电视监控系统的设计要点.doc

电视监控系统设计
电视监控系统在现代建筑中含有独特作用，它能被广泛应用关键原因是它能实时、形象、真实地反应被监视对象画面，它已成为大家在现代化管理中进行监视控制一个极为有效工具。
　　电视监控系统由摄像机、传输分配、控制、图像处理和显示四部分组成。该系统是双向多路传输系统，既要向接收端传输视频信号，又要向摄像机传送控制信号和电源。 
　　1　控制方法及控制信号传输 
　　电视监控系统应含有对电动云台、电动变焦镜头、防护罩和电源控制功效。控制中心和受控中心间距离及受控设备多少决定电视监控系统控制方法。 
　　(1)当摄像机数量少，控制距离不超出500m时，可采取直接控制方法，用多芯电缆传输控制信号。这种方法控制线数量多，施工量大。 
　　(2)当摄像机数量少，控制项目较少，控制距离在1000m以内时，可采取间接控制方法。这种方法控制线数量也较多。 
　　(3)因为PC机技术极大进步，现已将数字技术广泛应用于传统模拟电视监控领域，这就是数据编码微机控制方法。这种方法采取串行码传输控制信号，系统控制线只需两根，适适用于大中型系统控制及长距离传输，还能够用软件将监控和报警系统兼容起来。 
　　(4)当控制距离在300～500m时，来自摄像机视频信号及来自控制器端控制信号可共用一条同轴电缆，这就是同轴视控方法。这种方法虽能节省控制线，但现在这类设备较昂贵，设计时要综合考虑。 
　　2　视频信号分配及传输 
　　2.1　视频信号分配 
　　当监视器不超出5台且就近设置时，可采取桥接分配方法，见图1；当一路视频信号要传送到相距较远多个监视器时，应采取视频分配器方法，见图2。 
　　2.2　视频信号传输 
　　视频信号传输线有同轴电缆(不平衡电缆)、平衡对称电缆(电话电缆)、光缆。平衡对称电缆和光缆通常见于长距离传输，对于宾馆酒店等建筑通常采取同轴电缆传输视频基带信号传输方法。当采取75－5同轴电缆时，通常传输距离在300m时，应考虑使用电缆赔偿器。如采取75－9同轴电缆时，摄像机和监视器间距离在500m以内可不加电缆赔偿器。 
　　3　摄像机及隶属设备选择 
　　电视监控用摄像机按摄像器件划分为电真空摄像器件(即摄像管)摄像机和固体摄像器件(CCD器件、MOS器件)摄像机两大类。电真空摄像管开发早、种类多，而现在已被通常电视监控系统选择固体摄像管所替换，后者是多年发展起来一类新型摄像器件，它优点是：惰性小、灵敏度高、抗强光照射、几何失真小、均匀性好；抗冲振，没有微音效应；小而轻、寿命长。电视监控用摄像机现在正朝着小型化、轻量化、廉价化，并提升图像质量、增加*作功效方向发展。 
　　3.1　摄像机防护罩选择 
　　首先要依据工作环境来选择摄像机。不一样工作环境对摄像机有不一样要求，如防雨、防尘，特殊场所还要求防辐射、防水等，室外工作时要求含有自动调温和遥控雨刷等功效，这些功效是经过选择防护外罩措施实现。 
　　3.2　摄像机照度选择 
　　在选择摄像机时，通常要求监视目标环境最低照度应高于摄像机要求最低照度10倍以上。通常黑白监视器监视目标最低照度不应小于10lx，彩色监视器监视目标最低照度不应小于50lx。零照度环境下宜采取红外光源或其它光源。 
　　3.3　摄像机镜头选择 
　　要将被监视目标图像既可在监视器上充足显示出来，又能达成最经济合理要求，通常来说，对于含有一定空间范围、兼有宏观和微观监测要求、需要常常反复监测、又不需要同时监测场所，宜采取变焦距镜头和遥控云台，除此之外，则尽可能采取定焦距镜头。 
　　监视目标逆光摄像时，宜选择含有逆光赔偿摄像机；监视目标亮度高低相差100倍以上或昼夜使用摄像机，应选择自动光圈或电动光圈镜头；当需要遥控时可选择含有光对焦、光圈开度、变焦距遥控镜头；需要隐蔽安装摄像机，宜采取针孔镜头或棱镜镜头；电梯轿箱内摄像机镜头就应选择水平视场角大于70度广角镜头。 
　　3.4　黑白、彩色摄像机选择 
　　彩色摄像机比黑白摄像机价格高、维修费用高，所以假如被观察目标本身没有显著色彩标志和差异，最好用黑白摄像机。 
　　3.5　摄像机云台选择 
　　云台使用电压有交流型和直流型，要结合控制器类型和系统中其它设备统一考虑。交流云台适适用于定速*作，直流型适适用于变速*作，它速度快，尤其适适用于带预置系统。 
　　4　摄像机安装 
　　室内摄像机安装高度以2.5～5m为宜，室外以3.5～10m为宜；电梯轿箱内安装在其顶部，和电梯*作器成对角处，且摄像机光轴和电梯两壁及天花板成45度。 
　　5　图像处理和显示 
　　5.1　图像处理 
