监控射频方案

PAGEPAGE12汕头市第二中学北校区闭路监控防盗系统方案设计及简要说明汕头市励进科0754-88899906前言

随着经济迅猛发展及人民生活水平稳步提高，监控、防盗作为安全防范及迅速捕获动态信息的手段，被广泛应用到各种领域。安全防范要求的提高及应用领域的拓展，使监控系统自身获得很大发展，由原来单对单监控发展到现在几十甚至几百点同步监控。传统监控采用视频基带方式来传输视频信号，每个点回传需要一根视频电缆，控制信号需布控制电缆，而且传输距离在500米之内。使大、中监控系统传输出现布线烦琐、施工复杂，控制传输、另布电缆、不易扩充、难于维护、传输受限、无法远传等疑难问题，从而引发了对监控传输模式新的思考。防盗系统更是日新月异，在传统基础上又引进了新的技术，使得防盗系统更为完善，更为可靠。监控系统应用领域拓展，也在远距离传输、信号集成度、传输抗干扰上提出更高的要求，传统监控的传输方式，显然已经不能与实际需求相配套，远远不能满足安全防范及可视化管理的需要了，其集中表现在以下几个方面：布线繁琐、施工复杂：一根同轴电缆只能传输一路视频信号，布线繁琐，施工量大，施工周期长；传输受限、极为不便：标准传输距离为300米，无法实现长距离传输，加视频放大器使噪声加入并放大，图像质量无法保证；不易扩充、难于维护：添加监控点需重新布视频电缆，施工极为不便。由于所布电缆过多，维护起来非常麻烦；控制传输、另布电缆：无法实现双向传输，需单布RS485控制电缆，使原本复杂的系统更加繁琐；低频传输、抗干扰差：传统监控视频信号采用基带方式在同轴电缆中利用低频进行传输，易受高频电磁波干扰，使图像出现网纹和噪点；副控添加、极为不易：添加副控需把所有视频信号和控制信号引到副控制室，要布很多电缆，施工难度大；功能单一、兼容性差：监控所用同轴电缆只能传输视频信号功能单一，无法做到既传视频信号又传控制信号和报警信号，兼容性差。

随着监控系统应用领域拓展及安全防范集成化要求使存在以上缺陷传统监控传输模式局限性充分暴露无遗,建设集成监控传输的宽频共缆“一线通”传输模式成为当务之急。近年来调频调制、单片机应用的推广与发展使开发功能齐全、兼容性强、科学先进的新一代电视监控传输系统成为可能。技术方案

一、用户需求与分析

随着现代科学技术与信息技术的飞速发展，监控及报警等防范技术的出现，一个“可视化、安全化、集成化”的安全时代已经到来。特别是进入二十一世纪以来，监控系统随着经济的发展，应用到安防、教育、管理、工业探测、森林防火等领域。根据汕头市第二中学北校区教室的分布的情况：二楼试室4间，三楼试室5间，四楼试室5间，五楼试室5间，六楼试室3间共有二十二间试室。为了更好的节约材料我们将监控中心设在三楼，每间试室使用一个广角摄像机作为前端可视设备及在每个教室上安装有高灵敏度拾音器可方便实现声、影同步。

根据我国监控现状与发展方向，考虑现阶段要求系统集成、简洁布线、维护方便的具体情况，结合我们十几年的行业经验，采用VC编程、单片机、频分复用、虚拟算法等先进科学研发的“秋田”宽频共缆“一线通”电视监控传输系统。该系统可实现采用一根电缆同时传输十六路监控及控制信号，以全新的理念架构了“宽频集成化、布线简洁化、传输双向化、远距抗扰化”的众系统、多路信号共缆“一线通”传输平台：完全创建了“一条大路通罗马”的赞新格局，实现了监控系统里程式跨越。并以其“高效、实用、稳定、经济”等特点得到广大弱电集成商和监控工程商的赞誉。

二、设计依据

工程方案的制定、设计，依照国家有关文件、标准和规定，主要有：

《中华人民共和国安全行业标准》GA/T75-PT

《民用闭路电视系统工程技术规范》GBJ42-1981

《30MH—1GHZ声音电视信号电缆分配系统》GB6510—86《民用建筑电器设计标准》GB/T50314《安全防范工程程序与要求》GA/G75-94《视频安防监控系统技术要求》GAT367-2001《电视系统视频指标》ccirrecommendation472-3《工业企业通信接地设计规范》及有关行业标准三、设计原则

进行设计时将本着“先进性、稳定性、经济性”相统一的原则进行设计。

先进性：充分考虑到电子时代，科学技术迅猛发展的趋势，在技术上着眼超前。采用单片机、中频处理、频分复用、FSK调制等先进科学技术研发的“秋田一线通”电视监控传输系统，可用“一根”同轴电缆双向宽频传输十多路监控信号，所采用的技术成熟、稳定可靠，传输方式独辟溪径，大大简化了布线结构，降低了费用。此系统无论在国内还是国外都是非常先进的监控传输系统解决平台。

