监控设备说明

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1、第4章闭路视频监控系统设计闭路视频监控系统在智能大厦、智能小区的综合布线设计中占据重要的位置。通过实施闭路视频监控 系统，监控人员可以在中心控制室内及时了解大厦、小区的全面状况，使保安人员可以及时处理各种突发事 件，保障大厦、小区的安全。作为综合布线系统设计人员，必须要掌握视频监控系统的构成及常用设备的特 性，并理解典型的视频监控系统设计重点内容：闭路视频监控系统的组成、系统摄像部分、系统控制部分、闭路视频监控系统设计方案。难点内容：系统控制部分组成及应用、闭路视频监控系统设计方案。4.1 闭路视频监控系统的概述闭路视频监控系统是安全防范系统的一个组成部分，是目前智能大厦和智能小区必备的系统。

2、在我国 国家标准智能建筑设计标准（GB/T 50314-2000）和建设部1999年月12月颁发的全国住宅小区智 能化系统示范工程建设要点与技术导则中都明确安全防范系统应配备闭路视频监控系统。闭路视频监控系统主要是辅助保安人员对于大厦内、住宅小区主要通道、公共场所等的现场实况进行 实时监视。通常情况下多台摄像机监视楼内的公共场所（如大堂、地下停车场等）、重要的出入口处（如：电梯口，楼层通道）等处的人员活动情况，当保安系统发生报警时，会联动摄像机开启并将该报警 点所监视区域的画面切换到主监视器或屏幕墙上，并且同时启动录像机记录现场实况。大厦和小区的中心控制室可以对所控制的摄像点进行遥控，并可在非

3、常事件突发时及时将叠加有时 间、地点等信息内容的现场情况记录下来，以便重放时分析调查，并作为具有法律效力的重要证据，这样 既提高了保安人员处警的准确性，也可为公安人员迅速破案提供有力证据。闭路视频监控系统的外围设备，可以通过系统辅助通讯接口进行联动控制。例如，门禁、广播系统等 都可以直接由闭路视频监控系统控制台控制，系统设计时应使它可以适应各种场合的应用。4.2 闭路视频监控系统的组成典型的闭路视频监控系统主要由前端设备和后端设备这两大部分组成，其中后端设备可进一步分为中 心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系可通过电缆、光纤或微波等多种 方式来实现。如图4-1所示

4、，闭路视频监控系统由摄像部分、传输部分、控制部分以及显示和记录部分四 大块组成。在每一部分中，又含有更加具体的设备或部件。监视器4.2.1摄像部分摄像部分主要由摄像机、镜头、防护罩、安装支架和云台等组成。它负责摄取现场景物并将其转换为 电信号，经视频电缆将电信号传送到控制中心，通过解调、放大后将电信号转换成图像信号，送到监视器上 显示出来。1.摄像机摄像机是摄像部分最关键的设备，它负责将现场摄取的图像信号转换为电信号并传送到控制中心监控 器上，因此摄像部分的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量，因此认真选择摄像部分 的设备是至关重要的。摄像机有彩色和黑白二种，一般根据监视对象的

5、环境和要求来选取。摄像机的主要技术参数为CCD尺 寸、像素数、分辨率、最低照度和信噪比等。尺寸指的是CCD图像传感器感光面的对角线尺寸，常见的规格为1/3英寸、1/2英寸、2/3英寸等，如图4-2所示。近年来用于闭路视频监控的摄像机的任。尺寸以1 /3英寸规格为主流。1咫英寸君色CCD摄像机】常英寸夥色C 口胃慷机1问英寸黑白球型震悼机图4-2各种常用摄像机像素数指的是摄像机CCD传感器的最大像素数。对于一定尺寸的任。芯片，像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小，因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也就越高。例如，在闭路视频监 控摄像机中使用的CCD传感器的像素有的已达到48万像素。分辨率指的是

