弱电工程师培训教材.docx
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1、弱电工程师培训教材目 录 *闭路监控系统* 5 一摄像机 5 1.根底学问 5 a.什么是CCD摄像机? 5 b.CCD摄像机的工作方式 5 c.辨别率的选择 5 d.成像灵敏度 5 e.参考环境照度: 5 f.电子快门 6 g.光谱响应特性 6 h.CCD芯片的尺寸 6 摄像机的选择和分类 6 a.依成像色调划分 6 b.依辨别率灵敏度等划分 7 c.按CCD靶面大小划分 7 d.按扫描制式划分PAL制,NTSC制 7 e.依供电电源划分 7 f.按同步方式划分 7 g、根据度划分 7 h.按外观分: 8 3.CCD摄像机的安装与调整 8 a.镜头的安装方式 8 b.AGCON/OFF自动增
2、益限制 8 c.ATWON/OFF自动白平衡: 8 d.ALC/ELC自动亮度限制/电子亮度限制 8 e.BLCON/OFF背光补偿开关 9 f.LL/INT同步选择开关 9 g.VIDEO/DC镜头限制信号选择开关 9 h.SOFT/SHARP细微环节电平选择开关 9 i.FLICKERLESS无闪动方式 9 j.补充说明: 10 二摄像机镜头 10 1.分类: 10 2.正确选用摄像机镜头。10 a.手动、自动光圈镜头的选用 10 b.定焦、变焦镜头的选用 10 c.正确选用镜头焦距的理论计算 11 低照度摄像机的正确相识 12 三.监控外围设备介绍 12 1.云台 12 云台有多种类型:
3、 12 2.云台故障处理方法 12 2.支架 13 3.防护罩 14 4.监视器 14 5.视频放大器 14 6.视频安排器 14 7.视频切换器 14 8.画面分割器 15 9.录像机 15 10.红外光投射器 15 11.云台镜头限制器 15 12.监听头 15 13.依次式视频音频切换器 15 14.矩阵切换限制器 16 矩阵与解码器的连接方式 16 四DVR(数字硬盘录像机) 16 1.摘要 16 的分类 16 的选择分析 17 a.性能满意系统要求 17 五配线的技术要求 17 1. 室内配线的技术要求 17 2、室内配管的技术要求 17 3、空间探测器的安装技术要求 18 六.验收
4、通那么 18 七.监控系统常见的故障现象及其解决方法 19 *报 警 系 统* 22 一、入侵探测器概述 22 入侵探测器的种类 22 入侵探测器的主要技术性能指标 25 一 红外对射探头 26 红外对射探头调试指南 26 二.常用红外探测器 28 CK常用探测器调试中应留意的几个问题 28 a相识LED灯况 28 b.上电“预热 28 c步测的根本方法 28 d.灵敏度调整 28 e微波探测范围调整 28 f红外探测范围调整 29 CK探测器的各种性能。29 三.报警限制主机 31 四.误报问题 33 *电子巡更系统* 35 功 能 介 绍 35 概述: 35 12 在线式巡更系统: 35
5、13 离散式巡更系统 36 *门禁* 37 一 门禁简介 37 二 门禁类别 37 三 系统组成 37 单门一体化简洁系统 38 联网系统 38 门禁系统主要构件介绍 40 四 工作原理 42 *停 车 场* 43 概述: 43 特点 43 停车场所具有的主要功能: 43 主要设备功能 44 1自动路闸功能 44 2出入口票箱功能 44 3收费处设备功能 44 4月租卡出售设备功能 44 5系统软件功能见下表 45 停车场的系统原理图: 46 停车场系统配置: 46 配置具体介绍: 47 一专用限制器 47 车辆限制器标准功能: 47 工作原理 48 临时卡 48 月租卡 48 二自动道闸 4
6、8 自动路闸功能 48 三收费处设备功能 49 四系统软件功能 49 五票箱 50 六读写器特性 50 七授权发卡机 50 *对讲系统* 51 考核点及评分 55 考核说明: 55 考核表 55 *闭路监控系统* 一摄像机 1.根底学问 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、抗振动等优点。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依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限制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形
7、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.辨别率的选择 评估摄像机辨别率的指标是水平辨别率,其单位为线对,即成像后可以辨别的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的辨别率一般为380-600,彩色为380-480,其数值越大成像越清楚。一般的监视场合,用400线左右的黑白摄像机就可以满意要求。而对于医疗、图像处理等特别场合,用600线的摄像机能得到更清楚的图像。d.成像灵敏度 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10
8、Lux 20cm处烛光10-15Lux夜间路灯 f.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,可依据环境的亮暗自动调整快门时间,得到清楚的图像。有些摄像机允许用户自行手动调整快门时间,以适应某些特别应用场合。 CCD器件由硅材料制成,对近红外比拟敏感,光谱响应可延长至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm),分布曲线如右图所示。夜间隐藏监视时,可以用近红外灯照明,人眼看不清环境状况,在监视器上却可以清楚成像。由于CCD传感器外表有一层汲取紫外的透亮电极,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