　　闭路监控电视系统对所传输图像信息含有切换、统计、重放、加工和复制等功效。视频切换器是能手动和自动编程，将全部视频信号在指定监视器上进行固定或时序显示，也能够进行图像混合、画面分割、字幕叠加等处理。在用于安防闭路监控电视系统中，视频切换器应含有和报警控制器联网接口，当报警发生时切换出对应部位摄像机图像，并能进行统计和重放，方便分析处理所发生事故。 
　　5.2　图像统计及重放 
　　闭路监控电视系统采取录像机实现统计和重放功效，这种录像机特点是应能长时间录像(现在普遍使用24h录像)，能够快速和静止重放所统计画面，而且含有遥控功效，系统能够对录像机远距离*作，或利用系统中控制信号自动*作录像机。 
　　5.3　图像显示 
　　监视器是闭路监控电视系统终端显示设备。监视器选择应依据整套系统技术性能指标及使用目标来选择。选择彩色监视器还是黑白监视器应和系统摄像机一致。屏幕大小应依据控制中心面积和监视人数进行选择。监视器清楚度应相当于或高于摄像机清楚度，以充足发挥摄像机性能。监视器数量依据实际工程需要，以区分轻重缓急，确保关键为标准，应和摄像机数量成合适百分比。我认为关键部位监视器和摄像机百分比通常大于1：3，非关键部位大于1：8。 
　　6　供电和接地 
　　电视监控系统应由可靠交流回路单独供电，摄像机由控制中心集中供电，以预防忽然断电影响整个系统，也为以后工程维修及管理发明条件。 
　　系统接地宜采取一点接地方法，接地电阻小于4Ω，当系统采取联合接地时，接地电阻小于1Ω。 
　　7　工程实例 
　　某大厦建筑面积12万平方米，是集商业、酒店、公寓等多个功效为一体综合性建筑。该大厦地下三层为各专业设备用房，停车库，地上一层至五层为营业、办公及酒店大堂，六层以上为两座二十层塔楼，分别是公寓和酒店。 
　　设计方案共采取了145台固定半球形彩色摄像机，关键分布在各个主出入口或电梯厅；采取3台快速跟踪球形彩色摄像机，关键分布在一层三个门厅；采取24台固定半球形彩色摄像机，安装于电梯轿箱内；采取8台固定半球形黑白摄像机，关键分布在地下停车场出入口；采取4台快速跟踪球形彩色摄像机，关键分布在地下停车场主出入口，兼顾场内管理。 
　　以系统优异性、可靠性、可兼容性、可扩展性及*作方便、维护简单为标准，选择了日本ELBEX企业EXC500、EXC700、EXC90、EXC1000等系列高解像度、低照度摄像机和高速云台。这类摄像机体积小，外形美观，隐蔽性好；云台含有360度无限位旋转。系统能够对每个摄像机进行1至99个报警预置，方便搜寻、捕捉监视区域；为适应该地气候、环境需要，在考虑户外型全天候摄像机时，配置了全天候户外保护箱、恒温系统、雨刮、喷水器等附加设备，该摄像机还含有画中画功效，确保在变焦过程中，还能够看清整个监视范围。 
　　系统主机采取了ELBEX企业EXYZ6000三维矩阵切换系统，经过同轴电缆传送视频信号。控制信号采取同轴视控方法。该主机最多可控制504台摄像机。有96路输出。系统软件能够对摄像机进行优先等级设置及按摄像机次序编程。另外，系统报警接口最多可容纳1000个报警触点，能进行实时录像，视频捕捉。 
　　因为该建筑在市中心黄金地带，面积十分宝贵，所以尽可能压缩控制中心使用面积。为了减小电视墙大小，设计方案采取含有世界优异技术SONY高解像度带四画面分割29″大屏幕监视器5台，关键监视分布在主出入口及电梯厅145台固定半球形彩色摄像机，其它摄像机由16台10″监视器监视。 
　　系统还采取了ELBEX EXV24实时长时间录像机，这种录像机能够在二十四小时内最多同时录下48个摄像机监视图像，其中5台对整个系统画面进行压缩录像，一台录像机用来对录像带进行解压回放，做到录像查带两不误。再选择两台24h实时长延时录像机对现场画面进行跟踪录像，做到现有全局又有局部。 
　　系统采取集中供电方法，全部电源由控制中心提供，在每个楼层设置电源箱，摄像机电源由楼层配电箱供给。 
　　现代建筑中，完善安全防范设施，是向金融业务楼、商业办公楼、宾馆、酒店、公寓楼等建筑内办公和居住大家提供舒适、便利及安全保障可靠基础。安全防范系统除闭路监控电视系统外还包含防盗报警系统、电子巡更系统、访客对讲系统和汽车库管理等。安全防范系统模式有两种。一个是各子系统相互独立组合模式，这种模式可能会造成子系统间大量反复硬件设备，维修成本高，系统管理效率低，另一个是采取子系统集成计算机综合管理模式，使各子系统建立在同一计算机网络平台上，实现硬件设备和软件资源共享，这种模式已愈来愈被大家认识并在实际工程中所采取。所以，在设计闭路监控电视系统时要综合考虑安全防范各子系统间关系，建筑物使用性质及功效，行业要求及未来发展情况，统一计划系统，选择设备。