视频监控系统技术讲座.ppt

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1、1,视频安防监控系统,主讲人：徐慧,2,第1章：视频安防监控系统概述,3,1.1 视频安防监控系统的概念 视频安防监控系统（VSCS）（video surveillance&control system）是安全技术防范系统的重要组成部分，利用视频探测技术、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。,4,视频安防监控系统还可以与防范报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使用户安全防范能力得到整体的提高。1.2 视频安防监控系统组成视频安防监控系统集成了预防、监视、控制取证和管理等功能，从逻辑上可分为：前端、传输、处理/控制和记录/显示四部分，如图所示。,5,视频安防监控系统组成,6

2、,7,1）前端部分 前端部分由摄像机、镜头、防护罩、安装支架、云台、解码器等组成，主要用于对公共区域、重点区域进行摄像，并将视频信号传送到后端进行处理。（1）摄像机摄像机是将现场图像变成视频电信号的设备，摄像机的主要传感部件是CCD。,8,a)CCD摄像机的选择：CCD芯片就像人的视网膜，是摄像机的核心。市场上大部分摄像机采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片。b)CCD 摄像机的分类：依成像色彩划分：分为彩色摄像机和黑白摄像机。,9,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

3、以上的高分辨率型。按CCD靶面大小划分:CCD芯片已经开发出多种尺寸，目前采用的芯片大多数为1/3和1/4。,10,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），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。依供电电源划分：110VAC（NTSC制式多属此类），220VAC，24VAC。12VDC或9VDC（微型摄像机多属此类）。,11,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。电源同步（线性锁定，linelock）：用摄像机A

4、C电源完成垂直推动同步。,12,按照度划分：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。按外观分：机板型、针孔型、半球型、枪式等等。,13,c）CCD彩色摄像机的主要技术指标CCD尺寸 亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。CCD像素 是CCD的主要性能指标，现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机。水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330

5、线、380线、420线、460线、500线等不同档次。,14,最低照度，也称为灵敏度。CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。扫描制式，有PAL制和NTSC制之分。摄像机电源 交流有220V、110V、24V，直流为12V或9V。信噪比 典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。,15,视频输出 多为1Vp-p、75，均采用BNC接头。镜头安装方式 有C和CS方式，二者间不同之处在于感光距离不同。,16,同步方式的选择自动增益控制背景光补偿电子快门 白平衡：自动白平衡；手动白平衡色彩调整,d）CCD

6、彩色摄像机的可调整功能,17,数字化式的调整控制方法 DSP摄像机 在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术，称为数字信号处理（DSP，DIGITAL SIGNAL PROCESSOR）摄像机。,18,（2）镜头 镜头是将被观察目标的光像聚焦于CCD成像器件上的元件，其基本参数有：焦距、光圈（自动、手动）、视场角、镜头安装接口（C/CS）、景深等。a）镜头的分类 按镜头尺寸划分 摄像机镜头与摄像机一样也分为 8.5 mm(1/3英寸)、13mm(1/2英寸)、17mm(2/3英寸)、19mm(3/4英寸)、25mm(l英寸)等多种，在选择摄像机镜头时，一般应与摄像机相对应，即13mm摄像机应选

7、用13mm镜头。,19,按镜头类别划分 摄像机镜头分手动光圈镜头和自动光圈镜头两大类型，手动和自动调整都是为了调节光通光量，使传感器（CCD)感受光量保持在最佳状态。手动光圈镜头是最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下。在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信号。,20,自动光圈镜头有两种驱动方式：一类为视频输入型（Video driver with Amp)，这种视频输入型镜头内包含有放大器电路，用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为DC输

8、入型(DC driver no Amp)，它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，二种驱动方式产品不具可互换性，但现已有通用型自动光圈镜头推出。,21,手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距（光圈）镜头和电动变焦距镜头之分。定焦距（光圈）镜头，定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头。电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。,22,23,b）镜头选择的计算方法 视场和焦距的计算：视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦距及所要求的成像大小确定的。镜头的焦距，视场大小及

9、镜头到被摄取物体的距离的计算如下：f=wL/W与f=hL/H,f：镜头焦距 L：被摄物体至镜头的距离 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）W：被摄物体宽度 H：被摄物体的高度 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度,24,c）镜头的安装方式 镜头安装有C型和CS型两种，C型安装的镜头在CCD摄像机与镜头间多了5mm 调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用CS型镜头，但CS安装的摄像机不能使用C型镜头。在视频安防监控系统中常用的镜头是C型安装镜头，大多数摄像机的镜头接口则做成CS型，将C型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配一个5 mm厚的接圈，而将CS镜头安

