监控系统方案设计流程编排.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,视频,监控,(Kong),设计流程,第一页，共三十六页。,近,端监,(Jian),控点,远端监,(Jian),控点,综合布线,模拟矩阵切换器,摇杆键盘,磁带式录像机,电视墙,视频放大器,控制室,第二页，共三十六页。,近,端,(Duan),监控点,远端监,(Jian),控点,综合布线,视频放大器,硬盘录像机,监视墙,监视器,Internet,路由器,路由器,远程控制中心,PC,机,第三页，共三十六页。,高,清,(Qing),解码器,网络视频,(Pin),存储服务器,电视墙,高,清网络摄像机,模拟摄像机,视频编码器,交换机,核心交换机,交换机,客户端,第四页，共三十六页。,系统,(Tong),功能设计工作流程,确定视频监控系统设计目标的基础是对视频监控系统所依存的基础环境进行风险和安全需求的分析，以,(Yi),确定系统的防范要求和设计目标。风险就是系统易受攻击的程度及攻击可能产生的损失；安全需求就是为防止攻击和减少损失而需要采取的措施。,现场勘察,确定设计目标,方案设计,设备匹配,设计验证,需求分析,第五页，共三十六页。,监控中心,(Xin),现场勘察,需求分,(Fen),析,确定设备数量,电源设计,防雷接地设计,操作台与电视墙设计,环境要求与防护,监控中心流程设计,第六页，共三十六页。,系统设,(She),计,系统设计要求,系统设计的,场所？,系统大小（前端,摄像头点位数,的多少）？确定系统规模,动点个数和定点个数？确定云台,个数？,室外点位数和室内点位数多少？确定室外护罩和室内护罩,个数。,系统需求分析,独栋别墅是私人场所，,围栏等重点部位安装高清晰度摄像机，覆盖,整个别墅区域,，力争做到无死角又不浪费摄像机的基础上，使系统的设计合理并达到最优,(You),。但根据户主的要求，只需对其所关心的几个场所进行监控，查看实时信息。,第七页，共三十六页。,摄像机,(Ji),的点位确定,根据系统环境,根据系统所能实现的功能,户主的要求,管线铺设,根据摄像机点位确定各管线尽量集中后进入机房,集中管线，尽量做到少穿,墙,管线尽量做到管线隐蔽，如果明线走向，,必须做到布线,美观,机房确定,是否已有确定机房位置,本着尽量节约材料和用户方便确定机房位置,确定控制设备、显示设备位置,系统,(Tong),设计,第八页，共三十六页。,前端设,(She),备,传,(Chuan),输设备,控制设备,1,、监控摄像机,2,、镜头,3,、云台,4,、解码器,5,、支架,6,、防护罩,7,、立杆,1,、视频线,2,、音频线,3,、控制线,4,、电源线,5,、,PVC,管材,1,、监视器设备,2,、存储器设备,3,、电源设备,4,、控制设备,5,、转换设备,系统设计,显示设备,1,、监视器设备,2,、监视墙设备,3,、电视机设备,4,、操作台设备,第九页，共三十六页。,监控,(Kong),摄像机选型,确定摄像机点位是室内还是室选择防护罩,确定是否需要在低照度下实现清晰监控,确实是定点监控还是全方位监控,确定摄像机的安装方式选择支架,根据户主对具体监控点所能实现的功能选择摄像机,监控镜头选型,选购与摄像机适宜的镜头,确定,所定监控点针对的监控,对象,监控目标的距离和角度,根据户主需求确定是否选用变焦镜头,系统设,(She),计,第十页，共三十六页。,3.,前端其它,(Ta),设备选型,根据摄像机的安装点位选购安装支架与立杆,根据监控方位确定选购云台设备确定摄像机的安装方式,根据控制需求选购前端解码器,4.,传输设备选型,根据系统大小和环境选择传输方式,选用同轴电缆根据距离选择,选择电源线，并根据环境确定供电方式,根据需求选择音频线、控制线,选择线管,系,(Xi),统设计,第十一页，共三十六页。