監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓課件

1、監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,1,監(jiān)控系統(tǒng)的意義,隨著煉化公司規(guī)模不斷擴大，如何搞好現(xiàn)場管理，控制事故發(fā)生頻率，一直是企業(yè)關注的焦點。利用現(xiàn)代科技，優(yōu)化監(jiān)控手段，實現(xiàn)實時、全過程、不間斷的安全監(jiān)管也成了化工行業(yè)安全施工管理考慮的問題。運用視頻信號經數(shù)字壓縮后，通過互聯(lián)網可實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控功能。將這一功能運用于現(xiàn)場安全管理，勢必會大大提高管理效率，提升監(jiān)管層次。使企業(yè)躍上新的管理平臺，及時有效地掌握動態(tài)情況。視頻監(jiān)控裝置可全過程、多方位地對各裝置進行實時監(jiān)控；對于作業(yè)人員而言，也無形之中增加了制約力度，規(guī)范了行為，提高了安全意識。給生產監(jiān)督管理工作帶來極大的安全保障。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,2,簡單監(jiān)控

2、系統(tǒng)構成示意圖,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,3,簡單多媒體監(jiān)控系統(tǒng)構成示意圖,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,4,多媒體監(jiān)控系統(tǒng)主機的結構,網絡通信卡,視頻矩陣切換卡,音頻矩陣切換卡,通信控制卡,聲卡,圖像采集卡,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,5,多媒體監(jiān)控系統(tǒng)主機的結構,多媒體監(jiān)控系統(tǒng)主機將視頻矩陣切換卡、音頻矩陣切換卡、通信控制卡、圖像采集卡、聲卡、網絡通信卡等統(tǒng)統(tǒng)裝進了工控機的機箱內，并建立各模塊之間的內在聯(lián)系，徹底消除了各功能模塊之間的沖突，因而系統(tǒng)的集成度更高，功能更完善，系統(tǒng)的穩(wěn)定系性進一步提高。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,6,監(jiān)控系統(tǒng)的組成,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,7,監(jiān)控系統(tǒng)組成,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,8,

3、循環(huán)圖,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,9,目錄,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,10,目錄,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,11,目錄,網絡,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,12,攝像機,在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機是最基本的前端設備，圖像傳感器是攝像機的核心部件。監(jiān)視現(xiàn)場的景物，經攝像鏡頭在攝像機內的圖像傳感器靶面上成像，使傳感器輸出反映監(jiān)視現(xiàn)場圖像內容的實時電信號。該電信號再經攝像機內部電路處理后，即可輸出能被監(jiān)視器接收并顯示且能被錄像機記錄的視頻信號，網絡攝像機則直接輸出符合網絡傳輸協(xié)議的數(shù)字視頻流，并通過網絡傳向聯(lián)網并被授權的各遠程監(jiān)控終端。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,13,CCD攝像機,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,14,CCD攝像機的

4、功能參數(shù),監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,15,CCD攝像機的功能參數(shù),監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,16,CCD攝像機,1. 什么是CCD攝像機？ CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫，它是一種半導體成像器件，具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優(yōu)點。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,17,CCD攝像機,2. CCD攝像機的工作方式 被攝物體的圖像經過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強弱積累相應比例的電荷，各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下，逐點外移，經濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監(jiān)視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻

5、圖像。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,18,CCD攝像機,3. 分辨率的選擇 評估攝像機分辨率的指標是水平分辨率，其單位為線對，即成像后可以分辨的黑白線對的數(shù)目。常用的黑白攝像機的分辨率一般為380-600，彩色為380-480，其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場合，用400線左右的黑白攝像機就可以滿足要求。而對于醫(yī)療、圖像處理等特殊場合，用600線的攝像機能得到更清晰的圖像。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,19,CCD攝像機,4. 成像靈敏度 通常用最低環(huán)境照度要求來表明攝像機靈敏度，黑白攝像機的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色攝像機多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機用于普通的監(jiān)視場合

