安防监控系统04341教学课件

1、安防监控系统1最新课件第1页，共50页。什么是监控系统？由摄像机部分、传输部分、控制与记录部分以及显示部分四大块组成的系统就是监控系统。2最新课件第2页，共50页。摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。在被监视场所面积较大时，在摄像机上加装变焦距镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；还可把摄像机安装在电动云台上，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更大。 在某些情况下，特别是在室外应用的情况下，为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩，甚至对云台也要有相应的防护措施。摄像部分3最新课件第3页，共50页。传输

2、部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分单指的是传输图像、声音信号。同时，由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输。在传输方式上，近距离一般采用视频线传输，不超过一两公里的距离一般采用同轴电缆传输，更远的距离则可采用光纤传输。对于远距离传输，还需配备视频信号放大、图像信号的较正与补偿设备。传输部分4最新课件第4页，共50页。控制与记录部分负责对摄像机及其辅助部件（如镜头、云台）的控制，并对图像、声音信号的进行记录。目前硬盘录像机的技术发展得较完善，它不但可以记录图像和声音，而且还包含了画面分割切换、云台镜头控制等功能，基本上取代了

3、以往使用的画面切换器、画面分割器、云台控制器、镜头控制器等产品。如果客户要求能对云台、镜头（特别是高速球）进行非常方便的控制，则可以加配控制键盘。 控制和记录部分5最新课件第5页，共50页。显示部分一般由几台或多台监视器组成。在摄像机数量不是很多，要求不是很高的情况下，一般直接将监视器接在硬盘录像机上即可。如果摄像机数量很多，并要求多台监视器对画面进行复杂的切换显示，则须配备“矩阵”来实现。专用监视器价格较贵，为了节省开支，也可用普通电脑显示器替代。目前监控系统随着计算机的发展水平的提高，已经由模拟系统向数字化系统转变，数字化系统在功能上较模拟系统完善，操作极其智能化和集中化等。 显示部分6最

4、新课件第6页，共50页。监控系统的发展视频监控系统发展了短短二十几年时间，从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在网络视频监控，发生了翻天覆地变化。在IP技术逐步统一全球今天，我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。从技术角度出发，视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统(CCTV)，到第二代基于“PC多媒体卡”数字视频监控系统(DVR)，到第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)。7最新课件第7页，共50页。 传统模拟闭路视监控系统(CCTV)：依赖摄像机、线缆、录像机和监视器等专用设备。例如，摄像机通过专用同轴电缆输出视频信号。电缆缆连接到专用模拟视频设备，如视频画面分割器、矩

5、阵、切换器、卡带式录像机(VCR)及视频监视器等。模拟CCTV存在大量局限性：有限监控能力只支持本地监控，受到模拟视频电缆传输长度和电缆放大器限制。可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。录像负重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存，且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。录像质量不高录像是主要限制因素。录像质量随拷贝数量增加而降低。第一代视频监控：8最新课件第8页，共50页。 当前“模拟-数字”监控系统(DVR)：视频监控“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案，从摄像机到DVR仍采用同轴电缆输出视频信号，通过DVR同时支持录像和回放，并

6、可支持有限IP网络访问，由于DVR产品五花八门，没有标准，所以这一代系统是非标准封闭系统，DVR系统仍存在大量局限： 复杂布线“模拟-数字”方案仍需要在每个摄像机上安装单独视频缆，导致布线复杂性。有限的可扩展性DVR典型限制是一次最多只能扩展16个摄像机。有限的可管理性，您需要外部服务器和管理软件来控制多个DVR或监控点。 有限远程监视/控制能力您不能从任意客户机访问任意摄像机。您只能通过DVR间接访问摄像机。磁盘发生故障风险与RAID冗余和磁带相比，“模拟-数字”方案录像没有保护，易于丢失。第二代视频监控：9最新课件第9页，共50页。未来完全IP视频监控系统IPVS： 全IP视频监控系统与前

