闭路电视监控系统-第1章.docx

闭路电视监控系统解决方案

襄樊博众经纬智能科技
深圳市经天纬地科技襄樊分公司

公司地址：襄樊市炮铺街庆德大厦7楼(共享国际大酒店对面)
电话：[phone]
目 录

1 概述……………………………………………………………………………2
2 系统功能和特点………………………………………………………………2
3 监控系统的组成………………………………………………………………3
4 监控系统的主要设备功能概述………………………………………………3
5 监控录像主机…………………………………………………………………5
6前端信号采集设备……………………………………………………………7
6.1 系统功能……………………………………………………………………7
6.2 数字视频网络监控…………………………………………………………8
6.3 数字视频本地监控…………………………………………………………8
7 系统构成及原理………………………………………………………………10
8 一线通的优势…………………………………………………………………11
9 监控中心效果图………………………………………………………………13

1 概述
随着我国大陆改革开放的不断深入，全国经济蓬勃发展，市场繁荣，全国各地对安全防范工作日益重视。各地政府机关办公大楼、边防检查站、博物馆、看守所、企事业单位、宾馆大厦等等纷纷采用高科技手段的技防和物体防范的物防相结合的方法来巩固和保护社会治安的稳定局面，造就一个舒适、安全的工作生活环境，与社会同步发展、与国际接轨。
监控系统起到的作用为：（1）有效的阻止小偷行窃，行窃要想成功，就必须做到相当的隐蔽；而监控系统正好使得小偷无法做到完全隐蔽。（2）防止对财产的蓄意破坏，损坏建筑物或其它昂贵设备等等。（3）与其它传感系统（如报警系统）集成使用时，监控系统能将其潜能发挥到极致。例如，与烟感探头一起使用时，通过察看那些安装在人类无法到达的现场的摄像机画面，可以准确地了解火警现场情况。
闭路监控系统由总控中心里的专用显示器、录像设备以及布置在园区各主要部位的摄像头、通过专用视频网络组成。由摄像头将监控视频信息实时传输到监控中心，值班人员可对多路视频图像进行轮番或整体监控，二十四小时实时录像。闭路电视监控作为一项先进的高科技防范手段，特别是由于系统本身具有直观、实时、记录、回放等特点，在许多领域得到越来越广泛的应用。

2 系统功能和特点
本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。闭路电视监控对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。根据本项目的环境需要,并接合功能需求建立本项目闭路电视监控，
1、系统具有以下功能：
CCTV主要任务是对建筑物内重要部位的事态、人流等动态状况进行宏观监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理目的。
1)实现各种遥控信号
² 镜头控制：变焦、聚集、光圈
² 录像控制：定点录像、时序录像
² 防护罩控制：雨刷、除霜、风扇、加热
2)对视频信号进行时序、定点切换、编程。
3)察看和记录图像，应有字符区分并作时间(年、月、日)的显示。
4)接收电梯层楼叠加信号。
5)实现同步切换：电源同步或外同步。
6)接收安全防范系统中各子系统信号，根据需要实现控制联动或系统集成。
7)内外通信联系。
8)安保监视电视系统与安全报警系统联动时，应能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及报警时间。
9)电源控制
摄像机应由安保控制室引专线统一供电，并由安保控制室操作通、断。对离安保控制室较远的摄像机统一供电确有困难时也可就近解决，如果系统采用电源同步方式的，则必须与安保控制室为同相的可靠电源。

3监控系统的组成
 概括的说，由前端，传输。终端组成。
（1）  前    端：   用于获取被监控区域的图像 。
一般由摄像机和镜头、云台、解码器、防尘罩等组成。
（2）传输部分： 作用是将摄像机输出的视频（有时包括音频）新号馈送到中心机房或其他监视点。
一般由馈线、视频电缆补偿器、视频放大器等组成。
（3） 终  端：用于显示和记录、视频处理、输出控制信号、接受前端传来的信号。
一般包括监视器、各种控制设备、和记录设备等。