,5.,控制设备选型,根据前端摄像机的个数选择合适的硬盘录像机,根据业主需要保存摄像存储的时间和监控摄像的个数确,(Que),定硬盘大小和个数。,确定是否需要远程监控,6.,显示设备选型,根据前端摄像机的个数选择监视器,根据场合和业主要求选择显示设备的种类。,根据系统大小是否需要监视墙,操作台的选择,系统设,(She),计,第十二页，共三十六页。,7.,绘制系统原理图,图纸应符合国家,(Jia),相关标准规定,主要设备类型及配置数量：信号传输方式、系统和设备连接关系,其他必要说明,8.,绘制监控中心布局图,监控中心布局的绘制要求,电视墙及操作太结构图的绘制要求,设备等电位连接图的绘制要求,系,(Xi),统设计,第十三页，共三十六页。,摄像机是电视监控系统核心设备,，根据用户要求，合理选择非常重要。现,(Xian),在安全防范用的电视监控系统一般都采用,CCD,摄像机，因为它与真空管摄像机相比具有体积小、重量轻；惰性小；灵敏度高；图像均匀性好；冲击性好；寿命长等优点。在实际工程中如果监视目标照度不高，而用用户要求彩色监控时，应该考虑加辅助照明装置，或选用彩色、黑白自动转换的,CCD,摄像机，这样摄像机当监视目标照度不能满足摄像机要求时自动转为黑背摄像。,在确定用黑背摄像机还是彩色摄像机之后，进而要考虑的问题是摄像机的技术指标。主要考虑的指标如下：,前,(Qian),端摄像机选择,第十四页，共三十六页。,1.1,分辨率（清晰度）,表示摄像机分辨率图像细节的能力，它取决于,CCD,芯片的像素数,(Shu),、镜头的分解力和摄像系统的带宽。,黑白摄像机水平清晰度,一般要选择,450TVL,左右的,，考虑到施工等因素，系统的最终清晰度能满足我国行业标准,GB/T16676-1996,中规定的,380TVL,。,彩色摄像机水平清晰度一般选择大于,350TVL,的，因为人眼球对彩色难于分辨更细，这样选择也满足,GB/T16676-1996,中对彩色监,视系统,270TVL,的要求,。,1.2,灵敏度,在镜头光圈大小一定的情况下，获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。,前端摄,(She),像机选择,第十五页，共三十六页。,例如：使用,F1.2,的镜头，当被摄物体表面照度为,0.04LX,时，摄像机输出信号的幅值为,350mV,，即最大幅值的,50%,，则称其摄像机的灵敏,(Min),度为,0.04Lx/F1.2,。如果被摄物体表面照度再低，监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图像。根据经验一般所选摄像机的灵敏度为被摄物体表面照度的,1/10,时较为合适。,1.3,信噪比,即,信号电压与噪声电压的比值。,CCD,摄像机信噪比的典型值在,4555dB,之间,。一般的电视监控系统中要选,50dB,左右的，这样不仅能,满足,行业标准中规定系统,信噪比不小于,38dB,的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰。,前端摄像,(Xiang),机选择,第十六页，共三十六页。,镜头种类繁多，分类方式就有好几种，我们只从控制方式上如何选择,(Ze),摄像机镜头。,1.1,手动光圈定焦镜头,这种镜头用于监视固定目标，且光照度变化较小的场合。,这种镜头价格比较便宜。所需焦距大小可用下式估算。,f=A*L/H,式中：,f,镜头焦距,A,摄像机成像面高度,L,被,摄物体到镜头距离,H,被摄物体高度,焦距越大，视场角越小，监视范围越窄；焦距越小，视场角越大；监视范围越宽。,前端镜头选,(Xuan),择,第十七页，共三十六页。