项目三闭路电视监控系统.ppt
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1、项目三项目三 闭路电视监控系统闭路电视监控系统闭路电视监控系统是安防领域中的重要组成闭路电视监控系统是安防领域中的重要组成部分,系统通过摄像机及其辅助设备(镜头、云部分,系统通过摄像机及其辅助设备(镜头、云台等),直接观察被监视场所的情况,同时可以台等),直接观察被监视场所的情况,同时可以把被监视场所的情况进行同步录像。把被监视场所的情况进行同步录像。另外,电视监控系统还可以与防盗另外,电视监控系统还可以与防盗报警系统等其他安全技术防范体系连动报警系统等其他安全技术防范体系连动运行,使用户安全防范能力得到整体的运行,使用户安全防范能力得到整体的提高,如图提高,如图3-1所示。所示。图3-1 闭
2、路路电视监控系控系统【项目知识】【项目知识】一、闭路电视系统的特点一、闭路电视系统的特点通常电视分为广播电视和应用电视通常电视分为广播电视和应用电视两大类。两大类。我们把用于广播的电视称为广播电我们把用于广播的电视称为广播电视,如日常的电视台的广播电视和共用视,如日常的电视台的广播电视和共用天线电视(天线电视(CATV),它们的主要用途是),它们的主要用途是作为大众传播媒介,向大众提供电视节作为大众传播媒介,向大众提供电视节目,丰富人们的精神文化生活。目,丰富人们的精神文化生活。应用电视和应用电视和CATV有线电视一样,有线电视一样,通常都采用同轴电缆(或光缆)作为电通常都采用同轴电缆(或光缆
3、)作为电视信号的传播介质,其特点都是不向空视信号的传播介质,其特点都是不向空间发射频率,故统称闭路电视(间发射频率,故统称闭路电视(ClosedCircuitTelevision,CCTV)。)。与广播电视相比,宾馆、商场、工业、与广播电视相比,宾馆、商场、工业、交通等所用的交通等所用的CCTV系统具有如下特点。系统具有如下特点。(1)CCTV系统与扩散型的广播电视不同,系统与扩散型的广播电视不同,是集中型,一般作监测、控制、管理使用。是集中型,一般作监测、控制、管理使用。(2)CCTV系统的信息来源于多台摄像机,系统的信息来源于多台摄像机,多路信号要求同时传输、同时显示。多路信号要求同时传输
4、、同时显示。(3)用户是在一个或几个有限的点上,比)用户是在一个或几个有限的点上,比较集中,目的是收集或监视信号,传输的较集中,目的是收集或监视信号,传输的距离一般较短,多在几十米到几公里的有距离一般较短,多在几十米到几公里的有限范围内。限范围内。(4)一般都采用闭路传输,极少采用开路)一般都采用闭路传输,极少采用开路传输方式。一千米以内用基带传输,一千传输方式。一千米以内用基带传输,一千米以上可以用射频传输或光缆传输。米以上可以用射频传输或光缆传输。(5)一般用视频直接传输,不用射频传)一般用视频直接传输,不用射频传输。视频传输又称基带传输,即不经过输。视频传输又称基带传输,即不经过频率变换
5、等任何处理,直接传送摄像机频率变换等任何处理,直接传送摄像机等设备输出的视频信号。等设备输出的视频信号。(6)除向接收端传输视频信号外,还要)除向接收端传输视频信号外,还要向摄像机传送控制信号和电源,因此是向摄像机传送控制信号和电源,因此是一种双向的多路传输系统。一种双向的多路传输系统。二、闭路电视监控系统的基本组成二、闭路电视监控系统的基本组成闭路电视监控系统根据其使用环境、使闭路电视监控系统根据其使用环境、使用部门和系统的功能而有不同的组成方式。用部门和系统的功能而有不同的组成方式。图3-2 闭路路电视监控系控系统结构构图1摄像部分摄像部分把被摄体的光、声信号变成电信号,然后把被摄体的光、
