实验大楼监控系统的设计与应用

1、1 绪 论随着数字技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，对区域的监控提出了更高的要求，再加上现在安全事故的频频发生，以及犯罪技术的不断提高，因此利用计算机通信、自动控制等技术，研究设计区域的安全防范系统具有十分重要的意义。本设计研究了区域安全防范系统的结构组成，研究和设计了西京学院工程舫的数字智能监控系统，通过应用软件的运用，在不同的区域实现防盗入侵等自动警情检测、报警功能。与其他安防监控系统相比，我所设计的监控系统多应用传感器识别技术及先进的网络通信技术。这些技术将使系统将更合理、更高效、更快捷的为广大师生提供舒适的工作和生活环境，为广大师生人身财产安全提供更好的保障。同时也为学校的有序管

2、理、资产安全、提供了强有力的技术保证。安全技术防范是以安全防范技术为先导，以人力防范为基础，以技术防范和实体防范为手段，所建立的一种具有探测、延迟、反应有序结合的安全防范服务保障体系。他是以预防损失和预防犯罪为目的的一项公安业务和社会公共事业。 以前，我校的安全防范主要是采用人防，即人力防范手段（人防）是利用人们自身的传感器（眼、耳等）进行探测，发现妨害或破坏安全的目标，做出反应；用声音警告、恐吓、设障、武器还击等手段来延迟或阻止危险的发生，在自身力量不足时还要发出求援信号，以期待做出进一步的反应，制止危险的发生或处理已发生的危险。安全技术防范有两种不同的理解和解释。对于公安执法部门而言，安全

3、技术防范就是利用安全防范技术开展安全防范工作的一项公安业务；而对于单位来说，安全技术防范就是利用安全防范技术为社会公众提供一种安全服务的产业。安全技术防范作为社会公共安全科学技术的一个分支，具有其相对独立的技术内容和专业体系。根据我国安全防范行业的技术现状和未来发展，可以将安全防范技术按照学科专业、产品属性和应用领域的不同进行如下分类： 术 视频监控技术 术 术 术 术 实体防护技术 防爆安检技术 术 术 2 数字智能监控系统组成2.1监控系统的发展阶段以视频信号传输和处理方式划分，视频监控系统经历了三个阶段：第一代 全模拟视频监控系统 特点：用模拟设备传输模拟信号，采用录像带保存图像信息。

4、优点：图像质量高；技术成熟，系统功能强大、完善，传输成本低。 缺点：必须使用专用设备，通过专用线路才能监视；无法与信息系统交换数据，监控仅限于监控中心，应用灵活性差，不易扩展；第二代 模拟/数字混合监控方式（DVR)特点：不同视频卡可连接多路视频，支持实时视频和音频，采用硬盘保存视频信息。 优点：视频、音频信号质量高；系统功能比较强大；可以与信息系统交换数据；应用的灵活性好；成本比较低性价比高；可以在不同地点授权监控。 缺点：不适合远距离传输，维护难度大。 目前市场主流应用模式为第二代模拟/数字混合监控方式 第三代 全数字化的网络监控方式 特点：前端摄像机采集的信号可以传到网上，网络用户可以通

5、过浏览器观看网络服务器上的摄像机图像，还可以控制摄像机、云台、镜头的动作，对系统进行设置，采用矩阵磁盘阵列保存信息。 优点：可以直接连入局域网，节省电缆；安全方便；适用于各种视频监控系统应用模式；布线灵活，成本低；图像处理灵活，不受数量和地域限制。 缺点：不适用大范围、大画面要求的细节监控；网络摄像成本高；可靠性没有保证。前端采集部分控制主机显示与记录传输部分图2.1视频监控系统组成监控系统的组成：前端设备主要包括摄像机及与之配套的镜头、云台、防护罩、解码驱动器等，是整个系统的眼睛，作用为将所监视目标的光信号变为电信号。前端设备及产生的图像信号的质量影响着整个系统的质量。也是影响系统噪声的最大

