闭路电视监控系统.docx

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闭路电视监控系统

闭路电视监控系统

（公园）

设

计

方

案

公司名称：

xxx

地址：

xxx

联系：

xxx :

xxx

二零零五年

第一部分：

技术建议书内容

1.概述

公园是一个集旅行、休闲、娱乐的公众活动场所，公园是进行国际、国内经贸活动和文化交流的重要场所，是都市重要旅行景点，也是推动都市建设，促进旅行休闲产业进展，美化亮化自然环境的重大项目，是都市作为国际性现代化旅行都市的标志性景区。

随着各都市经济与都市建设的进一步进展，为了改革开放和经济进展制造良好的社会环境，公园的治安治理面临新的挑战。

公园的治安治理是社会治安治理的一个重要组成部分，与经济建设有着紧密的关系，综观当前国际国内的新形势，对公园的治安治理工作专门是预防犯罪和确保良好的治安环境提出新的课题，要治理手段更科学、更高效，为了适应新形势的需要，对提高都市品味为招商引资提供一流治安环境都市治理监控系统显得具有十分重要意义。

都市治安治理监控系统是公安系统对要紧路口、商贸社区重点部位及治安复杂场所实施动态监视的"千里眼"，它能为指挥人员提供路口、重点部位与公众场所治安的直观信息与实时的动态情形以及交通情形，它能与公安"110"报警、区域联网报警、有线、无线通信、信息处理、交通指挥等系统有机结合，将在爱护社会安定、打击犯罪等方面发挥重要的作用。

在公园主体景点部位中心岛景观；灯塔、水上广场，入口集散区、会展中心、酒吧街、水景游戏区、游玩区、高尔夫练习场，治理服务中心，公园路灯夜景，公园停车场出入口、售票处、大门检票处等都设有彩色摄像机进行24小时监控。

为了进一步满足社会经济进展与人们文明生活的高标准要求，制造一个安全、舒服、温馨、高效的旅行与生活环境，并依照各种不同公园的需要，从项目的具体实际动身，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。

本方案依照项目提供的相关文件，并依照项目的实际需求，参照有关国际标准和国家标准，并结合我公司从事过的多个项目所积存的体会，编制出这套技术方案。

若对本方案的内容或其它方面有不详尽之处，我们随时欢迎您们的宝贵意见。

2.设计原则

本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳固、节约成本的原则。

并综合考虑施工、爱护及操作因素，并将为今后的进展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。

本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

其具有以下原则：

1、先进性与适用性

系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易把握，适合********和本项目的特点。

该系统集国际上众多先进技术于一身，表达了当前运算机操纵技术与运算机网络技术的最新进展水平，适应时代进展的要求。

同时系统是面向各种治理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒服、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。

2、经济性与有用性

  充分考虑用户实际需要和信息技术进展趋势，依照用户现场环境，设计选用功能和适合现场情形、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济有用。

3、可靠性与安全性

系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速复原的功能，同时系统具有一整套完成的系统治理策略，能够保证系统的运行安全。

4、开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的进展趋势，能够消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程操纵。

5、可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的进展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。

并依照今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的进展要求。

6、追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

7、保留足够的扩展容量

该项目设备的操纵容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的操纵点；系统中还保留与其他运算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑以后科学的进展和新技术的应用。

8、提高监管力度与综合治理水平

本项目系统设备操纵需要高效率、准确及可靠。

本系统通过中央操纵系统对各子系统运行情形进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情形。

闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行爱护人员；另外，系统的综合统筹治理可使设备按最优组合运行，在最佳情形下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备修理费用，从而提高监管力度与综合治理水平。

3.设计规范和依据

1、《智能建筑设计标准》（GB／T50314—2000）

2、《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998）

3、《都市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS/119-2000）

4、《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）

5、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

6、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB/50198-94）

7、《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）

8、《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

9、《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）

10、《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115）

11、《安全检查防范系统通作图形符号》（GA/74-94）

12、《消防联动操纵设备通用技术条件》（GB16806—1997）

13、《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98）

4.系统功能和特点

 本着系统既要先进、有用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。

闭路电视监控对现场设备进行集中监视、操纵和治理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能治理的作用，制造安全、健康、舒服宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少爱护人员。