6、声信号变成电信号,然后送入送入CCTV系统的传输分配部分进行传送系统的传输分配部分进行传送。2传输分配部分传输分配部分将摄像机输出的视频(有时包括音频)将摄像机输出的视频(有时包括音频)信号馈送到中心机房或其他监视点。信号馈送到中心机房或其他监视点。3控制部分控制部分控制部分的作用是在中心机房通过控制部分的作用是在中心机房通过有关设备对系统的摄像和传输分配部分有关设备对系统的摄像和传输分配部分的设备进行远距离遥控。的设备进行远距离遥控。控制部分有以下主要设备。控制部分有以下主要设备。(1)集中控制器)集中控制器(2)电动云台)电动云台(3)云台控制器)云台控制器(4)微机控制器)微机控制器4图
7、像处理与显示部分图像处理与显示部分图像处理是指对系统传输的图像信图像处理是指对系统传输的图像信号进行切换、记录、重放、加工和复制号进行切换、记录、重放、加工和复制等功能。等功能。(1)视频切换器)视频切换器(2)监视器和录像机)监视器和录像机三、闭路电视系统的常用设备介绍三、闭路电视系统的常用设备介绍1摄像机摄像机摄像机是对监视区域进行摄像并将摄像机是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号的设备。其转换成电信号的设备。2监视器及录像机监视器及录像机(1)监视器)监视器(2)录像机)录像机3控制设备控制设备视频控制设备的主要任务是,把前视频控制设备的主要任务是,把前端摄像机输出的图像信号送到监视器
8、,端摄像机输出的图像信号送到监视器,供控制中心管理人员现场监视。供控制中心管理人员现场监视。图3-3 摄像机像机视频监控终端主要由视频分配器、视频放视频监控终端主要由视频分配器、视频放大器、画而分割器(或视频矩阵切换器和画面大器、画而分割器(或视频矩阵切换器和画面切换器)、硬盘录像机(或磁带录像机)、显切换器)、硬盘录像机(或磁带录像机)、显示器和监视器(或电视墙)以及报警处理器等示器和监视器(或电视墙)以及报警处理器等组成,其组成框图如图组成,其组成框图如图3-4所示。所示。各路摄像机视频输入各路摄像机视频输入视频分配器视频分配器画面分割器画面分割器硬盘录像机硬盘录像机解解码码器器控制信号控
9、制信号显示器显示器电视墙(监视器)电视墙(监视器)图图3-4 视频监控系统控制设备的组成框图视频监控系统控制设备的组成框图(1)视频分配器。)视频分配器。分配器的任务是将单路信号在没有信分配器的任务是将单路信号在没有信号损失的情况下分成多路相同的信号,供号损失的情况下分成多路相同的信号,供给多个用户使用。给多个用户使用。(2)视频放大器。)视频放大器。(3)画面分割器。)画面分割器。(4)视频矩阵切换器。)视频矩阵切换器。(5)解码器。)解码器。(6)操作键盘。)操作键盘。(7)多媒体计算机控制平台。)多媒体计算机控制平台。四、闭路电视监控系统功能四、闭路电视监控系统功能(1)分组同步切换)分
10、组同步切换(2)任意切换)任意切换(3)任意切换定时自动启动)任意切换定时自动启动(4)报警自动切换)报警自动切换(5)报警处理)报警处理(6)其他控制)其他控制五、闭路电视的传输系统五、闭路电视的传输系统传输系统的作用是将视频监控系统传输系统的作用是将视频监控系统的前、后端设备可靠地连接起来。的前、后端设备可靠地连接起来。1同轴电缆传输同轴电缆传输(1)同轴电缆。)同轴电缆。(2)同轴电缆传输视频基带信号)同轴电缆传输视频基带信号。(3)宽频共缆传输(共缆监控、一线通)宽频共缆传输(共缆监控、一线通监控)监控)。图图3-5 同轴电缆的结构图同轴电缆的结构图 2双绞线视频传输双绞线视频传输(1
