視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備及其組成

1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備及其組成1視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理 近十幾年來，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)有了長足的發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已成為一種發(fā)展趨勢。視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用攝像機(jī)的CCD，將被攝物體的反射光線傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD 芯片上，CCD 根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號，經(jīng)過濾波、放大處理，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號，然后將這個視頻信號通過線纜輸出給電視機(jī)顯示出來，就構(gòu)成了一個視頻監(jiān)控系統(tǒng)。CCD電荷耦合元件圖像傳感器，它能夠根據(jù)照射在其面上的光線產(chǎn)生相應(yīng)的電荷信號，在通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)

2、換成“0”或“1”的數(shù)字信號，這種數(shù)字信號經(jīng)過壓縮和程序排列后，可由光信號轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識別的電子圖像信號。（TTL工藝下的CCD成像質(zhì)量要優(yōu)于CMOS工藝下的CCD）全模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)主要由攝像機(jī)、視頻矩陣、監(jiān)視器、模擬錄像機(jī)等組成，設(shè)備之間通過視頻線、控制線纜等電纜連接在一起。由于系統(tǒng)為純模擬方式傳輸，采用視頻電纜(少數(shù)采用光纖)的傳輸距離不能太遠(yuǎn)，所以系統(tǒng)主要應(yīng)用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控，如大樓監(jiān)控等，監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看。2視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸方式.2.1銅線接入金屬導(dǎo)體被用來傳輸電信號，通常由銅線制成，常見的有各類雙絞線和同軸電纜同軸電纜同軸電纜含有線規(guī)較粗的單層實(shí)心導(dǎo)體。導(dǎo)體一

3、般由銅或覆以銅的鋁制成。中間的導(dǎo)體外面覆以一層絕緣材料，這有助于把中間的導(dǎo)體和外面的金屬箔屏蔽層隔開來，這種絕緣材料有助于把傳輸數(shù)據(jù)的導(dǎo)體與屏蔽層隔離開來。外面通常會包一層金屬網(wǎng)、再包一層電纜護(hù)皮加以保護(hù)。中間粗粗的導(dǎo)體可支持高頻信號,相比雙絞線同軸電纜成本高安裝也較困難。因此同軸電纜一般用于模擬視頻傳輸線。目前，常用的同軸電纜有兩類：50和75的同軸電纜。75同軸電纜常用于有線電視網(wǎng)，故稱為CATV電纜，傳輸帶寬可達(dá)1GHz，目前常用CATV電纜的傳輸帶寬為750MHz。50同軸電纜主要用于基帶信號傳輸，傳輸帶寬為12OMHz，總線型以太網(wǎng)就是使用50同軸電纜，在以太網(wǎng)中，50細(xì)同軸電纜的最

4、大傳輸距離為185米，粗同軸電纜可達(dá)1000米。視頻同軸電纜英文簡稱SYV,常有的有75-7，75-5，75-3，75-1等型號，特性阻抗都是75歐姆，以適應(yīng)不同的傳輸距離。2.2光纖接入1966-華裔科學(xué)家“光纖之父”高錕 預(yù)言光纖將用于通信。憑借在光纖領(lǐng)域的卓著研究而獲得2009年度諾貝爾物理學(xué)獎。多模光纖 多模光纖(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯較粗(50或62.5m)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴(yán)重。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。 單模光纖 單模光纖(Single Mode Fiber)：

5、中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10m)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，穩(wěn)定性要好。單模光纜傳輸距離要長一些，理論能達(dá)到120公里（主要還是看設(shè)備，目前的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備大多數(shù)只做到120公里以下），而多模光纜的傳輸距離只有2公里。3視頻監(jiān)控中的主要設(shè)備與器材介紹.3.1光端機(jī)光端機(jī)的工作原理光端機(jī)是用來將光信號和電信號互相轉(zhuǎn)換的一種設(shè)備,它對所傳信號不會進(jìn)行任何壓縮. 它的作用主要就是實(shí)現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換。光端機(jī)的典型物理接口如下：BNC接口BNC接口是指同軸電纜接口，BNC接口用于75歐同軸電纜連接用，提供收（RX）、發(fā)（TX）兩個通道，它用于非平衡信號的連接。光纖

6、接口光纖接口是用來連接光纖線纜的物理接口。通常有SC、ST、FC等幾種類型，它們由日本NTT公司開發(fā)。FC是Ferrule Connector的縮寫，其外部加強(qiáng)方式是采用金屬套，緊固方式為螺絲扣。ST接口通常用于10Base-F，SC接口通常用于100Base-FX。 RS-485通信接口RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號A,B兩路輸出，經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號。由于傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，所以又極強(qiáng)的抗共模干擾的能力，總線收發(fā)器靈敏度很高，可以檢測到低至200mV電壓。故傳輸信號在千米之外都是

