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视频监控系统设计规范
一、设计原则
目前工程中基本都设计图像监控系统，比较能直观的反映现场设备运营状况，同步兼顾重要场合的安全防备，根据现场顾客需求及使用状况，结合以往工程施工经验，视频监控系统设计的原则以保证图像的清晰性、流畅性、功能实用性为主，同步兼顾价格因素。
二、系统总体功能设计
第一章.
第二章.
1、 室内环境涉及：中控室、泵房、配电室
2、 室外环境重要涉及：水厂、泵站、水源地的厂区监控。
河道、闸门、水库的环境监控。
三、现场使用条件需求分析
1、 中控室：光照强度较高，监控面积小（约20-50平方米），规定安装布线规范美观，24小时不间断监控。
2、 配电室：光照强度较低，监控面积小（约20-30平方米），既要监控整体又要看到局部，24小时不间断监控。
3、 泵房：光线较暗，监控面积小（约50-80平方米），既要监控整体又要看到局部，24小时不间断监控。
4、 水厂、泵站的厂区：因室外环境，光照较强，监控距离100-150米，24小时不间断监控，对重点部位有特殊监控规定（人员入侵时报警提示，同步进行图像跟踪）。
5、 水源地环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离50-100米，24小时不间断监控，有特殊监控规定（人员入侵时报警提示，同步进行图像跟踪），同步需音频采集及高音喊话功能。
6、 河道、闸门环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离200-300米，24小时不间断监控，既要监控整体又要看到局部，夜视功能规定较高，清晰度规定较高，规定透雾功能。
7、 水库环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离300-1000米，24小时不间断监控，既要监控整体又要看到局部，夜视功能规定较高，清晰度规定较高，同步需音频采集及高音喊话功能，规定透雾功能。
四、重要设备阐明
第三章.
第四章.
4.1 重要指标如下：
4.1.1 机芯：
常用CCD和CMOS两种类型的感光芯片。
CMOS产品低能耗、高像素、低成本、噪点控制好、宽动态性能优越。
CCD产品高能耗、低像素、高成本、噪点控制一般、宽动态性能差。
4.1.2 镜头、光圈、焦距、尺寸
4.1.2.1. 镜头
广角镜头：视角在90度以上，一般用于电梯轿厢内、大厅等小视距大视角场合；2.8mm，2.5mm
原则镜头：视角在30度左右，一般用于走道和社区周界等场合，1/2”CCD摄像机，原则镜头焦距定为12mm；1/3”CCD摄像机，原则镜头焦距定为8mm；1/4”CCD摄像机，原则镜头焦距定为6mm；
视角在60度以上 用于5*5米左右场合 3.6 mm 4 mm
视角在50度以上 用于8-10米左右场合 6 mm
视角在40度以上 用于10-18米左右场合 8 mm
视角在30度以上 用于20-30米左右场合 12 mm 16 mm
视角在20度以上 用于30-50米左右场合 25 mm
长焦镜头：视角在20度以内，焦距的范畴从几十毫米到上百毫米，用于远距离监控；
变焦镜头：镜头的焦距范畴可变，从广角变到长焦，用于远大，视角范畴广的区域；
4.1.2.2. 针孔镜头：
用于隐蔽监控，摄像机的镜头数值越大，看得越远、越窄；摄像机镜头的数值越小，看得越近、越宽。
4.1.2.3. 光圈的选择
自动光圈:适合于绝大多数环境,特别是室外光线变化较大的环境;
手动光圈:适合于室内光线变化不大的固定监控点;
电动光圈:适合于室内外光线变化不大的全方位监视点.
4.1.2.4. 焦距调节方式的选择
固定焦距:适合于可以直接拟定监视区域的固定监控点;
手动变焦:适合于临时无法拟定监视区域的固定监视点;
电动变焦:适合于大范畴远距离监视的全方位监视点.
4.1.2.5. 镜头尺寸的选择
需要根据使用摄象机CCD的尺寸来决定,大尺寸的镜头可以和小尺寸CCD摄象机配合使用,但视场角会变小,镜头与摄象机尺寸应尽量选择一致.