10、装到CS接口的摄像机时就不需接圈。,25,在实际应用中，如果误对CS型镜头加装接圈后安装到CS接口摄像机上，会因为镜头的成像面不能落到摄像机的CCD靶面上而不能得到清晰的图像而如果对C型镜头不加接圈就直接接到CS接口摄像机上，则可能使镜头的后镜面碰到CCD的靶面的保护玻璃，造成CCD摄像机的损坏，这一点在使用中需特别注意。,26,（3）云台 云台是控制现场摄像机的设备，其控制的主要功能有：摄像机的上、下、左、右旋转、镜头的变焦、接收报警输入、产生报警输出等。其实云台就是两个交流电组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。,27,云台分类：按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防

11、水、防尘，负载大。按安装方式分为侧装和吊装，即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。,28,按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否美观。,29,（4）支架：普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中我们发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上由于种种原因，现有的支架可能难以满足要求，需要另外加工或改

12、进，这里就不再多说了。,30,（5）防护罩 防护罩也是监控系统中最常用的设备之一，主要分为室内和室外两种。室内防护罩主要区别是体积大小，外形是否美观，表面处理是否合格。功能主要是防尘、防破坏。室外防护罩密封性能一定要好，保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器，可以更好的保护设备。,31,2）后端部分：后端部分由视频画面处理器、录像机、矩阵切换主机、控制键盘、监视器等组成，对前端传送的视频信号进行分割、处理、记录和控制，完成监视、控制、记录等防范和管理功能。（1）视频分配器 视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影

13、响。,32,（2）视频切换器：切换器的输入端分为2、4、6、8、12、16路，输出端分为单路和双路，而且还可以同步切换音频（视型号而定）。切换器有手动切换、自动切换两种工作方式。,33,（3）画面分割器 画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种，可以在一台监视器上同时显示4、9、16个摄像机的图像，也可以送到录像机上记录。大部分分割器除了可以同时显示图像外，也可以显示单幅画面，可以叠加时间和字符，设置自动切换，联接报警器材。,34,（4）录像机 监控系统中最常用的记录设备是民用录像机和长延时录像机，延时录像机可以长时间工作，可以录制24小时（用普通VHS录像带）甚至上百小时的图像。,（5）监视

14、器 监视器是将现场信号重新显示的设备，作为监控系统的输出部分，是整个系统的重要组成，所以正确选择监视器是影响系统整体效果及可靠性的关键环节。其基本参数有：画面尺寸、黑白/彩色、分辨率等。,35,（6）矩阵切换器矩阵切换器是系统的核心部件，其主要功能有：图像切换：将输入的现场信号切换至输出的监视器上，实现用较少的监视器对多处信号的监视;控制现场：可控制现场摄像机、云台、镜头、辅助触点输出等;RS-232通信：可通过RS-232标准端口与计算机等通讯。,36,可选的屏幕显示：在信号上叠加日期、时间、视频输入编号、用户定义的视频输入或目标的标题、报警标题等以便监视器显示。通用巡视及成组切换：系统可设

15、置多个通用巡视多个成组切换。事件定时器：系统有多个用户定义时间，用以调用通用巡视到输出。口令和优先等级：系统可设置多个用户编号，每个用户编号有自己的密码，根据用户的优先等级来限制用户使用一定的系统功能。,37,（7）图像处理器 图像处理器是将多路视频信号合成，以便录像和监视的设备。其基本参数有：输入视频信号路数（根据不同型号可有四、九、十六路等多种规格）、单/双工、彩色/黑白、图像效果（像素）、是否带用视频移动报警功能等。图像处理器包含了多画面处理器的所有功能，从而在大部分情况下代替了多画面处理器。,38,（8）硬盘录像机（DVR）：采用数字方式记录图象信息，将图象信息记录在硬盘、光盘、磁带或