6、当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的 分辨率高）上能够看到的最多线数。当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能分辨出黑白 相间的线条。工业监视用摄像机的分辨率通常在380460线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右。低照度指的是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到 某一规定值时的景物光亮度值。例如，使用F1.2的镜头，当被景物的光亮度值低到0.04IX时，摄像机输出的视频信号幅值为最大幅值的50%，即达到350mV （标准视频信号最大幅值为700mV），则称此摄像机的最低照度为0.04IX/F1.2。被摄景物的光亮度值再

7、低，摄像要输出的视频信号的幅值就达不到350mV 了，反映在监视器的屏幕上，将是一幅很难分辨出层次的、灰暗的图像。信噪比也是摄像机的一个主要参数。其基本定义是信号对于噪声的比值乘以20log,一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC （自动增益控制）关闭时的值，因为当AGC接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高。CCD摄像机的信噪比的典型值一般为 4555dB。摄像机的安装方式有固定和带云台二种。带云台的摄像机可以进行水平和垂直方向的转动，从而使摄 像机能覆盖的角度、面积更大。如果要设计全方位的视频监控点，则摄像机需要安装在云台之上。2.镜头镜头与摄像机联合使用，对系统的性能影响较大。

8、目前闭路视频监视系统中，常用的 镜头种类有：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头，如图4-3所示。自动变焦镜头常用视频驱动和直流驱动两种驱动方式。镜头一般可分为25.4mm（ l英寸）、16.9mm （ 2/3英寸）、12.7mm（ 1/2英寸）、8.47mm（ 1/3英寸）和6.35mm（ 1/4英寸）等几种规格，它们分别对应着不同的成像尺寸，在设计具体的工程项目时，要根据实际的环境照度和距离远近来确定镜头的种类，一般镜头的规格不应 小于摄像机的规格。3英寸电动雯焦头图4-3常见的两种变焦镜头3.云台如果一个监视点上所要监视的环境范围较大，则在摄像部分中必须设置云台。云台是承载摄像机进行

9、 水平和垂直两个方向转动的装置，如图4-4所示。云台内装两个电动机。这两个电动机一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。水平转动的角度一般为350?，垂直转 动则有45?、5?、75等等。水平及垂直转动的角度大小可通过限位开关进行调整。云台的选择通常根据 旋转角度和速度来确定。目前一些摄像部分增加了高速摄像系统，云台的水平转速高达2000/s以上，垂直 转速高达300/s以上。云台大致分为室内用云台及室外用云台。室内用云台承重小，没有防雨装置。室外用云台承重大，有 防雨装置。有些高档的室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温装置。图4-4可安装摄像机的云台装置4.解码器解码器是属于前端设

10、备的，它一般安装在配有云台及电动镜头的摄像机附近。解码器一端通过多芯控 制电缆直接与云台及电动镜头连接，另一端通过通信线缆（通常为两芯护套线或两芯屏蔽线）与监控室内的 系统主机相联。解码器的作用是对专用数据电缆接收的来自控制主机的控制码进行解码，放大输出，驱动云台的旋 转，以及变焦镜头的变焦与聚焦的动作。通常，解码器对云台的驱动电压为24VAC，对镜头的驱动电压为土 7V I2VDC。在选择解码器时，除应考虑解码器与其所配套的云台、镜头的技术参数是否匹配外，还要考虑解码器要求的工 作环境。422传输部分传输部分就是系统的图像信号传送的通道。闭路视频监控系统的传输部分除了传输图像信号外，还可 以

11、传输声音信号和控制信号。图像信号是通过摄像机摄取的，声音信号是通过另配的监听头拾取的，控制信 号则由控制中心的控制设备发出，以控制镜头、云台等设备。1. 传输方式目前闭路视频监控系统大多数采用视频基带传输方式，即通过视频同轴电缆传输信号。如果在摄像机 距离控制中心较远的情况下，视频同轴电缆已超过最大传输距离的限制，这时闭路视频监控系统可以采用射 频传输方式或光纤传输方式。不同的传输方式，所使用的传输部件及传输线路都有很大的差异。2. 传输线缆摄像机、监听头、报警探测器等捕获的图像信号、视音频信号、感应控制信号传送到控制中心，而另 一方面将控制中心的各种控制指令要传送到多功能解码器等受控对象。因