6、因素。传输部分传输部分是系统的信号通路，传输的信号包括图像信号和控制中心通过控制台对摄像机等前端设备进行控制的信号。后端设备 主要包括控制部分和显示记录设备。 控制部分包括视频矩阵主机（完成视频切换和云台镜头控制功能）、操作键盘、各种控制通信接口、电源和与之配套的控制台、电视墙。显示和记录设备主要包括监视器、录像机、多画面分割器等。2.2 成像原理视频监控系统的关键是要将可见光转换成电信号，数字化处理后，送入计算机进行图像信息的处理，如：压缩、储存、回放、传输等。成像的原理有两种：CCD， 电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。 CCD上

7、植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。CCD上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。 图：2.2 CCD工作原理CCD图像传感器可直接将光学信号转换为数字电信号，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。其显著特点是：1.体积小重量轻；2.功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；3.灵敏度高，噪声低，动态范围大；4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像。 CCD工作原理CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。线阵CCD通常将CC

8、D内部电极分成数组，每组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。所需相数由CCD芯片内部结构决定，结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。线阵CCD有单沟道和双沟道之分，其光敏区是MOS电容或光敏二极管结构，生产工艺相对较简单。它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成，特点是处理信息速度快，外围电路简单，易实现实时控制，但获取信息量小，不能处理复杂的图像(线阵CCD如右图所示)。面阵CCD的结构要复杂得多，它由很多光敏区排列成一个方阵，并以一定的形式连接成一个器件，获取信息量大，能处理复杂的图像。 CCD是使用一种高感光度的半导体材料集成，它能够根据照射在其面上的光线产生相应的电荷信号，在通过模数转换

9、器芯片转换成“0”或“1”的数字信号，这种数字信号经过压缩和程序排列后，可由闪速存储器或硬盘卡保存即收光信号转换成计算机能识别的电子图像信号，可对被测物体进行准确的测量、分析。 CCD它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。 CC

10、D在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。 衡量CCD好坏的指标很多，有像素数量，CCD尺寸2，灵敏度，信噪比等，其中像素数以及CCD尺寸是重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果CCD没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响，因此，理论上CCD的像素数量应该越多越好。但CCD像素数的增加会使制造成本以及成品率下降，而且在现行电视标准下，像素数增加到某一数量后，再增加对拍摄画面清晰度的提高效

11、果变得不明显，因此，一般一百万左右的像素数对一般的使用已经足够了。 CCD结构包含感光二极管、并行信号寄存器、并行信号寄存器、信号放大器、数摸转换器等项目，将分别叙述如下； 1. 感光二极管（Photodiode） 2. 并行信号寄存器（Shift Register）：用于暂时储存感光后产生的电荷。 3. 并行信号寄存器（Transfer Register）：用于暂时储存并行积存器的模拟信号并将电荷转移放大。 4. 信号放大器：用于放大微弱电信号。 5. 数摸转换器：将放大的电信号转换成数字信号。 CCD摄像机的工作方式 被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例

12、的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。 分辨率的选择 评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。 一旦电量被集中并保持在像素的结构中，就一定会使在物理上与像素分离的侦测放大器得到电量，当一个像素的电量移动时，

13、同时相对应的像素的电量都会移动。电量对电压的转换并输出放大 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中文是互补金属氧化物半导体，它本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带-电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器，CMOS传感器也可细分为被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor CM

14、OS)与主动式像素传感器(Active Pixel Sensor CMOS)。被动式像素结构（Passive Pixel Sensor.简称PPS）,又叫无源式。它由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的PN结，它可等效为一个反向偏置的二极管和一个MOS电容并联。当开关管开启时,光敏二极管与垂直的列线（Column bus）连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路(Charge integrating amplifier)保持列线电压为一常数,当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时,其电压被复位到列线电压水平,与此同时,与光信号成正比的电荷

15、由电荷积分放大器转换为电荷输出。主动式像素结构(Active Pixel Sensor.简称APS),又叫有源式,如图2所示. 几乎在CMOS PPS像素结构发明的同时,人们很快认识到在像素内引入缓冲器或放大器可以改善像素的性能,在CMOS APS中每一像素内都有自己的放大器。集成在表面的放大晶体管减少了像素元件的有效表面积,降低了“封装密度”,使40%50%的入射光被反射。这种传感器的另一个问题是,如何使传感器的多通道放大器之间有较好的匹配,这可以通过降低残余水平的固定图形噪声较好地实现。由于CMOS APS像素内的每个放大器仅在此读出期间被激发,所以CMOS APS的功耗比CCD图像传感器