,1.2,自动光圈定焦镜头,当进入镜头的,(De),光通量变化时，摄像机,CCD,成像面上产生的电荷也相应变化，使视频,信号电平发生变化，产生一个控制信号，驱动镜头内的微型电机正向或反向转动从而调整光圈的大小，当视场照度变化在,100,倍以上时，选这样镜头。但需要注意的是：,如果视场照度不均匀，特别是监视目标与背景光反差较大时，采用这种镜头摄像机效果不理想。,1.3,自动光圈电动变焦镜头,此镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环齿合，受控转动时，可改变镜头的焦距；另一个电机与镜头的聚焦环齿合，受控转动时完成镜头的聚焦。由于增加了两个微型电机，这种镜头的价格较贵。,前,(Qian),端镜头选择,第十八页，共三十六页。,1.4,电动三可变镜头,与自动光圈变焦镜头相比只是对光圈的调整由自动控制方式改为遥控器控制。它也含三个微型电机，通过一组,6,芯控制线与控制器相连。目前这样镜头应用较多。,在选择镜头时，除根据不同场合、不同要求选择不同控制方式的镜头外，还要考虑下面问题。,（,1,）镜头尺寸要与摄像机成像面尺寸一致。例如：,1/3”,摄像机要选,1/3”,镜头。在难以一致时，可用大尺寸镜头配小尺寸摄像机；反之不行。,（,2,）镜头接口与摄像机接口要一致，不一致时要加连接圈。例如：,C,型镜头安装在,CS,型摄像机上时，必须在,C,型镜头上加连接圈，如果不加连接圈就可能碰坏,CCD,成像面的保,(Bao),护玻璃，造成,CCD,摄像机的损坏。,前,(Qian),端镜头选择,第十九页，共三十六页。,1.1,云台,云台可以简单理解成安装摄像机的底座，只是这个底座可以全方位（水平和垂直两个方向）或（水平方向）转动。因此，云台的使用扩大了摄像机的视野。在电视监控系统中，需要巡回监视的场所（如大厅等）都要使用云台。选用云台时要注意以下几点。,（,1,）所选云台的负荷能力要,大于实际负荷的,1.2,倍,。就是说云台上所有设备重量之和应小于云台的负荷能力，如果让云台满负荷或是超负荷运行，虽能勉强工作，但启动时惰性大，特别是垂直转动时更困难，极大的影响了巡视效果。,（,2,）云台转动停止时应有较好地,(Di),自锁性能，刹车时回程角应小于,1.,（,3,）室内云台在最大负荷时，,噪声应小于,50dB,。,前端备,(Bei),件选择,第二十页，共三十六页。,2.1,防护罩,用于保护摄像机的装置叫防护罩。有室内、室外之分，室内防护罩主要作用是防尘；而室外防护罩除防尘之外，更主要的作用是保护摄像机在较恶劣自然环境（如雨、雪、低温、高温等）下工作。这不仅要求严格的密封结构，还要有雨刷、喷淋装置等，同时具有升温和降温功能。由此决定了室外防护罩的价格远高于室内防护罩。选择防护罩时还应注意的是：防护罩的标称尺寸与摄像机标称尺寸一致，即,1/3”,摄像机选用,1/3”,防护罩。若难于一致时，可用大尺寸防护罩配小尺寸摄像机；反之不行。,3.1,支架,用于固定摄像机的部件，有壁,(Bi),装、吊装等型式。支架的选择比较简单，只要其符合能力大于其上所装设备总量即可，否则易造成支架变形，云台转动时产生抖动，影响监视图像质量。,前,(Qian),端备件选择,第二十一页，共三十六页。,4.1,控制解码器,在云台、电动镜头和室外防护罩的电视监控系统中，必须配有控制解码器。这样在控制室中操纵键盘相应按键即可完成对前端设备个动作及功能的控制。控制解码器必须与系统系统主机用一品牌，这是因为不同厂家生产的控制解码器与系统主机的通信协议、编码方式一般都,(Du),不相同，除非某控制解码器在说明书中特别说明该设备与某个品牌的主机兼容，否则绝不可选用。,5.1,射灯,目前绝大多数电视监控系统均配置随摄像机转动的射灯以辅助照明，其最大好处是灵活、方便，且价格便宜，黑白电视监控系统宜配置高压水银灯；彩色电视监控系统宜配置碘钨灯。