超市闭路电视监控系统设计方案2040.pdf
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1、 超市的闭路电视监控 系统设计方案 摘要 随着城市生活节奏越来越快,功能齐全、供应齐全的大型超市逐渐取代了传统的百货商场,进入了都市人的生活,成为都市人消费的重要场所。要在激烈的竞争中取胜,不能只靠简单的价格战,这样只会让商家两败俱伤。只有降低营销成本,品牌化,树立良好形象,为顾客创造一个安全、舒适、轻松、库存充足的购物环境,才能取得良好的效果。大型超市有一定的规模和面积,有家电、服装、食品、金饰等购物中心。,而且超市人员流动频繁。为了方便顾客购买,降低成本,商家通常采用开放式柜台,实行无人售货,顾客选择自己喜欢的商品,无需任何干预。这种方式增加了客户的购买欲望,无疑给客户带来了极大的便利,销
2、售人员也更容易与客户沟通。但也给商品防盗带来隐患,也给不法分子提供了可乘之机。单靠以前的人防是达不到要求的,尤其是商场下班后,大量的商品是不法分子的主要目标,增加了超市管理的难度。所以要考虑防盗的问题,防止货物被无良顾客偷走,避免他人故意破坏,防止顾客人多发生意外。还要保证仓库的货物安全,管理好员工。因此,超市必须配备一套完整的监控系统,以解决超市运营中的安全、控制和管理问题。在商场安装闭路电视监控系统,不仅可以看到顾客的购物情况,还可以提前发现犯罪分子,打开录像机进行录像作为证据,对居心不良者也起到一定的震慑作用。特别是在收银台上方安装摄像头,不仅可以观察顾客的付款情况,还可以监督收银员的工
3、作,防止出现财务漏洞。为了进一步满足社会经济发展和人民文明生活的高标准要求,营造安全、舒适、温馨、高效的商务中心和生活环境,并根据不同商务区的需求和项目的实际情况,使配置合理、留有扩展空间、技术先进、性价比高,保证系统性能的高质量和可靠性。根据项目提供的相关文件,根据项目的实际需要,参考相关国际标准和国家标准,结合我公司从事的多个项目积累的经验,编制本技术方案。如果对本方案的内容或其他方面有任何细节,我们随时欢迎您的宝贵意见。1.设计原则 本项目的设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑建设、维护、运营因素,为未来的发展、扩建、改造等因素留有扩展空间。这个系统的设计是系
4、统的、完整的、全面的;设计科学合理,可操作性强。它有以下原则:1.先进性和适用性 系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平;同时,系统的安装、调试、软件编程和操作应简单易行,易于掌握,并适合中国国情和本项目的特点。该系统集成了世界上许多先进技术,反映了当前计算机控制技术和计算机网络技术的最新发展水平,符合时代发展的要求。同时系统用于各种管理层级,功能配置以给用户提供舒适、安全、方便、快捷为原则,操作要简单易学。2.经济实用 考虑用户的实际需求和信息技术的发展趋势,根据用户的现场环境,设计选择适合现场情况、满足用户要求的系统配置方案。通过严格的有机结合,达到最佳的性能价格比,从而节省工程投资,
5、同时保证系统功能实现的要求,经济实用。3.可靠性和安全性 系统设计应具有高可靠性,保证系统故障或事故造成中断后数据的准确性、完整性和一致性,并具有快速恢复功能。同时,系统有一套完整的系统管理策略,可以保证系统的安全运行。4.公开 以现有成熟产品为对象,并考虑到周边信息通信环境现状和技术发展趋势,可实现消防、防盗、聚光系统联动,并具有 RJ-45 网络通信端口,可实现远程控制。5.可量测性 在系统的设计中,考虑了未来技术发展和使用的需要,并使更新、扩展和升级成为可能。根据本项目未来的实际需求,将对系统功能进行扩展。同时,本方案在设计上留有冗余,以满足未来的发展需求。6.追求系统设备的最优配置。在
