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咸陽海安電子技術有限公司,家用商用防盜報警、視頻監控、咸陽水處理設備、咸陽供水設備、樓宇對講等智能化系統設備的銷售、設計安裝及維修
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安防視頻監控系統設計研究
  瀏覽次數:1125   發布日期:2011/11/4   作 者:管理員 【安防百科】
引言
隨著現代科學技術的發展,樓宇對講安防系統已成為智能建筑必不可少的一部分。首先,安防系統為智能建筑創造一個高度安全的環境;其次,安防系統可以大大降低人員管理費用。視頻監控系統是安全技術防范體系中的一個重要組成部分,它使用攝像機等設備直接監視監控現場,是一種先進的、防范能力極強的綜合系統,尤其是近年來計算機、多媒體技術的發展使這種防范技術更加先進。視頻監控系統已成為安全技術防范體系中極其重要的部分。
視頻監控系統的組成和作用
視頻監控系統根據其使用環境、場所和功能據有不同的組成方式。一般視頻監控系統有攝像機、傳輸、控制、圖像處理和顯示等4部分組成。
(1)       攝像部分。攝像部分的作用是把系統所監視的目標(視頻圖像)轉換成檢測信號,再經系統的傳輸部分送到控制中心進行控制、處理,還原成原來監視的圖像信號。如果需要,還能將其記錄、保存下來。攝像部分的核心是攝像機,他是光電信號轉換的主體設備。
(2)       傳輸設備。傳輸部分的作用是將攝像機輸出的視頻(有時包括音頻)信號饋送到中心的控制現場攝像機、鏡頭、云臺和防護罩的工作。視頻信號的傳輸方式有兩類:一類是用電纜進行傳輸的有線方式,如同軸電纜、平衡對電纜、光纜、電話線、網絡線等;另一類是用超高頻、微波、毫米波等進行傳輸的無線方式。
(3)       控制部分?刂撇糠值淖饔檬窃趫绦袡C房通過有關設備對系統的現場設備進行遠距離控制?刂撇糠值闹饕O備中控制器和微機控制器。
(4)       圖像處理和顯示部分。圖像處理是指對系統傳輸的圖像信號進行分配、切換、記錄、重放、加工和復制等。顯示部分則是使用顯示器、監視器進行圖像顯示。圖像處理和顯示器部分的主要設備有視頻控制/切換器、顯示器、監視器和錄像機。
視頻監控系統的設計依據
視頻監控系統設計的主要依據有GB50198-1994《工業企業通信設計規范》(該規范用于線路敷設)、GA/T75-1994《安全防范工程程序與要求》、GA/T70-1994《安全防范工程費用概預算編制辦法》、GB 50348《安全防范工程設計規范》以及設計任務書、工程現場勘查結論等。
視頻監控系統的設備選型與設置
1、 設備選用原則
GB 60395《視頻安防監控系統工程設計規范》第六章對視頻監控系統設備的選用給出了一些規定。但不應僅局限于此,筆者認為還應包括一下內容:
(1)       在正常工作照明條件下數字信號應滿足:單路畫面像素質量≥352X288CIF(即10萬像素),單路顯示基本幀率≥25f/s。
(2)       宜優選點焦距、定方位攝像機,需要進行遙控監視的(帶云臺攝像機)應選用電動聚焦、變焦距、變光圈的遙控鏡頭。
(3)       電動云臺要根據回轉范圍、承受能力和旋轉速度等3項指標來選擇。一般選用帶交流電機的云臺,它的轉速是恒定的,水平速度一般在-4°/s,垂直轉速為4°/s。需要在很短時間移動到指定位置時,應選用帶預置位快球型一體化攝像機。
(4)       高速球型攝像機跟蹤時轉速一般設定為100°/s,跟蹤型高速球型攝像機的最大反應速度是在離攝像機5m時,可跟蹤3m/s的人移動。
(5)       各種鏡頭在民用建筑中的應用場合。
     廣角鏡頭一般用于電梯橋廂內、大廳等小視距、大視角場所。
     標準鏡頭一般用于走道及小區周界等場所。
     長焦鏡頭用于遠距離監視。
     變焦鏡頭用于景深大、視角范圍廣的區域。
     針孔鏡頭用于隱藏監控。
2、 設備設置部位
攝像機的攝像部位根據GB50395《視頻安防監控系統工程設計規范》第六章規定,對于一般民用建筑,視頻監控攝像點的分布主要有以下幾處:小區或建筑物各個出入口;建筑內部各主要通道、走廊;大堂等大面積、大空間場所;電梯橋廂;停車場出入口、停車場內部主要通道;重要建筑物周界。
視頻監控新系統的結構和選用原則
視頻監控系統從信號處理的角度來分,有模擬監控系統、全數字化監控系統和半數字化監控系統3類。模擬系統所傳輸的信號都是模擬信號;全數字化系統是把模擬圖像信號,經過D/A轉換,加以傳輸和處理;半數字化系統是指系統中某些重要部件實現了數字化。
