监控系统在日常生活中的应用教学内容.docx

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监控系统在日常生活中的应用教学内容

昆明理工大学津桥学院计电系

监控系统在日常安防中的应用

专业电子信息

班级092

学号xxxxxxxxx

学生姓名xxx

指导老师赵昌赣

2012年5月10日

一．监控设备概述3

二．安防监控系统的组成4

三．门禁系统和监控的稳定发展5

四．高清视频监控8

五．家居智能监控9

一．监控设备概述

随着安防技术的不断发展，平安城市建设目前在技术应用上也不断创新，在陆总看来，未来，平安城市建设会向着高清化、智能化、标准化的方向发展。

      全国各地的社会治安，大多停留在系统的基础建设上，而目前城市监控报警管理平台面向用户主要是公安部，了解、熟悉公安业务的实践需求，使系统真正服务于公安业务就显得相当重要。

上海三盾智能系统有限公司总经理沈伟斌表示，城市监控报警管理平台不仅是一个管理平台、传输平台，更为关键的是构建一个应用平台，与公安业务的实践需求结合起来，实现公安治安管理的终极目的（如快速反应、精确打击、全面控制），这样的平台才是最受公安部欢迎。

　  视频监控是安保行业中最重要的一环，每当我们抬头看见大街小巷或是楼宇里装设的视频监控用的摄像机时，似乎不时提醒我们“这里装置了安保系统”。

一个监控用的高清摄像机必须具备什么样的条件，才能提供有效的信息？

由于已安装的监控用摄像机数量快速增长，总录像时数以级数的方式增加，仅用人眼来管理已不堪负荷。

不仅成效差而且许多重要的录像内容常被人眼忽略了，因此智能化是视频监控现代化的唯一解决途径。

只有透过智能化的自动视频筛选、计算机面部识别、以及计算机目标物撷取与对比，才能有效发挥视频监控的效果。

为达到这个目的，用于视频监控的高清监控摄像机，必须具备高分辨率、清晰的视频画面、以及高视频信号压缩比的性能，才能符合智能化监控系统的基本需求。

    由于高清摄像机的视频信息量大幅增加，超过传统模拟视频传输线的承载能力，也超过一般视频存储系统的总储存量，因此数字化与高视频压缩比成为用于监控系统高清摄像机必须具备的功能。

唯有数字化才能将视频讯号由廉价而且普及的网络，来传送数字化后的视频信息。

唯有藉由高压缩比的视频编码，才能将大量的视频信息压缩到可以轻易处理的范围，方便在有限的网络频宽中顺利传输，同时也可以减省视频信息存储及处理时所需要的存储空间，方便智能化的运算程序有效处理这些视频信息。

既然监控用的高清摄像机在智能化的安保系统中扮演着举足轻重的角色，它包含了那些关键技术？

这些关键技术在中国发展又是如何呢？

      目前安防行业存在着两个主流标准，即ONVIF和PSIA，虽然这只是企业自发组织的行业标准，但在行业没有发展到一定阶段、行业没有走向成熟、龙头企业没有成形之前，这样的标准让人看到了视频产品和系统标准化的希望。

二．安防监控系统的组成

安防监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业，就目前发展看，应用普及越来越广，科技含量越来越高。

几乎所有高新科技都可促进其发展，尤其是信息时代的来临，更为该专业发展提供契机。

但就监控业界而言，系统组成一直没得到明确的划分，这使工程商和用户之间谈到安防监控系统时沟通很不方便。

　　对于安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们将整个安防监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。

当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。

（1）表现层       

表现层是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。

如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。

（2）控制层       

控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。

通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。

模拟控制是早期的控制方式，其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部安防监控系统，这种控制方式成本较低，故障率较小。

但对于中大型安防监控系统而言，这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了，这时我们更为明智的选择应该是数字控制。

数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心，它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作，将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。

它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能。

但数字控制也不是那么十全十美，控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。

（3）处理层

    处理层或许该称为音视频处理层，它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理，有机的将表现层与控制层加以连接。

音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。

（4）传输层   

传输层相当于安防监控系统的血脉。

在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。

值得一提的是，新出现的传输层介质——网线/光纤。

大多数人在数字安防监控上存在一个误区，他们认为控制层使用的数字控制的安防监控系统就是数字安防监控系统了，其实不然。

纯数字安防监控系统的传输介质一定是网线或光纤。

信号从采集层出来时，就已经调制成数字信号了，数字信号在目前已趋成熟的网络上跑，理论上是无衰减的，这就保证远程监控图像的无损失显示，这是模拟传输无法比拟的。

当然，高性能的回报也需要高成本的投入，这是纯数字安防监控系统无法普及最重要的原因之一。

（5）执行层

执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑诚、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备。

比如：

云台、镜头、解码器、球等等。

（6）支撑层

顾名思义，支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备。

它包括支架、防护罩等等辅助设备。

（7）采集层

采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方。

它包括镜头、摄像机、报警传感器等等。

三．门禁系统和监控的稳定发展

门禁系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分，门禁系统的控制替代了被动监视的方式，通过对主要通道的控制大大地防止了罪犯从正常通道的侵入，并且可以在案件发生时通过对通道门的控制限制罪犯的活动范围制止犯罪或减少损失。

　　感应式门禁系统相对于以往传统的接触式门禁系统（如IC卡，磁卡，条码卡，TM卡等门禁系统），具有更多的优点。

通过门禁系统，可以实现对人员权限的明确限定，无论是内部人员或外部人员，都可以通过对权限的设置清楚地界定可以自由出入的范围，并对人员的进出情况进行纪录，以备查询，极大的解放了人员管理的压力，并可达到在提高安全度的情况下节约人力的效果。

