第3章视频监控系统设计精选PPT.ppt

第3章视频监控系统设计第1页，本讲稿共46页1监控建设单位给出设计任务书监控建设单位给出设计任务书(1)监控设计任务书及其内容监控设计任务书是指建设单位根据国家有关部门的规定和管理要求以及本身的需要，将设防目的和技术要求以文字、图表形式写出的文件。监控设计任务书的内容包括：设防目的、系统应具有的总体功能、技术性能指标、工作环境情况、传输距离、控制方式以及建设工期、工程投资控制数额、建成后应达到的预期效果等。(2)监控无能力独立完成设计任务书的建设单位，设计者可协助其完成，应避免无任务书而直接进行设计的做法。第2页，本讲稿共46页2、进行监控工程现场勘察、进行监控工程现场勘察第3页，本讲稿共46页现场勘察是进行工程设计的基础，勘察内容与要求如下：现场勘察是进行工程设计的基础，勘察内容与要求如下：(1)监控防护目标的自身特点及放置情况。监控防护目标的自身特点及放置情况。(2)设防部位建筑物结构、管道分布及物品布局情况。设防部位建筑物结构、管道分布及物品布局情况。(3)监控建设单位设防区域的周边环境。监控建设单位设防区域的周边环境。(4)了解监控设防部位电磁波辐射强度。了解监控设防部位电磁波辐射强度。(5)一年中室外最高温度、湿度，风、雨、雪、雾、雷电和最低温度变化一年中室外最高温度、湿度，风、雨、雪、雾、雷电和最低温度变化情况及持续时间情况及持续时间(以当地气象资料为难以当地气象资料为难)。(6)勘测各种监控探测器的安装位置，必要时应进行现场模拟试验，观察勘测各种监控探测器的安装位置，必要时应进行现场模拟试验，观察覆盖范围及能否可靠工作，并在平面图上标记出探测器及出线口的位置。覆盖范围及能否可靠工作，并在平面图上标记出探测器及出线口的位置。(7)勘测监控摄像机的安装位置，记录一天的光照度变化和夜间能提勘测监控摄像机的安装位置，记录一天的光照度变化和夜间能提供的光照度情况，必要时应进行现场模拟试验，观察视场范围和图像质量，供的光照度情况，必要时应进行现场模拟试验，观察视场范围和图像质量，并在平面图上标记出摄像机及出线口的位置。并在平面图上标记出摄像机及出线口的位置。(8)所有勘察内容均应作详细记录。所有勘察内容均应作详细记录。第4页，本讲稿共46页3根据设计任务书及现场勘察结果进行方案设计根据设计任务书及现场勘察结果进行方案设计(1)监控一般要求根据监控设计任务书、现场勘察结果、防护目标重要程度和周围环境条件等确定系统构成方式及设备配置。第5页，本讲稿共46页(2)方案设计应包含的主要内容系统构成框图。系统功能说明。监控防区布防图及防护范围。监控控制室布局图。监控设备、器材配置明细表。监控管线铺设方案。监控工程费用概算。监控建设工期。第6页，本讲稿共46页4监控建设单位对设计方案进行论证监控建设单位对设计方案进行论证(1)组建专家组。(2)将设计方案提交专家审阅。(3)方案论证。第7页，本讲稿共46页5监控系统设计方案审批监控系统设计方案审批由建设单位将设计方案及论证意见(以及设计单位和建设单位双方对修改意见的处理结果)报送相应业务主管部门审批，批准后方可进行正式设计。第8页，本讲稿共46页6监控系统工程正式设计监控系统工程正式设计(1)依据批准的设计方案进行正式设计。(2)技术设计。(3)施工图设计。(4)操作和维修说明书操作和维修说明书。(5)监控系统工程费用预算书。(6)其他必要的文件。(7)监控系统正式设计文件。(8)竣工设计。第9页，本讲稿共46页以上给出的是工程设计的程序与步骤的一般形式，具体实施过程中，有些步骤可以简化，但是总体上不宜相差太多。第10页，本讲稿共46页第一部分闭路监控系统一、摄像机3.1.1基础知识a.什么是CCD摄像机？CCD是ChargeCoupledDevice(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。b.CCD摄像机的工作方式被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。c.分辨率的选择评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。第11页，本讲稿共46页d.成像灵敏度通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1.e.参考环境照度夏日阳光下100000Lux阴天室外10000Lux电视台演播室1000Lux距60W台灯60cm桌面300Lux室内日光灯100Lux黄昏室内10Lux20cm处烛光10-15Lux夜间路灯0.1Luxf.电子快门电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间，摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像。有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间，以适应某些特殊应用场合。第12页，本讲稿共46页g.光谱响应特性CCD器件由硅材料制成，对近红外比较敏感，光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm)，分布曲线如右图所示。