4监控系统的主要设备功能概述
（1）摄像机： 在系统中，摄像机处于系统的最前沿，它将被设物体的光图像转变成电信号--视频信号，为系统提供信号源，因此它是系统中最重要的设备之一。
（2）摄像机镜头：摄像机光学镜头的作用是把被观察目标的光像聚焦于CCD传感器件上，在传感器件上产生的图像将是物体的倒像，尽管用一个简单的凸透镜就可以实现上述目的，但这是的图像质量不高，不能在中心和边缘都获得清晰的图像，为此往往附加若干透镜元件，组成一道复合透镜，方能得到满意的图像。
（3）云台：它与摄像机配合使用能达到上下左右转动的目的。扩大一台摄像机的监视范围，同时能在一定范围内跟踪木便进行摄像，提高了摄像机的实用价值。由于使用环境不同，云台的种类很多。
（4）防护罩（防尘罩）和支架、解码器： 防尘罩的作用是用来保护摄像机和镜头不受诸如有害气体、大灰尘及人为有意破坏等环境条件的影响。 解码器则用来完成对摄像机镜头，全方面云台的总线控制。支架是用于摄像机安装时作为支撑的，并将摄像机连接于安装部位的辅助器件上。
（5）监视器： 监视器是电视监控系统的终端显示设备。整个系统的状态最终都要体现在监视的屏幕上。监视器的优劣直接影响着整个系统的最终效果。
（6）信号传输： 当监控现场于控制中心较近时采用视频图像，控制信号直接传输的方式，当距离较远时，采用射频、微波、或者光纤传输的方式。
（7）硬盘录像机：主要功能包括监视功能、录像功能、回放功能、报警功能、控制功能、网络功能、密码授权功能和工作时间表功能等。
常用设备有：同轴电缆、双绞线、光纤。可传输距离由近到远依次递增。
（8）控制中心控制设备与监视设备：
1）视频信号分配放大器；
2）矩阵（视频信号切换器）；  
3）终端控制器（操作键盘）；  
4）报警扩展打印器
5）字符发生器、电梯层楼叠加显示器 ；
6）终端解码器；
7）终端控制器；
8）多画面分割器；
9）视频移动探测器；
10） 隔离接地环路变压器 ；
11）计价及控制机柜
监控及报警系统综合安防系统建设的主要部分。我们的设计思路是以高带宽的光纤线路路由和计算机网络为平台，按照“集中管理、分级控制”的原则，采用全数字化产品，在园区内安装若干摄像机、报警探头等前端设备；并根据现场建筑子系统分布区域结合其具体用途分别设置分控管理单元，分别管理该区情况；在新建办公大楼八楼设置一个中心监控室，通过光纤网络将系统连接起来进行集中监控、控制和管理；同时，我们考虑在各领导办公室安装若干网络分控软件，为其设置相应的权限，分别对可操作范围内的区域监控享受同总控中心一样的控制能力。

5 监控录像主机
主机采用海康卫视公司研制的DS-8000HC 硬盘录像机。
本系统是多路实时硬盘录像/回放系统的主机，集成了多画面处理显示、视频运动检测、图像压缩编码/恢复解码、数字录像/即时回放、影像资料管理、资料备份/还原云台/镜头控制、高速球型摄像机控制等多种功能，可满足现代风险单位监视录像的全面功能要求；全中文界面菜单设置和多功操作（监视显示、云台/镜头控制、高速球型摄像机控制、录像存盘、搜索回放、影像备份）使操作十分简便；采用MPEG-4压缩技术和运动检测技术，降低了图像的平均帧数据量，节省了硬盘容量；智能搜索功能使重放重要事件图像变得十分简单快捷，大大缩短了搜寻时间。可取代传统模拟临柜录像系统中的多画面处理器、长时间录像机（录像带）设备，而且操作简单、稳定可靠、使用寿命长、长期管理、维护费用低，代表着数字化安防技术发展的方向，是各行业理想的数字化实时录像/回放设备。
其性能（简要）说明如下：
音视频采用硬件压缩，可达到完全同步，记录和显示全实时
系统支持多工操作:在图象回放，图片打印的同时不影响录象
报警“预测”功能：视频动态检测或报警检测，可提前进行录象，一旦出现报警，系统将提前几秒进行录象。
记录文件实现无缝连接，记录的图像资料完整，无丢失
每个通道在实时监视时，可随意监听任何通道的现场声音
多界面风格，尤其针对银行监控，有专用界面，操作更简单
多级用户、权限管理模式，大大提高了系统的安全性
报警电子地图显示，视频跟踪
完善的系统工作日志：记录系统工作的详细情况，包括启动信息、故障信息以及用户做的任何关键操作，便于系统的维护和管理
可靠的视频动态检测功能：每个视频通道可以设置多达8个动态检测区域。区域动态检测具有自己独立工作时间表，区域动态检测可以触发音箱、硬盘录象、警铃、远程告警、抓图等动作。使用区域动态检测可节约硬盘空间。
死机自动恢复功能：系统在自行检测到硬件错误并死机后,能自动重新启动
系统可设置定时开关机功能,同时还具有视频信号丢失报警功能
开放的解码器控制接口：为用户提供了一个开放式的解码器控制接口，用户可以根据解码器生产商或快球生产商提供的通信协议在控制菜单中输入控制命令，就可方便地完成解码器或快球的控制。用户只需要输入解码器（快球）控制协议，就可以方便地控制各种解码器或快球
画面禁止监视权限管理。
可控制1～16路云台及1～16个可变镜头。
强大的网络功能，系统支持TCP/IP协议,支持多网络多路由互连及通信。
系统稳定性:
硬件完成音视频压缩、视频动态检测,CPU资源占用率低,系统稳定。
死机恢复功能，可保证出现不可预料的问题时，系统在自行检测到硬件错误并死机后，自动重新启动。
定时重启功能，可保证系统长期稳定高效率的工作。
严格的生产流程管理，保证系统软、硬件的安装正确。
产品长时间连续考机180个小时。
系统安全性：
多用户、分权密码管理；
视频信号丢失报警；
完善的系统日志，系统处理信息、操作员操作信息可查；
监控人员暂时离开时可锁定工作站，避免其他人对系统进行操作；
对摄像机的监视需要授权，这样可以将监视进行分级管理；