16、的还小。2.3 摄像机分类摄像机的主要功能是把光信号转化成电信号，补光方式有工艺照明、侧部LED、红外线等。其分类可以为如下几类：a.按外观分为半球形、枪式、针孔形等。b.按清晰度分为半清和全高清摄像机。c.按成像色彩分为彩色和黑白摄相机。黑白一般适用于光线不足或夜间无法安装照明设备的地区。d.按照灵敏度分为普通灵敏度、高灵敏度和红外型摄像机。e.按焦距分为变焦和定焦。图为各种常见型号的摄像头 图：2.3摄像头种类镜头的分类 a.按镜头安装方式，CCD摄像机的镜头安装方式有C型和CS型两种标准。C型镜头可安装在具有CS型接口的摄像机，而CS型镜头不可安装在C型接口的摄像机上。b.按镜头视场角大

17、小分：广角、远摄、标准和可变焦点镜头。广角镜头视场角大于50度小于90度，标准镜头视场角30度左右，远摄镜头视场角在20度以内。2.4镜头的分类 表2.1镜头种类编号适用场景镜头分类1照度变化较大（通道、公共场所）自动光圈镜头2照度变化对所要监控场景影响不大（如大堂大厅）手动光圈镜头3监控对象固定（着重于点）标准焦距镜头4监控对象固定，所看范围广（着重于面）广角镜头5注重与场景的深度（如：走道、长廊、过道）远焦镜头6既要看广度，又要看深度(如：大的公共场所)变焦镜头摄像机的选择因素 a.根据安装地点选择。室外加防雨罩，室内加防尘罩；普通枪式配置镜头、支架，可壁装也可吊顶安装。 b.根据环境光线

18、选择。监视图像清晰度要求较高时，宜选用黑白摄像机，监视目标的照度变化范围大或必须逆光摄像时，宜用具有自动电子快门的摄像机。 c.根据监控模式选择。定点监控模式多选用普通枪式或半球式固定装置。 d.根据图像清晰度要求选择。对视频图像分辨率较高的场合，选用水平分辨率指标较高、像素数大的摄像机。 2.5云台 云台是承载摄像机并可进行水平和垂直两个方向转动的装置，同时进行视频图像的变焦，即图像的拉伸和定格。如下图所示 图：2.4云台示意图云台的分类普通云台和球形云台；室内型和室外型云台；侧装型云台和吊装型云台；手动台和自动云台等。 2.6视频信号的传输视频信号的传输就是视频监控系统的图像信号通路。传输

19、部分单指的是传输图象信号。但是，由于某些系统中除图像外，还要传输声音信号，同时，由于需要在控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以传输部分，通常是指所有要传输的信号形成的传输系统的总和。视频基带传输方式 图2.5 BNC头、视频线示意图视频基带传输就是从摄像头到监控中心用一根同轴线相连接，多路就用多根。主要是通过外层的屏蔽层来抗干扰，不让干扰信号进入到视频传输中，一般传输距离为200-300米。距离再长要加抗干扰器和视频放大器。一根同轴线传输1路信号。同轴线的特点是：衰减小，抗干扰好;缺点是线径粗，重，不易弯曲。 同轴电缆型号为SY

20、V-75-5、SYV-75-7或SYV-75-9。 优点：传输系统简单，失真小，附加噪声低，不需要增加调制解调设备，直接从摄像机到控制台之间传输视频图像信号。射频传输方式 射频传输方式是指采用前端调制、后端解调的方式进行视频信号传输，原理是将视频源的信号在前端由调制器调制成高于5MHZ的射频信号，再用解调器把射频信号解调还原成视频信号进入终端显示。 适用于远距离传输，同时传输多路图像信号的场所。常用设备包括调制器、混合器、分波器和解调器。 优点：失真小；施工简单，维护方便，大量节省了材料成本和施工费用；抗干扰能力强。双绞线差分传输方式双绞线差分传输方式是利用专用的双绞线发送端和接受端设备，将普