6、满足用户对功能、质量、性能、价格和服务要求的前提下,我们将追求系统设备的最优配置,使系统成本最小化。7.保持足够的扩展能力。项目设备的控制能力有一定的余地,以便在系统中改造新的控制点;该系统还维护与其他计算机或自动化系统的接口;还要尽量考虑科学的未来发展和新技术的应用。8.提高监管和综合管理水平。本项目的系统设备控制要求高效、准确、可靠。该系统通过中央控制系统全面监控各子系统的运行情况,并不定期对情况进行动态监测和报警。闭路电视监控大大降低了劳动强度和设备运维人员;此外,系统的全面统筹管理可以使设备在最佳组合和最佳条件下运行,不仅可以节约能源,还可以大大降低设备损耗和设备维护费用,从而提高监管
7、和综合管理水平。2.设计规则和基础 1.智能建筑设计标准(GB/T 503142000)2.智能建筑系统工程设计标准(DB32/191-1998)3.城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范(CECS/119-2000)4.建筑与建筑物综合地面线系统工程设计规范(GB/T50311-2000)5.民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)6.民用闭路监控电视系统工程技术规范(GB/50198-94)7.系统接地的类型和安全技术要求(GB14050-93)8.安全工程程序和要求(GA/T75-94)9.安全防范工程验收规则(GA/T308-2001)10.工业电视系统工程设计规范(GBJ 115)
8、1.安全检查和预防系统通用图形符号(GA/74-94)12.消防联动设备通用技术条件(GB 168061997)13.火灾自动报警设计规范(GB50116-98)3.系统功能和特点 本着系统要先进、实用、成熟、可靠,要开放、可扩展,投资合理,效益最佳的宗旨。闭路电视对现场设备进行集中监控,使这些设备安全、可靠、高效地运行,充分发挥智能化管理的作用,创造一个安全、健康、舒适、宜人的环境,提高工作效率,节约能源,减少维护人员。根据本项目的环境要求,并结合功能要求,建立本项目的闭路电视监控、1.该系统具有以下功能:闭路电视的主要任务是对建筑物重要部位的动态状况,如事态、人流量等进行宏观监视和控制,使
9、各种异常状况实时得到和复查,达到及时处理的目的。1)实现各种遥控信号 平移/倾斜控制:上、下、左、右。镜头控制:变焦、聚焦、光圈 视频控制:定点录像和时序录像。防护罩控制:雨刮器、除霜、风扇、加热 2)视频信号的定时、定点切换和编程。3)查看和记录图像时,应区分字符并显示时间(年、月、日)。4)接收电梯楼层叠加信号。5)实现同步切换:电源同步或外同步。6)接收安防系统中各子系统的信号,并根据需要实现控制联动或系统集成。7)对外交流。8)安防监控电视系统与安防报警系统联动时,应能自动切换、显示和记录报警位置的图像信号和报警时间。9)电源控制 摄像机应由保安控制室的引线统一供电,并由保安控制室开关
10、。如果距离安防控制室较远的摄像头统一供电确实有困难,也可以就近解决。如果系统采用电源同步,必须是与保安控制室同相的可靠电源。2.该系统具有以下特点:1)MJPEG 算法压缩技术 MJPEG 指的是 Motion JPEG,即动态 JPEG,利用 JPEG 算法以每秒 25帧的速度压缩视频信号,完成动态视频的压缩。它是由 JPEG 专家组开发的,它的图像格式是对每一帧进行压缩,通常能达到 6:1 的压缩比,但这个比例还是相对不足的。就像每一帧都是独立的图像一样。MJPEG 图像流的单位是逐帧的 JPEG 图片。因为每一帧都可以任意访问,所以 MJPEG 常用于视频编辑系统。动态 JPEG 可以生
