智能大廈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

1、智能大廈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案上海豪視技術(shù)有限公司2006年4月目 錄背景介紹3概述3設(shè)計要點4系統(tǒng)介紹41攝像機及附屬設(shè)備的選擇411攝像機的選擇412攝像機鏡頭的選擇513攝像機云臺的選擇514黑白、彩色攝像機的選擇515攝像機的安裝52信號的傳輸621圖像信號的傳輸622控制方式及控制信號的傳輸623傳輸線路的設(shè)計73圖像的處理與顯示731圖像的處理732圖像的記錄及重放733圖像的顯示74監(jiān)控室的設(shè)計85供電與接地86：聯(lián)系方式9一 背景介紹進入二十一世紀(jì)以來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、智能化樓宇的概念也逐步為成為人們選擇辦公場所和衡量居住環(huán)境的一個重要因素。人們生活在智能化樓宇中，

2、不僅可以快速的交換信息數(shù)據(jù)，可以開展電子商務(wù)，以取得更多的商機，還可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制燈光，調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)，同時，我們還可以利用這個智能化的網(wǎng)絡(luò)平臺，構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，保安人員可通過計算機隨時監(jiān)控大樓內(nèi)的現(xiàn)場環(huán)境。傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)與之不能相比的是，我們還可以通過無線網(wǎng)絡(luò)將家庭內(nèi)部的監(jiān)控圖像，通過網(wǎng)絡(luò)攝像機傳輸?shù)絀nternet上，使個人用戶通過授權(quán)也能監(jiān)控到家中的情況。二 概述閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范體系中的重要組成部分，是智能建筑中樓宇自動化系統(tǒng)的重要內(nèi)容，作為一種先進的、防范能力極強的綜合系統(tǒng)，近幾年，隨著智能化建筑的不斷普及，電視監(jiān)控系統(tǒng)在智能化建筑中也得到了廣泛應(yīng)用。通過該系統(tǒng)能

3、實時、形象、真實地反映被監(jiān)視對象的畫面，為安全防范和樓宇的現(xiàn)代化管理提供有效、可靠的手段。因此建設(shè)一套安全可靠、技術(shù)先進的電視監(jiān)控系統(tǒng)不僅關(guān)系到建設(shè)者投資的合理性，而且也關(guān)系到該系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用和升級發(fā)展，更重要的是為樓宇的安全和現(xiàn)代化管理提供可靠的保障。 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)由攝像、傳輸、控制與顯示4個主要部分組成見下頁圖示。該系統(tǒng)是雙向的傳輸系統(tǒng)，既要向接收端傳輸視頻信號，又要向攝像機傳送控制信號和電源。根據(jù)不同的規(guī)?？山M成單頭單尾系統(tǒng)、多頭單尾系統(tǒng)、多頭多尾系統(tǒng)。三 設(shè)計要點智能建筑中閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計要點是：根據(jù)建設(shè)者對系統(tǒng)功能的要求和投資，確定系統(tǒng)的技術(shù)和系統(tǒng)組成，包括系統(tǒng)是傳統(tǒng)的

4、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)還是多媒體閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)是黑白還是彩色系統(tǒng)及圖像分辨率等；根據(jù)系統(tǒng)組成，確定設(shè)備配置；根據(jù)建筑平面特點，確定攝像機和其他設(shè)備安裝位置；按照監(jiān)視目標(biāo)和周圍環(huán)境條件，選擇攝像機的品種和防護措施；按照攝像機分布和環(huán)境特征，確定傳輸線的敷設(shè)方式；最后還要考慮閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)與智能建筑“3AS”(建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng))的適應(yīng)性。四 系統(tǒng)介紹1攝像機及附屬設(shè)備的選擇11攝像機的選擇攝像機是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)最前端的設(shè)備，它的性能直接影響到整個系統(tǒng)的運行。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)按攝像器件劃分為電真空攝像器件(即攝像管)攝像機和固體攝像器件(CCD器件、MOS器件

5、)攝像機兩大類。目前，因固體攝像器件攝像機具有惰性小、靈敏度高、抗強光照射、幾何失真小、均勻性好、抗沖振、沒有微音效應(yīng)、小而輕、壽命長、圖像質(zhì)量好的特點，正朝著小型化、輕量化、廉價化方向發(fā)展，在智能建筑的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中得到大量應(yīng)用。而且黑白攝像機水平分辨率不得低于400線，彩色攝像機水平分辨率不得低于300線，同時考慮攝像機的供電電壓、照度、信噪比等技術(shù)指標(biāo)。12攝像機鏡頭的選擇鏡頭是安裝在攝像機前端的成像裝置，它分為定焦距和變焦距鏡頭。一般來說，當(dāng)監(jiān)視固定目標(biāo)時，可選用定焦距鏡頭；當(dāng)需要改變監(jiān)視目標(biāo)的觀察視角或視角范圍較大時，宜選用變焦距鏡頭和遙控云臺；當(dāng)視距小而視角大時，可選用廣角鏡頭