16、其他存储介质上，并具有图象分割、图象处理、云台控制、矩阵控制等等功能的控制系统。,39,3）视频信号的传输 视频信号的传输与摄像器件的研究是经典电视发展的两个核心，基带信号的传输一直是主要方式。高质量的图像传送是电视系统应用的关键。它决定电视应用的范围、领域、方式。图像传输有多种方式，采用不同的介质、不同的调制方式，要根据应用条件进行选择。,40,传输介质 传输方式 特 点 适 用 范 围 基带传输 设备简单、经济、可靠、近距离、加补偿可达 同轴电缆 易受干扰。2km。调幅、调频 抗干扰好、可多路、较复杂。公共天线、电缆电视。基带传输 平衡传输、抗干扰性强、近距离、可利用电话线。双绞线 图像质

17、量差。（电话线）数字编码 传送静止、准实时图像、抗干 报警系统、可视电话。扰性强、也可传输基带信号。可利用网线。基带传输 IM直接调制、图像质量好、应用电视、特别是大型系 光纤传输 抗电磁干扰好。统。PCM 频分多路（FDM）干线传输。WDM 波分多路、双向传输。微波、调频 灵活、可靠、易受干扰和 临时性、移动监控。无 线 建筑遮挡。微功率 灵活、保密性强。小范围、临时性监控。网 络 数字编码 远程传输、系统自主生成、TCP/IP 可保证基本质。,41,（1）同轴电缆传输,同轴电缆是使用最广泛的视频传输介质，一般用于中短距离的视频信号的传输。同轴电缆的电气特征使得它非常适合传送摄像机到监视器的

18、全视频信号（cctv视频信号是由分布很广的低频信号和高频信号组成的）。传送低频信号（20赫兹到几千赫兹）时可以使用几乎任何种类的导线。在实际应用中，几乎所有导线都可以用作电话线。但要传送频率范围在20赫兹到6兆赫之间的视频信号，同时不希望有任何衰减时，就需要使用同轴电缆。,42,在电视监控系统中采用视频基带传输是最常用的传输方式。所谓基带传输是指不需经过频率变换等任何处理而直接传送全电视信号的方式。优点：传输系统简单；在一定距离范围内，失真小；附加噪声低（系统信噪比高）；不必增加诸如调制器、解调器等附加设备。缺点：传输距离不能太远；一根视频同轴电缆只能传送一路电视信号等。,（a）基带传输,43

19、,由于这种传输方式具有工作稳定可靠及设备简单等优点，因而在实际中获得了广泛的应用。但视频信号频带很宽，并且起始频率又很低，所以在电缆中传输时，其振幅及相位在低频段与高频段的差别就会很大。特别是在相位失真太大时，是难以用简单的电路进行补偿的。由于这个原因使它的传输距离受到了很大的限制。,44,（b）同轴电缆的主要干扰及抑制措施：高频干扰 实际应用的同轴电缆总会有架空的部件，如同天线一样。高频电磁波就会在电缆的长轴方向上产生感生电压，这个感生电压通过信号源的内阻和和中心导体与屏蔽层之间的电容在中心导体上形成干扰电流。高频干扰来自广播、射频设备，是很难抑制的，主要的方法是作好屏蔽：前端设备（摄像机、

20、镜头）的屏蔽，屏蔽物的接地；电缆附加屏蔽的接地；电缆尽可能走管。高频干扰的频率可以从图像中（网纹）推算出来，由此可找出干扰源，在应用时可避开干扰源、或采用专门的陷波电路，减小干扰的影响。,45,低频干扰,来源：1、广播干扰;2、低频干扰;3、50hz电源干扰。对于三种较低频率的干扰一旦混入视频电路，被叠加在视频信号上时，要完全消除它是比较困难的。这些干扰从原则上讲是基带传输方式所不能避免的。但只要我们采取适当的措施，仍然可以将以上几种干扰限制在允许的范围内。,克服方法：1、采用高电平传输；2、一端接地法、差分放大器、变 压器抑制50hz电源干扰。,46,（2）光纤传输,a)光纤特点光纤通信的频

21、带很宽，理论可达2000GHz.km。电磁绝缘性能好。安全保密性好。衰减较小，在较大范围内基本上是一个常数值。需要增设光中继器的间隔距离较大，因此整个通道中中继器的数目可以减少，降低成本。重量轻，体积小，适用的环境温度范围宽，使用寿命长。光纤通信不带电，使用安全，可用于易燃、易爆场所。抗化学腐蚀能力强，适用于一些特殊环境下的布线。,47,b）光纤的分类,i)从材料成分分类玻璃光纤胶套硅光纤塑料光纤ii)按传输模式分类单模光纤和多模光纤,48,单模光纤 单模光纤，只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。单模光纤的纤芯直径很小，芯径在8-10 m之间，包括外包层的直径为125m。由于完全避