12、此，传输系统应该是双向传输的。通常情况下，传输系统采用多种传输介质来传输不同类型的信号。摄像机输出的视频信号采用同轴电 缆连接。监听头输出的音频信号采用2芯屏蔽线连接。报警探测器输出的是开路或短路的开关量信号，可通过普通（非屏蔽）2芯线连接。由中心控制主机发出的控制指令则通过2芯屏蔽双绞线与前端解码器连接。如图4-5所示，显示出从前端到控制中心端所需的各种电缆。端设备多条观频电缆通信电域图4-5从前端到中心控制端所需的各种电缆常用的视频同轴电缆为75 Q的同轴电缆，其结构如图4-6所示。通常使用的电缆型号为SYV 一 75 - 3和SYV 75- 5。它们对视频信号的无中继传输距离一般为300

13、500m，当传输距离更长时，可相应选用SYV 757、SYV 75 9或SYV 7512的粗同轴电缆（在实际工程中，粗缆的无中继传输距离可达1km以上），如果传输距离更远则可以可考虑使用视频放大器。二土心一夕卜导体护套图4-6视频同轴电缆结构2芯线2芯屏蔽电缆，在电磁干扰不强音频、通信及控制信号的传输通常不采用同轴电缆，其中音频及通信电缆使用缆，而控制电缆为10芯线缆。音频及通信电缆通常可选用 的环境中，也可选用4对非屏蔽双绞线作为音频和通讯的电缆。4.2.3控制部分控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。闭路视频监控系统的 控制设备一般放置在监控室内，控制设备主

14、要包括：视频矩阵切换主机、视频分配器、视频放大器、视频切 换器、多画面分割器、时滞录像机、控制键盘及控制台1. 视频矩阵切换主机视频矩阵切换主机包括视频输入、输出模块，通信控制模块，报警处理模块，电源装置。视频矩阵切 换主机的主要技术指标为主机的容量，它指的是输入与输出的视频信号的数量，如图4-7所示。视频矩阵切 换器一般有4路、8路或32路甚至更多的视频输入接口，使用BNC插头或复合视频接口。视频矩阵切换器可将多种信号源选择两种或两种以上输出给不同的显示设 备，因此视频矩阵切换器是多输入接口和多输出接口的。它的接口方式更多如RS-323接口，串口、8路D 型15针+RS232控制输入、RCA

15、接口、9针COM连接口等。视频矩阵切换器一般有面板手动控制、RS-232 控制、遥控键盘（选装）等控制方式。图4-7视频矩阵切换器2. 视频分配器和视频放大器视频分配器用于将一路视频信号变换出多路信号，输送到多个显示与控制设备。当摄像机距离控制室 超过300米以上时，因视频信号输出的损失和高频衰减，可能影响到输出图像的质量，所以此时需要增加 视频放大器。通过视频放大器对传输的视频信号进行放大，使得传输距离更远。3. 视频切换器和多画面分割器视频切换器用于视频切换。多路视频信号进入视频切换器后，通过切换器的切换输出，便能达到用少 量的监视器去监视多个监控点的目的。多画面分割器可实现在一台监视器上同时连续地显示多个监控点的图像画面。目前常用的有4、9和 16画面分割器，如图4-8所示为4路视频多画面分割器。通过分割器，可用一台录像机同时录制多路视频 信号，回放时还能选择任意一幅画面在监视器上全屏放映。图4-8 4路视频多画面分割器4. 时滞录像机闭路视频控制系统的录像机可以将前端系统传输的视频和音频信号同时录制，用于24小时对监视系统录像或报警录像。时滞录像机主要功能是可以用180分钟的普通录像带，录制长达12小时