当需夜间隐蔽监视时应用红外射灯。红外射灯一种是在普通照明灯前加滤光片，另一种是由红外发光二极管阵列构成。前者耗能较大，且常产生“红爆”（由于滤光不净，有少量红光被眼睛看到）；后者极少产生“红爆”,前端备件,(Jian),选择,第二十二页，共三十六页。,但照射距离较近。另外，还需提醒的是：红,(Hong),外射灯对彩色电视监控系统不起作用，这是由于红,(Hong),外光被彩色摄像机中的彩色滤色器滤掉的缘故。,前端,(Duan),备件选择,第二十三页，共三十六页。,1,、传输部分就是系统的图像信号通道。,一般来说，传输部分单指传输图像信号。但是，由于某些系统中除图像外，还要传输声音信号，同时，由于需要有控制,(Zhi),中心通过控制,(Zhi),台对摄像机、云台、防护罩等进行控制,(Zhi),，因而在传输系统中还包括控制,(Zhi),信号的传输。,2,、,电视监控系统中，主要有电视信号和控制信号两种。电视信号是从系统前端的摄像机流向视频监控系统的控制中心；控制信号是从控制中心流向前端的摄像机等受控对象。,3,、电视监控系统中传输方式的确定，主要根据传输距离的远近、摄像机的多少决定。传输距离较近时，采用视频基带传输；传输距离较远时，采用射频有线传输方式或光纤传输方式。,传输设备,(Bei),的选择,第二十四页，共三十六页。,1视频传输方式,视频基带传输方式适用于近距离传输，它的优点是传输系统简单、是真小、附加噪声低、不需要,(Yao),增加调整解调器。这种传输方式直接从摄像机至控制台之间传输电视图像信号。,视频信号传输一般采用直接调制技术、以基带频率（约,8MHz,带宽）的形式，最常用的传输介质是同轴电缆。同轴电缆是专门设计用来传输视频信号的任务。一般采用专用的,SYV75,欧姆系统同轴电缆，常用型号为,SYV75-5,（,它对视频信号的无中继传输距离一般为,300-500m,）；距离较远时，需采用,SYV75-7,、,SYV75-9,甚至,SYV75-12,的同轴电缆（在实际工程中，,粗缆的无中继传输距离可达1km,以上,）；也有通过增加视频放大器以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路中干扰信号也会被放大，所以回路中不能串接太多视频放大器，否则会出现饱和现象，导致图像的失真；,传输设备,(Bei),的选择,第二十五页，共三十六页。,2,、射频传输方式,射频传输方式使用于远距离，同时传输多路图像信号的场合。它具有以下优点：,（,1,）传输距离很远；,（,2,）一条传输过程中产生的微,(Wei),分增益和微,(Wei),分相位较小、失真小，适合远距离传输彩色图形信号；,（,3,）一条传输线可以同时传输多路射频图像信号。,射频传输系统由调制器、混合器、分波器、解调器组成。,（,1,）调整器：是将视频图像信号变为射频图像信号的设备。调整器的输入端接收摄像机输出的视频图像信号，调制器的输出端输出经过调制的射频图像信号。,（,2,）混合器：是将调制在不同频道上的各路电视信号经过混合器合成一路信号，再用一根射频同轴电缆传输到控制中心。混合器有多个信号输入端，一个混合后的输出端。,传输设备的选,(Xuan),择,第二十六页，共三十六页。,（,3,）分波器：将通过电缆传输来的,(De),多路射频信号一一分开，在送入,相应的解调器中解调出对应的视频信号。,（,4,）解调器：将来自传输干线上的各路射频电视信号解调还原为视频全电视信号，再把这些信号送入控制台。每个解调器对应一路射频电视信号。,3,、光缆传输方式,距离很远的情况下采用光纤传输方式，光纤传输具有衰减小、频带宽、不受电磁波干扰、重量轻、保密性好。