22、免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽因而适用于大容量、长距离的光纤通信，但成本较高，通常在建筑物之间或地域分散时使用，单模光纤使用的光波长为1310 nm或1550 nm。,49,多模光纤 多模光纤，在一定的工作波长下（850 nm/1300 nm），有多个模式在光纤中传输；从而形成模分散，模分散技术限制了多模光纤的带宽和距离，因此，多模光纤的芯线粗（50或62.5m），传输速度低、传输容量较小、传输距离短，整体的传输性能,50,多模光纤的线芯横截面比单模光纤要宽很多，多组信号在一条通道上传输，容易形成光散。单模光纤的线芯横截面通常很窄 只能有一道光信号传输，正因只使用单独模式的光信号，所以

23、在单模光纤中，无光的信号色散，这使得传输信号的距离会更长，传输数据量也更高。,51,c）光缆,光纤传输系统中直接使用的通常是光缆而不是光纤。一根光缆由一根至多根光纤组成，外面再加上保护层。光缆中的光纤数有2芯、4芯、6芯、甚至更多（48芯、96芯、576芯等多种），一般单芯光缆和双芯光缆用于光纤跳线，多芯光缆用于室内室外的布线,52,光缆结构图,53,54,一些光缆实物图结构图,55,i)光缆的分类按敷设方式分 架空光缆、管道光缆、铠装地埋光缆、水底光缆和海底光缆等。按结构分 束管式光缆、层绞式光缆、紧抱式光缆、带式光缆、非金属光缆和可分支光缆。按用途分 长途通信光缆、短途室外光缆、室内光缆和

24、混合光缆等。,56,d)工程中常用的光缆 i)室内光缆 室内光缆的抗拉强度较小，保护层较差，但重量较轻，且较便宜。普通光缆和光纤带光缆 层绞式光缆和中心束管式光缆 ii)室外光缆：与室内光缆相比，室外光缆的抗拉强度较大，保护层较厚重，并且通常为铠装（即金属皮包裹）。,57,架空光缆：架空光缆是架挂在电杆上使用的光缆。建设费用低、建设周期短，但要求能适应各种恶劣的自然环境。有吊线式和自承式。直埋光缆：光缆外部有钢带或钢丝的铠装，直接埋设在地下，要求有抵抗外界机械损伤的和防止土壤腐蚀的能力。光缆埋入地下的深度一般在0.8-1.2m之间。管道光缆：管道敷设一般是在城市地区，管道敷设的环境比较好，因此

25、对光缆护层没有特殊要求，无需铠装。作管道的材料可根据地理情况选用混凝土、石棉水泥、钢管、塑料管等。,58,光纤视频传输系统：视频输入 视频输出 发射机（光源）光路（光缆）接收机（探测器）基带传输和PFM方式、基带信号 光发射部份 光接收部份 光缆,处理后的视频 信号调制光源,探测光信号 恢复视频信号,预加重,非线性补偿,LED驱动,预放,去加重,输出放大,预处理加重、箝位,PFM调制,PFM解调,E/O,O/E,输出,去加重,59,FDM应用的是电路技术，对电信号进行频率复用，采用一对光源、探测器进行光/电转换，实现一条光路的多路（信号）传输。WDM是利用光学器件（合光器）将不同波长的光波（不

26、同的E/O或光源）混合在一起，通过一条光路传送，然后、再有分光器将其分离，分别进行O/E转换，还原为电信号。,60,d)光纤连接件,机架式终端盒,挂墙式终端盒,61,机架终端盒一般构造,62,机架终端盒一般构造,63,e)光纤连接器,光纤连接器(Fiber Connector)是光纤系统中使用最多的光纤无源器件，用来端接光纤。光纤连接器的首要功能是把两条光纤的芯子对齐，提供低损耗的连接。光纤连接器按连接头结构可分为：FC、SC、ST、LC、D4、DIN、NM、MT等几种；按接头端面形状分有PC、UPC和APC型。光学特性上的区别是回波损耗上的差别：PC45dB，UPC50dB，APC60dB，