21、通视频的单端传输方式即75不平衡传输方式，转换为适合双绞线传输的100左右的平衡传输方式，视频信号经过接受端相反的放大再处理，送到视频显示终端。在双绞线差分传输视频信号的过程中，对外界干扰信号来讲，两股绞线等效为同一导体，干扰信号在两根线上感应的干扰电势的幅度和极性都一样，所以其差分干扰电流可以互相抵消，而且共摸抑制比很高，具有较强的抗干扰能力。 优点：抗干扰能力强，传输距离远，传输质量高，布线方便，线缆利用率高，价格低廉。 缺点：只能解决几千米以内监控图像传输，而且一根线只能传输一路图像，不适用大中型监控中；不适于野外传输。2.7控制台控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功

22、能的指挥中心。控制部分主要由总控制台（有些系统还设有副控制台）组成。总控制台的主要功能有：视频信号放大与分配、图像信号的校正与补偿、图像信号的切换、图像信号（或包括声音信号）的显示记录、摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的控制（遥控）等。在上述的各部分中，对图像质量影响最大的是放大与分配、校正与补偿、图像信号的切换三部分。另外，在总控制台上还设有时间及地址的字符发生器，通过这个装置可以把年、月、日、时、分、秒都时时显示出来，并把被监视场所的地址、名称显示出来，在录像机或硬盘录像机上可以记录，这样为以后的备查提供了方便。数字硬盘录像机 数字硬盘录像机是计算机技术、网络技术、数字视频技术

23、和传统视频、安防技术相结合的高科技产品，具有极高的技术含量，是DVD、磁带式录像机的换代产品，主要应用于电力远程监控、银行保安监控、楼宇智能化、家庭防盗监控等领域，其基本功能是将模拟的音视频信号转变为MPEG数字信号存储在硬盘（HDD）上，并提供与录制、播放和管理节目相对应的功能数字硬盘录像机将视音频信号数字化压缩，然后记录在硬盘上。数字硬盘录像机可根据需要，选配以下功能：视频压缩功能、网络功能、云台、镜头控制功能和报警输入输出功能等。 目前国内常用的硬盘录像机，有杭州海康威视、浙江大华、浙江大立科技、韩国三星等主流产品。视频分配器视频分配器是将1路视频信号分配为多路视频信号输出，以供多台视频

24、设备同时使用的设备。其分配输出的每一路视频信号的带宽、峰-峰值电压和输出阻抗与输入的信号格式相一致，供其他视频处理器使用。具有“多画面分割器”功能，如四画面、九画面、十六画面等。即通过这个设备，可以在一台监视器上同时显示出四、九、十六台摄像机送来的各个被监视场所的图像画面。3 实验大楼智能监控系统的设计 3.1需求分析 本课题的任务是基于西京学院以前的保卫安全主要依靠安保人员的巡逻值班来进行，即人防，由于安保人员的素质层次不齐，容易造成警而不察，察而无证，课题任务：设计工程舫一楼的监控系统（因为一楼具有出入口）。西京学院工程舫落成于2010年4月，建筑面积2.8万平方米，建筑结构为三层（其中地

25、下一层），学院的机电工程系、土木工程系、基础部、汽车学院等4个院系的实验室，并有大量的实验设施和实验器材。其安全技术防范的建设尤为重要，设计并建设数字智能监控系统是非常迫切的任务。为此，模拟设计一套工程舫一楼的监控系统成为本次毕业设计的课题。根据我校工程舫的结构特点及现场工况，参照安全技术防范的要求，结合市场上的主流设备，进行监控系统的方案设计。工程舫一楼的平面图如下： 图3.1 工程舫平面图 图3.2工程舫一楼的监控布点及接线图控制主机放置在负一楼的机房内。3.2 系统结构图及其他图工程舫楼共有八出入口。由于其进出人员较多，且为玻璃大门，选取变焦全球高清摄像头，这样即使没有人员进出，也能检测

26、到楼外的人员流动情况，更有利于学校的管理，摄像头采用地址编码方式控制，驱动云台及变焦的调整。控制器原理如图所示： 图3.3 控制原理图 3.3 主要设备选型摄像头（按区域.按需求.）（含电源）型号.厂家，参数1.在布点图中，最西头两处手扶楼梯口没有门，所以采用云台固定的枪式远摄像机2个。固定方式为壁装，型号为：海康威视DS-2CC102P-IR1。 图3.4 枪式摄像头硬件性能摄像机类别摄像机摄像机性能采用高性能SONY CCD；分辨率高，图像清晰、细腻；低照度，支持自动彩转黑功能，实现昼夜监控；支持背光补偿功能；支持自动白平衡功能，色彩还原度高，图像逼真网络协议TCP/IP动态侦测支持信噪比