6 前端信号采集设备
信号采集设备主要包括各种型号的摄像机、云镜控制器、各种报警器等。
彩色半球摄像机：在室内等建筑内建有吊顶、监控空间比较小的环境下使用。办公大楼内的摄像机选用深圳百里特BL-806S彩色半球摄像机。
球形云台一体机:在室外要求360度转动，24小时监控的地方使用，在夜间照度较低的环境下，需要最低照度较低的摄像机，园区室外摄像机选用日本SONY FCB-EX480CP彩转黑低照度摄像机。
报警探测器：红外线对射探测器可以对需要保护、防止非法人员入侵、破坏甚至盗窃、作案的建筑进行布撤防控制，一旦出现异常情况，这些设备将及时报警并上传报警信号、产生相关联动动作如开启声、光、电报警设备等。
另外还有摄像机镜头、球型云镜护罩、摄像机安装支架、红外灯等相关的辅助设备。

6.1系统功能
监视----在防区内安装能够覆盖整个防区的若干个摄像头，一旦发生报警信息，能够实时将报警现场情况摄影下来，监控室安装足够监视器，监控人员能看到报警现场的实际图像。
记录----监控系统具有记录功能，能够实时地将报警现场的实际图像录下来，而且能自动记录报警的时间、部位、日期、地点等内容，并且可以打印存档。
报警----监控系统能够联动报警信号,录像并且触发警号。

6.2数字视频网络监控
以下是基于DS-8016HC嵌入式网络硬盘录像机的网络监控示意图：

通过网络，可满足远程实时监控的基本需求；利用网络SDK，通过二次开发可满足更多特定应用需求。
通过远程监控与管理主机，可实现以下远程监控功能：
n 远程预览
通过网络获取前端图像，支持多种画面分割方式显示，如1/4/6/8/9/16等，可进行手动切换、自动轮巡，可以调节视频的亮度、对比度、饱和度、色度等参数。
n 远程回放
通过网络回放指定的录像资料，也可以先下载，再进行本地调用、回放；回放时可进行快放、慢放、逐帧播放、抓图等操作。
n 远程下载
通过网络下载硬盘录像机内的录像资料。
n 远程监控辅助功能
通过网络进行语音对讲、语音广播等。通过数字矩阵主机可将远程的摄像机图像切换到电视墙上显示，数字矩阵主机借助海康威视的DS-4004MD矩阵解码卡，在PC平台上实现，以下说明数字矩阵具有的功能、特点。