11、)双绞线。)双绞线。(2)双绞线视频传输器。)双绞线视频传输器。(3)双绞线控制信号传输。)双绞线控制信号传输。控制信号控制信号解码器解码器1解码器解码器2解码器解码器nA AB B双绞线双绞线图图3-6 终端与各解码器总线型连接图终端与各解码器总线型连接图3光纤传输光纤传输(1)光及其特性。)光及其特性。光是一种电磁波。光是一种电磁波。光的折射、反射和全反射。光的折射、反射和全反射。(2)光缆传输系统的主要特点。)光缆传输系统的主要特点。因为传输的是光信号,所以光缆不容易因为传输的是光信号,所以光缆不容易分支,一般用于点到点的连接。分支,一般用于点到点的连接。传输距离长、损耗低。如单模光纤每
12、公传输距离长、损耗低。如单模光纤每公里衰减在里衰减在0.20.4dB以下,是同轴电缆每公以下,是同轴电缆每公里损耗的里损耗的1%。采用多模光纤可达。采用多模光纤可达4km,采,采用单模光纤达用单模光纤达60km。传输容量大。一根光纤就可以传送监控系传输容量大。一根光纤就可以传送监控系统中所需(如多路图像、音频、控制数据)统中所需(如多路图像、音频、控制数据)的全部信号,这是双绞线和同轴电缆无法比的全部信号,这是双绞线和同轴电缆无法比拟的。如果采用多芯光缆,其容量就将成倍拟的。如果采用多芯光缆,其容量就将成倍增长。这样,用几根光纤就完全可以满足相增长。这样,用几根光纤就完全可以满足相当长时间内对
13、传输空量的要求。当长时间内对传输空量的要求。传输质量高。长距离的光纤传车不必传输质量高。长距离的光纤传车不必像同轴电缆那样需要多个中继放大器,像同轴电缆那样需要多个中继放大器,因而没有噪声和非线性失真叠加。加上因而没有噪声和非线性失真叠加。加上光纤系统的抗干扰性能强,基本上不受光纤系统的抗干扰性能强,基本上不受外界温度变化的影响,从而保证了传输外界温度变化的影响,从而保证了传输信号的质量。信号的质量。抗干扰性能好。光纤传输不受电磁干抗干扰性能好。光纤传输不受电磁干扰,不会产后电火花,适合在有强干扰扰,不会产后电火花,适合在有强干扰的环境中使用。的环境中使用。在施工过程中容易人为造成弯曲、挤在施
14、工过程中容易人为造成弯曲、挤压、对接的损耗,因此施工技术难度较压、对接的损耗,因此施工技术难度较大,且造价高。大,且造价高。4网络传输网络传输它采用音视频压缩方式来传输监控它采用音视频压缩方式来传输监控信号,适合远距离及监控点位分散的监信号,适合远距离及监控点位分散的监控。控。其优点是,采用网络视频服务器作其优点是,采用网络视频服务器作为监控信号的上传设备,有互联网网络为监控信号的上传设备,有互联网网络的地方,安装上远程监控软件就可以监的地方,安装上远程监控软件就可以监看和控制。网络监控如图看和控制。网络监控如图3-7所示。所示。视频线音音频线拾音器拾音器摄像机像机RJ-45网网线RJ-45网
15、网线RJ-45网网线局域网局域网以太网以太网监控主机控主机视频解解码器器视频线监视器器网网络视频服服务器器图图3-7 网络监控示意图网络监控示意图5微波传输微波传输优点是,省去了布线及线缆的维护费用,优点是,省去了布线及线缆的维护费用,可动态实时传输广播级图像。可动态实时传输广播级图像。缺点是,采用微波传输,频段在缺点是,采用微波传输,频段在1GHz以以上常用的有上常用的有L波段(波段(1.02.0GHz)、)、S波段波段(2.04.0GHz)、)、Ku波段(波段(1012GHz)。)。由于传输环境是开放的空间,所以很由于传输环境是开放的空间,所以很容易受外界电磁干扰(微波信号为直线传容易受外