稳定性：安全防范及可视化管理系统建设目的是保证人民的生命财产不受侵犯或通过此系统进行严格的监视管理，其稳定性是架设系统要考虑的首当其冲的问题。宽频共缆“一线通”电视监控传输系统是基于成熟稳定的有线电视同轴传输技术工作的，而有线电视技术在我国应用已经有二、三十年的历史了，其稳定可靠性不容置疑。

经济性：对于建设监控项目来说，性能优越、技术先进是首要考虑的问题，经济性也忽略不得。我们在设计时充分考虑到这一层面，既使系统架设先进简易又不失经济可靠。十多路监控信号采用“一根”电缆传输不仅可以大大减少施工材料和施工费用、工期缩减过半，而且还减少了系统维护费用，提高了系统的稳定性和抗干扰能力。四、设计理念及设计模式1、监控系统设计理念为架构高效、实用高科技现代化电视监控系统，用独特简洁的布线方式建设“一线通”宽频共缆双向传输平台，以实现监控信号集成性传输来节省系统费用，提高系统稳定性和抗干扰能力。

系统设计模式为采用秋田宽频共缆“一线通”电视监控传输系统，采用一根75-7同轴电缆传送十多路视频信号，图像信号通过混合器调制到75-7同轴电缆上行传输，终端再通过调制解调器将每一路视频信号解调出来。2、防盗系统设计理念为前端通过红外对射发射和接收，形成一道隐形的网，只要有人挡住红外线，或切断线路，终端得不到回路就马上报警，并到防盗功能并及时起来提醒作用。五、宽频共缆“一线通”电视监控传输系统特点及功能

所谓宽频是相对于传统监控采用视频基带传输而言的，同轴电缆的带宽为0~1000MHz，而传统监控信号只占用其中的0~6MHz，带宽利用率不到1%。宽频指的是为充分利用同轴电缆资源空间，将多路视频信号调制到不同载波上。共缆就是将调制到不同载波的视频信号集成到“一根”同轴电缆双向传输。

布线简单、线缆利用率高：一根普通75-7同轴电缆就可以用来传送十多路视频信号。点对点传输，也可以进行总线树型、星型结构的连接将多个点合成一根总线进行图像、控制的传输。高频同轴电缆传送视频信号，无须另外布线，提高了线缆利用率，同时避免了各种信号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价。

特强抗干扰、适用广泛：载波高频传输方式能有效抑制共模干扰，即使在电厂有强干扰源的环境下使用，也能传送高清晰、实时的图像信号。

技术成熟、稳定性高：利用有线电视高频同轴电缆传输的技术，在前端接入宽频共缆调制器，在控制中心接入专用多路视频解调器。这种宽频共缆“一线通”监控的传输设备价格便宜，使用起来也很简单，无需专业知识，一次安装，长期稳定工作。数据调制、双向传输：控制信号采用FSK数据调制技术，与摄像机回传视频信号在同一根电缆中双向传输互不影响。扩充简单，平滑升级：总线拓扑的结构，无须单独布线，就地总线添加。

功能强大、扩展性好：全面兼容监控、报警、广播，多功能双向传输的平台实现传输新跨越,1000MHz带宽空间设计，预留足够的扩展空间。

六、报警系统特点及功能红外对射探测器全名叫“光束遮断式感应器”(PhotoelectricBeamDetector),其基本的构造包括瞄准孔`光束强度指示灯`球面镜片`LED指示灯等.其侦测原理乃是利用红外线经LED红外光发射二极体,再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很远距离,由受光器接受。当光线被遮断时就会发出警报。红外线是一种不可见光，而且会扩散，投射出去会形成圆锥体光束。红外光不间歇一秒发1000光束，所以是脉动式红外光束。由此这些对射无法传输很远距离（600米内）。

利用光束遮断方式的探测器当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发警报。常用于室外围墙报警，它总是成对使用：一个发射，一个接收。发射机发出一束或多束人眼无法看到的红外光，形成警戒线，有物体通过，光线被遮挡，接收机信号发生变化，放大处理后报警。红外对射探头要选择合适的响应时间：太短容易引起不必要的干扰，如小鸟飞过，小动物穿过等；太长会发生漏报。通常以10米/秒的速度来确定最短遮光时间。若人的宽度为20厘米，则最短遮断时间为20毫秒。大于20毫秒报警，小于20毫秒不报警。

红外对射探测器主要应用于距离比较远的围墙、楼体等建筑物，与红外对射栅栏相比，他的防雨、防尘、抗干扰等能力更强，在家庭防盗系统中主要应用于别墅和独院。七、系统的组成