6.3数字视频本地监控
以下是基于DS-8016HS嵌入式网络硬盘录像机的本地监控示意图：

单台硬盘录像机可实现16路的视频及音频输入，通过监视器（或VGA）进行本地监看和监听；录像资料保存在内置的硬盘中（最多可安装8个IDE硬盘），可方便进行录像资料的检索与回放，通过USB口可对录像资料进行备份；报警输入可触发录像、报警输出或切换通道画面至监视器；通过前面板或遥控器或控制键盘进行PTZ控制。
本地监看、监听
DS-8016HC将采集到的视频信号进行处理，然后送到显示设备，实现本地预览功能。预览图像的分辨率为4CIF（704*576），预览模式有1/4/9/16画面，通过前面板或遥控器或控制键盘均可进行切换。采集的多路音频信号，可切换出一路进行音频预览。
本地录像
记录在硬盘上的录像数据为音、视频复合码流。根据每一路的现场特点，可以独立地设置每一路的录像参数，包括分辨率、帧率（PAL制：25帧/秒-1帧/16秒）、码流类型（变码率、定码率）、码流的大小、图像质量等参数。根据设定的录像参数，以及录像工作模式、保存时间等因素，就可以规划硬盘录像机内部需要安装的硬盘的总容量：总容量（GB）=位率/8×保存时间周期×通道数/1024/1024。
本地回放
可进行多路回放（达4路）。回放时可以进行2/4/8/MAX等4档快放，也可以进行1/2、1/4、1/8或单帧慢放；另外也可以前跳或后跳，方便对录像资料的复合。DS-8016HC提供了按时间、按文件或按叠加的卡号（金融专用）3种方式的检索。
本地备份
通过USB将录像资料或片断备份到USB存储设备（U盘、USB硬盘、USBCDRW刻录），也可通过IDE刻录机或SATA硬盘进行备份。
报警联动
16个开关量报警输入端口，4个开关量报警输出端口。按时间段进行布防、设定联动规则。当报警（包括移动侦测）发生时，可联动指定的报警输出装置，可自动切换至防区内图像，进行录像或监视器显示，可自动对防区内摄像机按指定的预置点定位或按指定的巡航路径、轨迹进行扫描。
本地控制
通过硬盘录像机的RS-485口与解码器相联，通过硬盘录像机的前面板、遥控器（红外）或控制键盘均可对PTZ或其他辅助设备进行控制。DS-8016HC目前支持的解码器协议包括Pelco-p、Pelco-d、SAE、SAMSUNG、Howell等近60种，通过更新软件，可支持更多的解码器协议。

7 系统构成及原理
闭路电视监控系统分别由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。其原理如以下系统图：
（1） 一线通数字闭路电视监控系统原理图

8 一线通的优势
按照最新的《中华人民共和国国家标准 GB 50348-2004 安全防范工程技术规范》的要求，结合厂区的实际情况，系统室外布线，要求采用线径为9mm的视频线缆，给系统造成非常大的浪费和重复布线，给系统的投资、施工、调试检修、工程的视频质量等非常不利。
结合系统的特点和我公司多年的系统集成的经验，我公司推荐采用目前成熟先进的一线通的布线模式，实现整个系统的信号传输。
一线通设备放在室外，其防水措施采用密封控制箱防水。
一线通监控系统与传统监控系统相比较的优势
项 目
一线通监控系统
传统型监控系统
传输模式
采用双向有线电视网的信号传输模式，频带宽。
信号失真大，信噪比差
传输距离
传输距离可达5KM
传输距离受限制，1KM左右
布线方面
在单个片区监控系统中可通过一条线接16个前端设备
系统通过多条同轴电缆系统各前端设备。
传送方式
监控系统前端通过调制器将信号调制成射频信号传输，终端解调器将各路的信号解调后还原回视频信号。
通过视频线以视频信号的方式传送。
控制信号
画面分割.云台控制.镜头三可变等控制信号也实现一线通传输
画面分割.云台控制.镜头三可变等控制信号需要单独布线
控制范围
一根同轴电缆可控制16路视频并可扩展。
一根同轴电缆只可传输一路视频。控制云台及镜头需增加一组485通信线或485接口。
性能方面
性能稳定，抗干扰能力强，信噪比高。
抗干扰能力差，视频信号会随传输距离的远近会造成一定程度的衰减。
售后服务
单线查找故障简单
多线查找，难度大，复杂
抗干扰方面
有良好的屏蔽措施，如遇到干扰无法消除时，可换用备用频道。
各子系统不同，布线多容易受到干扰。
防雷方面
有线电视系统，有一套完善的防雷措施。
从已知的系统看，各厂家设计系统时大多未防雷处理。

9 监控中心效果图