7、面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置Web服务器，并直接提供以太网端口。这些摄像机生成JPEG或MPEG4数据文件，可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印，而不是生成连续模拟视频信号形式图像。第三代视频监控：10最新课件第10页，共50页。监控设备11最新课件第11页，共50页。摄像头红外摄像机枪型摄像机 12最新课件第12页，共50页。半球摄像机 烟感摄像机 13最新课件第13页，共50页。高速球 恒速球14最新课件第14页，共50页。线缆15最新课件第15页，共50页。硬盘录像机工控式硬盘录像机嵌入式硬盘录像机16最新课件第16页，共50页。视频采集卡17

8、最新课件第17页，共50页。监控软件18最新课件第18页，共50页。其他周边设备19最新课件第19页，共50页。摄像头工作原理 在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或CCD（Charge Coupled Device）即电荷耦合器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的，不要以为摄像机（头）上已经有镜头。摄像头的主要传感部件是CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，CCD是电耦合器件（Charge Cou

9、ple Device）的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像元件。是代替摄像管传感器的新型器件。CCD的工作原理是：被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。20最新课件第20页，共50页。CCD分类CCD摄像机的选择和分类 CCD芯片就像人的视网膜，是摄像头的核心。目

10、前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。因为芯片生产时采用不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。、依成像色彩划分彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。、依分辨率灵敏度等划分影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素（512*492）、分辨率为400线的产品最普遍。影像像素在38万以上的高分辨率型。、按CCD靶面大小划分 CCD芯片已经

11、开发出多种尺寸： 目前采用的芯片大多数为1/3和1/4。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。1英寸-靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm， 对角线16mm。2/3英寸-靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。1/2英寸-靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。1/3英寸-靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。 1/4英寸-靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。、按扫描制式划分 PAL制、NTSC制。中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR

12、），标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。21最新课件第21页，共50页。、依供电电源划分 110v（NTSC制式多属此类）， 220VAC， 24VAC。12VDC或9VDC（微型摄像机多属此类）。、按同步方式划分 内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。功率同步（线性锁定，line lock）：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。外VD同步：将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。多台摄像机外同步：对多

13、台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面亦不会失真。7、按照度划分CCD又分为：普通型 正常工作所需照度13LUX月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像8、按外观分：有机板型、针孔型、半球型。22最新课件第22页，共50页。监控线缆视频线（同轴电缆）视频线即同轴电缆，常用规格有syv-75-3，syv-75-5，syv-75-7.SYV 指 S指同轴射频电缆 Y指绝缘材料为聚乙烯 V指外层护套材料为聚氯乙烯75指

14、特性主抗2或3指线芯绝缘外径 75欧姆一般用在视频电路中 RVV 2*0.5 RVV铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套连接软电线 2*10是两根10平方的线RVVP 3*1.0 RVVP屏蔽软线，3*10表示是3根10平方mm的 RVS音响线（扩音线） 广播、音响系统布线电缆 2*1.5就是2根1.5的 UTP为非屏蔽双绞线4*2*0.5为4对、每对2芯、导体直径0.5mm 电源线，信号线（RVV或RVVP）23最新课件第23页，共50页。PVC绝缘电工套管线槽24最新课件第24页，共50页。硬盘录像机工控式硬盘录像机工控式硬盘录像机由电脑与视频采集卡组成，通过监控软件进行监控操作。视频采集卡视频采

15、集卡以芯片分类有一下几种： 菲利普17X 7130 6802 6805嵌入式硬盘录像机其内部板卡都集成在一块或两块主板上，经过产家在技术上的整合；从软件上主要体现，其系统与硬盘录像机的操作系统完美的结合在一起。 25最新课件第25页，共50页。主流监控设备品牌分析海康（主营硬盘录像机，视频采集卡）大华（主营硬盘录像机，视频采集卡）恒忆（主营硬盘录像机，视频采集卡）铭视（主营硬盘录像机，视频采集卡）龙安视（主营硬盘录像机，视频采集卡）爱诺信（主营摄像机）霍尼韦尔（主营摄像机）上海易初线缆（电线电缆）江苏扬州线缆（电线电缆）26最新课件第26页，共50页。监控名词解释DVRDigital Vide