夜间隐蔽监视时，可以用近红外灯照明，人眼看不清环境情况，在监视器上却可以清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极，所以CCD对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条，所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。h.CCD芯片的尺寸CCD的成像尺寸常用的有1/2、1/3等，成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些。在相同的光学镜头下，成像尺寸越大，视场角越大。芯片规格成像面大小(宽X高)对角线1/26.4x4.8mm8mm1/34.8x3.6mm6mm第13页，本讲稿共46页3.1.2CCD摄像机的选择和分类目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。第14页，本讲稿共46页a.依成像色彩划分彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。b.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38万以上的高分辨率型。c.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。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。1英寸-靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。2/3英寸-靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。1/2英寸-靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。1/3英寸-靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。1/4英寸-靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。第15页，本讲稿共46页d.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。另外，日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。e.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）。f.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。功率同步（线性锁定，linelock）：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。外VD同步：将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。多台摄像机外同步：对多台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面亦不会失真。第16页，本讲稿共46页g按照度划分CCD又分为：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h.按外观分有机板型、针孔型、半球型。第17页，本讲稿共46页3.1.3CCD摄像机的安装与调整a.镜头的安装方式有C式和CS式两种，两者的螺纹均为1英寸32牙，直径为1英寸，差别是镜头距CCD靶面的距离不同，C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米，比CS式距离CCD靶面多一个专用接圈的长度，CS式距焦点距离为12.5毫米。别小看这一个接圈，如果没有它，镜头与摄像头就不能正常聚焦，图象变得模糊不清。所以在安装镜头前，先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式，如果不是，就需要根据具体情况增减接圈。有的摄像头不用接圈，而采用后像调节环（如松下产品），调节时，用螺丝刀拧松调节环上的螺丝，转动调节环，此时CCD靶面会相对安装基座向后（前）运动，也起到接圈的作用。另外（如SONY，JVC）采用的方式类似后像调节环，它的固定螺丝一般在摄像机的侧面。拧松后，调节顶端的一个齿轮，也可以使图象清晰而不用加减接圈。第18页，本讲稿共46页第19页，本讲稿共46页b.AGCON/OFF（自动增益控制）摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大即增益，等效于有较高的灵敏度，然而在亮光照的环境下放大器将过载，使视频信号畸变。当开关在ON时，在低亮度条件下完全打开镜头光圈，自动增加增益以获得清晰的图象。