模擬監控系統
模擬監控系統技術比較成熟,廣泛應用于早期智能大廈和智能住宅小區,其視頻矩陣切換全部采用模擬開關實現,以確定模擬信號的傳送通道。圖像信號所使用的顯示器、記錄用的錄像機、圖像分割所使用的分割器,都是模擬先后制式。帶有視頻切換功能的多畫面分割器最多可以連接16臺攝像機,輸出5路視頻圖像,根據需要可實現任意一臺攝像機的圖像顯示在任意一臺監視器上,同時,多畫面分割器具有控制功能,可控制現場設備的工作,有的還帶有報警輸入接口。模擬監控系統建設成本低,系統結構較簡單,適合監控范圍較小,對圖像質量要求不太高的情況。但是要求每個攝像機都有專屬的從矩陣主機發出的視頻線與之相對應,所以給布線和施工帶來不便,尤其對于監控范圍較大的情況,可以說是難以實現的。
半數字監控系統
半數字化監控系統是在模擬監控系統的基礎上發展起來的,既有模擬部件,又有數字部件。其視頻圖像生成、傳輸和矩陣切換大多采用模擬部件;圖像分割既可采用模擬裝置,也可以采用電子計算機通過軟件的形式來實現。其典型系統結構為攝像機+硬盤錄像機的形式。
半數字化監控系統的組成部分與模擬監控系統大體相似,不同的是在記錄存儲部分分配置了硬盤數字錄像機。硬盤錄像機采用數字化技術,把模擬的視頻圖像轉換成數字信號,再進行壓縮、切換、放大、記錄等處理,所以硬盤錄像機也稱為數字錄像機。硬盤錄像機具有多畫面處理器的所以功能,硬盤錄像機最多可以連接到16臺攝像機,所有攝像機輸入的視頻信號經壓縮后,可以實時記錄在硬盤存儲器中。同時,硬盤錄像機還具有控制功能,可控制現場設備的工作,并連接到輸入/輸出模塊。
硬盤數字錄像機是集計算計技術、網絡技術圖像壓縮技術、信息處理技術為一體,并結合監控行業實際特點而產生的。在現行的智能建筑中,它已逐步取代長時間錄像機,而它又延承了模擬監控系統的結構,技術較為成熟。所以,目前的智能大廈中的視頻監控系統一般采用半數字化系統結構。
全數字化監控系統
數字化監控有頻譜效率高、抗干擾能力強、失真少等模擬信號無法比擬的優點。隨著電信技術和數字電視的發展,視頻監控系統以網絡為依托,以數字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心,以智能實用的圖像分析為特色,它的實時性、穩定性、大容量的存儲特性以及網絡遠程監控等功能是常規視頻監控系統部可比擬的。
視頻服務器內置嵌入式Web服務器,首先將模擬攝像機輸入的視頻信號轉換成數字信號,壓縮后賦以相應的IP地址。視頻服務器的網絡接口符合以太網的標準,并支持TCP/IP的通信協議,可在局域網或Internet上通信。網絡攝像機是一種傳統攝像機與網絡技術相結合的新一代攝像機,它集視頻圖像數字化、壓縮加密、實時控制、網絡通信技術于一身。網絡攝像機集成了普通攝像機和網絡轉換器,將圖像信號轉換為基于TCP/IP網絡標準的數據包,使攝像機所攝的畫面通過RJ-45以太網接口直接傳送到網絡上。
全數字化的視頻監控系統支持多用戶實現視頻瀏覽、控制和錄像檢索、回放,支持硬盤陣列作為錄像存儲設備;系統響應網絡視頻服務器的報警接口接收到的信號,支持相應的報警動作,并能對任意監控點的攝像機,包括鏡頭、云臺和防護罩進行控制;系統支持多場所的中央控制,不受地理位置限制。
正因為全數字化監控系統具有的這些功能,全數字化系統適合于大范圍的監控,并且適用也對畫面質量要求較高的場所。但是,就目前技術而言,全數字化系統的建設成本較高,隨著計算機技術和網絡通信技術的進一步發展,數字化監控系統必將成為發展趨勢。
結束語
視頻監控系統是采用攝像機對被控現場進行實時監控的系統,它主要由攝像部分、傳輸部分、控制部分、圖像處理和顯示幾部分組成。它的系統結構主要有3種典型形式:模擬監控系統、半數字化監控系統、全數字化監控系統。模擬監控系統技術比較成熟,成本也較低,但是畫面質量和數據存儲設備都較差,故現在已經很少應用在智能建筑中;半數字化監控系統是在模擬監控系統的基礎上發展起來的,最大的改進是用硬盤錄像機替代長時間錄像機,大大提高了數據存儲的質量和數量,故在智能大廈中得到了廣泛應用,但其傳輸線路復雜,對于大范圍的監控任務有些無能為力;數字化監控系統采用了視頻服務器或直接采用網絡攝像機,使傳輸的信號變為數字信號,可以直接利用局域網或以太網進行傳輸,大大提高了數據傳輸的速度和質量,適合大范圍的監控任務。但目前,全數字監控系統的造價還相對較高,普及度并不高。隨著計算機技術和通信技術的不斷發展,全數字化系統必將成為視頻監控系統的發展趨勢。
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