7、可以恢復(fù)。RS-485最大的通信距離約為1219M，最大傳輸速率為10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，可以達(dá)到最大的通信距離。3.2光纜終端盒光纜終端盒主要用于光纜終端的固定，光纜與尾纖的熔接及余纖的收容和保護(hù)。終端盒是光纜的端頭接入的地方，然后通過光跳線接入光交換機(jī)。因此，終端盒通常是安裝在機(jī)架上的，可以容納光纜端頭的數(shù)量比較多。終端盒就是將光纜跟尾纖連接起來起保護(hù)作用的。3.3云臺云臺是承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個方向轉(zhuǎn)動的裝置，內(nèi)置兩個交流電機(jī)，負(fù)責(zé)水平和垂直的運(yùn)動；水平轉(zhuǎn)動的角度一般為350 度，垂直轉(zhuǎn)動的角度一般為75 度，而且，水平和垂直轉(zhuǎn)動的角度

8、可以通過調(diào)節(jié)限位開關(guān)進(jìn)行調(diào)整。3.4云臺解碼器云臺解碼器，是為帶有云臺、變焦鏡頭等可控設(shè)備提供驅(qū)動電源并與控制設(shè)備如矩陣進(jìn)行通訊的前端設(shè)備。通常，解碼器可以控制云臺的上、下、左、右旋轉(zhuǎn)，變焦鏡頭的變焦、聚焦、光圈以及對防護(hù)罩雨刷器、攝像機(jī)電源、燈光等設(shè)備的控制，還可以提供若干個輔助功能開關(guān)，以滿足不同能夠用戶的實(shí)際需要。3.5視頻矩陣將視頻圖像從任意一個輸入通道切換到任意一個輸出通道顯示。一般來講,一個M×N矩陣：表示它可以同時支持M路圖像輸入和N路圖像輸出。這里需要強(qiáng)調(diào)的是必須要做到任意，即任意的一個輸入和任意的一個輸出。3.6硬盤錄像機(jī)硬盤錄像機(jī)（DigitalVideoReco

9、rder，1DVR），即數(shù)字視頻錄像機(jī)，相對于傳統(tǒng)的模擬視頻錄像機(jī)，采用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機(jī)，也被稱為DVR。它是一套進(jìn)行圖像存儲處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有對圖像/語音進(jìn)行長時間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的功能，DVR集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報(bào)警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能于一身，用一臺設(shè)備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設(shè)備的功能，而且在價格上也逐漸占有優(yōu)勢。DVR采用的是數(shù)字記錄技術(shù)，在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、以及網(wǎng)絡(luò)傳遞、遠(yuǎn)程控制等方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于模擬監(jiān)控設(shè)備，DVR代表了電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，是目前市面上電視監(jiān)控系統(tǒng)的首選產(chǎn)品。3.7監(jiān)控?cái)z像機(jī)組成：外殼、鏡頭、C

10、CD感光元件、基本電路板（含Q9頭）、電源模塊（一般是220V轉(zhuǎn)12V的變壓器） 鏡頭也就是實(shí)現(xiàn)光圈開關(guān)、變動焦距功能的器件。CCD感光元件是攝象機(jī)中重要的組成部分，它的好壞直接影響到攝象機(jī)的質(zhì)量，感光元件在效果中的體現(xiàn)為視頻畫面的清晰度，也就是常說的420線、480線、520線等參數(shù)。還有CCD按規(guī)格分，常見的有1/3、1/4規(guī)格，當(dāng)然還有1/2、2/3、1的規(guī)格，由于在成本上考慮，大部分生產(chǎn)商會考慮便宜的1/4、1/3規(guī)格的CCD?；倦娐钒寰拖喈?dāng)于電腦的主板，也稱為“系統(tǒng)總線”所有的器件都要通過它來實(shí)現(xiàn)自己的功能。電源模塊其實(shí)就是變壓器，為電路板和與電路板相連接的器件提供穩(wěn)定持續(xù)的電力供

11、應(yīng)。（220V轉(zhuǎn)12V）下面針對幾種監(jiān)控?cái)z象機(jī)加以詳細(xì)解釋：1：普通槍機(jī)：這種攝象機(jī)是最普遍的監(jiān)控?cái)z象機(jī)，也就是說它是按照監(jiān)控?cái)z象機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)來制作的。這里要強(qiáng)調(diào)的是鏡頭的區(qū)別。在槍機(jī)上可以安裝普通、長距離和廣角鏡頭。按鏡頭的標(biāo)準(zhǔn)來說以6.0mm鏡頭為分界線，比其小的一般為廣角鏡頭，角度一般大于30度。比其大的一般為長距離鏡頭，距離一般要大于30米。2：半球攝象機(jī)：這種攝象機(jī)除了外殼和普通槍機(jī)不同以外，其他的標(biāo)準(zhǔn)都差不多。3：紅外攝象機(jī)：這種攝象機(jī)就是在普通攝象機(jī)的基礎(chǔ)上配和紅外燈來增強(qiáng)夜視效果的攝象機(jī)。這里要強(qiáng)調(diào)的是CCD感光元件和鏡頭。有的普通攝象機(jī)的CCD就有感紅外功能，對于這種攝象機(jī)來說，直接加裝紅外燈就可以了。有的攝象機(jī)本身不含感紅外功能，這就需要對鏡頭加以要求，必須是可以感紅外的鏡頭加紅外燈才能滿足要求。還有，紅外燈的有效距離和角度可