开关在OFF时，在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。c.ATWON/OFF（自动白平衡）开关拨到ON时，通过镜头来检测光源的特性/色温，从而自动连续设定白电平，即使特性/色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。d.ALC/ELC（自动亮度控制/电子亮度控制）当选择ELC时，电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间（一般从1/50到1/10000秒连续调节）。选择这种方式时，可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。需要注意的是：在室外或明亮的环境下，由于ELC控制范围有限，还是应该选择ALC式镜头；在某些独特的照明条件下，可能出现下列情况：在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象。图象显著地闪烁和色彩重现性不稳定。白平衡有周期性变化，如果发生这些现象，应使用ALC镜头。第20页，本讲稿共46页e.BLCON/OFF（背光补偿开关）当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开关拨到ON位置。注意：当与云台配用或照明迅速改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头光圈速度变慢；如果所需物体不在图像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。f.LL/INT（同步选择开关）此开关用以选择摄像头同步方式，INT为内同步2，1隔行同步；LL为电源同步。有些摄像头还有一个LLPHASE电源同步相位控制器。当摄像头使用于电源同步状态时，此装置可调整视频输出信号的相位，调整范围大概是一帧。（调整需要专业人员进行）第21页，本讲稿共46页g.VIDEO/DC（镜头控制信号选择开关）ALC自动光圈镜头的控制信号有两种，当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时，应该选择DC位置，需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时，应该选择VIDEO位置。当选择ALC自动光圈视频驱动镜头时，还会有一个视频电平控制（VIDEOLEVELL/H）可能需要调整，该控制器调节输出给自动光圈镜头的控制电平，用以控制镜头光圈的开大和缩小（凹进光亮）。在摄像头的配件中，有一个黑色的小插头，插头有四个针，联接摄像头上的黑色插座。如果用DC驱动的自动光圈镜头，镜头上已经做好了插头，只要插在插座上，把选择开关拨到DC即可；如果用视频驱动的自动光圈镜头，需要用户根据说明书上的标注，用烙铁焊好。由于厂家定义不同，所以焊法也有区别，请安装时留意。h.SOFT/SHARP（细节电平选择开关）该开关用以调节输出图像是清晰（SHARP）还是平滑（SOFT），通常出厂设定在SHARP位置。第22页，本讲稿共46页i.FLICKERLESS（无闪动方式）在电源频率为50Hz的地区，CCD积累时间为1/50秒，如果使用NISC制式摄像机，其垂直同步频率为60Hz，这样将造成视觉影像不同步，在监视器上出现闪动；反之，在电源为60Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现像。为克服此现像，在电子快门设置了无闪动方式档，对NISC制式摄像机提供1/100秒，对PAL制式摄像机提供1/120秒的固定快门速度，可以防止监视器上图像出现闪烁。手动电子快门：有些用户使用CCD摄取运动速度比较快的物体，如果尾1/50秒速度拍摄，会产生拖尾现象，严重影响图像质量。有些摄像头给出了手动电子快门，使CCD的电荷偶合速度固定在某一值，例如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此时CCD的电荷偶合速度提高，这样采集下来的图像相对来说会减少拖尾现象，而且对于观测高速运动或电火花一类物体，必须使用此设置。所以，某些专用摄像头给出了手动电子快门，提供给特殊用途的用户。手动电子快门的调整需要参看随机说明书，在此就不在赘述了j.补充说明有很多用户要求在晚间没有光线的环境下监控，请注意：由于CCD摄像头同样是靠光线反射来成像，如果没有光，它的图像只会是一片漆黑再加上很多雪花。如何得到图像呢？一种方法是加可见光照明，如路灯、探照灯；一种是加红外灯（特别是要求不能安装可见光源的场合），对于彩色CCD摄像头，对红外灯响应不够，有一些日夜两用彩色摄像头在夜间会自动转换成黑白模式。所以，你的监控系统要求夜间使用，一定要采用黑白CCD摄像头。红外灯有室内、室外，短距离和长距离之分，一般常用室内10-20米范围的红外灯，由于墙壁的反射，图像效果还不错；用在室外长距离的红外灯效果就不会很理想，而且价格昂贵，不到必要时一般不采用。