11、成高质量、全屏和全动视频,但它依赖于附加硬件。而且由于 MJPEG 不是标准化格式,每个厂商都有自己的 MJPEG 版本,双方的文件无法相互识别。MJPEG 的优点是画质清晰,缺点是压缩率低,带宽很大。通常,单个信道占用大约 2M 带宽。2)H.264 压缩技术 H.264 视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩而设计的低比特率图像压缩标准。H.264 采用运动视频编码中常见的编码方式,将编码过程分为帧编码和帧间编码两部分。采用改进的 DCT 对帧进行变换和量化,帧间采用 1/2 像素运动矢量预测补偿技术,使运动补偿更加精确。量化后,使用改进的变长编码表(VLC)的量化数据进行熵编码,得到最终
12、的编码系数。H.264 标准压缩率很高,CIF 格式的全实时模式下单通道占用的带宽一般在几百左右,具体占用的带宽取决于屏幕的运动量。缺点是画质比较差,占用带宽随画面运动复杂程度变化很大。3)MPEG-1(VCD 标准)压缩技术 它成立于 1992 年,为工业标准而设计,可应用于 CD-ROM、Video-CD 和 CD-I 等不同带宽的设备,用于对数据传输速率为 1.5Mbps 的数字存储介质的运动图像及其伴音进行编码,经 MPEG-1 标准压缩后,视频数据的压缩率为 1/100 1/200,视频图像的分辨率为36024030(NTSC 制)或 36028825 其质量优于视频家庭系统(VHS
13、-)音频压缩率为 1/6.5,声音接近 CD-DA 的质量。MPEG-1 允许在 CD-ROM 上存储 70 多分钟的高质量视频和音频。VCD 采用 MPEG-1标准,这是一种针对家庭电视质量的视音频压缩标准。MPEG-1 的编码速率最高可达 4-5 兆比特/秒,但随着编码速率的提高,解码图像质量下降。MPEG-1 还用于数字网络上的视频传输,例如非对称数字用户线路(ADSL)、视频点播(VOD)和教育网络。同时,MPEG-1 也可以用作记录介质或在互联网上传输音频。MPEG1-1 标准占用的网络带宽约为 1.5M 4)MPEG-2(DVD 标准)压缩技术 成立于 1994 年,设计目标是具有
14、更高传输速率的先进工业标准的图像质量,主要用于高清晰度电视(HDTV)的需求。传输速率在 3-10mb/秒之间,兼容 MPEG-1,适用于 1.5 60 Mbps 甚至更高的编码范围。分辨率为 72048030(NTSC 制)或 72057625(PAL 制)。影视质量是播出质量,声音质量接近 CD-DA。MPEG-2 的分辨率是VHS 录像带的两倍。MPEG-2 的音频编码可以提供左、右、中、两个环绕声道,一个加重低音声道,多达七个声道(DVD 可以八种语言配音)。由于 MPEG-2 的巧妙设计,大部分 MPEG-2 解码器也可以播放MPEG-1 格式的数据,比如 VCD。除了作为 DVD
15、的指定标准,MPEG-2还可以用于为广播、有线电视网络、有线网络和多级和多点直播卫星提供广播级数字视频。MPEG-2 的另一个特点是可以提供大范围的压缩比,以满足不同画质、存储容量和带宽的要求。对于终端用户来说,由于现有电视机分辨率的限制,MPEG-2 带来的高清画质(如DVD 画面)在电视上并不明显,但其音频特性(如强调低音、多声道等。)都比较引人注意。MPEG-2 的画质最好,但也占用了非常大的带宽,从 4m 到 15m 不等,不适合远程传输。5)MPEG-4 压缩技术 如果说,MPEG-1“文件小,但质量差”;而 MPEG-2 是“质量好,但是占用空间大”,那么 MPEG-4 就结合了前