6、；在夜間使用或環(huán)境光線較弱時，推薦使用0.02Lux的攝像機。與近紅外燈配合使用時，也必須使用低照度的攝像機。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,20,CCD攝像機,5. 電子快門 電子快門的時間在1/50-1/100000秒之間，攝像機的電子快門一般設置為自動電子快門方式，可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動調節(jié)快門時間，得到清晰的圖像。有些攝像機允許用戶自行手動調節(jié)快門時間，以適應某些特殊應用場合。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,21,解碼器,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,22,解碼器,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,23,解碼器,解碼器屬于整個閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的前端設備，安裝在配有云臺及電動鏡頭的前端攝像機附近。解碼器必須與系統(tǒng)主機配合使用

7、。除了可能有的協(xié)議選擇撥碼開關外，每個解碼器上都有一個8-10位地址撥碼開關，它決定了該解碼器的編號，在一個系統(tǒng)中，每一個解碼器的地址是不能設重復的。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,24,解碼器,解碼器是一個基于CPU的控制系統(tǒng)。它接收系統(tǒng)主機的控制指令、對其譯碼并執(zhí)行主控端要求的動作。因此，解碼器中的MCU一方面需要在其TXD、RXD端外接通信接口芯片，用于與系統(tǒng)主機的通信；另一方面還需要在其I/O端口經由電平接口芯片接繼電器或晶閘器件，用于輸出云臺、,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,25,解碼器,電動鏡頭所需的控制電壓，或是直接輸出開關信號。 解碼器一方面需要有通信線與控制室內的系統(tǒng)主機相聯(lián)，另一方面需有多

8、芯控制線直接與云臺及電動鏡頭的相應控制電壓輸入端腳相聯(lián)。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,26,硬盤錄像機,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,27,硬盤錄像機,DVR即是Digital Video Recorder(也叫: Personal video recorder 即PVR)數(shù)字視頻錄像機或數(shù)字硬盤錄像機，我們習慣上稱為硬盤錄像機。 它是一套進行圖像存儲處理的計算機系統(tǒng)，具有對圖像/語音進行長時間錄像、錄音、遠程監(jiān)視和控制的功能，DVR集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網絡傳輸?shù)任宸N,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,28,硬盤錄像機,功能于一身，用一臺設備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設備的功能。 市面上流

9、行的產品有PC平臺DVR和嵌入式DVR，嵌入式DVR在穩(wěn)定性、可靠性、易用性等方面有“專業(yè)化”的優(yōu)勢。 DVR系統(tǒng)的硬件主要由CPU，內存，主板，顯卡，視頻采集卡，機箱，電源，硬盤，連接線纜等構成，,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,29,視 頻 切 換 器,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,30,視 頻 切 換 器,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,31,視 頻 切 換 器,視頻切換器是組成控制中心中主控制臺上的一個關鍵設備 ，是選擇視頻圖像信號的設備。簡單地說，將幾路視頻信號輸入，通過對其控制，選擇其中一路視頻信號輸出。 視頻切換器目前多采用由集成電路做成的模擬開關。這種形式切換控制方便，便于組成矩陣切換形式。切換的控制信號

10、可采用編碼方式。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,32,視 頻 切 換 器,目前所使用的主控制臺上的視頻切換器，一般都做成矩陣切換形式以及積木式?？筛鶕?jù)系統(tǒng)中攝像機的多少以及攝像機對監(jiān)視器的比例來選用視頻切換器的輸入輸出路數(shù)及任意組成切換比例。視頻切換器的主要技術指標：1.切換比例此指標即指切換器的輸入路數(shù)及切換后輸出的路數(shù)。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,33,視 頻 切 換 器,如果是矩陣形式的視頻切換器，可通過編碼任意選擇切換比例。如果切換比例是固定的，一般常用的有“四選一”、“六選一”等等。2.隔離度這項指標是衡量多路視頻信號輸入到切換器上時，各路視頻信號之間以及它們與切換后輸出的信號之間隔離的程度。一