27、>48db软件升级可通过网络远程升级电源电压DC12V±10%外观参数尺寸76.5×73×125.5重量800g安装方式壁挂式,吊装式输入输出视频接口BNC环境参数环境温度-10-60环境湿度<95%2. 在布点图中，其余各门处有手扶楼梯，要求监控角度较大，所以采用室内半球摄像机8个。固定方式为吊装型号为：海康威视DS-2AM1-612X 图3.5 半球摄像头硬件性能摄像机类别摄像机摄像机性能预置点停留时间可调网络协议TCP/IP图象压缩图象分辨率752×582768×494照明度1.0Lux/F1.4其他参数视频输入/输出BNC头

28、信噪比>50db软件升级可通过网络远程升级电源电压AC 24V（DC 12V可选）外观参数尺寸243×287重量5000g安装方式多种安装方式可选输入输出网络接口10M/100M自适应以太网口视频接口BNC环境参数环境温度-30-60环境湿度湿度小于90%3. 在布点图中，大厅上方监控范围较广，所以采用高清可变焦的室内全球摄像机固定方式为吊装2个型号为：海康威视DS-2AM1-613X 图3.6 全球摄像头硬件性能摄像机类别摄像机摄像机性能预置点停留时间可调自动识别摄像机协议网络协议TCP/IP,HTTP,图象压缩图象分辨率PAL:752(H)×582(V)动态侦测支

29、持其他参数视频输入/输出BNC头信噪比>50db软件升级可通过网络远程升级电源电压AC 24V（DC 12V可选）外观参数尺寸243×287重量5000g安装方式多种安装方式可选输入输出网络接口10M/100M自适应以太网口视频接口BNC环境参数环境温度-30-60环境湿度湿度小于90%表3.1工程舫一楼监控点编号位置分布需求分类说明数量安装形式1手扶梯入口；配电间；消防通道；远摄镜头，枪式固定摄像机；2壁装2手扶梯入口；旁边有门空间较小，监控角度大；室内半球摄像机8吊装 3大厅上方室内全球周摄像机2吊装管理主机我采用海康系列iVMS-6200E-HW。参数如下 图3.7 监控

30、主机、控制柜海康威视iVMS-6200E-HW技术参数处理器Intel Xeon 3460系列多核处理器 智能分析能力iVMS-6200（/B）最大支持16路 CIF/ 4CIF芯片组Intel3420芯片组 内存DDR3 1333 DIMM 2G 网络控制器集成两个Intel千兆自适应以太网控制器显卡集成显卡 8MB DDR显存 外部设备接口4个USB接口； 1个串行接口 电源交流电源输入 220V，4763 Hz 300W 工作环境温度535 外形1U机架式（550mm*430mm*43mm） 最大重量15Kg 主机工作图 图3.8 主机工作流程图系统工作流程图： 图 图3.9 系统工作流

31、程附件选择：根据摄像头的型号及要求，选择上海亿迈特公司的SYV-75-5-1视频信号线，电源线采用天津金城公司的RVV2*0.75电源线，同轴电缆75-5-1如下图RVV2*0.75 同轴电缆75-5-1 图3.10 电源线、同轴电缆示意图电源：选用插墙式直流电源12V700MA开关电源适配器。o 产品技术参数： o 输入电压:AC100240V 50/60HZ ；o 输出过载保护：105%-150%；o 输出过压保护：115%-150%；o 输出功率：DC12V700MA ；o 工作环境温度：零下25-70；o 输入插头规格:输出线长2.0米 ；o 输出的DC头：5.5*2.1/5.5*2.