第23页，本讲稿共46页二、摄像机镜头在电视监控系统中如何根据现场被监视环境，正确选用摄像机镜头是非常重要的，因为它直接影响到系统组成后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求(就画面范围或图像细节而言)，所以正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。3.2.1分类摄像机镜头就光圈而言可分为手动光圈镜头及自动光圈镜头两种，就焦距而言又可分为定焦镜头及变焦镜头两种。第24页，本讲稿共46页3.2.2正确选用摄像机镜头正确选用摄像机镜头a.手动、自动光圈镜头的选用手动、自动光圈镜头的选用手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。#对于在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。#对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等，均需选用自动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机)，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较为恒定亮度的监视画面。对于自动光圈镜头的控制信号又可分为DC及VIDEO控制两种，即直流电压控制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关上，三者注意协调配合好即可。2、定焦、变焦镜头的选用第25页，本讲稿共46页b.定焦、变焦镜头的选用定焦、变焦镜头的选用定焦、变焦镜头的选用取决于被监视场景范围的大小，以及所要求被监视场景画面的清晰程度。在镜头规格(镜头规格一般分为1/3、1/2和2/3等)一定的情况下，镜头焦距与镜头视场角的关系为：镜头焦距越长，其镜头的视场角就越小(见图1所示)；在镜头焦距一定的情况下，镜头规格与镜头视场角的关系为：镜头规格越大，其镜头的视场角也越大。所以由以上关系可知：在镜头物距一定的情况下，随着镜头焦距的变大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就越小，但画面细节越来越清晰；而随着镜头规格的增大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就增大，但其画面细节越来越模糊。在镜头规格及镜头焦距一定的前提下，CS型接口镜头的视场角将大于C型接口镜头的视场角。镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。在狭小的被监视环境中如电梯轿箱内，狭小房间均应采用短焦距广角或超广角定焦镜头，如选用镜头规格为1/2，CS型接口，镜头焦距为3.6mm或2.6mm镜头，这些镜头视场角均不小于99或127，这对于摄像机在狭小空间里一般标高为2.5m左右时，其镜头的视场角范围足以覆盖整个近距离狭小被监视空间。也可根据现场实际情况选用手动变焦镜头如日产ComputarT2Z2814CS2镜头，这种镜头为1/3CS型接口手动光圈镜头，其焦距2倍可调(手动调焦)。调焦范围为2.86.0mm，视场角变化范围为9647.2，这种镜头非常适合在狭小的被监视环境中使用，在使用时可方便地根据实际需要，灵活实现对被监视场景的“点”或“面”的监视效果。对于一般变焦(倍)镜头而言，由于其最小焦距通常为6.0mm左右，故其变焦(倍)镜头的最大视场角为45左右，如将此种镜头用于这种狭小的被监视环境中，其监视死角必然增大，虽然可通过对前端云台进行操作控制，以减少这种监视死角，但这样必将会增加系统的工程造价(系统需增加前端解码器、云台、防护罩等)，以及系统操控的复杂性，所以在这种环境中，不宜采用变焦(倍)镜头。在开阔的被监视环境中，首先应根据被监视环境的开阔程度，用户要求在系统末端监视器上所看到的被监视场景画面的清晰程度，以及被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考依据，在直线距离一定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下，应尽量考虑选用长焦距镜头，这样可以在系统末端监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。在这种环境中也可考虑选用变焦(倍)镜头(电动三可变镜头)，这可根据系统的设计要求以及系统的性能价格比决定，在选用时也应考虑两点：(1)在调节至最短焦距时(看全景)应能满足覆盖主要被监视场景画面的要求；(2)在调节至最长焦距时(看细节)应能满足观察被监视场景画面细节的要求。通常情况下，在室内的仓库、车间、厂房等环境中一般选用6倍或者10倍镜头即可满足要求，而在室外的库区、码头、广场、车站等环境中，可根据实际要求选用10倍、16倍或20倍镜头即可(一般情况下，镜头倍数越大，价格越高，可在综合考虑系统造价允许的前提下，适当选用高倍数变焦镜头)。第26页，本讲稿共46页c.