此类设备价格比较昂贵，设计时可综合考虑。,三、控制部分,控制部分主要由总控制台（有些系统还设有副控制台）组成。总控制台中主要的功能有：视频信号放大与分配、图像信号的校正与补偿、图像信号的切换、图像信号（或包括声音信号）的记录、摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的控制（遥控）等等。,总控制台对摄像机及其辅助设备（如镜头、云台、防护罩等）的控制一般采用总线方式,1、视（音）频切换器,2、视频矩阵切换控制主机,图2-3 视频矩阵切换控制主机,(1)矩阵切换主机的分类,1）按系统的连接方式分类 可分为并联连接方式矩阵切换主机和星形
11、连接方式矩阵切换主机两种。,2）按系统的容量大小分类 可分为小规模矩阵切换主机和大规模矩阵切换主机两种,(2)矩阵切换主机具备的主要功能,1）接收各种视频装置的图像输入，并根据操作键盘的控制将它们有序地切换到相应的监视器上供显示或记录，完成视频矩阵切换功能。通常是以电子开关器件实现。 2）接收操作键盘的指令，通过解码器完成对摄像机云台、镜头、防护罩的动作控制。,3）键盘有口令输入功能，可防止未授权者非法使用本系统，多个键盘之间有优先等级安排。 4）对系统运行步骤可以进行编程，有数量不等的编程程序可供使用，可以按时间顺序来触发运行所需程序。 5）有一定数量的报警输入和继电器接点输出端，可接收报警
12、信号输入和端接控制输出。 6）有字符发生器可在屏幕上生成日期、时间、场所、摄像机号等信息。,3、解码器,四、显示和记录部分,显示部分一般由几台或多台监视器组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。,记录部分中的录像机，其功能是将传送过来的图像一一记录下来，供分析研究使用。 1.视频监视器 2.多画面处理器 3.录像机,第三节 闭路电视监控系统的设计要求,一、设计要求与步骤 二、设备的选择 三、传输线路的考虑 四、摄像点的布置,一、设计要求与步骤,电视监控系统的工程设计，一般分为初步设计（方案设计）和正式设计（施工图设计）。系统的设计方案应根据下列因素确定： （1）根据系统的技术和功能要求，
13、确定系统组成及设备地点。 （2）根据建筑平面或实地勘察，确定摄像机和其他设备的设置地点。 （3）根据监视目标和环境的条件，确定摄像机类型及防护措施，在监视区域内它的光照度应与摄像机要求相适应。,（4）根据摄像机分布及环境条件，确定传输电缆的线路路由。 （5）显示设备宜采用黑白电视系统，在对监视目标有彩色要求时，可采用彩色电视机。对于功能较强的大、中型监控电视系统，宜选用微机控制的视频矩阵切换系统。 （6）选用系统设备时，各配套设备的性能及技术要求应协调一致，所用器材应有符合国家标准或行业标准的质量证明。 （7）系统设计应满足安全防范和安全管理功能的宏观动态监控、微观取证的基本要求，并符合在现场
14、条件下运行可靠、操作简单、维修方便等要求。 （8）应考虑建设和技术的发展，满足将来系统进一步发展和扩充，以及采用新技术、新产品的可能性。,二、设备的选择,1摄像机、镜头、云台的选择 （1）摄像机应根据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至少应高于摄像机最低照度的10倍，通常选择时可参照表2-7进行。照度与明暗例的关系如表2-8所示,表2-7 照度与选择摄像机的关系,表2-8 照度与明暗例,（2）在一般情况下选用的彩色摄像机，其最低照度应小于3lx（F/1.4）。用于室外安装的彩色摄像机，其最低照度应小于1lx（F/1.4）,或选用在低照度时能自动转换为黑白图像的彩色摄像机。
15、,（3）在一般的监视系统中，大多数采用黑白摄像机，因为它比彩色摄像机容易达到照度和清晰度等的较高要求，彩色摄像机主要用于对色彩有一定要求的场合，参见表2-9。,表2-9 彩色和黑白摄像机的选择,（4）摄像机镜头应顺光源主向对准被摄目标，在只能逆光安装的地方，应选用具有逆光补偿的摄像机。否则易产生亮处图像白化，暗处图像质量不佳的现象。户内、外安装的摄像机均应加装防护套，防护套可根据需要设置遥控雨刷和调温控制系统。 （5）镜头像面尺寸应与摄像机靶面尺寸相适应。摄取固定目标的摄像机，可选用定焦距镜头；在有视角变化的要求的摄像场合，可选用变焦距镜头。镜头焦距的选择可根据视场大小和镜头到监视目标的距离确
16、定。 距离被照物体多远，拍摄图像有多大，由选择的广角镜头还是望远镜头来决定（见表2-10）。,表2-10 摄像大小与镜头焦距,（6）电梯轿厢内的摄像机镜头，应根据轿厢体积的大小，选用水平视场角大小或等于90的广角镜头。,（7）对景深大、视角范围广的区域，应采用带全景云台的摄像机，并根据区域的大小选用6倍以上的电动遥控变焦距镜头，或采用两只以上定焦距镜头的摄像机分区覆盖。 （8）摄像机应选用自动光圈镜头，尤其是室外的照度变化幅度相当大，必须采用自动光圈控制镜头。在电梯轿厢等光照度恒定或变化较小的场所可选用手动光圈镜头。,2显示、记录、切换控制器,（1）安全防范电视监视系统至少应有两台监视器：一台做切换固定监视用，另一台做时序监视用。监视器宜2351cm屏幕的监视器。 （2）一般监视器的屏幕尺寸应不小于9in，总时序图像记录用监视器的屏幕尺寸应不小于12in，双工多画面视频处理器用监视器的屏幕尺寸应不小于17in。 （3）安保电视系统摄像机的图像应能分组察看，时序及定点察看。 （4）对主要出入口、大堂及电梯轿厢等重点部位的图像应配置双工多