32、5/4.0*1.7/3.5*1.35。o 产品特性： o 1、通用全范围交流输入电压 ；o 2、抗干扰性能好，可靠性能高 ；o 3、直流纹波小，工作效率高 ；o 4、工作温度低，使用寿命长； o 5、小尺寸、高功率密度 ；o 6、绝缘性能好，抗电强度高 ；o 7、满负荷高温烧机，100%老化测试 ；o 8.采用节能IC芯片，具有完善的保护功能，短路，过载，过流，过压等保护 。 图3.11 电源适配器3.4防雷接地设计摄像头一般装在户外遭雷击的机会非常多，往往是摄像枪及终端设备被打坏，严重的使整个中心控制室瘫痪。因此，必须将监控系统防雷工作做好，通过有效措施防止雷电侵入设备，形成层层保护结构，确

33、保监控机房设备及工作人员的安全。防雷设计的依据：1、建筑物防雷设计规范GB50057-942、民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-943、YD/T5098-2001通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范4、GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范任何一个监控系统均由前端系统，终端系统，传输系统及控制系统四个子系统组成。 前端系统一般在室外，容易遭受直击雷和感应雷，同时通过传输系统及传输系统本身对雷电的感应，将雷电传输到监控中心，损坏终端设备，破坏控制系统。 摄像机防雷： 在摄像机端电源线路上安装一个DXH01-220D防雷器（电涌保护器简称SPD，俗称避雷器），作为摄

34、像机电源防雷保护。 在摄像机端视频信号线上安装一个V系列视频SPD，作为摄像机视频信号防雷保护。在带有云台的摄像机端，安装一个控制线路防雷器V485系列信号SPD，作为摄像机云台控制线防雷保护。控制器防雷：（1）在室内监控机房监视器前分别安装对应接口的视频防雷器V系列视频SPD。 （2）在室内监控机房安装对应的控制线路防雷器V系列信号SPD。 监控大楼防雷： （1）在总电源处安装380V的通流量为100KA的DXH01-380ZJ电源防雷器作为第一级防护。 （2）在楼层配电箱前安装对应的380V的通流量为60KA的DXH01-380XJ电源防雷器，作为第二级防护。 （3）在各用电设备前安装相应

35、的220V的通流量为10KA的Z5系列电源防雷插座作为第三级防护。 接地系统设计：1、等电位处理及屏蔽 将工作地（交、直流工作地）、设备保护地、防雷保护地连接在一起，构成一个均压等电位体，并将所有进入建筑物的通信电缆及线缆用金属管道进行屏蔽，将所有的金属管道（包括水管、煤气管及各种屏 蔽管道）在进入建筑物之前，就近接地，如有多组地网且地网间距小于20米，根据国家防雷标准的有关要求采用公共接地方式，即共地处理(采用电子开关作为等电位连接)。其目的是消除各地网之间的电位差，保证设备不因雷电的反击而损坏。 2、人工接地网设计 地网设计在建筑物周围，挖地网深度为600800，宽不少于500，接地电阻为

36、R4，垂直接地体采用L50×W50×H2000热镀锌角钢，水平接地体采用-50×5热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接长度不小于100，焊接处刷红丹或沥青油做防腐处理。接地线用50×5的热镀锌扁钢，通过铜铁转换头预留接地测试点。3.5存储空间计算在视频监控系统中,对于存储空间容量的巨细需求是与银幕质量的高低、及视频路线等都有很大关系。工程舫监控系统所有12个摄像头信号的传输都采用GIF视频格式。比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(Bit Per Second)，比特率越高,传

37、送的数值越大。比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数值每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制内里最小的单位,要么是0,要么是1。比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。上行带宽就是本地上传信息到收集上的带宽。上行速率是指用户电脑向收集发送信息时的数值传道输送速率,比如用FTP上传文件到网上去,影响上传速度的就是“上行速率”。下行带宽就是从收集上下载信息的带宽。下行速率是指用户电脑从收集下载信息时的数值传道输送速率,比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传速度的就是“下行速率”。传道输送带宽计

38、算:比特率巨细×摄像机的路数=收集带宽至少巨细;注:监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽间;监控中间的带宽是要求下行的最小限度带宽例:电信2Mbps的ADSL宽带,意见上其上行带宽是512kbps=64kb/s,其下行带宽是2Mbps=256kb/s。监控分布在12个不同的地方,各地方的摄像机的路数:n=10(12路)1个监控中间,长途监看及存储视频信息,存储时间为30天。不同视频格式的带宽及存储空间巨细计算如下:CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps,即每路摄像头所需的数值传道输送带宽为512Kbps,12路摄像机所需的数值传道输送带宽为:512Kbps(视频格式的比特率