正确选用镜头焦距的理论计算正确选用镜头焦距的理论计算摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述)，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算：(1)f=uD/U(2)f=hD/Hf：镜头焦距、U：景物实际高度、H：景物实际宽度、D：镜头至景物实测距离、u：图像高度、h：图像宽度(3)举例说明：当选用1/2镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333U，这种关系由摄像机取景器CCD片决定)。将以上参数代入公式(1)中，可得f=4.83500/2500=6.72mm，故选用6mm定焦镜头即可。经济混凝剂经济界第27页，本讲稿共46页低照度摄像机的正确认识低照度摄像机的正确认识目前市场上标榜的低照度摄像机无论是厂商或是进口商，对低照度的定义众说纷纭，莫衷一是，彩色摄像机从0.0004LUX1LUX，黑白摄像机从0.00030.1LUX均有，（若搭配红外线，则均可达0LUX），这就是国内市场在CCTV产业的技术规格方面并无统一标准，而产生各说各话的情况。行业内人士强调，照度能低到多少，不仅要看镜头的光圈大小（F值），更要看是在什麽条件限制下才能出现所标示的LUX值，否则只是流于数字的游戏罢了！以光圈大小（F值）而言，光圈愈大则其所代表的F值愈小，所需的照度愈低。另外电子灵敏度（ELECTRONIC、SENSITIVITY）是否提高，单一画面累积帧数为多少？红外线是ON还是OFF？等都应了解清楚，才不致被规格所标示的照度数值所混淆。低照度摄像机在中国市场的演进过程低照度摄像机在中国市场的演进简单分为以下三步：白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）；低速快门（SLOW/SHUTTER）及超感度摄像机（EXVIEW/HAD）。第28页，本讲稿共46页3.2.3监控外围设备介绍监控外围设备介绍3.2.3.1云台云台在前面的介绍中我们常提到云台，但有的人对它没有什么感性认识，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。我们所说的云台区别于照相器材中的云台，照相器材的云台一般来说只是一个三脚架，只能通过手来调节方位；而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。a.云台有多种类型云台有多种类型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。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。第29页，本讲稿共46页3.2.3.2云台故障处理方法云台故障处理方法云台故障出现有可能存在以下几方面的情况1)无法控制云台2)无法控制解码器3)部份功能无法实现4)码转换器的信号指示灯不工作分析：（1）码转灯不闪）码转灯不闪软件设置（灯不闪，主要是码转换器未进行工作，先从软件设置着手解决这个问题）1)软件中的解码器设置（解码器协议、COM口、波特率、校验位、数据位、停止位）2)更换一个COM口（检查COM口是否损坏），3)硬件，如上述设置后，还是无法正常使用，打开九针转25针转换器接口。检查接线是否为2-2，3-3，5-7，如果正确，检查码转换器电源是否正常（可用万用表进行电压和和电流测试（9V，500MA），没有问题可判定码转换器己经损坏第30页，本讲稿共46页（2）无法控制解码器）无法控制解码器解码器中无继电器响声。1)检查解码器是否供电。2)检查码转换器是否拔到了输出485信号。3)检查解码器协议是否设置正确4)检查波特率设置是否与解码器符合（检查地址码设置与所选的摄像机是否一致（详细的地址码拔码表见解码器说明书）5）检查解码器与码转换器的接线是否接错（1-485A，2-B；有的解码器是1-485B，2-A）6)检查解码器工作是否正常（老解码器断电一分钟后通电，是否有自检声；软件控制云台时，解码器的UP，DOWN，AUTO等端口与PTCOM口之间会有电压变化，变化情况根据解码器而定24VOR220V，有些解码器的这些端口会有开关量信号变化），如有则解码器工作正常，否则为解码器故障7)检查解码器的保险管是否己烧坏。（3）无法控制云台）无法控制云台1)检查上面第六项是否正常2)解码器的24V或220V供电端口电压是否输出正常3)直接给云台的UP、DOWN、与PTCOM线进行供电，检查云台是否能正常工作。4)检查供电接口是否接错5)检查电路是否接错（老解码器为UP、DOWN等线与PTCOM直接给云台供电，各线与摄像机及云台各线直接连接就可以了；有的解码器为独立供电接口（4）云台控制的部份功能无法使用）云台控制的部份功能无法使用第31页，本讲稿共46页(1)界面上无法操作（无法点击或点击无任何响应）1)按上述步骤检查码转2)安装相应的云台控制补丁程序3)通知供货商(2)点击时码转灯亮或解码器里面有继电器响，但部份功能无法控制检察无法控制的功能部份接线是否正确、云台、镜头等设备是否完好、解码器功能端口是否电压、开关量输出是否正常(3)控制时云台动作不正常如出现转动无法停止情况，首先单独对该端口进行测试（直接向该端口通电，进行控制），如正常，则检查解码器对应的端口是否工作正常(4)打开软件时，录像会产生马赛克软件问题，咨询供货商第32页，本讲稿共46页3.2.3.3支架支架如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动，那么只用摄像机支架就可以满足要求了。