27、前两个在数据传输网络中使用比较广泛，后者多在有线电视用于传输模拟信号；,64,FC型光纤连接器,65,SC型光纤连接器,66,ST型光纤连接器,67,束状尾纤,带状尾纤,68,f)光纤跳线,光纤跳线是两端带有光纤连接器的光纤软线，又称为互连光缆，有单芯和双芯、多模和单模之分。光纤跳线主要用于光纤配线架到交换设备或光纤信息插座到计算机的跳接，根据需要，跳线两端的连接器可以是同类型的，也可以是不同类型的，其长度可根据需要定制。,ST/PCST/PC,69,FC/PCFC/PC,SC/PCSC/PC,70,MTMT,LCLC,71,g)光纤尾纤,光纤尾纤一端是光纤，另一端连光纤连接器，用于与布线工程

28、的主干光缆和水平光缆相接，有单芯和双芯两种，一条光纤跳线剪断后就形成两条光纤尾纤。,72,h)光纤适配器（耦合器）,光纤适配器（Fiber Adapter）又称光纤耦合器或法兰盘，是实现光纤活动连接的重要器件之一，它通过尺寸精密的开口套管在适配器内部实现了光纤连接器的精密对准连接，保证两个连接器之间有一个较低的连接损耗。工程中常用的是两个接口的适配器，它实质上是带有两个光纤插座的连接件，同类型或不同类型的光纤连接器插入光纤耦合器，从而形成光纤的连接，主要用于光纤配线设备和光纤面板。,73,SC适配器,FC适配器,74,SC型光纤连接器和法兰盘,75,适配转换器,76,（3）无线传输,无线视频传

29、输、很成熟的技术（电视广播），占用资源多、设备复杂，但应用灵活、适于移动和临时性业务。无线传输必须进行载波调制，调频、调幅有扩频方式均可。调幅可以作成残留边带，占用较小的频带，因此应用较多。一路视频要占8M的带宽，国家规定UHF段有8M频带用于图像传输，2G以上也可使用。使用较高的频率，在无障碍的条件下可得到很好的效果，传输距离也很远。较低频率绕射性好、但图像质量差。采用微功率(短距离）无线电设备进行近距离（百米内）视频信号传送，效果很好。,77,（4）网络传输,图像的网络传输、是实现远程监控的最好手段。它是数字流的传送（非基带视频信号）。网络传输涉及两个基本规 则：图像的格式和编码（压缩）方

30、式、由于视频信号的大数据量，必须进行有效的压缩，一个应用系统要采用统一的格式和编码方式。网络的通信协议、无论是通过公共信息网络，还是DDN专线都要规定统一的通信协议。远程监控已有了很多实例，但实时性、图像的连续性、分辨能力尚达不到模拟系统的水平。利用WiFi、mesh技术等无线网络或接入技术，可建立小的局域无线图像网络（几十米范围），图像质量很好，又可再通过广域网向远程传送，是很有应用前途的。,78,第2章 视频安防监控系统的设计,79,2.1 相关设计标准 安全防范工程技术规范 GB 50348-2004;视频安防监控系统工程设计规范 GB 50395-2007;视频安防监控数字录像设备 G

31、B20815-2006;视频安防监控系统技术要求 GA/T 367-2001;智能建筑工程质量验收规范 GB 50339-2003;,80,2.2 视频安防监控系统的功能、性能设计 视频安防监控系统工程设计规范 GB 50395-2007 中 第5部分 系统功能、性能设计 中有相关规定（详见 规范5.0.1-5.0.10）.,2.3 视频安防监控系统的设备选型与设置 视频安防监控系统工程设计规范 GB 50395-2007 中 第6部分 设备选型与设置 中有相关规定（详见 规范6.0.1-6.0.10）。,81,2.4 视频安防监控系统的设计原则对于视频安防监控系统，要得到一个最可靠的安全防范

32、系统。要想达到预期的目的，就需拿出一个科学的、合理的设计方案。为此，工程设计人员必须首先做到两“清”：一是搞清各种安全防范设备及器材的特点(包括各种技术指标及其质量情况)、适用范围及其局限性；二是勘察清楚被保护的场所所处的政治、经济、军事地位及其现场的地理位置、结构和环境情况。本着两“清”的精神，对防范报警系统中的各组成部分进行认真细致的设计，这样，实现一个理想的安全可靠的安全防范系统工程是不难的。,82,2.4.1 前端部分：1）被保卫的目标在军事上、政治上或经济上的重要程度，防范或保卫的级别要与被保卫目标的重要程度相适应。需要进行风险评估 2）对被保护的现场情况及环境影响要作详细勘察。除以