9、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1/28mm1/36mm 2.CCD摄像机的选择和分类 目前我国尚无实力制造,市场上大局部摄像头采纳的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片,现在韩国也有实力生产,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缘由,造成CCD采集效果也大不相同。在购置时,可以实行如下方法检测: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
10、有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测CCD芯片最简洁干脆的方法,而且不须要其它专用仪器。然后可以翻开光圈,看一个静物,假如是彩色摄像头,最好摄取一个色调艳丽的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色调或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的复原景物的色调,使物体看起来清楚自然;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,在一般状况下,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,假如用于此类工作,肯定要细致选择。 彩色摄像机:适用于景物细部区分,如区分衣着或景物的颜色。 黑白摄像机:适用于光线
11、不足够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。 影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素512*492、辨别率为400线的产品最普遍。影像像素在38万以上的高辨别率型。CCD靶面大小划分 CCD芯片已经开发出多种尺寸:目前采纳的芯片大多数为1/3“和1/4“。在购置摄像头时,特殊是对摄像角度有比拟严格要求的时候,CCD靶面的大小,CCD与镜头的协作状况将干脆影响视场角的大小和图像的清楚度。1英寸-靶面尺寸为宽12.7mm*高,对角线16mm。2/3英寸-靶面尺寸为宽8.8mm*高,对角线11mm。1/2英寸-靶面尺寸为宽6.4mm*高,对角线8
12、mm。1/3英寸-靶面尺寸为宽4.8mm*高,对角线6mm。1/4英寸-靶面尺寸为宽3.2mm*高,对角线4mm。PAL制,NTSC制 中国采纳隔行扫描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。 110VACNTSC制式多属此类,220VAC,24VAC。12VDC或9VDC微型摄像机多属此类。 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:运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
13、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。 g、根据度划分 CCD又分为: 一般型正常工作所需照度13LUX 月光型正常工作所需照度左右 星光型正常工作所需照度以下 红外型采纳红外灯照明,在没有光线的状况下也可以成像 h.按外观分: 有机板型、针孔型、半球型。3.CCD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,差异是镜头距CCD靶面的距离不
14、同,C式安装座从基准面到焦点的距离为毫米,比CS式距离CCD靶面多一个专用接圈的长度,CS式距焦点距离为毫米。别小看这一个接圈,假如没有它,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,假如不是,就须要依据详细状况增减接圈。有的摄像头不用接圈,而采纳后像调整环如松下产品,调整时,用螺丝刀拧松调整环上的螺丝,转动调整环,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采纳的方式类似后像调整环,它的固定螺丝一般在摄像机的侧面。拧松后,调整顶端的一个齿轮,也可以使图象清楚而不用加减接圈。 ON/OFF自动增益
15、限制 摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以运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翻开镜头光圈,自动增加增益以获得清楚的图象。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/色温变更也能限制红色和蓝色信号的增益。d.ALC/ELC自动亮度限制/电子亮度限制 中选择ELC时,电子快门依据射入的光线亮度而连续自动变更CCD图像传感器的曝光时间一般从1/50到1/10000