39、)×12(摄像机的路数)5120Kbps=5Mbps(上行带宽)即:采用CIF视频格式各地方监控所需的收集上行带宽至少为5Mbps。监控中间:CIF视频格式的所需带宽:512Kbps(视频格式的比特率)×12(监控点的摄像机的和)=6144Kbps=6Mbps采用CIF视频格式监控中间所需的收集下行带宽至少6Mbps。存储空间计算:码流巨细(单位:kb/s;即:比特率÷8)×3600(单位:秒;1小时的秒数)×24(单位:小时;一天的时间长)×30(保存的上天的安排)×12(监控点要保存摄像机录像的总数)÷0.9(

40、磁盘格式化的损掉10%空间)=所需存储空间的巨细(注:存储单位换算1TB=1024GB;1GB=1024MB;1MB=1024KB)。12路存储30天的CIF视频格式录像信息的存储空间所需巨细为:64×3600×24×30×12÷0.9=2109.375GB2TB，即硬盘选取2TB存储容量。表4.1设备清单：2 电源线RVV2*0.75米800m3 同轴电缆SVY-75-5-1米800m4 线槽40*60PVC米400m5 辅材BNC头，等批1 分控值班室设备1 多媒体电脑定做台12 32寸监视器BL-CM32ACC三星台1监控中心设备1摄像机

41、台122硬盘2TB专业监控用块23显示器19"台14视频分配器BL-D1632V台55矩阵BL-D2052R-64-16海康威视台16矩阵控制键盘BL-D2078X海康威视台17硬盘录像机控制键盘BL-D6017台1821寸监视器BL-CM21AA海康威视台1934寸大屏显示BL-CM42ACC海康威视台110电视墙定做套111操作台定做套112网络交换机台14 管理软件依据设计的监控系统，采用台湾奇偶公司的 GV-V8.1监控软件系统，该软件有如下功能： 图4.1 软件性能图智能型录像及回放功能 ；隐私屏蔽保护功能 ；加强型位移侦测功能 ；场景变化侦测功能 ；预录现场影像以及分析预

42、估硬盘使用量 ；加强型全时录像功能 ；立即播放录像数据 ；影像片段合并储存，省略空白画面 ；密码权限管理 ；系统闲置保护 ；硬盘容量计算器 ；可选择使用者接口 ；可自行限制系统功能 ；快速备份及回复系统设定 ；可输出系统设定文件，方便大量设定系统 ；支援 3G 手机影音监看 (3GPP) ；加强型输入 / 输出装置控制 ；单击输入 / 输出装置状态控制 ；多种输入 / 输出装置型态选择 ；输入讯号反向触发输出功能； 视讯显示功能 ；支持宽屏幕显示器 (1920 x 1200, 1680 x 1050 and 1600 x 1200) ；支持触控式屏幕 ；支持全屏幕显示 ；支持双屏幕显示，监看与

43、调阅录像画面可分开显示 ；侦测到位移或感应器被触发时，系统能将视讯画面自动放大 ；流量统计能计算通过侦测点的人、物体或车子的数量 ；使用PTZ dome摄影机自动定位、锁定、放大，并追踪移动中的目标对象 ；可疑物及遗失对象侦测可标示事件发生位置并发出警报 ；视讯异常侦测并告警 ；视讯反交错扫描 ；支持1280 X 1024较高屏幕分辨率 ；电子地图 ；影音同步 ；影像增益控制 ；影像修复工具 ；系统日志 ；多层密码保护； 内建I/O设备控制接口 ；支持浮动IP上传服务 ；影像录存功能 ；支持全时录像、工作时程安排录像、影像位移侦测录像、感应器触动录像 ；智能分配技术，能依现场环境自动调整显示/录像速度，使应用更具弹性 ；每一摄影机可个别设定录存速度、影像质量、分辨率、亮度、对比、饱和度及色调值 ；连续画面分割显示可将影像文件切割为多个连续画面并细部分解事件动作 ；重复播放设定的影像片段(A到B) ；提供简单的方式播放影像文件； 支持将多重摄影机画面合并为单一AVI影像档案 ；硬件压缩卡录像档案可备份成DVD影像格式 ；当发生位移或感应器触发时，能立即将影像图片透过E-mail传送或以电话通知多个；当摄影机视讯异常或I/O装置损坏时，能立即发送E-mail或以电话通知多个管理者 。 图4.2 画面