同时，可以结合防盗报警、考勤、巡更等功能，更可以通过联动来实现对其他设备的控制，如消防联动、灯光和空调控制等。

　　目前，市场上提供的门禁产品大体包括以下几类：

　　以独立控制器为主体的独立型简单门禁系统

    以独立控制器为主体的独立型简单门禁系统　　

    以考勤机输入开锁信号为主体的联网型考勤/门禁系统　

　以专业门禁控制器、独立读卡器为主体的联网型专业门禁系统

以考勤机输入开锁信号为主体的联网型考勤/门禁系统。

       门禁系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分，在一些发达国家中，门禁系统的控制替代了被动监视的方式，通过对主要通道的控制大大地防止了罪犯从正常通道的侵入，并且可以在案件发生时通过对通道门的控制限制罪犯的活动范围制止犯罪或减少损失。

　　感应式门禁系统相对于以往传统的接触式门禁系统（如IC卡，磁卡，条码卡，TM卡等门禁系统），具有更多的优点。

通过门禁系统，可以实现对人员权限的明确限定，无论是内部人员或外部人员，都可以通过对权限的设置清楚地界定可以自由出入的范围，并对人员的进出情况进行纪录，以备查询，极大的解放了人员管理的压力，并可达到在提高安全度的情况下节约人力的效果。

同时，可以结合防盗报警、考勤、巡更等功能，更可以通过联动来实现对其他设备的控制，如消防联动、灯光和空调控制等。

    随着红外摄像机市场需求的加大，红外摄像机的技术也在不断的进步。

例如主动红外技术由早期的有效率仅为5%，发展到现在有效率25-30%的LEDArray技术，满足了近距到中远距离的红外夜视技术突破，而采用新的激光夜视技术是实现远距离的夜视监控的途径之一。

激光夜视技术就是通过调节照明系统的聚焦状态，将目标的全部或关键部部位照亮，满足成像系统的探测要求，实现对目标物的成像。

通过远距离通讯，控制运动旋转系统和成像系统及激光发射装置，实现对全监视范围内的静止或运动目标的监视和跟踪。

与LED相比，激光具有亮度高、相干性好、单色性好、方向性好、寿命很长和CCD对其波长的感应程度强的特性决定了激光可以照射更远的距离，而且光强度也比常规光源要强的多。

　　此外，与另一种夜视技术——微光技术进行融合，也是未来的发展方向之一。

微光夜视仪图像清晰、体积小、重量轻、价格低、使用和维修方便、不易被电子侦察和干扰，所以应用范围广。

微光夜视仪的响应速度快，利用光电阴极像管可实现高速摄影。

一般微光成像面为连续靶面，期间的分辨率很高，目前最高达到90lp／ⅡHn。

相当于l600以上的电视行。

微光夜视频谱响应向短波范围扩展的潜力大，包括高能离子、x射线、紫外线、蓝绿光景物的探测成像基本上都是基于外光电转换、增强、处理、显示等微光成像技术原理口。

微光图像的对比度差，灰度级有限，瞬间动态范围差，高增益时有闪烁，只敏感于目标场景的反射，与目标场景的热对比无关。

而红外图像的对比度差，动态范围大，但其只敏感于目标场景的辐射，而对场景的亮度变化不敏感。

二者均存在不足之处。

随着微光与红外成像技术的发展，综合和发掘微光与红外图像的特征信息，使其融合成更全面的图像已发展成为一种有效的技术手段。

夜视图像融合能增强场景理解、突出目标，有利于在隐藏、伪装和迷惑的军用背景下更快更精确地探测目标。

将融合图像显示成适合人眼观察的自然形式，可明显改善人眼的识别性能，减小操作者的疲劳感。

在微光与红外技术各自不断进展的时期，考虑到二者的互补性，在不增加现有技术难度的基础上，如何将微光图像与红外图像融合以获取更好的观察效果，成为当前夜视技术发展的热点研究之一。

  一直以来，对讲产品在房产商心目中的地位都很重要，而且几乎每家每户都会安装。

原本，智能家居是家庭内部的总线系统，与对讲系统没有任何关联，但当对讲系统逐渐集成了报警、门禁、信息管理等功能，与管理处发生联系之后，对讲系统就开始与智能家居融合起来。

随着可视对讲系统逐渐向数字化及IP联网方式发展，国内不少对讲厂商已经推出了集成多种功能的对讲产品，诸如家庭内部的防盗报警、家电/家居控制、烟感/气感等，以及便于物业管理和服务的门禁、三表抄送、巡更、信息发布等增值功能。

对于这种集成了更多功能的对讲产品，目前市场上称呼不一，有人称为智能家居或家庭智能终端，大意指集成更多功能的对讲系统，例如：

集成家电控制、照明/温度/窗帘控制、门禁控制等。

类似这种形态的对讲产品，目前不仅是各主流厂商销售额的重要贡献力，也成为房产商关心的卖点。

以本次调查统计来看，虽然智能终端在用户采购量中所占的比重小，但是因其价格高，所占的市场分额已经达到了千万。

四．高清视频监控

 由于高清视频监控系统不是单纯取决于高清摄像机单独存在的，其伴随的整个视频监控系统都要得到高清的标准才能实现真正的高清。

如：

模拟摄像机实现了高清后，传输设备如非压缩的数字光端机也要配合高清摄像机的线数进行重新的设计，作为近距离传输的同轴线缆也必须支持高清传输的标准；那么