11、般用分貝(dB)表示，此項指標值越高越好。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,34,視 頻 切 換 器,3.微分增益DG、微分相位DP微分增益DG是指被切換后輸出的視頻信號與切換前的信號在幅度上的失真程度。此指標值越小，表明失真越小。 4.輸入電平與輸出電平。輸入電平是指視頻切換器輸入端對輸入視頻信號電壓幅度的要求，一般為0.8Vp-p至1.2Vp-p；輸出電平是指視頻切換器輸出端輸出電壓的幅度標準，一般為1Vp-p至1.2Vp。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,35,畫 面 分 割 器,結構原理,畫中畫處理器,性能指標,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,36,畫 面 分 割 器,在有多個攝像機組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中 ，通常采用

12、視頻切換器使多路圖像在一臺監(jiān)視器上輪流顯示。但有時為了讓監(jiān)控人員能同時看到所有監(jiān)控點的情況，往往采用多畫面分割器使得多路圖像同時顯示在一臺監(jiān)視器上。當采用幾臺多畫面分割器時，就有可能用與多畫面分割器相同數(shù)量的監(jiān)視器將所有攝像機傳送來的多個畫面同時顯示，減少了監(jiān)視器的數(shù)量。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,37,畫 面 分 割 器,不同的監(jiān)視器，其中每一個監(jiān)視器顯示的畫面僅是原輸入視頻畫面的一部分，所有的監(jiān)視器組合在一起才構成一幅完整的視頻圖像。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,38,畫 面 分 割 器,畫面分割器的基本工作原理 采用圖像壓縮和數(shù)字化處理的方法，把幾個畫面按同樣的比例壓縮在一個監(jiān)視器的屏幕上。有的還

13、帶有內置順序切換器的功能，此功能可將各攝像機輸入的全屏畫面按順序和間隔時間輪流輸出顯示在監(jiān)視器上(如同切換主機輪流切換畫面那樣)，并可用錄像機按上述的順序和時間間隔記錄下來。其間隔時間一般是可調的。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,39,畫 面 分 割 器,畫中畫處理器 畫中畫處理器是一種能夠在大畫面中嵌套小畫面的視頻設備，大小畫面均為實時顯示。畫中畫處理器需要處理兩路輸入視頻信號。畫中畫處理器的核心部件為畫中畫處理模塊。 畫面分割器種類 四畫面分割器、 九畫面分割器、 十六畫面分割器。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,40,畫 面 分 割 器,四畫面分割器是最基本的面分割器，也是在監(jiān)控系統(tǒng)中應用較多的一種數(shù)字視

14、頻處理設備。它可以接收4路視頻信號輸入，并將該4路視頻信號分別進行模/數(shù)轉換、壓縮、儲存，最后合成為一路視頻信號輸出，反映在監(jiān)視器的屏幕上可以同一個屏幕上同時看4個不同的視頻信號的畫面。 畫面分割器一般有兩個輸出端口，一個為監(jiān)視器端口，一個為錄像機端口。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,41,畫 面 分 割 器,主要性能： 1.全壓縮圖像，數(shù)字化處理的彩色/黑白畫面分割器； 2.四路(或九、十六路)視頻輸入并帶有四路(或九、十六路)的環(huán)接輸出； 3.內置可調校時間的順序切換器和獨立的切換輸出。根據(jù)攝像機的編號對全屏畫面按順序切換顯示，敏路畫面的顯示時間可由用戶自己進行優(yōu)化編程調整；,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓

15、,42,畫 面 分 割 器,4.高解像度以及實時更新率。畫面指標為512512象素，更新率為25-30場/秒； 5.錄像帶重放時可實現(xiàn)1/4(或1/9、1/16)畫面到全屏畫面變焦(還原為實時全屏畫面)； 6.與標準的SUPER-VHS錄像機兼容(有的還具有S-VHS接口)；,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,43,云臺,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,44,云臺,水平云臺,全方位云臺,球形云臺,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,45,云臺,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,46,云臺,云臺就是兩個交流電機組成的安裝平臺，可以水平和垂直的運動。它區(qū)別于照相器材中的云臺。照相器材的云臺一般來說只是一個三腳架，只能通過手來調節(jié)方位；而監(jiān)控系統(tǒng)