4.1.2.6. 焦距值的选择
短焦距镜头:适合于对大范畴的全景监视;
长焦距镜头:适合于对远距离的特写监视;
实际的焦距值可以根据下列公式进行估算.
f/v＝D/V f/h＝D/H
其中:f───镜头焦距; D───镜头至景物距离;
h───靶面宽度; v───靶面高度;
H───成像宽度; V───成像高度
估算后得出的焦距值和实际镜头产品相比较,并结合摄象机CCD尺寸来拟定实际使用镜头的型号。
各焦距镜头可视角度及距离宽度等指标如下：
镜头焦距 搭配1/3" CCD
2.8 mm 89.9°
3.6 mm 75.7 °
4 mm 69.9 °
6 mm 50.0 °
8 mm 38.5 °
12 mm 26.2 °
16 mm 19.8 °
25 mm 10.6 °
镜头焦距(毫米数) 距离5米(宽×高) 距离10米(宽×高) 距离15米(宽×高)
2.8mm 13×9.8米 26×19.5米 39×29.3米
3.6mm 8.5×6.4米 17×12.8米 25.5×19米
4mm 8×6米 16×12米 24×18米
6mm 5.5×4.1米 11×8.3米 16.5×12.4米
8mm 3.5×2.6米 7×5.3米 10.5×7.9米
12mm 2×1.5米 4×3米 6××4.5米
16mm 1.5×1.1米 3×2.3米 4.5×3.4米
25mm 1.3×1米 2.5×1.9米 3.8×2.9米
60mm 0.5×0.4米 1×0.75米 1.5×1.1米
4.1.3 像素
高清摄像机比较多的是720P（1280*720）和1080P（1920*1080）两种辨别率的产品。
4.1.4 水平解析度：
水平解析度指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时在监视器上可以看到的最多线数，线数越多，表达清晰度越高。450-480线属于高清晰度。
最小照度：0.1lux属低照度，适合光线局限性的场合。
监控摄像机的敏捷度以最低照度来表达：
1）一般型：正常工作所需照度为1~3LUX
2）月光型：正常工作所需照度为0.1 LUX左右
3）星光型：正常工作所需照度为0.01 LUX如下
照度参照：
户外晴天：100000~5000LUX
户外阴天：5000~LUX
超市、阅览室：1500~500LUX
宾馆大堂：300~100LUX
仓库停车场：80~20LUX
电影院：10~3LUX
医院夜间：2~1LUX
满月夜间：0.3~0.1LUX
室内日光灯：100LUX
傍晚室内：10LUX
夜间路灯：0.1LUX
夜间星光：0.01~0.001LUX
4.1.5 扫描制式：
1）PAL制式：625 条扫描线，每秒25格画面（25帧图像），隔行扫描，PAL 色彩编码；PAL制式视原则辨别率为720*576，国内普遍使用PAL-D制式。
2）NTSC制式：规定第秒30帧图像，广泛用于北美，日本和南美的许多国家。
4.1.6 摄像机电源
交流有220V、110V、24V，直流为12V 。
选用优质的开关电源，优质稳压的电源在100-260V电压输入同样保证稳压输出12V。 建议使用厂家配套高质量电源适配器。
4.1.7 信噪比：
48db以上属于高质量，合用于较暗的场合；45-48db属一般质量，适合光线充足场合。
4.1.8 视频输出
模拟信号输出和数字信号输出
4.1.9 宽动态：
应用于强逆光环境，与背光补偿类似，但效果优于背光补偿，图像自然，不会浮现图像过亮。两次曝光:一次长曝光(低快门),一次短曝光(高曝光),一点两次数据输出。
4.1.10 背光补偿
背光补偿也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一种子区域进行检测，通过求此区域的平均信号电平来拟定AGC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮，但其与主体画面的主观亮度差会大大减少，整个视场的可视性得到改善。
4.2 重要功能如下：
4.2.1 巡航功能
顾客通过一组已定义的预置点指定智能球的扫描路线，每两个巡航点之间的巡航速度和巡航时间可设，实现多场景之间轮循监控。
4.2.2 预置点相应功能
预置点就是在一种空间范畴里预先设立好某些点（记住改点的方位，变倍数），当调用状况下设备会转到该预置点，实行监控。
4.2.3 夜视功能
通过红外、激光、热成像等方式实现夜间监控。
4.2.4 移动侦测功能