16、o Recorder硬盘录像机VCR是Video Cassette Recorder的缩写 盒式磁带录像机 板卡视频采集卡帧率PAL：125帧/秒；NTSC：130帧/秒预览分辨率： 704576，水平线数450，垂直线数400回放分辨率： 352288，水平线数300，垂直线数350视频压缩标准：H.264 M-jpeg M-jpeg4 CIFPAL，NTSC制式可调，日本用NTSC制式BNC视频连接头，1.0Vp-p，阻抗：75D1效果DVD高清（CCD）摄像头1/4 和1/3指的是摄像机感光芯片的尺寸，就是我们常说的CCD，CCD的尺寸一般选大的好。例如专业的摄像机用的是1/2英寸的。4

17、80线 420线 520线指的是摄像机的清晰度，在监视器上水平扫描的线数。 镜头大小 3.6mm 6mm 8mm 12mm是指摄像机配不同的镜头看的距离，3.6mm 适合看广角的地区，12mm适合看20-30米的地区。 硬盘录像机都是彩色的，镜头是不分黑白和彩色的，如果你要追求清晰建议你用黑白的摄像机，黑白的摄像机最高可以达到1000线，而且价格便宜，现在彩色清晰的摄像机在560左右。 27最新课件第27页，共50页。监控系统适用场所包括：政府机关、电力电信、监狱、军队、银行、金库、超市、商场、宾馆、小区、学校、办公楼、道路监控等。 监控系统适用场所28最新课件第28页，共50页。工控式DVR

18、监控系统结构图29最新课件第29页，共50页。系统原理说明 将各监视点的视频信号直接通过视频电缆传输到监控室，视频信号接入到监控室的数台或一台工控式硬盘录像机的输入端，现场监控摄象机的RS485总线信号接到硬盘录像机的RS485控制口上，实现实时监控所有的监控点，通过RS485总线控制智能高速球型摄像机，对每台变焦摄像机的镜头进行变倍、聚焦控制，可对全方位云台的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下等方向进行控制和操作。30最新课件第30页，共50页。工控式（PC式）硬盘录像机(DVR)特点:1.良好的人机接口和文件管理等，通过鼠标、键盘只要用过计算机的人都可以很好地进行操作；2.硬件升级比较

19、容易，产品更新快。3.维修成本比较低，一般的故障都可以通过更换部件进行维修，整机不会报废。4.硬盘录像机功能强大，软件定制容易，软件升级简单。31最新课件第31页，共50页。嵌入式DVR监控系统结构图32最新课件第32页，共50页。系统原理说明 将各监视点的视频信号直接通过视频电缆传输到监控室，视频信号接入到监控室的数台或一台嵌入式硬盘录象机的输入端，现场监控摄象机的RS485总线信号接到嵌入式硬盘录象机的RS485控制口上，实现实时监控所有的监控点，通过RS485总线控制智能高速球型摄像机，对每台变焦摄像机的镜头进行变倍、聚焦控制，可对全方位云台的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下等方向

20、进行控制和操作，可直接在画面上进行远方控制操作33最新课件第33页，共50页。嵌入式硬盘录像机特点: 1易于使用，无需具有PC 操作技能；2 系统稳定性高，软件容错能强，无需专人管理3 软件固化在FLASH/EPROM 中，不可轻易修改，可靠性高。嵌入式DVR 的软件固化FLASH/EPROM 中，没有系统文件被破坏的可能，可靠性高。4 使用嵌入式实时操作系统，系统开关机快。5 机械尺寸较小，结构简单紧凑,整个系统结构简单，体积小，重量轻，同时也提高了系统的稳定性和可靠性。34最新课件第34页，共50页。深度本地系统集成结构图35最新课件第35页，共50页。基于模拟矩阵本地上电视墙结构36最新

