毕业设计(论文)视频监控系统在镇江某社区治安监控中的应用.doc
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1、专科毕业设计(论文)设计题目: 视频监控系统在镇江某小区治安监控中的应用 系 部: 电气工程系 专 业: 电气自动化 班 级: 工企091301 姓 名: 学 号: 093905130112 指导教师: 职 称: 副教授 2012年6月 南京摘 要随着现代化科技的不断推进,视频监控系统的应用越来越普及。视频监控系统是安全防范技术体系中一个重要的组成部分,是一种防范能力较强的综合系统。一般主要由四部分组成:图像信息采集;信号传输;遥控切换控制和显示记录设备。目前,视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。随着计算机技术的高速发展,整个系统的向着数字化,网络化,
2、集成化的方向发展。视频监控系统的产品也由低端不断向高新端发展。以镇江某小区对进出人员、内部活动等进行实时观察、录像以便在以后发生情况时方便调出图像取证;对通道严密监视;防止事故发生这一案例针对视频监控模式的合理性提出分析和设计。关键词 视频监控系统 监视 设计 应用 AbstractWith the development of modern technology, the application of video monitoring system has been more and more popular. The video monitoring system is an import
3、ant component of safety protection system. It is also an integrated system with strong protection ability, made up of tour parts: image information collection, signal transmission, remote control switch and record displaying equipment. Presently, the video monitoring system is in the stage of digita
4、l control analog system and will gradually transmit to digital system. With the rapid development of computer technology, the whole system towards digitalization, networking, integration of the direction of development. Video monitoring system products from a lower end to the development of Gao Xind
5、uan. In a community of Zhenjiang on the import and personnel, internal activities such as real time observation, video for later occurrence is convenient for Channel V image forensics; strict surveillance; prevent accidents this case for video monitoring mode reasonability analysis and design.Keywor
6、ds video surveillance system monitor design application目 录1 绪论12 视频监控系统的发展及现状13 视频监控系统的组成和工作原理13.1视频监控系统的组成结构23.2视频监控系统的工作原理34 视频监控系统的设计34.1监控中心34.2前端监控点构成54.3网络传输架构64.4系统拓扑示意图84.5主要设备特性及技术参数指标要求84.6主控中心机房布置114.7布线方式与前端摄像机的安装124.8实现功能12结 论14致 谢15参 考 文 献161 绪论随着电子技术的进步,楼宇的智能化是近年来逐渐兴起的科研课题。而在一幢智能化的建筑中
