设计概述
闭路电视监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程,以功能要求的不同可分为以下几个方面:
1) 前端摄像系统
2) 视频传输系统
3) 视频控制系统
4) 视频显示和记录系统
摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”,它把监视的内容变为图像信号,传送控制中心的监视器上,摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。
传输部分是系统的图像信号通道。
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。
显示部分一般是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。
闭路监控系统的粗略结构图如下图所示:
监控系统结构图
6.3.2 摄像部分
摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。
摄像机
摄像机分为彩色和黑白两种,一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高,比较适合用于光线不足的地方,如果使用的目的只是监视景物的位置和移动,则可采用黑白摄像机;如果要分辨被摄像物体的细节,比如分辨衣服或景物的颜色,则选用彩色的效果会较好。
摄像机的规格大致可分为1/3〞、1/4〞、1/2〞和2/3〞等,安装方式有固定和带云台二种。
镜头
常用的镜头种类包括:手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下:
手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大,如室内。
自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大,如室外。
广角镜头---监视的角度较宽,距离较近。
标准镜头---监视的角度和距离适中。
常用的变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头,另一种分法是:手动变焦和电动变焦(电动光圈和自动光圈)两种。
变焦镜头在规则上可以划分为:1/3〞、2/3〞、1/2〞和1〞等。选择变焦镜头原则是:镜头的规格不应小于摄像机的规格,也就是说1/2〞的镜头可以与1/3〞的摄像机一起使用,但是1/3〞的镜头就不能够在1/2〞的摄像机上使用。
防护罩
防护罩分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘,有的也有作隐蔽作用,使监视场合和对象不易察觉受监视;室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。一般的室外防护罩都配有温度继电器,在温度高时自动打开风扇冷却,温度低时自动加热;下雨时可以人工控制雨刷器刷雨;有的室外防护罩的玻璃还可以加热,当防护罩上有结霜时,可以加热除霜。在内,由于周围环境比较复杂,经常会出现瓦斯气体等危险气体,在此环境内安装监控系统就要使用特殊的防护罩,现在普遍使用的是防爆型摄像机防护罩及解码器防护罩,线缆也要采用金属线管全封闭焊接,保证整个前端及线路上面密闭,防止由于静电以及其它原因引起的火花导致生产事故。
云台
云台是安装、固定摄像机的支撑设备,它分为水平和全方位云台两种。水平云台适用于监视范围不大的情况,在水平云台上安装好摄像机后可调整摄像机俯仰的角度,达到最好的监视角度后可遥控水平旋转。
全方位云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以大大增加摄像机的监视范围。云台高速姿态是由两台执行电动机来实现,电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下,云台摄像机既可自动扫描监视区域,也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
一般来说,水平旋转角度为0°~350°,垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°~10°/s,垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°~32°/s,垂直旋转速度在0°~16°/s左右。在一些高速摄像系统中,云台的水平旋转速度高达200°/s以上,垂直旋转速度在30°/s以上。
对于云台我们采用防爆型室外云台,全封闭结构,防止粉尘污染,保证电机正常工作。
解码器
解码器一般与矩阵控制主机配套使用,主要作用为通过数据线缆接收来自矩阵主机的控制信号,对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和聚焦。解码器也应该配置相应的防爆箱,防止由于解码器内继电器工作引起的电火花造成危险。
6.3.3 控制部分
在控制中,闭路电视系统中的信息量与信息处理的工作量都很大,因此其控制台的操作一般都采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。
现在推出的数字视频监控报警系统采用嵌入式技术,以CCD摄像机作为监控探头,摄像机将获取的视频信号传输到主机,主机里的高速图像处理器进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,因为这是一种全屏幕报警,因而不易漏报。同时主机自动采集报警图像并存入计算机,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。统将电视监控系统与报警合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行,而且这种系统中没有视频分配器,一切报警记录都在硬盘录像机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示动作,对使用者来说是一种全新概念的安全防护系统。
控制系统的切换方式主要有如下2种:
Ø 单步切换方式:使用控制键盘把任一路输入视频信号切换到主监视器上。Ø 顺序切换方式:使用控制键盘编制的顺序切换方式程序,把系统中若干路输入视频信号编为一个程序,程序运行时,其画面可按预先设定。6.3.4 传输部分
传输系统包括视频信号和控制信号的传输。
水平部分采用SYV-75-5的视频线,PVVP2*1.0的电源线.及PVVP4*1.0的控制线,光缆.
6.3.5 显示与记录
显示与记录设备安装在控制室内,主要有监视器、服务器和一些视频处理设备。
后端采用视频监控服务器;录像服务器,通过监控平台实现监控/录像/后台管理.然后通过21寸监视器实时显示监控现场.
6.4 设计功能描述
Ø 性能、功能先进:设备选型要保证技术领先,性能可靠,操作简便、实用,维护简单,性能价格比最优,并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造,系统建成后,四至五年不会落后淘汰。
Ø 电视监控系统功能完善:通过保安监控系统随时掌握监控区域内人员活动情况,检查各个重点部位的安全情况,提前发现隐患,及时处理突发事件。并自动进行录像。正常情况下对进行24小时录像,录像资料可备出事时查询。
Ø 设备高可靠性:采用监控行业最新技术和高品质设备。
Ø 操作简单实用:采用高科技手段,进行智能化设计,尽量减少系统操作的复杂性。并作到系统工作稳定可靠,维护简单。
Ø 发展性系统应在初步设计时,就考虑未来良好的发展性,以降低未来发展的成本,使系统具有良好的可持续发展性。
Ø 经济性在满足安全防范级别的要求前提下,在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上,在考虑系统的先进性的同时,按需选择系统和设备,做到合理、实用,降低成本,从而达到极高的性能价格比,降低智能安全管理的运营成本。
Ø 外观效果美观:前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性,根据实用和美观的原则,我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。
6.5总体设计方案
监控系统由前端图像采集、图像及控制信号传输和图像显示控制存储三个部分组成:
6.5.1 前端图像采集部分Ø 系统共设计有9台摄像机,分别设置在大门口、通道等主要场所,对其区域内的人员状况,出入情况进行监控。整个系统采用星型结构,通过视频线缆和光纤传输视频信号,屏蔽线传输控制信号.6.5.2 图像和控制信号传输部分水平部分视频信号采用屏蔽视频电缆,根据摄像机安装位置建议选择采用RG59/128编(或SYV-75-5/128编)等同轴电缆,以保证监控信息的准确传输。控制线设计采用RVVP2*28/1.0圆形双绞屏蔽电缆。
6.5.3 图像控制存储部分监控中心位于机房,设计整个系统可以连续保存录像资料20天(硬盘容量由甲方自定),系统支持多用户管理与授权。