33、上所谈到的按控制范围来选择安装位置之外，还应该从各种前端设备的工作原理、技术特点来选择合适的位置进行安装。,83,2.4.2 信道传输部分 1）传输系统的重要性 一个可靠的传输系统必须具备以下四个基本要求：每当探测器触发一次，监控中心应有一次相应的报警显示；信号传输必须快：信号必须明白无误；传输系统必须稳定，不受环境及外界的影响，并具有防破坏的保护设施。,84,2）传输系统的保护（1）对电磁波干扰的排除：在有电磁环境中选定传输线，应考虑加上避雷器、屏蔽或滤波电路。（2）潮湿环境下的传输保护：选择具有良好保护层的室外用铠装电缆和导线：若用普通线可以把金属导线穿入保护管内(金属管或塑料管)，并把管

34、子端头和接口处部采取密封措施等。（3）对人为破坏的监视防护,85,2.4.3 专用线路的设计 1）导线规格的选择 铜线：SIL/54.4U 铝线：S=IL/34U 式中：I导线中通过的最大电流(A)L导线的长度(m)U允许的电压降(V)S导线截面(mm2),2）导线选色和标号 有标准的执行标准，没标准的自己配色和编号，这样会使众多的导线层次清楚，对下道工序和维修都方便。,86,3）导线配管(穿管时应注意以下几点)(1)不同电源电压回路的导线，在没有采取电路隔离措施时，一般不得穿在同一管内.(2)穿在管内的导线不得有接头，否则检查维修不方便。(3)穿在管内导线的总截面积(包括绝缘层)不应超过管内

35、截面积的40。4）传输线路布局 整个系统传输线路的布局走向设计，应从整个系统防护区域的整体着眼，查明地形结构及环境情况后，选择安全、易施工和距离最短的路线。,87,2.4.4 监控中心部分设计 监控中心部分设计时要考虑以下两点。1）监控中心的作用及设计中应注意的问题：(1)室内要有合适的可视度，关键是光照度必须适当。(2)监控中心必须要有适度的空间，以容纳一定数量的工作人员。(3)要注意维修的可达性。对于工作人员所使用的各种设备，如通信设备等都应按人机工程学的原理安排，以使工作人员能快速、有序且尽可能舒适地进行工作。,88,89,2）监控设备的配置 监控设备是整个防范系统中的中心设备，是整个系

36、统的司令部。由此看来，它的选择是至关重要的大事。应从整个系统的实际需要出发来选配监控设备的种类、容量和功能等需求，当然还应该考虑其价格和其质量。,90,2.4.5 验证和警卫部分1）验证：一般加监听系统比视频安防监控系统要廉价得多，所以可增加监听系统。验证系统主要弥补误报警问题，进一步验证发出报警信息的准确性。2）警卫部分：只有将人防和技防结合起来，才算得上是一个完整的安全防范方案。只有技防和人防密切结合起来，才能真正达到安全防范的目的。,91,2.5 电源系统的设计 要确保安全防范系统的供电系统的安全是至关重要的。根据相应的设计规范，为了保证系统工作稳定，必需使用UPS不间断电源。UPS电源

37、可以解决电源断电、电压下陷、电源浪涌、减幅振荡、电源干扰、电源突波、电源波动、交换瞬变及谐波失真等由市电电源质量差对前端设备造成的危害。,92,2.5.1 UPS不间端电源的工作原理 UPS电源按工作方式可分为后备式和在线式。后备式UPS电源在市电正常供电时，市电通过交流旁路通道直接向负载供电，此时主机上的逆变器不工作，只是在市电停电时，才由蓄电池供电，经逆变器驱动负载。因此它对市电品质基本没有改变。在线式UPS电源却有所不同，在市电正常时，它首先将交流变成直流电，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电重新变成交流电源向负载供电；一旦市电中断，立即改为蓄电池逆变器对负载供电；因此，在线式UPS电源