16、界电磁干扰(微波信号为直线传输,中间不能有山体或建筑物遮挡)。输,中间不能有山体或建筑物遮挡)。6无线传输无线传输无线传输又称为开路传输方式。无线传输又称为开路传输方式。无线传输流程是,音、视频信号无线传输流程是,音、视频信号调制调制高频信号高频信号接收接收解调解调音、视音、视频信号频信号在终端设备上播出或显示。在终端设备上播出或显示。无线传输主要用于线缆敷设不便的无线传输主要用于线缆敷设不便的场合(如河流、高大障碍物及移动和检场合(如河流、高大障碍物及移动和检测点)以及在一些特殊的场合(如暗访测点)以及在一些特殊的场合(如暗访侦察)。侦察)。它的特点是安装简便,但发射功率它的特点是安装简便,
17、但发射功率受严格控制,距离一般不超过受严格控制,距离一般不超过500m。无线传输一般用于单监控点,即只无线传输一般用于单监控点,即只有一个前端和一个后端。有一个前端和一个后端。任务一任务一 闭路电视监控系统设备的安装与调试闭路电视监控系统设备的安装与调试一、任务描述一、任务描述二、知识准备二、知识准备1摄像机的组成摄像机的组成一台摄像管型的摄像机主要由图一台摄像管型的摄像机主要由图3-8所示的几个部分组成。所示的几个部分组成。图图3-8 摄像机的组成示意图摄像机的组成示意图图中图中为机架。各种摄像机的机架为机架。各种摄像机的机架结构、外形差异很大,但多数都遵循以结构、外形差异很大,但多数都遵循
18、以下原则:镜头多装于摄像面的前部;机下原则:镜头多装于摄像面的前部;机架要求小巧实用、结构牢固;有一定的架要求小巧实用、结构牢固;有一定的抗风雨性能;有较好的屏蔽性能;有供抗风雨性能;有较好的屏蔽性能;有供安装于云台或支架上的安装孔;保证视安装于云台或支架上的安装孔;保证视像管及偏转线圈牢固安装并使其轴向与像管及偏转线圈牢固安装并使其轴向与镜头轴一致。镜头轴一致。此外,要求带电部分与机架外壳绝缘此外,要求带电部分与机架外壳绝缘性能良好;外壳接地良好、完全可靠;具性能良好;外壳接地良好、完全可靠;具有一定数量的通风孔,使机内热量能合理有一定数量的通风孔,使机内热量能合理散出等。散出等。图中图中为
19、镜头。为镜头。图中图中为电源部分。为电源部分。图中图中为视像管。为视像管。图中图中为偏转线圈。为偏转线圈。图中图中为视频预放器;为视频预放器;为视频处为视频处理器。通过它们将视像管靶子输出的很理器。通过它们将视像管靶子输出的很小的信号电流尽量不失真地放大,同时小的信号电流尽量不失真地放大,同时保持尽可能高的信噪比。保持尽可能高的信噪比。然后进行黑电平调整、钳位、白切然后进行黑电平调整、钳位、白切割、同步混入、校正等处理,最后形成割、同步混入、校正等处理,最后形成全电视信号输出。全电视信号输出。图中图中为同步机。其产生摄像机的扫为同步机。其产生摄像机的扫描部分及视频部分所需要的全部脉冲,保描部分
20、及视频部分所需要的全部脉冲,保证整个摄像机的同步系统符合一种规定的证整个摄像机的同步系统符合一种规定的扫描制式。扫描制式。图中图中为扫描与高压电路。它在同为扫描与高压电路。它在同步机有关脉冲的驱动下,产生场扫描、步机有关脉冲的驱动下,产生场扫描、行扫描的各种电压、电流,并产生提升行扫描的各种电压、电流,并产生提升高压供视像管各电极使用。高压供视像管各电极使用。一台典型的摄像管型摄像机的工作原理一台典型的摄像管型摄像机的工作原理可以概括为:由镜头产生的光学图像投射可以概括为:由镜头产生的光学图像投射到视像管靶面上;由同步机产生标准的各到视像管靶面上;由同步机产生标准的各种同步脉冲,驱动扫描电路产