16、中的云臺是通過控制系統(tǒng)在遠程可以控制其轉動以及移動的方向的。 云臺有多種類型：,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,47,云臺,* 按使用環(huán)境分為室內型和室外型，主要區(qū)別是室外型密封性能好，防水、防塵，負載大。 * 按安裝方式分為側裝和吊裝，就是把云臺是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,48,云臺,* 按外形分為普通型和球型，球型云臺是把云臺安置在一個半球形、球形防護罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還隱蔽、美觀、快速。 按照可以運動功能分為水平云臺和全方位云臺、球形云臺。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,49,云臺,按照工作電壓分為交流定速云臺和直流高變速云臺。 云臺的內部結構 全方位云臺內部有兩

17、個電機，分別負責云臺上下和左右各方向的轉動。其工作電壓的不同也決定了該云臺的整體工作電壓，一般有24VAC、220VAC、24VDC。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,50,云臺,云臺都有水平、垂直的限位栓，分別由兩個微動開關實現(xiàn)限位功能。當轉動角度達到預先設定的限位栓時，微動開關動作切斷電源，云臺停止轉動。限位裝置可以位于云臺外部，調整過程簡單，也可以位于云臺內部，通過外設的調整機構進行調整，調整過程相對復雜。但外置限位裝置的云臺密封性不如內置限位裝置的云臺。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,51,云臺,云臺常見故障 一、碼轉燈不閃 1軟件中的解碼器設置（解碼器協(xié)議、COM口、波特率、校驗位、數(shù)據(jù)位). 2更換

18、一個COM口. 3硬件，如上述設置后，還是無法正常使用，打開九針轉25針轉換器接口。檢查如果正確，檢查碼轉換器電源是否正常,沒有問題可判定碼轉換器已經損壞,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,52,云臺,二、無法控制解碼器 1檢查解碼器是否供電。 2檢查碼轉換器是否拔到了輸出485信號。 3檢查解碼器協(xié)議是否設置正確。 4檢查波特率設置是否與解碼器符合。 5檢查解碼器與碼轉換器的接線是否正確 。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,53,云臺,三無法控制云臺 1解碼器的24V或220V供電端口電壓是否輸出正常。 2直接給云臺的UP、DOWN、與PTCOM線進行供電，檢查云臺是否能正常工作。 3檢查供電接口是否接錯。 4檢

19、查電路是否接錯。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,54,監(jiān)控系統(tǒng)故障的解決方法,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,55,監(jiān)控系統(tǒng)故障的解決方法,1. 電源的不正確引發(fā)的設備故障。 電源不正確大致有如下幾種可能：供電線路或供電電壓不正確、功率不夠(或某一路供電線路的線徑不夠，降壓過大等)、供電系統(tǒng)的傳輸線路出現(xiàn)短路、斷路、瞬間過壓等。特別是因供電錯誤或瞬間過壓導致設備損壞的情況進有發(fā)生。因此，在系統(tǒng)調試中，供電之前，一定要認真嚴格地進行核對與檢查，絕不應掉以輕心。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,56,監(jiān)控系統(tǒng)故障的解決方法,2. 由于某些設備的連結有很多條，若處理不好，特別是與設備相接的線路處理不好，就會出現(xiàn)斷路、短路、線間絕緣不良等導致設備的損壞、性能下降的問題。在這種情況下，應根據(jù)故障現(xiàn)象判斷在若干條線路上是由于哪些線路的連接有問題才產生那種故障。這樣就會把出現(xiàn)問題的范圍縮小了。特別值得指出的是，帶云臺的攝像機由于全方位的運動，時間長了，導致連線的脫落、掙斷是常見的。,監(jiān)控系統(tǒng)基礎知識培訓,57,監(jiān)控系統(tǒng)故障的解決方法,3. 設備與設備之間的連接不正確產生的問題大致會發(fā)生在以下幾個方面： 阻抗不匹配。 通信接口或通信方式不對應。這種情況多半發(fā)生在控制主機與解碼器或控制鍵盤等有通信控制關系的設備之間，選用的控制主機與解碼器或控制