7、视频监控是必不可少的,从而视频监控系统也成为人们日益重视的宠儿。无论是在超市、银行,还是工厂、小区,视频监控都发挥这重要作用。不得不说,视频监控系统不仅使我们的生活、工作更加方便、安全,而且为构建和谐社会发挥极大的作用:我们的治安得到很好的管理,。同时也使许多部门的工作更加透明化,因此,视频监控实实在在地扮演着我们生活中“管家”的作用。既然视频监控系统如此地重要,我们当然就应该更加透彻地掌握其工作原理,不断优化它的设计方案,使视频监控更好地为我们服务,在各个领域发挥更大的作用。2 视频监控系统的发展及现状随着社会发展,技术进步,视频监控技术应用越来越广,尤其是 2003 年,由于 SARS影响
8、,网络视频监控的发展更加令人关注,总的来看来视频监控经历了一对一闭路电视监控时代和以PC为核心的多媒体监控时代,目前正在发展以网络为依托以数字视频压缩、传输、存储和播放为核心的第三代视频监控系统,该技术的出现适应了信息技术的发展,受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。20世纪90年代以来,计算机、通信、自动控制、微电子等技术的迅速发展以及监视监控任务和要求不断复杂,代表当前水平的监视监控系统也具有时代特征,尽管各种系统应用的场合和完成的任务不同,但它们在系统级上都有着如下的特点及发展趋势:a 、系统功能综合化;b、互联网络化;c、开放性与标准化。对于被视被控对象的监视监控的方式从单一的就地
9、(或机旁)监控、集中监控发展到分散、分布式监控;从系统的数字化监测与控制,发展到与工业电视监视相结合,信息的采集与处理在单一数据的基础上增加了音频和视频;从综合监控发展到与管理自动功能于一体,成为综合自动化系统。系统功能的综合化,通过测站的现场总线(Field Bus),分中心局域网(LAN),中心站LAN,测站、分中心、中心站广域网(WAN)进行,而与其他系统之间的信息交换也是通过WAN或LAN进行。互联网络化也是当前监视监控系统发展的特点之一,而系统的功能综合化和互联网络经又必须要求系统具有开放性和标准化。系统功能综合化在很大程式度上依赖于计算机的发展,近10多年来计算机产业发生了革命性的
10、变化,对监视监控系统产生了巨大的影响,这些影响主要表现在通用计算机的广泛应用及计算机产品高档化和测站级的分布程度更高这两个方面。其中,多媒体技术给控系统的功能综合化提供了重要的技术支持手段,同时多媒体技术的应用也推动着监视监控技术的进步。由于多媒体视频监控技术荟萃了计算机技术,计算机网络技术、系统集成技术、安全防范技术、有线电视技术诸方面的精华,目前已广泛地应用到金融、文博、海关、交运管理、邮电通讯、电力控制、住宅小区等诸多领域,从目前的应用趋势来看,其应用领域还在不断的扩大与升级,借助于光纤、微波或电话线路进行远程多点视频图像的监控应用已上升到一个全新的档次。3 视频监控系统的组成和工作原理
11、3.1视频监控系统的组成结构3.1.1前端部分前端完成模拟视频的拍摄,探测器报警信号的产生,云台、防护罩的控制,报警输出等功能。主要包括:摄像头、防护罩、解码器、警灯、双监探测器、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、警笛、温湿度传感器、云台等设备。摄像头通过内置CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频电信号,经同轴电缆传输。电动变焦镜头将拍摄场景拉近、推远,并实现光圈、调焦等光学调整。湿、温度传感器可探测环境内湿度、温度,从而保证内部良好的物理环境。3.1.2传输部分根据监视、监控点距离监控中心的远近的距离采用不同的传输介质,大概可分为:网络、同轴线缆、无线等传输、光缆方式。以上各传输方式各自
12、有其优、缺点。在实际工程中根据现场及用户需求采用。传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输,同时要求传输具有损耗小,可靠的传输质量,图像在录像控制中心能够清晰还原显示。3.1.3控制部分该部分是安防监控系统的核心,它完成模拟视频监视信号的图像压缩、监控数据记录和检索、数字采集、硬盘录像、给前端发送控制信息等功能。它的核心单元是采集、压缩、控制单元,它的运算处理能力、通道可靠性、录像检索的便利性直接影响到整个系统的性能。控制部分是实现报警和录像记录进行联动的关键部分。3.1.4电视墙显示部分该部分完成在系统显示器或监视器屏幕上的实时监视信号显示和录像内容的回放及检索。系统支持多画面回放,所