21、课件第36页，共50页。系统原理说明：1.前端各种摄像机首先接入视频分配器，所有视频源被复制为两份；2.一份视频源接入本地DVR进行录像，另一份视频源接入模拟矩阵上电视墙；3.键盘可以控制矩阵切换屏幕墙的画面，也可以控制前端各种摄像机转动；4.前端DVR配上报警输入模块可以接入像红外对射类的开关量报警探测；5.前端DVR也可与第三方系统进行联动，联动方式可以是485接口或网络报文接口37最新课件第37页，共50页。基于视频光端机传输结构38最新课件第38页，共50页。系统原理说明：1.前端摄像机视频信号通过配对视频光端机传输到后台监控中心；2.前端可控制摄像机数据信号通过配对视频光端机的反向4

22、85接口传输到后台监控中心；3.前端的报警单元485数据信号通过配对视频光端机的双向485接口传输到后台监控中心；4.配对视频光端机通过几十米或几百公里光缆相连;5.经过视频光端机传输到后台的所有摄像机模拟信号、485控制信号及485查询报警信号接入本地监控设备进行处理。39最新课件第39页，共50页。基于DVR网络图像监控结构40最新课件第40页，共50页。系统原理说明 本系统结构中，前端摄像机通过视频线和控制线接入硬盘录像机（包括嵌入式和工控式），前端硬盘录像机（嵌入式或工控式）的主要职能是1.对现场摄像机进行实时监控；2.控制前端各种设备;3.录像存储以备监控客户端查询回放;4.转发网络

23、监控客户端的控制命令;5.上传给网络客户端调看实时图像。网络客户端的主要职能是1.供各领导或值班员监控前端实时图像；2.控制前端各种设备，如：球机转动等；3.查询前端各DVR的录像回放。41最新课件第41页，共50页。基于DVS视频服务器网络监控结构42最新课件第42页，共50页。基于DVS视频服务器监控系统结构 基于DVS视频服务器监控系统结构是前端设备主要采用嵌入式DVS视频服务器设备而形成的结构。前端各种摄像机直接接入DVS视频服务器，视频服务器直接入本地交换机，所有工作在网络后台处理，本系统结构特别适用于网络建设的比较好的企业，免视频线和控制线的布线工作，有网络的地方就可以就地装摄像机

24、接入网络。43最新课件第43页，共50页。系统构成前端部分：包括各种摄像机，高速智能球型摄像机、一体化云台彩色低照度摄像机、低照度彩色固定枪式摄像机等，视频切换矩阵（可选用），还包括DVS视频服务器。传输部分：摄像机通过视频线，控制线直接接入旁边的DVS视频服务器，或接入视频切换矩阵后再接入DVS视频服务器，DVS视频服务器直接就地接入交换机，交换机接入企业网。控制部分：前端所有摄像机通过DVS视频服务器接入网络后，通过网络传输到监控中心，监控中心通过存储工控机进行录像存储以备日后回放，监控中心和各领导办公室装监控客户端流媒体软件进行图像实时浏览，录像查询回放，监控客户端通过网络及DVS控制前端各设备。44最新课件第44页，共50页。深度网络图像监控系统结构图45最新课件第45页，共50页。系统原理说明 本系统结构中，前端摄像机通过视频线和控制线或接入DVS视频服务器或接入前端DVR（包括工控式DVR和嵌入式DVR）。前端DVS视频服务器的主要职能是1.压缩视频信号上传网络；2.接受网络控制命令控制前端各种设备;3.转发网络监控客户端的控制命令给前端各种设备；前端DVR主要职能是1.现场实时监控预览画面，上屏幕墙监控预览画面；2存储录像以备网络客户