16、秒连续调整。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。须要留意的是:在室外或光明的环境下,由于ELC限制范围有限,还是应当选择ALC式镜头;在某些独特的照明条件下,可能出现以下状况: 在聚光灯或窗户等高亮度物体上有剧烈的拖尾或模糊现象。图象显著地闪耀和色调重现性不稳定。白平衡有周期性改变,假如发生这些现象,应运用ALC镜头。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楚度时,应当把开关拨到ON位置。留意:当与云台配用或照明快速变更时,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;假如所需物体不在图像中间时,背光补偿可能
17、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电源同步相位限制器。当摄像头运用于电源同步状态时,此装置可调整视频输出信号的相位,调整范围也许是一帧。调整须要专业人员进行 g.VIDEO/DC镜头限制信号选择开关 ALC自动光圈镜头的限制信号有两种,当须要将直流限制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时,应当选择DC位置,须要安装视频限制信号的自动光圈镜头时,应当选择VIDEO位置。中选择ALC自动光圈视频驱动镜头时,还会有一个视频电平限制VIDEOLEVELL/H可能须要调整,该限制器调整
18、输出给自动光圈镜头的限制电平,用以限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。假如用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;假如用视频驱动的自动光圈镜头,须要用户依据说明书上的标注,用烙铁焊好。由于厂家定义不同,所以焊法也有区分,请安装时留意。h.SOFT/SHARP细微环节电平选择开关 该开关用以调整输出图像是清楚SHARP还是平滑SOFT,通常出厂设定在SHARP位置。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,假如运用NISC制
19、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制式摄像机供应1/100秒,对PAL制式摄像机供应1/120秒的固定快门速度,可以防止监视器上图像出现闪耀。手动电子快门:有些用户运用CCD摄取运动速度比拟快的物体,假如尾1/50秒速度拍摄,会产生拖尾现象,严峻影响图像质量。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削减
20、拖尾现象,而且对于观测高速运动或电火花一类物体,必需运用此设置。所以,某些专用摄像头给出了手动电子快门,供应给特别用途的用户。手动电子快门的调整须要参看随机说明书,在此就不在赘述了 j.补充说明: 有许多用户要求在晚间没有光线的环境下监控,请留意:由于CCD摄像头同样是靠光线反射来成像,假如没有光,它的图像只会是一片漆黑再加上许多雪花。如何得到图像呢? 一种方法是加可见光照明,如路灯、探照灯;一种是加红外灯特殊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运用,肯定要采纳黑白CCD摄像头。红外
21、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志向,而且价格昂贵,不到必要时一般不采纳。 二摄像机镜头 在电视监控系统中如何依据现场被监视环境,正确选用摄像机镜头是特别重要的,因为它干脆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意系统的设计要求(就画面范围或图像细微环节而言),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。 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。 2.正确选用摄像机
22、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取决于运用环境的照度是否恒定。# 对于在环境照度恒定的状况下,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依据环境的实际照度,一次性整定镜头光圈大小,获得满足亮度画面即可。# 对于环境照度处于常常改变的状况,如随日照时间而照度改变较大的门厅、窗口及大堂内等,均需选用自动光圈镜头(必需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整,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限制信号又可分为DC及VIDEO限制两种,即直流电压限制及视频信号限制。这在自动光圈镜
23、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,三者留意协调协作好即可。2、定焦、变焦镜头的选用 b.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楚程度。在镜头规格(镜头规格一般分为1/3、1/2和2/3等)肯定的状况下,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);在镜头焦距肯定的状况下,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:在镜头物距肯定的状况下,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
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