依照本项目的环境需要,并接合功能需求建立本项目闭路电视监控。

1、系统具有以下功能：

CCTV要紧任务是对建筑物内重要部位的事态、人流等动态状况进行宏观监视、操纵，以便对各种专门情形进行实时取证、复核，达到及时处理目的。

1）实现各种遥控信号

²       云台操纵：

上、下、左、右

²       镜头操纵：

变焦、集合、光圈

²       录像操纵：

定点录像、时序录像

²       防护罩操纵：

雨刷、除霜、风扇、加热

2）对视频信号进行时序、定点切换、编程。

3）观看和记录图像，应有字符区分并作时刻（年、月、日）的显示。

4）接收电梯层楼叠加信号。

5）实现同步切换：

电源同步或外同步。

6）接收安全防范系统中各子系统信号，依照需要实现操纵联动或系统集成。

7）内外通信联系。

8）安保监视电视系统与安全报警系统联动时，应能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及报警时刻。

9）电源操纵

摄像机应由安保操纵室引专线统一供电，并由安保操纵室操作通、断。

对离安保操纵室较远的摄像机统一供电确有困难时也可就近解决，假如系统采纳电源同步方式的，则必须与安保操纵室为同相的可靠电源。

2、系统具有以下特点：

1）MJPEG算法压缩技术

MJPEG是指MotionJPEG，即动态JPEG，按照25帧/秒速度使用JPEG算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。

是由JPEG专家组制订的，其图像格式是对每一帧进行压缩，通常可达到6：

1的压缩率，但那个比率相对来说仍旧不足。

就像每一帧差不多上独立的图像一样。

MJPEG图像流的单元确实是一帧一帧的JPEG画片。

因为每帧都可任意存取，因此MJPEG常被用于视频编辑系统。

动态JPEG能产生高质量、全屏、全运动的视频，然而，它需要依靠附加的硬件。

而且，由于MJPEG不是一个标准化的格式，各厂家都有自己版本的MJPEG，双方的文件无法互相识别。

MJPEG的优点是画质还比较清晰，缺点是压缩率低，占用带宽专门大。

一样单路占用带宽2M左右。

2）H.264压缩技术

H.264视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。

H.264采纳运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。

埃帧内用改进的DCT变换并量化，在帧间采纳1/2象素运动矢量推测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（VLC）地量化数据进行熵编码，得到最终的编码系数。

H.264标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一样在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。

缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。

3）MPEG-1（VCD标准）压缩技术

制定于1992年，为工业级标准而设计，可适用于不同带宽的设备，如CD-ROM,Video-CD、CD-i。

它用于传输1.5Mbps数据传输率的数字储备媒体运动图像及其伴音的编码，通过MPEG-1标准压缩后，视频数据压缩率为1/100～1/200，影视图像的分辩率为360×240×30（NTSC制）或360×288×25（PAL制），它的质量要比家用录像系统（VHS-VideoHomeSystem）的质量略高。

音频压缩率为1/6.5，声音接近于CD-DA的质量。

MPEG-1承诺超过70分钟的高质量的视频和音频储备在一张CD-ROM盘上。

VCD采纳的确实是MPEG-1的标准，该标准是一个面向家庭电视质量级的视频、音频压缩标准。

MPEG-1的编码速率最高可达4-5Mbits/sec，但随着速率的提高，其解码后的图象质量有所降低。

MPEG-1也被用于数字网络上的视频传输，如非对称数字用户线路（ADSL），视频点播（VOD），以及教育网络等。

同时，MPEG-1也可被用做记录媒体或是在INTERNET上传输音频。

MPEG1标准占用的网络带宽在1.5M左右。

4）MPEG-2（DVD标准）压缩技术

制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率，要紧针对高清晰度电视（HDTV）的需要，传输速率在3-10Mbits/sec间，与MPEG-1兼容，适用于1.5～60Mbps甚至更高的编码范畴。