6、，如電梯轎箱內(nèi)的攝像機鏡頭就應(yīng)選用水平視場角大于70的廣角鏡頭。監(jiān)視目標(biāo)逆光攝像時，宜選用具有逆光補償?shù)臄z像機；監(jiān)視目標(biāo)亮度高低相差較大或晝夜使用的攝像機，應(yīng)選用自動光圈或電動光圈鏡頭；當(dāng)需要遙控時可選用具有光對焦、光圈開度、變焦距的遙控鏡頭；需要隱蔽安裝的攝像機，宜采用針孔鏡頭或棱鏡鏡頭。總之，攝像機鏡頭的選擇除考慮應(yīng)用場合、環(huán)境、價格和機械安裝等因素外，更重要的是需考慮鏡頭成像的規(guī)格與攝像機靶面規(guī)格相一致。13攝像機云臺的選擇云臺是承載攝像機進行水平和垂直方向轉(zhuǎn)動的裝置，根據(jù)被監(jiān)視目標(biāo)的觀察范圍，確定云臺水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動角度。在智能建筑中，一般云臺采用室內(nèi)型，不加防雨和防凍裝置。云臺的

7、使用電壓有交流電壓和直流電壓，結(jié)合控制器的類型和系統(tǒng)中其它設(shè)備統(tǒng)一考慮。交流型云臺適用于定速操作，直流型適用于變速操作，它速度快，特別適用于帶預(yù)置的系統(tǒng)；云臺的控制方式大多采用有線遙控方式，分為“N+1”線和總線兩種控制形式，在智能建筑中，一般采用“N+1”線控制形式。14黑白、彩色攝像機的選擇彩色攝像機比黑白攝像機價格高、維修費用高，因此如果被觀察目標(biāo)本身沒有明顯的色彩標(biāo)志和差異時，最好用黑白攝像機。15攝像機的安裝攝像機一般安裝在監(jiān)視目標(biāo)附近且不易損壞的地方，目的是不影響現(xiàn)場設(shè)備運行和正常的活動，智能建筑中，攝像機一般安裝在主要出入口或重要場所，安裝高度以255m為宜；電梯轎箱內(nèi)安裝在其頂

8、部，與電梯操作器成對角，且攝像機的光軸與電梯的兩壁及天花板構(gòu)成45角；攝像機的鏡頭要避免逆光和強光直射。2信號的傳輸在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中，主要分為圖像信號和控制信號。圖像信號是由攝像機流向監(jiān)控中心，控制信號由控制中心流向攝像機，對攝像機的鏡頭和光圈、云臺等進行控制。21圖像信號的傳輸圖像信號分為視頻基帶信號和射頻信號，其傳輸線有同軸電纜(不平衡電纜)、平衡對稱電纜(電話電纜)光纜。平衡對稱電纜和光纜一般用于長距離傳輸，對于智能建筑一般采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號的傳輸方式。當(dāng)采用75-5同軸電纜，一般傳輸距離為300m時，應(yīng)考慮使用電纜補償器；如采用75-9同軸電纜時，攝像機和監(jiān)視器間的距離在

9、500m以內(nèi)可不加電纜補償器。對于圖像信號遠傳時，通常采用光纜或其他傳輸線利用射頻形式傳輸。22控制方式及控制信號的傳輸電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有對電動云臺、電動變焦鏡頭、防護罩和電源的控制功能。控制中心與受控中心間的距離及受控設(shè)備的多少決定電視監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式。(1)當(dāng)攝像機數(shù)量少，控制距離不超過500m時，此時宜采用直接控制方式，并用多芯電纜傳輸控制信號。這種方式控制線的數(shù)量多，施工量大；(2)當(dāng)攝像機數(shù)量少，控制項目較少，控制距離在1000m以內(nèi)時，可采用間接控制方式。這種方式控制線數(shù)量也較多；(3)由于PC機技術(shù)的極大進步，現(xiàn)已將數(shù)字技術(shù)廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的模擬電視監(jiān)控領(lǐng)域，這就是數(shù)據(jù)編碼微機控

10、制方式。這種方式采用串行碼傳輸控制信號，只需兩根系統(tǒng)控制線，不僅適用于大中型系統(tǒng)的控制及長距離傳輸，還可以用軟件將監(jiān)控與報警系統(tǒng)兼容起來；(4)當(dāng)控制距離在300500m時，來自攝像機的視頻信號及來自控制器端的控制信號可共用一條同軸電纜，這就是同軸視控方式。這種方式雖能節(jié)省控制線，但目前此類設(shè)備較昂貴，設(shè)計時要綜合考慮。23傳輸線路的設(shè)計智能建筑中閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)圖像信號的傳輸一般是基帶視頻采用同軸電纜傳輸，控制信號也是基帶形式，因此傳輸線路的設(shè)計應(yīng)滿足路由短捷、安全可靠、施工維護方便的條件。盡量避開惡劣或磁場強的環(huán)境或易使管線損傷的地段，與其他管線不要交叉。在線路敷設(shè)方式上，對于擴建、改建工