21、生行场扫描种同步脉冲,驱动扫描电路产生行场扫描的电压、电流分别加到行、场偏转线圈上;的电压、电流分别加到行、场偏转线圈上;在各种高压适当地加到视像管各电极的条在各种高压适当地加到视像管各电极的条件下,电子束按一定的规律偏转,在靶上件下,电子束按一定的规律偏转,在靶上扫描,拾取出微弱的视频信号,以高阻电扫描,拾取出微弱的视频信号,以高阻电流源的形式输出;该信号由预放器放大,流源的形式输出;该信号由预放器放大,送入视频通道进行各种处理,形成全电视送入视频通道进行各种处理,形成全电视信号输出。信号输出。电源部分给其余各部分供电。电源部分给其余各部分供电。彩色摄像机主要有多管(片)摄像彩色摄像机主要有
22、多管(片)摄像机和单管(片)摄像机两大类。机和单管(片)摄像机两大类。2摄像机的分类及摄像机的分类及CCD彩色摄像机的性能指标彩色摄像机的性能指标(1)根据成像色彩摄像机可划分为如下)根据成像色彩摄像机可划分为如下两种。两种。黑白摄像机黑白摄像机彩色摄像机彩色摄像机(2)根据摄像机采用技术,摄像机可划)根据摄像机采用技术,摄像机可划分为如下分为如下3种。种。模拟式摄像机。模拟式摄像机。具有数字处理功能的具有数字处理功能的DSP摄像机。摄像机。DV格式的数字摄像机。格式的数字摄像机。(3)根据摄像机成像清晰度分类,摄像机可)根据摄像机成像清晰度分类,摄像机可划分为如下划分为如下4种。种。彩色高分
23、辨率型,彩色高分辨率型,752像素像素582像素,像素,480线。线。彩色标准分辨率型,彩色标准分辨率型,542像素像素582像素,像素,420线。线。黑白标准分辨率,黑白标准分辨率,795像素像素596像素,像素,600线。线。黑白低照度型,黑白低照度型,537像素像素596像素,像素,420线。线。(4)根据摄像机成像光源分类,摄像机)根据摄像机成像光源分类,摄像机可划分为如下可划分为如下6种。种。正常照度可见光摄像机。正常照度可见光摄像机。低照度摄像机。低照度摄像机。采用双采用双CCD作彩色黑白转换的日夜两作彩色黑白转换的日夜两用型。用型。单单CCD同轴多重型摄像机。同轴多重型摄像机。低
24、速快门型摄像机,也称为帧累积型。低速快门型摄像机,也称为帧累积型。带红外线灯的夜视红外摄像机。带红外线灯的夜视红外摄像机。(5)根据摄像系统结构分类,摄像机可)根据摄像系统结构分类,摄像机可划分为如下划分为如下8种。种。分离结构组合式摄像系统(有长型和分离结构组合式摄像系统(有长型和短型摄像机之分)。短型摄像机之分)。一体化球形摄像系统(最高水平如松一体化球形摄像系统(最高水平如松下下WV-CS850)。)。迷你型、半球形摄像系统。迷你型、半球形摄像系统。单板型摄像机。单板型摄像机。针孔隐蔽型摄像机、钮扣式摄像机针孔隐蔽型摄像机、钮扣式摄像机(Buttoncamera)。)。四分割摄像机。四分
25、割摄像机。带硬盘录像摄像机,如带硬盘录像摄像机,如Sanyo公司的公司的DSR-C100P。可直接连接成网络的可直接连接成网络的Webcamera。3镜头的种类镜头的种类摄像机镜头按照其功能和操作方法摄像机镜头按照其功能和操作方法可分为常用镜头和特殊镜头两大类。可分为常用镜头和特殊镜头两大类。(1)常用镜头。常用镜头又分为定焦距)常用镜头。常用镜头又分为定焦距镜头和变焦距镜头两种。定焦距镜头采镜头和变焦距镜头两种。定焦距镜头采用手动聚焦操作,光圈调节有手动和自用手动聚焦操作,光圈调节有手动和自动两种。动两种。变焦距镜头既可以电动聚焦操作,也变焦距镜头既可以电动聚焦操作,也可以手动聚焦操作。可以
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