在设备监控的区域里，有物体移动时，会触发报警等命令。顾客可以根据需要选择不同的区域和敏捷度级别。

五、摄像机选型原则
中控室：红外半球网络高清摄像机，CMOS电动镜头，红外距离10-20米，200万像素。
泵房：红外半球网络高清摄像机，CMOS电动镜头，红外距离20-30米，200万像素，低照度。
配电室：红外半球网络高清摄像机，CMOS电动镜头，红外距离10-20米，200万像素，低照度。
泵站、水源地的厂区：云台红外网络高清摄像机，低照度，宽动态，红外外置，红外距离80-100米，护罩密封防水，带雨刷，CMOS电动镜头，具有移动侦测功能，巡航功能，预置点功能。
河道闸门：激光云台网络高清摄像机，低照度，宽动态，激光距离150-300米，护罩密封防水，带雨刷，CMOS电动镜头。
水库：激光云台网络高清摄像机，低照度，宽动态，激光距离300-1000米，护罩密封防水，带雨刷，CMOS电动镜头，具有移动侦测功能。
六、摄像机安装原则
室内吊顶安装，走暗线，保证安装的美观性。
室外立杆安装，云台摄像机装立杆顶部，做好防雷设计，安装杆为铁杆，需提前预制。
1、摄像机在长时间工作后来，红外灯会产生热量，特别是红外一体机，它的红外发光LED是安装在整个护罩内的，而护罩的“保温”效果一般都较好。CCD一般只能支撑到60-70度，长时间高温工作，CCD肯定会慢慢坏掉。具体的现象一般是画面发白，看起来朦朦胧胧的。
红外产品是通过如下几种方面来解决散热问题的：
1）、采用金属导热材料，通过外壳来散热。
2）、把红外灯焊接在铝板上，将热量带走；
3）、如果是大功率红外灯，采用电扇散热，并且都采用恒流电源（开关式电源）供电来控制红外灯的散热问题。
2、图像中浮现白雾的现象
一般浮现这个问题时，可以分两部分来考虑：
1）、LED灯射出的红外线打到机器上面的遮阳罩上反射回镜头，导致白雾的现象。解决的措施就是把遮阳罩退后些、或者遮阳罩内表面采用黑色解决。
2）、LED射出的光漏到了镜头里。这个问题，目前人们都是采用“双玻璃构造”来解决的。由此可见“双玻璃构造”是最成型的解决措施，红外产品在设计上所有使用的“双玻璃构造”，完全避免了白雾现象的产生。
3、视频线的选用：
国标视频线75-5/96网(RG-59/96)：200米阻值为8-10欧姆，请勿布线超过260米
国标视频线75-3/64网(RG-58/64)：200米阻值为15欧姆，请勿布线超过170米
非标视频线75-4/96网(RG-59/96)：200米阻值为18-22欧姆，请勿布线超过160米
非标视频线75-3/64网(RG-58/64)：200米阻值为30欧姆，请勿布线超过100米
国标超五类非屏蔽线：300米阻值为28-35欧姆
非标五类非屏蔽线：300米阻值为100-110欧姆
如果选用视频线材不当会导致图像模糊，图像偏暗及黑白等问题
七、图像存储及展示原则
第五章.
第六章.
第七章.
7.1 图像存储
图像存储的类型一般采用两种方式：分布式存储和集中存储；存储设备部分，一般会有：NVR（Network Video Recorder）网络视频录像机和IPSAN两种存储设备。其中NVR重要功能是对网络视频流进行录像、存储，并提供实时显示和代理转发等功能，一般多采用嵌入式架构，硬解码支持多路网络标清或者高清摄像机接入。简朴来说NVR存储方案=PC机+存储设备+网关设备。
存储空间的计算：在不同的视频辨别率下，根据不同的码流设立方式进行计算。如下表所示：
视频编码模式
视频平均码率（Kbps）
每小时容量（GB）
每日容量（GB）
视频路数（个）
QCIF
150
0.064
1.545
1
CIF
600
0.257
6.180
1
2CIF
1200
0.515
12.360
1
D1
2400
1.030
24.719
1
7.2 视频展示
1）老式监视器显示
2）液晶屏显示
高清网络摄像机参照广电HDTV技术原则。国际上公认的有关高清的原则有两条：视频垂直辨别率720p 或1080i；视频宽纵比为16:9。目前主流的液晶显示屏尺寸是21.5″、24″，辨别率可达1920×1080，可以点对点兼容16:9格式的720P和1080P全高清视频显示。液晶显示屏和液晶电视具有YPbPr、HDMI等高清接口，符合高清网络摄像机视频显示的规定。
八、通讯网络原则
模拟摄像机：模拟信号通过SYV75-5视频线接入到硬盘录像机，距离一般在150米以内。距离不小于150米通过视频光端机进行视频传播。
数字摄像机：通过网线接入到视频存储设备，距离一般在100米以内。不小于100米时采用光纤方式传播。