16、两者的优点。它于 1998年 10 月定稿,1999 年 1 月成为国际标准,然后开发了第二版供扩展使用,1999 年底结束。MPEG-4 是用于超低比特率运动图像和语言的压缩标准。它不仅以一定的比特率对视频和音频进行编码,而且更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4 标准主要用于可视电话、视频邮件和电子新闻等。它的传输速率要求很低,从 4800 到64 千比特/秒,分辨率为 176X144。MPEG-4 采用窄带宽,通过帧重构技术压缩传输数据,以最少的数据获得最好的图像质量。与MPEG-1 和 MPEG-2 相比,MPEG-4 为多媒体数据压缩提供了更广阔的平台。它定义了一种格式和一
17、种结构,而不是一种特定的算法。它可以充分利用各种多媒体技术,包括压缩本身的一些工具和算法,以及图像合成、语音合成等技术。MPEG-4 的特点是更适合交互式 AV服务和远程监控。MPEG-4 是第一个让你变被动为主动的运动画面标准(不是只看,而是允许你加入其中,也就是互动);它的另一个特点是综合性;MPEG-4 从根源上试图将自然物体和人造物体结合起来(视觉效果意义上)。MPEG-4 的设计目标是更广泛的适应性和可扩展性。MPEG4-4 标准的占用带宽是可调的,占用带宽与图像的清晰度成正比。以现在的技术,一般占用的带宽在几百 k 左右。总之,闭路电视监控是一个优雅,舒适,方便,快捷和高度安全的环
18、境空间,使本项目高度自动化和高效率。4.方案设计 根据设计原则、设计规则和依据以及国际标准,并根据用户需求,结合提供的图纸和相关资料,以及项目的实际情况和未来发展趋势,设计了项目的闭路电视监控方案。5.1.系统组成和原理 CCTV 监控系统由前端系统、传输系统、控制系统和显示系统四部分组成。它还具有分配、交换、存储、处理和恢复图像信号的功能。其原理如下:模拟闭路电视监控系统示意图(1)数字闭路电视监控系统示意图 5.2.用户需求分析和前端分发 根据用户的需求,充分考虑了该系统的高可靠性、先进性、灵活性、可扩展性、易管理性和高性价比等优点。根据提供的图纸和相关资料、项目的实际情况和未来发展趋势,
19、结合我公司从事的多个项目的积累经验,结合相关产品的性能等因素实施项目方案。关于本项目的前端分布,详见以下信息点统计表。(1)入口和出口监控 每天的下班时间和周末往往是大型超市人比较多的时候,尤其是有节假日的时候。超市一定要根据超市的人流量做出适当的安排来引导人流,或者多派一些人来缩短顾客的等待时间,避免因为拥挤而发生意外。通过使用监控系统,超市可以随时了解顾客的数量,并进行必要的疏导等工作。此外,该系统可以详细记录所有的场景,并在数据中记录时间和地点,为市场人员分析市场趋势提供了详细的数据。通过对视频数据的系统分析,我们可以知道哪个季节,哪个节日,甚至一天中的哪个时段,客流最旺;还可以知道哪些
20、项目,哪些网点最吸引顾客。考虑到以上情况与实际明暗的差异,为了保证清晰的画质,我们选择了宽动态摄像头,这样无论白天还是晚上都可以清晰的监控到客户的出入情况。(2)主渠道监控 超市最大的特点就是顾客可以自己摘要自己喜欢的商品,最后在收银台付款,满足了顾客自由选择的需求。对于超市来说,最关心的是如何管理商品,既避免了入店行窃,又尊重了顾客。超市只能利用监控系统,通过安装在天花板、墙壁等地方的摄像头,方便地监控很多货架,看超市内是否有盗窃行为。如果发现被盗,只需在收银台向客户回放视频资料,无需与客户发生任何纠纷。在监控货架的同时,如果发现有很多地方错架或者乱架,可以马上派人整理,提高管理效率。系统回