视频监控系统中使用光缆传输视频图像信号，将大大提高可视质量。光缆传输性能和多功能是同轴电缆所无法相比的。,4,、电话传输方式,（,1,）传输距离远，最远可达,60km,（,2,）电话电缆线路具有对称平衡，不易受低频波干扰,传,(Chuan),输设备的选择,第二十七页，共三十六页。,（,3,）利用现有的电话电缆，根据时,(Shi),分法对电缆进行多路复用，提高电缆的使用效率,4,、网络传输：,是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式，采用,MPEG/MPEG4/H.264,音视频压缩格式传输监控信号。其优点是：采用网络视频服务器作为监控信号上传设备，有,Internet,网络安装上远程监控软件就可监看和控制。缺点是：造价大，有一定的延迟。,5,、微波传输：,是解决几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输的解决方式之一。采用调频调制或调幅调制的办法，将图像搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传输。其优点：省去布线及线缆维护费用，可动态实时传输广播级图像。其缺点：由于采用微波传输，传输环境是开放的空间很容易受外界电磁干扰；微波信号为直线传输，中间不能有山体、建筑物遮挡；,传输,(Shu),设备的选择,第二十八页，共三十六页。,6,、双绞线传输：是解决监控图像,1km,内传输,，电磁环境复杂场合的解决方式之一，将监控图像信号处理通过平衡对称方式传输。其优点：布线简易、成本低廉、抗共模干扰性能强。其缺点：只能解决,1km,以内监控图像传输，,而且一根双绞线只能传输一路图像，不适合应用在大型监控中,；,双绞线质地脆弱 抗老化能力差,，不适于野外传输；双绞线传输高频分量衰减较大，图像颜色会受到很大损失。,在某些特殊一个用场合，双绞线传输设备是必不可少的。如：当建筑物内已经按综布线标准敷设了大量的双绞线（标准中称三类线或五类线）并且在各相关房间内留有相应的信息接口（,RJ45,或,RJ11,），则新增闭,(Bi),路电视监控设备时就不需要再布线，视音频信号及控制信号都可通过双绞线来传输，其功能在前端将适合非平衡传输（即适合,75,同轴电缆传输）的视频信号转换为合适平衡传输（即适合双绞线传输）的视频信号；在接收端则进行与前端相反的,传输设备的选,(Xuan),择,第二十九页，共三十六页。,处理，将通过双绞线传来的视频信号重新转换为非平衡的视频信号。双绞线传输设备本身具有视频放大作用，因而也合适长距离的信号传输。,7,、一线通传输：,是解决几公,(Gong),里至几十公,(Gong),里监控信号传输的最佳解决方案，采用调幅调制、伴音调频搭载、,FSK,数据信号调制等先进技术，,可将几十路监控图像、伴音、控制及报警信号集成到“一根”同轴电缆中双向传输,。其优点是：充分利用了同轴电缆的资源空间，几十路音视频及控制信号在同一根电缆中双向传输、实现“一线通”；施工简单、维护方便，大量节省材料成本及施工费用；采用,75,同轴不平衡方式传输使其具有非常强干扰能力，电磁环境复杂场合仍能保证图像质量。其缺点：采用弱信号传输，调制端需外加,220VAC,或者,DC12V,电源，但目前大多监控点都具备这个条件。,传,(Chuan),输设备的选择,第三十页，共三十六页。,通信线缆：,一般用在配置在电动云台、电动镜头的摄像机装置，在使用时需在现场安装遥控解码器，现场解码器与控制中心的视频矩阵切换主机之间的通信传输线缆，一般采用,2,芯,(Xin),屏蔽通信电缆（,RVVP,）或,3,类双绞线,UTP,，每芯截面积为,0.3mm20.5mm2,，选择通信电缆的基本原则是距离越长，线径越大。