普通摄像机支架安装简单，价格低廉，而且种类繁多。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，需要另外加工或改进，这里就不再多说了。第33页，本讲稿共46页3.2.3.4防护罩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。当天气太热时，排风扇自动工作；太冷时加热板自动工作；当防护罩玻璃上有雨水时，可以通过控制系统启动雨刮器。挑选防护罩时先看整体结构，安装孔越少越利于防水，再看内部线路是否便于联接，最后还要考虑外观、重量、安装座等等。3.2.3.5监视器监视器监视器是监控系统的标准输出，有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。监视器分彩色、黑白两，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。监视器也有分辨率，同摄像机一样用线数表示，实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。另外，有些监视器还有音频输入、S-video输入、RGB分量输入等，除了音频输入监控系统用到外，其余功能大部分用于图像处理工作，在此不作介绍。第34页，本讲稿共46页3.2.3.6视频放大器视频放大器当视频传输距离比较远时，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大，另外，回路中不能串接太多视频放大器，否则会出现饱和现象，导致图像失真。3.2.3.7视频分配器视频分配器一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想一台摄像机的图像送给多个管理者看，最好选择视频分配器。因为并联视频信号衰减较大，送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因，图像会严重失真，线路也不稳定。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响。第35页，本讲稿共46页3.2.3.8视频切换器视频切换器多路视频信号要送到同一处监控，可以一路视频对应一台监视器，但监视器占地大，价格贵，如果不要求时时刻刻监控，可以在监控室增设一台切换器，把摄像机输出信号接到切换器的输入端，切换器的输出端接监视器，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，手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一路；自动方式是让预设的视频按顺序延时切换，切换时间通过一个旋钮可以调节，一般在1秒到35秒之间。切换器的价格便宜（一般只有三五百元），联接简单，操作方便，但在一个时间段内只能看输入中的一个图像。要在一台监视器上同时观看多个摄像机图像，就需要用画面分割器。3.2.3.9画面分割器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。四分割是最常用的设备之一，其性能价格比也较好，图像的质量和连续性可以满足大部分要求。九分割和十六分割价格较贵，而且分割后每路图像的分辨率和连续性都会下降，录像效果不好。另外还有六分割、八分割、双四分割设备，但图像比率、清晰度、连续性并不理想，市场使用率更小。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。第36页，本讲稿共46页3.2.3.10录像机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，因其操作简单易学，录像带也容易保存和购买。与家用录像机不同，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，可以联接报警器材，收到报警信号自动启动录像，可以叠加时间日期，可以编制录像机自动录像程序，选择录像速度，录像带到头后是自动停止还是倒带重录延时录像机的性能虽然出众，但价格不菲，而且目前分辨率不是很高，在延时录像时图像也会丢失一部分，回放的图像是一顿一顿跳跃的。专业录像机：使用一盒普通家用录像带可以方便地录制24小时甚至168小时直至960小时的系统所有摄像机图像和音频信号，管理简明方便；录像重放时，配合视频图像处理器既能显示多画面分割图像又能手动切换显示某路摄像机全屏幕图像；异常图像确认可以在高速回放中进行；接收到传感器的报警信号，可以自动启动录像机或转换到实时录像状态；监视器显示操作程序和功能菜单。