21、放视频时,可以放大数据中需要突出显示的部分,比如顾客偷隐藏物品的动作。综合考虑以上实际需求和房间照明的实际情况,我们选择经济型相机,以达到最佳画质,降低成本。(3)对出纳的监控 收银台是最容易和顾客发生摩擦的地方。等待付款时间过长的顾客,付款金额有出入的顾客,或者携带未付款商品准备离开超市的顾客,都可能引起与顾客的摩擦。利用监控系统,通过安装在收银台的摄像头和拾音器,并在监控系统中设置录音功能,可以在收银台监控员工与顾客的交流,看员工是否礼貌对待顾客。这样可以处理好与顾客的纠纷,提高超市的服务水平,保证超市在顾客中的良好形象。考虑到以上实际需求和实际光线条件,我们选择了一体式相机,具有 22
22、倍光学变焦和 10 倍数码放大。可以通过 RS485 实现远程控制,满足超市对收银细节的监控,保证超市和顾客双方的利益。(4)其他关键部位。超市仓库等关键部位安装高速智能球形摄像机。摄像机具有超低照度、220 倍变焦能力、自动彩色黑白转换、高速运行等特殊功能,实现对仓库和重点部位的全方位监控。CCTV 监控系统信息点统计表 数字 位置分布 需求分类 单位 量 评论 一个 超市入口 平台 2 超市出口 平台 三 超市主渠道 平台 四 超市收银员 平台 五 超级市场 平台 5.3.实施计划的设备选择和配置 5.3.1.前端系统 1、相机的选择 相机的主要部分是摄像头,其作用是观察和收集信息。摄像机
23、的性能和安装方式是决定系统质量的重要因素。目前,光导管摄像机已被淘汰,简称 CCD 摄像机。其主要性能和技术参数如下:1)彩色:相机有黑白和彩色两种。通常情况下,黑白相机的水平清晰度比彩色相机高,黑白相机比彩色相机更灵敏,所以更适合夜间光线不足、光线较暗的地方。黑白相机比彩色相机便宜。而彩色图像可以很容易地区分衣服和场景的颜色,便于获取和分辨场景的实时信息。2)清晰:清晰有横向清晰和纵向清晰两种。垂直清晰度受电视系统限制,有一个最大限度。因为国内所有的电视信号都是 PAL 制,PAL制的垂直清晰度是 400 行。所以相机的清晰度一般用水平清晰度来表示。水平清晰度是指人眼对电视图像水平细节清晰度
24、的测量,用电视行 TVL 表示。目前黑白相机的水平分辨率一般要大于 500 线,彩色相机一般要大于 400 线。3)照度:单位照明面积接收的光通量称为照度。勒克斯(Lux)是指当光束均匀地照射到 lm2 区域时,其标称亮度(流明)的照度。相机的灵敏度用最低照度来表示,即相机以特定的测试卡作为摄取目标。当镜头的光圈为 0.4 时,调节光源的照度,用示波器测量其输出端视频信号的幅度为额定值的 10%。此时测得的测试卡的照度是摄像头的最低照度。所以,其实拍摄对象的照度应该比最低照度高 10 倍左右,才能获得更清晰的图像。目前一般选择黑白相机的最低照度。相对光圈为 f/1.4 时,最小照度应小于 0.
25、1Lux,选择彩色相机最低照度。当相对孔径为 f/1.4 时,最小照度应小于 0.2Lux。3)同步:要求相机具有电源同步和外部同步信号接口。就电源同步而言,所有摄像机均由监控中心的交流同相电源供电,摄像机场同步信号的相位与市电的相位锁定,从而达到摄像机同步信号相位一致的同步模式。对外,需要配置同步信号发生器实现强制同步,电视系统扫描使用的行频、场频、帧频信号与外围信号发生器提供的同步信号同步的工作模式,以及复合消隐信号。只有系统同步,图像按时序切换时才不会出现滚动现象,录放质量才能提高。4)电源:一般相机电源有 AC 220V,AC 24V,DC 12V。摄像机电源可根据现场条件选择,但建议
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