1、监控系统：采用摄像机摄取图像信号转换为电信号，送至宽频调制器对视频信号进行中频调制，使多路监控信号可以通过“一根”同轴电缆远距离回传并具有很强抗干扰能力。调制后的信号经由同轴电缆网络、双向放大器放大上行传输到通讯数据双向检出器，输出到单路或多路视频解调器，解调还原出标准视频信号给硬盘录像机再通过监视器进行处理或监看。2、防盗系统：利用红外对射的信号的回路进行判断，只要有开路主机就会通过警号报警并显示是哪个区域，有效地进行防控。本机操作简单，使用方便。八、系统功能多路图像实时监控功能：宽频共缆监控系统支持多路视频的同步监控能力。可以利用软件管理和监控网络上所有的监控点，并自由选择控制以达到集中监控。

多路声音图像总线传输功能：可实现监控网络上所有的监控点声音、图像一根总线回传功能。

副控监看管理功能：各分控点分别设置一套分控授权软件，可以随时随地监看、控制该区域内监控图像。

远程多路报警功能：可将远端报警信号通过该系统回传到（如紧急按钮、红外报警、火警等）监恐中心。

视频矩阵切换功能：通过多路音视频解调器实现图像矩阵的切换显示功能。

多路图像存储显示：在总控中心，对各层各试室图像通过数字硬盘录像主机中的图像存储功能，进行实时录像，并通过电视墙进行循环显示。

网络传输功能：可在局域网中安装客户端软件，进行网上监看管理功能。九、系统主件及说明

系统整体规划为“宽频集成化、布线简洁化、传输双向化、远距抗扰化”的以多路监控图像的“一线通”以彻底摈弃传统监控蜘蛛拉网式繁琐布线结构，，构建总线式监控传输新模式。监控信号拾取单元：

监控信号的发生单元，由摄像机和监听器所构成。采用彩色红外摄像机用于监视整个区域情况。采用固定和变焦相结合，以达到远近可控。宽频调制器：

信号宽频调制器为宽频共缆“一线通”电视监控传输系统的信号调制单元，也是系统的点睛之笔。信号调制质量的好坏将直接影响整个系统的性能和质量，对此我们通过对监控传输问题广泛深入的市场调研和专业技术的仔细钻研试验，最终确定选用“秋田”的宽频调制器来严格控制图像调制质量和幅度，以使图像能通过同轴电缆远程邻频传输并有强的抗干扰能力。

3、多路视频解调器

多路视频解调器是宽频共缆“一线通”电视监控传输系统监控信号多路解调设备，采用PLC频率合成、I²C总线控制、日本一体化高频调谐等先进科学技术，可对每个视频解调通道进行频道搜索存贮，并具有掉电记忆功能，使通过同轴电缆传输的多路监控信号解调为标准视频信号以实现硬盘录像、画面分割显示等。该解调器具有搜索频率准确、解调稳定、边带特性严格、带外抑制度高等特性，非常适合多路射频载波信号的解调。

该解调器由频率搜索和频率解调两个部分组成，首先要通过软件RS485或手动控制方式驱动数字调谐模块锁定通道调谐频率，然后将输入射频信号进行严格边带抑制、频率合成处理等控制输出所需标准音视频监控信号。

该解调技术不但已经在有线电视行业广为应用，而且其技术成熟稳定可靠，其解调音视频技术指标严格，可以达到4级以上国家有关监控图像标准，完全满足闭路电视监控系统对图像质量的要求，很适合应用于宽频共缆“一线通”电视监控传输系统。

4、放大器

放大器是宽频共缆“一线通”电视监控传输系统的中继放大设备，采用PHILIPS/MOTOROLACATV模块、群频扫描、加权积分延时控制等先进科学技术，对传输网络中的信号进行上行下行双向中继放大处理，使衰减的信号可以双向放大0-30dB来远程传输。该放大器采用啮合式锌合金压铸外壳、防水性好、美观大方，具有优秀双工滤波、带内平坦度高、边带抑制度高、热噪声低、自动增益控制（AGC）功能优异等特性，非常适合用于室内或野外对双向射频载波进行双向放大。

该设备主要由双向滤波和放大模块所组成，首先由双向滤波模块对系统中的射频载波信号进行频率分割，双向滤除阻带信号只让通带（既上行或下行）信号通过，而后分别送至放大模块进行对信号进行放大处理，然后放大后的信号通过频分复用电路混合到同轴电缆中继续双向传输。在信号被放大的同时正反向通道衰减量、均衡量都是可以调节的，而且此放大器常被用于野外不同环境，所以各端口均设计过流分支功能，可通过内馈AC60V供电。

放大器适用于宽频共缆“一线通”电视监控传输系统或HFC光电混合远程传输网络中光结点之后的双向分配网络，也可用于有线电视网络信号双向放大处理。5、报警主机采用国为大品牌“枫叶”，以其行业的品牌性、专业性生产的具有可靠性高，可操作性强，可扩展性好的产品。深受国内工程商的喜爱。

十、系统配置及附材清单

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