分辩率为720×480×30（NTSC制）或720×576×25（PAL制）。

影视图像的质量是广播级的质量,声音也是接近于CD-DA的质量。

MPEG-2是家用视频制式（VHS）录像带分辩率的两倍。

MPEG-2的音频编码可提供左右中及两个围绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道（DVD可有8种语言配音的缘故）。

由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据，如VCD。

除了做为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为广播，有线电视网，电缆网络以及多级多点的直播（DirectBroadcastSatellite）提供广播级的数字视频。

MPEG-2的另一特点是，其可提供一个较广的范畴改变压缩比，以适应不同画面质量，储备容量，以及带宽的要求。

关于最终用户来说，由于现存电视机辨论率限制，MPEG-2所带来的高清晰度画面质量（如DVD画面）在电视上成效并不明显，到是其音频特性（如加重低音，多伴音声道等）更引人注目。

MPEG-2的画质质量最好，但同时占用带宽也专门大，在4M~15M之间，不太适于远程传输。

5）MPEG-4压缩技术

假如说，MPEG-1“文件小，但质量差”；而MPEG-2则“质量好，但更占空间”的话，那么MPEG－4则专门好的结合了前两者的优点。

它于1998年10月定案，在1999年1月成为一个国际性标准，随后为扩展用途又进行了第二版的开发，于1999年底终止。

MPEG－4是超低码率运动图像和语言的压缩标准，它不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。

MPEG-4标准要紧应用于视像（VideoPhone），视像电子邮件（VideoEmail）和电子新闻（ElectronicNews）等，其传输速率要求较低，在4800-64Kbits/sec之间，辨论率为176X144。

MPEG-4利用专门窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。

与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4为多媒体数据压缩提供了一个更为宽敞的平台。

它更多定义的是一种格式、一种架构，而不是具体的算法。

它能够将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身的一些工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。

MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。

MPEG-4是第一个使你由被动变为主动（不再只是观看，承诺你加入其中，即有交互性）的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合（视觉成效意义上的）。

MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。

MPEG4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比。

以目前的技术，一样占用带宽大致在几百K左右。

总之，本闭路电视监控是一个使本项目高度自动化、高效率的幽雅舒服、便利快捷、高度安全的环境空间。

5.方案设计

  依照设计原则、设计规范和依据及国际国内标准，并依照用户的需求，以及所提供的图纸及相关资料，并接合项目的实际情形及以后的进展趋势，对该项目的闭路电视监控进行方案设计。

5.1.系统构成及原理

闭路电视监控系统分别由前端系统、传输系统、操纵系统、显示系统四个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、储备、处理、还原等功能。

其原理如以下系统图：

（1）      模拟闭路电视监控系统原理图

（2）      数字闭路电视监控系统原理图

5.2.用户需求分析及前端分布

 依照用户需求，充分考虑了本系统高度的可靠性、先进性、灵活性、可扩充性、易治理性及性能价格比高等优点，并依照所提供的图纸及相关料资，并依照项目实际情形及以后的进展趋势，结合我公司从事过的多个项目所积存的体会，以及相关产品的性能等因素，对本项目方案实施。