38、输出的是与市电网完全隔离的纯净的正弦波电源，大大改善了供电的品质，保护了负载安全、有效的工作。,93,2.5.2 UPS额定输出容量的选择 首先计算前端的负载功率，为确保UPS的系统高效率和尽可能地延长UPS的使用寿命，一般负载功率应满足UPS额定功率的60%-70%。,2.5.3 计算蓄电池的工作时间 蓄电池的基本参数：电压(2V、6V、12V等)、容量(65AH、100AH等)。在实践过程中，我们总结出下面的公式，可以计算出蓄电池的工作时间：蓄电池组容量电压/主机额定功率0.75(功率因数)=满载时蓄电池工作时间。,94,2.5.4 配线选择 合理选择配线是很重要的，线径太细，电流太大，容

39、易发热而引起火灾；线径太粗，则造成浪费。根据金属导线的电气特性，一般多股铜芯线容量为6A/mm2，铝线容量为4A/mm2，确定主机功率后，可以参考相关资料选择配线和空气开关。2.5.5 选择品牌 在购买UPS电源时，应主要考虑下列因素：输入电压范围、输出电压范围、输出频率范围、旁路逆变零切换以及抗突波、干扰、谐波失真的能力，另外，售后服务也很重要。,95,2.6 避雷系统设计 随着安全监控系统在银行、交通、小区、库房管理中的迅速普及应用，监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失。2.6.1 雷害成因直击雷：雷电直接击在露天的摄像机

40、上造成设备损坏；雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。,96,雷电波侵入：安防系统的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线到雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属导线侵入设备，造成电位差使设备损坏。雷电感应：电磁感应和静电感应称为感应雷，又叫二次雷。它对设备的损害没有直击雷来的猛然，但它要比直击雷发生的机率大得多。,97,2.6.2 前端设备的防雷 前端设备有室外和室内安装两种情况。前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（220V或DC12V）、视频线、信号线和云台控制线。室外的前端设备

41、应有良好的接地，接地电阻小于4，高土壤电阻率地区可放宽至 10。,98,2.6.3 传输线路的防雷 视频安防监控系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入，也可从监视点附近的电源引入。控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线，架设（或敷设）在前端与终端之间。架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。,99,2.6.4 终端设备的防雷 在安全防范系统中，监控室的防雷最为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。监控室所在建筑物应有防直击雷的避

42、雷针、避雷带或避雷网。进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。,100,监控室内应设置一等电位连接母线（或金属板），该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器（避雷器）的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。一般电源上应设置三级避雷保护。(总配主控配设备)在视频传输线、信号控制线，入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。

43、监控中心采用专用接地装置时，其接地电阻不得大于4。采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1。,101,2.6.5 防雷设计总结：雷电对安全监控系统的损害途径是多方面的。防雷保护是一个比较复杂的问题，对安全监控系统的防雷保护设计不仅取决于防雷装置的性能，更重要的是在监控系统的设计施工之前，就要考虑到监控系统所处的地理环境，设计合适的线缆布放方式、屏蔽及接地方式。总之，防雷保护设计应综合考虑，才能获得良好的效果。,102,第3章 施工与调试,103,3.1 视频安防监控系统的施工3.1.1 前端设备安装 1)云台的安装(1)检查云台转动是否平稳、刹车是否有回程等现象，云台的回转范围、承载能力、旋转速

44、度和使用的电压类型应符合设计要求及标准（规范）规定。(2)支架与建筑物、支架与云台均应牢固安装，转动时无晃动。负载安装的位置不应偏离回转中心，(3)所接电源线、视频信号线及控制线接出端应固定，且留有一定的余量，以不影响云台的转动为宜。安装高度以满足防范要求为原则。,104,2)解码器的安装 解码器（箱）应安装在云台附近的建筑物上，但不应影响建筑的美观，可在吊顶内，但须有检修孔，以便维修或拆装，解码器应固定牢固，不能倾斜，不能影响云台（摄像机）的转动。,105,3)摄像机的安装(1)摄像机宜安装在监视目标附近不易受到外界损伤的地方，也不应影响附近现场人员的工作和正常活动，同时应满足监视目标视场范

45、围要求，并具有防损伤，防破坏能力；(2)安装高度：室内距离地面不低于2m，室外距离地面不低于3.5m；(3)电梯厢内的摄像机应安装在电梯厢门左侧（或右侧）上角（或顶部），并应能有效监视电梯厢内乘员。摄像机的光轴与电梯厢的两个面壁成45角，与电梯天花板成45俯角为宜；,106,(4)安装前应对摄像机进行逐个检测和初步调整，使摄像机处于正常工作状态。摄像机经功能检查，监视区域的观察和图像质量达标后方可固定；(5)在高压带电的设备附近安装摄像机时，应遵守带电设备的安全规定；(6)摄像机应牢固地安装在云台上，所留尾线长度以不影响云台（摄像机）转动为宜，尾线须加保护措施；(7)摄像机配套装置（防护罩、支