11、程可采用明敷設(shè)，可采用鋼管或PVC管或線槽保護電纜；對于要求管線隱蔽或新建工程可用暗管敷設(shè)，暗敷設(shè)一般采用鋼管或PVC管保護；一般情況下管的利用率為25-30，線槽利用率最大為40，同時對鋼管或金屬線槽還要可靠接地。3圖像的處理與顯示閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備為主控臺，它不僅要完成對圖像信號的處理與顯示，而且還要對有關(guān)設(shè)備實施控制。它是多種設(shè)備的組合，根據(jù)系統(tǒng)功能要求來決定，主要有視頻切換器、控制鍵盤、錄像機、電源等設(shè)備。目前，隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用，多媒體計算機作為控制臺的主控設(shè)備也很常見。31圖像的處理閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)對所傳輸?shù)膱D像信息具有切換、記錄、重放、加工和復(fù)制等功能。視頻切換器能手動

12、和自動編程，它將所有視頻信號在指定的監(jiān)視器上進行固定或時序顯示，也可以進行圖像混合、畫面分割、字幕疊加等處理。在用于安防的閉路電視監(jiān)控電視系統(tǒng)中，視頻切換器應(yīng)具有與報警控制器聯(lián)網(wǎng)的接口，當(dāng)報警發(fā)生時切換出相應(yīng)部位的攝像機圖像，并能進行記錄和重放，以便分析處理所發(fā)生的事故。32圖像的記錄及重放閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)采用錄像機實現(xiàn)記錄和重放功能，這種錄像機的特點是應(yīng)能長時間錄像(目前普遍使用24h錄像)，因為這種方式可以快速重放所記錄的畫面，而且具有遙控功能，系統(tǒng)可以對錄像機遠距離操作，或利用系統(tǒng)中的控制信號自動操作錄像機。目前在一些智能大樓中多采用多媒體計算機進行數(shù)字錄像。33圖像的顯示監(jiān)視器是閉路監(jiān)

13、控電視系統(tǒng)的終端顯示設(shè)備。監(jiān)視器的選擇應(yīng)根據(jù)整套系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)及使用目的來選擇。選擇彩色監(jiān)視器或黑白監(jiān)視器時應(yīng)與系統(tǒng)的攝像機一致，屏幕的大小應(yīng)根據(jù)控制中心的面積和監(jiān)視人數(shù)進行選擇。監(jiān)視器的清晰度應(yīng)相當(dāng)于或高于攝像機的清晰度，以充分發(fā)揮攝像機的性能。監(jiān)視器的數(shù)量根據(jù)實際工程需要，應(yīng)與攝像機數(shù)量成適當(dāng)比例。筆者認為重點部位監(jiān)視器與攝像機的比例一般不小于1：3，非重點部位不小于1：8。4監(jiān)控室的設(shè)計監(jiān)控室不僅是閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)設(shè)備聚集的場所，更重要的是閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)甚至是整個智能大樓安防系統(tǒng)的監(jiān)視和控制中心，所以監(jiān)控室設(shè)計的好壞直接影響整個系統(tǒng)的使用。在設(shè)計監(jiān)控室時應(yīng)滿足以下要求：(1)監(jiān)控室

14、應(yīng)盡量靠近監(jiān)控目標(biāo)，設(shè)置在環(huán)境噪聲小和電磁干擾小的場所；(2)監(jiān)控室地面應(yīng)光滑平整，不起塵，盡量采用架空活動地板，方便布線；(3)監(jiān)控室內(nèi)溫度宜為16-30，濕度為3070，使用面積根據(jù)設(shè)備容量確定在1250m2；(4)室內(nèi)設(shè)備的排列便于維護和操作，滿足電纜進線和電纜彎曲半徑的要求，并符合安全消防的要求；(5)室內(nèi)設(shè)備布局盡量避免陽光直射；(6)應(yīng)配專用的電源和接地設(shè)施。5供電與接地電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)由可靠的交流回路單獨供電，攝像機由控制中心集中供電，以防止突然斷電影響整個系統(tǒng)，也為今后的工程維修及管理創(chuàng)造條件。系統(tǒng)接地宜采用一點接地方式，采用專用接地方式時，接地電阻不大于4，當(dāng)系統(tǒng)采用聯(lián)合接地時，接地電阻不大于1?？傊?，在現(xiàn)代智能建筑中，完善的安全防范設(shè)施，是為人們提供舒適、便利及安全保障的可靠基礎(chǔ)。安全防范系統(tǒng)除閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)外還包括防盜報警系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)和車庫管理系統(tǒng)等。隨著技術(shù)的發(fā)展，安全防范系統(tǒng)正在向系統(tǒng)集成的計算機綜合管理模式發(fā)展。因此，在設(shè)計閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)時要綜合考慮安全防范各子系統(tǒng)間的關(guān)系，從建筑物的使用性質(zhì)及功能，行業(yè)要求及將來的發(fā)展情況考慮，進行統(tǒng)一規(guī)劃，選擇設(shè)備