本项目前端分布情形，具体参见如下信息点统计表。

闭路电视监控系统信息点统计表

编号

位置分布

需求分类

单位

数量

备注

1

中心岛景观

云台摄像机

台

8

2

灯塔

云台摄像机

台

1

3

水上广场

云台摄像机

台

5

4

入口集散区

云台摄像机

台

3

5

会展中心

云台摄像机

台

8

6

会展中心

固定摄像机

台

16

7

酒吧街

云台摄像机

台

3

8

水景游戏区

云台摄像机

台

2

9

游玩区

云台摄像机

台

20

10

高尔夫练习场

云台摄像机

台

13

11

治理服务中心

云台摄像机

台

2

12

公园路灯夜景

云台摄像机

台

8

13

公园停车场出入口

固定摄像机

台

2

14

售票处

固定摄像机

台

2

15

大门检票处

固定摄像机

台

4

5.3.实施方案设备选型及配置

5.3.1.前端系统

1、摄像机的选择

   摄像部分的主体是摄像机，其功能为观看、收集信息。

摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。

光导管摄像机目前已被剔除，由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取代。

其要紧性能及技术参数要求如下：

   1）色彩：

摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机警敏，更适用于光线不足的地点和夜间灯光较暗的场所。

黑白摄像机的价格比彩色廉价。

但彩色的图像容易辨论衣物与场景的颜色，便于及时猎取、区分现场的实时信息。

   2）清晰度：

有水平清晰度和垂直清晰度两种。

垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为PAL制式，PAL制垂直清晰度为400行。

因此摄像机的清晰度一样是用水平清晰度表示。

水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线TVL表示。

   目前选用黑白摄像机的水平清晰度一样应要求大于500线，彩色摄像机的水平清晰度一样应要求大于400线。

   3）照度：

单位被照面积上同意到的光通量称为照度。

Lux（勒克斯）是标称光亮度（流明）的光束平均射在lm2面积上时的照度。

摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为0.4时，调剂光源照度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%，现在测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。

因此实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。

   目前一样选用黑白摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.1Lux;选用彩色摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.2Lux。

   3）同步：

要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。

对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。

   对外同步而言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。

   系统只有在同步的情形下，图像进行时序切换时就可不能显现滚动现象，录、放像质量才能提高。

   4）电源：

摄像机电源一样有交流220V，交流24V，直流12V，可依照现场情形选择摄像机电源但举荐采纳安全低电压。

选用12V直流电压供电时，往往达不到摄像机电源同步的要求，必须采纳外同步方式，才能达到系统同步切换的目的。

   5）自动增益操纵（AGC）：

在低亮度的情形下，自动增益功能能够提高图像信号的强度以获得清晰的图像。

目前市场上CCD摄像机的最低照度差不多上在这种条件下的参数。

   6）自动白平稳：

当彩色摄像机的白平稳正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。

彩色摄像机的自动白平稳确实是实现其自动调整。

   7）电子亮度操纵：

有些CCD摄像机能够依照耀入光线的亮度，利用电子快门来调剂CCD图像传感器的曝光时刻，从而在光线变化较大时能够不用自动光圈镜头。

使用电子亮度操纵时，被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。

   8）逆光补偿：

在只能逆光安装的情形下，采纳一般摄像机时，被摄物体的图像会发黑，应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。

   2、镜头选择

镜头按功能和操作分类：

1）摄取静态目标的摄像机，可选用固定焦距镜头，当有视角变化要求的动态目标摄像场合，可选用变焦距镜头。

镜头焦距的选择要依照视场大小和镜头到监视目标的距离而定。

 F=A×L/B

式中 F——焦距（mm）；

     A——像场、宽（mm）；

     L——镜头到监视目标的距离；

     B——视场高（L、B采纳相同的度量单位）。

   2）选择镜头焦距时，必须考虑摄像机图像敏锐器画面的尺寸，有2/3”、1/2”、1/3”、1/4”四种型式，这四种模式都具有垂直X水平尺寸为3X4的方位比，而四种模式摄像机对应于某一个镜头，则下一个模式正好与它上一个模式摄像机相差一个镜头焦距的档次。

如专1/2”摄像机使用16mm镜头的视角范畴正好与1/3"摄像机使用12mm焦距的镜头相同。

以此类推。

3）对景深大、视场范畴广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一样对应采纳带全景云台的摄像机，并配置6倍以上的电动变焦距带自动光圈镜头。