46、架、雨刷等器材）安装应灵活牢固；(8)摄像机转动过程尽可能避免逆光摄像；(9)室外摄像机若明显高于周围建筑物时，应加避雷措施。(10)在搬动、安装摄像过程中，不得打开摄像机头盖。,107,3.1.2中心控制设备的安装1)一般要求a.监视器应端正、平稳地安装在监视器机柜上，小屏幕监视器也可安装在控制台操作柜上，安装在柜内时，应有良好的通风散热措施，并注意电磁屏蔽；b.主监视器距监控人员的距离应为主监视器荧光屏对角线长度的4-6倍；c.避免日光或人工光源直射荧光屏；荧光表面背景光照度不得高于100lx；d.监视器机柜（架）的背面与侧面距墙不应小于0.8m；e.监视器的外部可调部分应处于适当位置以便

47、操作。,108,2)控制设备的安装(1)控制台应端正、平衡安装，机柜内设备应安装牢固，安装所用的螺钉、垫片、弹簧、垫圈等均应按要求装好，不得遗漏；(2)控制台或机架柜内的插件设备均应接触可靠，安装牢固，无扭曲、脱落现象；(3)监控室内的所有引线均应根据监视器、控制设备的位置设置电缆槽和进线孔；(4)所有引线在与设备连接时，均要留有余量，并做永久性标志，以便维修和管理。,109,3.1.3供电与接地1)测量所有接地极电阻，必须达到设计要求。达不到要求时，可在接地极回填土中加入无腐蚀性的长效降阻剂或更换接地装置。2)系统的防雷接地安装，应严格按设计要求施工。接地安装最好配合土建施工同时进行。,11

48、0,3.2视频安防监控系统的调试,3.2.1一般要求1)电视监控系统的调试应在建筑物内装修和系统施工结束后进行；2)电视监控系统调试前应具备施工时的图纸资料和设计变更文件，以及隐蔽工程的检测与验收资料等；3)调试负责人必须有中级以上专业技术职称，并由熟悉该系统的工程技术人员担任；具备调试所用的仪器设备，且这些设备符合计量要求；4)检查施工质量，做好与施工队伍的交接。,111,3.2.2调试前的准备工作,1)核对设备器材 按设计要求，对照图纸逐一或抽查检查设备的规格、型号、数量、备品备件等；2)电源检测 接通控制台总电源开关，检测交流电源电压；检查稳压电源上电压表读数；合上分电源开关，检测各输出

49、端电压、直流输出极性等，确认无误后，给每一回路通电。3)线路检查 检查各种接线是否正确，用250V兆欧表对控制电缆进行测量，线芯与线芯、线芯与地绝缘电阻不应小于0.5M；用500V兆欧表对电源电缆进行测量，其线芯间、线芯与地间绝缘电阻不应小于0.5M，对于错线、开路、虚焊、短路等应进行处理,112,4)接地电阻测量 监控系统中的金属护管、电缆桥架、金属线槽、配线钢管和各种设备的金属外壳均应与地连接，保证可靠的电气通路。系统接地电阻应小于4。5)器材质量检查 摄像机与镜头的配合、控制和功能部件、（如云台、变焦、光圈及防护覃等）的技术状态应合理、正常。符合产品技术标准，应无明显逆光现；,113,3

50、.2.3摄像机的调试在调整时要注意有足够的照度和必要的逆光处理等 1)闭合控制台、监视器电源开关，若设备指示灯亮，即可闭合摄像机电源，监视器屏幕上应会显示图像；2)调节光圈（电动光圈镜头）及聚焦，使图像清晰；3)改变焦镜头的焦距，并观察变焦过程中图像清晰度；4)遥控云台，若摄像机静止和旋转过程中图像清晰度变化不大，则认为摄像机工作正常。,114,3.2.4云台的调试1)遥控云台，使其上下、左右转动到位，若转动过程中无噪音（噪音应小于50dB）、无抖动现象、电机不发热，则视为正常。2)在云台大幅度转动时，如遇以下情况就及时处理。a.摄像机、云台的尾线被拉紧；b.转动过程中有阻挡物，如解码器、对讲