13、有通道同时录像,系统报警屏幕、声音提示等功能。它既兼容了传统电视监视墙一览无余的监控功能,又大大降低了值守人员的工作强度且提高了安全防卫的可靠性。终端显示部分实际上还完成了另外一项重要工作控制。这种控制包括摄像机云台、镜头控制,报警通知,报警控制,自动、手动设防,防盗照明控制等功能,用户的工作只需要在系统桌面点击鼠标操作即可。3.1.5防盗报警部分在重要出入口、安装主动式红外探头,进行布防,在监控中心值班室(监控室)安装报警主机,一旦某处有人越入,探头即自动感应,触发报警,主机显示报警部位,同时联动相应的探照灯和摄像机,并在主机上自动切换成报警摄像画面,报警中心监控用计算机弹出电子地图并作报警
14、记录,提示值班人员处理,大大加强了保安力度。报警防范系统是利用主动红外移动探测器将重要通道控制起来,并连接到管理中心的报警中心,当在非工作时间内有人员从非正常入口进入时,探测器会立即将报警信号发送到管理中心,同时启动联动装置和设备,对入侵者进行警告,可以进行连续摄像及录像。3.1.6系统供电电源的供给对于保证整个闭路监控报警系统的正常运转起到至关重要的作用,一旦电源受破坏即会导致整个系统处于瘫痪状态。系统的供电可以采用集中供电和分散供电两部分,用户可以根据实际的需要进行选择。3.2视频监控系统的工作原理视频监控系统中的摄像机(监控器)通过视频线缆接入到视频卡(功能为视频采集和模数转换),视频卡
15、处理后的数据可写入存储设备(硬盘,光盘),这是一个简单的PC式监控系统工作流程。绝大部分的监控系统也就是这样的工作原理。如果想在网络上看的话就必需要具有相关的功能,因为很多的软件因录像文件码流和网络带宽之间的矛盾等问题的困扰是不能做到在网络上实时查看的。其实通俗地讲也就是探头接收数据,通过视频采集卡转到电脑上。4 视频监控系统的设计 下面是实习期间做过的镇江某小区治安监控系统的技术方案:4.1监控中心4.1.1控制中心技术要求接收前端各监控点的视频信号、控制信号,并能对上述任意一个监控点进行实时远程控制;对所有要求的监视位置实施24小时的实时监控,可自动巡航,分组自动切换,分时间段自动触发预置
16、位和巡航序列以及各种手动操作;由于每个监控位置在不同的时间段各有侧重,可以通过设置系统的时间段触发事件功能,设置各个球机在预定的时段自动转向指定的预置位;所有摄像机位置准确显示在电子地图上,电子地图在摄像机安装位置可局部放大,详细显示周边环境,可以在电子地图上通过点击切换、控制前端摄像机,电子地图还可集成在视频服务器上,为所有公安网内被授权的客户端提供服务;系统均具备中文字符叠加功能,可以在所有的监视器输出上叠加中文字符,注明摄像机安装地点和监视时间;可以在所有录像文件上叠加中文字符,注明录像端口号,摄像机安装位置,录像时间等信息;对所有视频信号进行24小时不间断录像;录像调看查询和实时画面控
17、制、电子地图集成在同一界面,操作简单;中心配置七联体控制台,三个屏幕显示多画面,一个屏幕显示多媒体电子地图,一个屏幕显示虚拟电视墙。4.1.2视频信号来源和输出来自于前端监控点的视频信号通过数字光端机传输到控制中心,共22路视频信号分配后进入矩阵和数字硬盘录像机。硬盘录像机Video主输出也进入矩阵输入。矩阵输出进入屏幕墙。4.1.3控制信号来源和输出通过光端机进入控制码转换设备,控制码转换设备连接矩阵,通过主控制键盘集中控制。多媒体控制平台通过以太网连接硬盘录像机,实现录像查询调看,连接串口服务器,通过矩阵实现虚拟屏幕墙切换,通过矩阵和控制码转换器对前端摄像机进行控制。根据上述的规划,我们采
18、用数字光端机作为图像远程监控系统的核心传输设备。在控制中心设置矩阵、主控制键盘、多媒体控制平台相结合的控制系统。信号流程示意图如下:(图 1)图1 信号流程示意 整个系统采用了先进的数字化多媒体技术,即保留了模拟图像画质清晰,球机操控便捷且无延时的优势,同时融入了成熟的多媒体技术,摆脱了矩阵靠摄像机编号操作的呆板模式,可以在电子地图上任意选取切换。考虑到系统摄像机较多,安装位置较复杂,电子地图还可随时局部放大以便观察周边的地理环境。建议监控中心同时配置UPS电源,确保断电后硬盘录像机等主设备可正常工作2小时,同时还可防止电力对系统主要设备的反复冲击。4.2前端监控点构成4.2.1监控点摄像机技
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