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监控系统解决方案
作者: 世通亚信 来源: 互联网 时间:2018-6-8 已被浏览:1131 次
  
1监控系统的组成
 
监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机,控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备,同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。
 
拓扑图:
 
总体设计思路:
 
监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程,以功能要求的不同可分为以下几个方面:
 
1)前端摄像系统
 
2)视频传输系统
 
3)视频控制系统
 
4)视频显示和记录系统
 
摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”,它把监视的内容变为图像信号,传送控制中心的监视器上,摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。
 
传输部分是系统的图像信号通道。
 
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”,是实现整个系统功能的指挥中心。
 
显示部分一般是由几台或多台监视器组成,它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。
 
闭路监控系统的粗略结构图如下图所示: 
 
监控系统结构图
 
摄像部分
 
摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。
 
摄像机
 
摄像机分为彩色和黑白两种,一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高,比较适合用于光线不足的地方,如果使用的目的只是监视景物的位置和移动,则可采用黑白摄像机;如果要分辨被摄像物体的细节,比如分辨衣服或景物的颜色,则选用彩色的效果会较好。
 
摄像机的规格大致可分为1/3〞、1/4〞、1/2〞和2/3〞等,安装方式有固定和带云台二种。
 
镜 头
 
常用的镜头种类包括:手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下:
 
手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大,如室内。
 
自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大,如室外。
 
广角镜头---监视的角度较宽,距离较近。
 
标准镜头---监视的角度和距离适中。
 
常用的变焦镜头分为30倍、27倍和10倍等变焦镜头,另一种分法是:手动变焦和电动变焦(电动光圈和自动光圈)两种。
 
变焦镜头在规则上可以划分为:1/3〞、2/3〞、1/2〞和1〞等。选择变焦镜头的原则是:镜头的规格不应小于摄像机的规格,也就是说1/2〞的镜头可以与1/3〞的摄像机一起使用,但是1/3〞的镜头就不能够在1/2〞的摄像机上使用。
 
防护罩
 
防护罩分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘,有的也有作隐蔽作用,使监视场合和对象不易察觉受监视;室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。一般的室外防护罩都配有温度继电器,在温度高时自动打开风扇冷却,温度低时自动加热;下雨时可以人工控制雨刷器刷雨;有的室外防护罩的玻璃还可以加热,当防护罩上有结霜时,可以加热除霜。
 
云台
 
云台是安装、固定摄像机的支撑设备,它分为水平和全方位云台两种。水平云台适用于监视范围不大的情况,在水平云台上安装好摄像机后可调整摄像机俯仰的角度,达到最好的监视角度后可遥控水平旋转。
 
全方位云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以大大增加摄像机的监视范围。云台高速姿态是由两台执行电动机来实现,电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下,云台摄像机既可自动扫描监视区域,也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
 
一般来说,水平旋转角度为0°~350°,垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°~10°/s,垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°~32°/s,垂直旋转速度在0°~16°/s左右。在一些高速摄像系统中,云台的水平旋转速度高达200°/s以上,垂直旋转速度在30°/s以上。 
 
控制部分
 
在智能监控系统中,闭路电视系统中的信息量与信息处理的工作量都很大,因此其控制台的操作一般都采用了矩阵来完成驱动云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。
 
现在推出的数字视频监控报警系统采用计算机多媒体技术,以CCD摄像机作为监控探头,摄像机将获取的视频信号传输到主机,主机里的高速图像处理器进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,因为这是一种全屏幕报警,因而不易漏报。同时主机自动采集报警图像并存入计算机,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。系统将电视监控系统与报警合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分配器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示动作,对使用者来说是一种全新概念的安全防护系统。
 
控制系统的切换方式主要有如下2种:
 
单步切换方式:使用控制键盘把任一路输入视频信号切换到主监视器上。
 
顺序切换方式:使用控制键盘编制的顺序切换方式程序,把系统中若干路输入视频信号编为一个程序,程序运行时,其画面可按预先设定。
 
传输部分
 
传输系统包括视频信号和控制信号的传输。
 
视频信号的传输可用同轴电缆、光纤或双绞线,用双绞线传输时需可视频转换适配器。
 
控制信号的传输方式包括:
 
直接控制:控制中心直接把控制量,如云台和变焦距镜头的电源电流等,直接送入被控设备。特点是简单、直观、容易实现。在现场设备比较少,主机为手动控制时适用。但在被控的云台、镜头数量很多时,控制线缆数量多,线路复杂,所以在大系统中不采用。
 
多线编码的间接控制:控制中心把控制的命令编成二进制或其它方式的并行码,由多线传送到现场的控制设备,再由它转换成控制量来对现场摄像设备进行控制。这种方式比上一种方式用线少,在近距离控制时也常采用。
 
通讯编码的间接控制:随着微处理器和各种集成电路芯片的普及,目前规模较大的电视监控系统大都采用通信编码,常用的是串行编码。它的优点是:用单根线路可以传送多路控制信号,从而大大节约了线路费用,通讯距离在不加中间处理情况下达可达1km公里以上,加处理可传10Km以上。这样就克服了前面两种方式的缺陷。本系统采用此种控制。
 
除了以上方法外,还有一种控制信号和视频信号复用一条电缆的同轴视控传输方式。这种方式不需另铺设控制电缆。它的实现方法有两种:一种是频率分割,即把控制信号调制在与视频信号不同的频繁范围内,然后同视频信号一起传送,到现场后再把它们分解开;另一种方法是利用视频信号场消隐期间传送控制信号(同轴视控)。这种方法在短距离传送时明显比其它方法要好,但设备的价格相对也比较昂贵。
 
显示与记录
 
显示与记录设备安装在控制室内,主要有监视器、硬盘录像机和一些视频处理设备。
 
现在有一种电视监控系统把云台、变焦镜头和摄像机封装在一起组成一体化摄像机。它们配有高级的伺服系统,云台具有很高的旋转速度,还可以预置监视点和巡视路径。平时按设定的路线进行自动巡视,一旦发生报警,就能很快地对准报警点,进行定点的监视和录像。一台摄像机可以起到几个摄像机的作用。
 
图像监视器
 
图像监视器主要分为CRT和LCD两大类。
 
录像机
 
录像机是闭路电视监视系统中的记录和重放装置,它要求可以记录的时间非常长,目前大部分监视系统专用的录像机都可以7*24小时录像。此外,录像机还必须要有遥控功能,从而能够方便地对录像机进行远距离操作,或在闭路电视系统中用控制信号自动操作录像机。
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