4）使用电荷耦合器件（CCD）时，一样均应选择自动光圈镜头，关于室内照度恒定或变化专门小的时可选择手动可变光圈镜头，电梯轿箱内的摄像机镜头应依照轿箱体积的大小选用水平视场角大于70°的广角镜头。

5）随着小型化需要，镜头尺寸需缩小，除通常摄像机镜头的标准C接口外，引入了Cs接口。

由于Cs接口比C接口短5mm，减小了镜头与敏锐件的间距，故Cs接口系统体积小、轻，且Cs接口镜头价格较廉价。

Cs接口摄像机可配用Cs接口镜头，也可使用C接口镜头再加上引入5mm隔条环。

而C接口摄像机只能配用C接口镜头，不能使用Cs接口的镜头。

6）摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，幸免逆光。

镜头的焦距和摄像机靶面的大小决定了视角，焦距越小，视野越大，焦距越大，视野越小。

若要考虑清晰度，可采纳电动变焦距镜头，依照需要随时调整。

7）通光量：

镜头的通光量是用镜头的焦距和通光孔径的比值（光圈）来衡量的，一样用F表示。

在光线变化不大的场合，光圈调到合适的大小后不必改动，用手动光圈镜头即可。

在光圈线变化大的场合，如在室外，一样均需要自动光圈镜头。

3、前端系统配置表

编号

产品名称

产品型号

单位

数量

备注

5.3.2.传输系统

监视现场和操纵中心总有一定距离，从监视现场到操纵中心需要图像信号传输图像信号，同时从操纵中心的操纵信号要传送到现场，因此传输系统包括视频信号和操纵信号传输两部分。

1、视频信号传输

一样采纳同轴电缆传输视频基带信号，也可采纳光缆传送电视信号以及用平稳电缆对也确实是利用电缆传送。

由于电缆对外界的静电场和电磁波有屏蔽作用，可减少串扰，传输缺失也较小。

但当电缆作为长距离传送媒体时，会发生对地不平稳低频地电流的阻碍，有时也会有高频干扰。

信号传输带宽为50Hz～4MHz，当传输距离在200m以内时，用同轴电缆传送，其衰减的阻碍一样可不予考虑；当传输距离大于200m时，电缆衰减量较大，为了能把整个带宽内不同频率的信号进行传输，必须使用电缆补偿放大器。

某些场合，布线专门困难时，能够采纳无线传输如微波定向传输，但它要占用频率资源，需经无线电治理委员会核准。

2、操纵信号传输

关于CCTV，常用的操纵方式有直截了当操纵、编码操纵、同轴视控。

目前直截了当操纵由于线缆过多，专门少采纳。

编码操纵是将全部操纵命令数字化（调制）后再传输，到操纵设备后再解调，还原成直截了当操纵量，可节约线缆。

这种方式传输距离长，目前工程中采纳较多。

同轴视控确实是操纵信号与视频信号共用一条同轴电缆，利用频率分割或视频信号消隐期传输操纵信号的方式传输，但价格较贵。

3、管槽敷设

为防止电磁干扰和外电源及变频电梯等干扰，电缆应敷设在接地良好的金属管或金属桥架，同时爱护线缆。

4、传输系统配置表

编号

产品名称

产品型号

单位

数量

备注

5.3.3.操纵系统

5.3.3.1模拟操纵系统

1、视频矩阵切换器

对多路视频输入信号和多路视频输出信号进行切换和操纵，能够通过电子开关，组成切换矩阵，使任一路输入可切换至任一路输出。

设计时应满足必要的视频输入／输出容量，并易扩展。

一个CCTV系统除主控键盘外，还可依照需要设置分控键盘。

2、双工多画面视频处理器

能把多路视频信号合成一幅图像，达到在一台监视器上同时观看多路摄像机信号。

常用的16画面分割器，又称为多画面视频处理器，双工的另一个用途是用一台录像机同时录制多路视频信号，并具有单路回放的功能，即能选择同时录下的多路视频信号的