3.2.3.11红外光投射器红外光投射器提供摄像机夜间工作所需照明。3.2.3.12云台镜头控制器云台镜头控制器遥控现场云台全方位旋转并对摄像机镜头焦距、光圈调整。第37页，本讲稿共46页3.2.3.13监听头监听头在监视现场图像的同时，可以高灵敏度监听现场声音3.2.3.14顺序式视频音频切换器顺序式视频音频切换器可以对来自2路至12路的摄像机图像和相应的音频信号按照顺序进行切换，其时序切换图像信号分别在监视器上自动顺序显示,切换时间可调整。亦可手动切换选择或旁路隔离某一路指定摄像机图像显示。3.2.3.15矩阵切换控制器矩阵切换控制器预编了程序，用以控制视频和管理报警的输入和输出。第38页，本讲稿共46页矩阵与解码器的连接方式矩阵与解码器的连接方式对于矩阵与解码器的连接方式，每个品牌都有自己的特点。AD系列的产品（包括仿AD系列如AB，WISH，DEREK等）每个解码接口只能连接8个解码器，若超出则需要加配码分配器，PE系列的产品（包括其他RS485控制信号的产品）每个接口可以连接多达32个解码器，且驱动距离可以达到1300米。以上是解码矩阵和RS485矩阵在控制连线上的大概区别，可以参照相关网站第39页，本讲稿共46页3.2.4DVR(数字硬盘录像机数字硬盘录像机)3.2.4.1摘要摘要数字硬盘录像设备（简称DVR）在闭路电视监控行业中已是焦点产品之一。以DVR为核心组成的数字硬盘录像监控系统将会成为传统录像监控系统的替代产品。数字录像技术的诞生，使得快速检索、高清晰重播图像成为可能。数字硬盘录像监控系统以其功能集成化、录像数字化、使用简单化、监控智能化、控制网络化等优势，在安防领域得到了广泛重视，将会成为传统录像监控系统的替代产品。第40页，本讲稿共46页3.2.4.2DVR的分类的分类从功能和解压缩方式来将DVR分类。a.以功能区分以功能区分(1)单路数字硬盘录像机：如同一台长时间录像机，只不过使用数字方式录像，可搭配一般的影像压缩处理器或分割器等设备使用。(2)多画面数字硬盘录像机：本身包含多画面处理器，可用画面切换方式同时记录多路图像。(3)数字硬盘录像监控主机：集多画面处理器、视频切换器、录像机的全部功能于一体，本身可连接报警探测器，其他功能还包括：可进行移动侦测，可通过解码器控制云台旋转和镜头伸缩，可通过网络传输图像和控制信号等。b.以解压缩方式区分以解压缩方式区分第41页，本讲稿共46页数字硬盘录像机又分为硬解压和软解压两大类。硬解压是指由专门设计的电路和单片机晶片内的底层软件完成解压，软解压是指用电脑主机和高级语言编制的软件解压。通过实际工程应用总结，我们发现硬件压缩和解压比软件更真实可靠，原因是软件方式依赖于成本低廉、机箱庞大的电脑，并非闭路电视领域的专业产品，且使用中很容易死机和资料混乱，所记录的图像也有可能被更改或重新编辑；而硬件方式采用闭路电视领域的专业技术，图像画面具有清晰的压缩和解压缩，一旦被记录下来，就不可能更改。第42页，本讲稿共46页3.2.4.3DVR的选择分析的选择分析a.性能满足系统要求性能满足系统要求选择DVR，首先应明确设备用在哪里，是保安监控系统（如楼宇、办公大楼、博物馆等），还是对录像速度要求较高的银行柜员系统。用于保安监控系统的产品，其特点是功能齐全，具备良好的网络传输、控制功能，录像速度较慢，但通过与报警探测器、移动侦测的联动，也能使录像资源分配到最需要的地方。用于银行柜员监控系统中的产品，其特点是录像速度高，每路均可达到25帧/秒（PAL制），但因其在图像处理上的工作量比前者大得多，故网络等其他功能相对较弱。因此，在不同类型的监控系统中应使用不同类型的硬盘录像机。b.适当加挂硬盘适当加挂硬盘一般来说，DVR自带硬盘是不够用户使用的。例如，用于银行柜员监控的DVR，自带最大硬盘容量为80GB（这已是目前最大的IDE硬盘了），而银行要求图像保存30天，录像长度至少200小时，如果使用八路即时DVR，即使将每帧图像资料量压缩至2K，需要的硬盘容量也至少为300G，而且将图像资料量压缩至2K，图像质量是否可接受还很难说。第43页，本讲稿共46页3.2.5配线的技术要求配线的技术要求3.2.5.1室内配线的技术要求室内配线的技术要求室内配线不仅要求安全可靠，而且要使线路布置合理、整齐、安装牢固。技术要求如下：1)使用导线，其额定电压应大于线路的工作电压；导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。导线的横截面积应能满足供电和机械强度的要求。2)配线时应尽量避免导线有接头。除非用接头不可的，其接头必须采用压线或焊接，导线连接和分支处不应受机械力的作用。空在管内的导线，在任何情况下都不能有接头，必要时尽可能将接头放在接线盒探头接线柱上。3)配线在建筑物内安装要保持水平或垂直。配线应加套管保护(塑料或铁水管，按室内配管的技术要求选配)，天花板走线可用金属软管，但需固定稳妥美观。4)信号线不能与大功率电力线平行，更不能穿在同一管内。如因环境所限，要平行走线，则要远离50cm以上。5)报警控制箱的交流电源应单独走线，不能与信号线和低压直流电源线穿在同一管内，交流电源线的安装应符合电气安装标准。6)报警控制箱到天花板的走线要求加套管理