,控制电缆：,通常指的是用于控制云台及电动可变镜头的多芯电缆，它一端连接于控制器或解码器的云台、电动镜头控制接线端，另一端则直接接到云台。电动镜头的相应端子上，由于不需要使用屏蔽线。常用的控制电缆大多采用,6,芯或,10,芯电缆，如,RVV6,*,0.2,、,RVV10,*,0.12,等，其中,6,芯电缆分别接于云台的上、下、左、右、自动、公共,6,个接线端，,10,芯线除了姐云台,6,个接线端外还包括电动镜头的变倍、聚焦、光圈、公共,4,个端子。,传输设,(She),备的选择,第三十一页，共三十六页。,传输,(Shu),设备的选择,在闭路监控系统中，从解码器到云台及镜头之间的控制电缆由于距离比较短一般不作特别要求；而由中控室的控制器到云台及电动镜头的距离少则几十米，多则几百米，对控制电缆就需要有一定的要求，即线径要粗，如选用,RVV10,*,0.5,、,RVV10*0.75,等。,声音监听线缆：一般采用,4,芯屏蔽通信线缆（,RVVP,）或,3,类双,(Shuang),绞线,UTP,，每芯截面积为,0.5mm2,，在没有干扰的环境下，也可选为非屏蔽双绞线，如在综合布线中常用的,5,类双绞线（,4,对,8,芯,）；由于监控系统中监听头的音频信号传到中控室是采用的点对点布线方式，用高压小电流传输，因此采用非屏蔽的,2,芯电缆即可，如,RVV2-0.5,等。,第三十二页，共三十六页。,监控,(Kong),中心设备选择,视频监控系统的中心设备主要有：视频画面处理器、监视器、录像机、系统主机、控制台以及其他视频处理设备。对前端传送的视频信号进行分割、处理、记录和控制，完成监视、控制、记录等防范和管理功能。,（,1,）视频分配器,视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，是视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。,（,2,）视频切换器,切换,器的输入端分为,2,、,4,、,6,、,8,、,12,、,16,路，输出端分为单路和双路，而且还可以同步切换音频。切换器有手动切换、自动切换两种工作方式。,（,3,）监视器,监视器时将现场信号重新显示,(Shi),的设备。作为监控系统的输出部分，,第三十三页，共三十六页。,监控中,(Zhong),心设备选择,是整个系统的重要组成部分，所以正确选择监视器时影响系统整体效果及可靠性的关键环节。其基本参数有：画面尺寸、黑白,/,彩色、分辨率。,（,4,）硬盘录像机（,DVR,）,采用数字方式记录图像信息，将图像信息记录在硬盘、光盘、磁,(Ci),带或者其他存储介质上，并具有图像分割、图像处理、云台控制、矩阵控制等功能的控制系统。,第三十四页，共三十六页。,THANKYOU,第三十五页，共三十六页。,内容总,(Zong),结,视频监控设计流程。室外点位数和室内点位数多少。根据摄像机的安装点位选购安装支架与立杆。与自动光圈变焦镜头相比只是对光圈的调整由自动控制方式改为遥控器控制。（1）镜头尺寸要与摄像机成像面尺寸一致。在难以一致时，可用大尺寸镜头配小尺寸摄像机。（2）镜头接口与摄像机接口要一致，不一致时要加连接圈。有室内、室外之分，室内防护罩主要作用是防尘。若难于一致时，可用大尺寸防护罩配小尺寸摄像机。传输距离较远时，采用射频有线传输方式或光纤传输方式。（2）混合器：是将调制在不同频道上的各路电视信号经过混合器合成一路信号，再用一根射频同轴电缆传输到控制中心。（4）解调器：将来自传输干线上的各路射频电视信号解调还原为视频全电视信号，再把这些信号送入控制台。施工简,(Jian),单、维护方便，大量节省材料成本及施工费用。切换器有手动切换、自动切换两种工作方式,第三十六页，共三十六页。,