某别墅安防系统设计.docx

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某别墅安防系统设计

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摘要

本文主要是针对某别墅的入侵防盗报警和视频监控系统进行设计。

整个设计包括五大部分，分别为建筑概况及其防护级别的确定、设计原则及依据、入侵防盗报警系统的方案设计、视频监控系统的方案设计和设备清单及造价。

在设计过程中根据防盗报警的相关规定进行设计，在满足别墅的整体的防护要求基础上还要根据特定的情况进行布防。

在选择设备时，除了满足要求的情况下注意产品的性价比，还在有限的资金范围内追求了系统的扩展性和实用性。

通过整体的入侵报警系统设计，能够满足别墅在安防方面的需求，能够帮助相关防护人员进行防护，使小区别墅达到安全防范要求，保证了别墅区内居民安心舒适的生活。

关键词：

风险等级；入侵防盗报警；视频监控；安全防范

目录

1引言1

2建筑概况2

2.1环境介绍2

2.2用户要求2

3设计基本概况3

3.1系统概述3

3.2设计依据3

3.3设计原则4

3.4确定风险等级5

3.5设计要求5

4方案设计7

4.1防护区域划分7

4.2防盗入侵方案设计7

4.3视频监控方案设计8

4.4中心控制室布局设计8

4.5线路敷设设计10

5设备选型13

5.1探测器的选择13

5.2视频监控摄像头的选择13

5.4设备选型15

6工程点位表19

7结论20

8参考文献21

1引言

徐晨沈阳航空航天大学安全工程学院

随着我国国民经济的发展和国家住房制度的改革，人民生活和自身素质得以不断提高，人们对住房条件的要求越来越高，对环境的舒适性、便利性、安全性有了较高要求，加之电子信息产业正快速发展并向人们生活的各个领域渗透，与此相适应，各种不同档次的公寓、生活小区纷纷提出了自己不同的智能需求，由于别墅多为高收入家庭居住，因此，为了能切实保障家人的生命安全及家居的财产安全，我们如何利用智能住宅高科技的安防系统达到既保护家庭安全，又不影响别墅外观造型的目的，对小区实现统一、有序、智能化、网络化管理，这是智能建筑行业亟需解决的问题。

2建筑概况

2.1环境介绍

本次设计对象主要是某私人别墅的入侵报警系统和视频监控系统，该栋别墅主要有四层，其中一层有卧室、厨房、卫生间、餐厅等房间，二、三层主要是卧室、客厅、卫生间，四层有阳光厅、水箱等。

一层、二层是本次设计的重点。

2.2用户要求

家居入侵报警系统是为了保证住户在住宅内的人身安全和财产损失，通过在住宅内门窗及室内其它部位安装各种探测器进行昼夜监控。

当检测到警情时通过住宅内的报警控制器传输到控制中心的报警接收机上，接收机将准确显示警情发生的住户名称、地址和所遭受入侵方式等，提示保安人员迅速确认警情，及时赶赴现场，与此同时，视频监控系统进行录像记录，以确保住户人身和财产安全。

另外住户也可以通过固定式紧急呼救报警系统，在住宅内发生抢劫案件和病人突发疾病时，向控制中心呼救报警，中心可根据情况迅速处警。

3设计基本概况

3.1系统概述

3.1.1入侵报警系统

入侵报警系统是利用各种类型的探测器对需要进行保护的区域、财物、人员进行整体防护和报警的系统，由前端探测器、传输线路（有线或无线）、报警主机（含配套设备）和报警接收中心四个部分构成。

系统可以灵活的设置以多种方式进行布撤防、以多种方式进行报警，同时系统能够自动记录报警时间、防区，在可能的情况下，可以直接将音视频信息传送到接警中心，或通过闭路电视监控系统联动实现音视频报警功能。

入侵报警系统利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。

3.1.2视频监控系统

监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。

摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。

通过控制主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。

利用特殊的录像处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。

3.2设计依据

本系统设计方案主要依据以下国家与行业有关的设计规范和标准，具体如下：

3.3设计原则

（1）规范性和实用性：

应基于对现场的实际勘察，根据环境条件、防范对象、投资规模、维护保养以及接处警方式等因素进行设计。

系统的设计应符合有关风险等级和防护级别标准的要求，符合有关设计规范、设计任务书及建设方的管理和使用要求。

设备选型应符合有关国家标准、行业标准和相关管理规定的要求。

（2）先进性和互换性：

在技术上应有适度超前性和互换性，为系统的增容和/或改装留有余地。

（3）准确性：

应能准确及时地探测入侵行为、发出报警信号；对入侵报警信号、防拆报警信号、故障信号的来源应有清楚和明显的指示。

与电视监控系统联动的入侵报警系统应能同时进行声音复核和图像复核。

系统误报警率应控制在可接受的的限度内。

入侵报警系统不允许有漏报警。

（4）完整性：

应对入侵设防区域的所有路径采取防范措施，对入侵路径上可能存在的实体防护薄弱环节应有加强防范措施。

所防护目标的5m范围内应无盲区。

（5）纵深防护性：

入侵报警系统的设计应采用纵深防护体制，应根据被保护对象所处的风险等级和防护级别，对整个防范区域实施分区域、分层次的设防。

（6）经济性：

系统中的现场处理器足够应付日后技术的快速发展，现阶段的投资可以得到充分利用及保护。

（7）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发展趋势，可以消防、监控、聚光系统实现联动。

（8）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。

3.4确定风险等级

民用住宅属于普通风险对象，民用住宅楼安全防范工程，根据建筑面积、家庭经济条件、系统功能和安全管理要求等因素，由低到高分为基本型、提高型、先进型三种。

为适应安防市场的发展及满足住宅的需要，将此别墅按照安全防范系统定义为先进型。

3.5设计要求

体要求有：

1．家庭安全防护要求：

1）住宅一层应安装内置式防护窗或高强度防护玻璃。

2）应安装联网型访客对讲系统，并配置不间断电源装置。

系统主机安装在单元防护门上或墙体主机预埋盒内，应具有与分机对讲的功能。

分机设置在住户室内，应具有门控功能，宜具有报警输出接口。

3）访客对讲系统应与消防系统互联，当发生火警时，（单元门口的）防盗门锁应能自动打开。

4）宜在住户室内安装至少一处以上的紧急求助报警装置。

紧急求助报警装置应具有防拆卸、防破坏报警功能，且有防误触发措施；安装高度应适宜：

应考虑老年人和未成年人的使用要求，触发件接触面大、机械部件灵活、可靠。

求助信号应报至监控中心。

5）应安装访客可视对讲系统，可视对讲主机内置摄像机宜具有逆光补偿功能或配置环境亮度处理装置。

6）宜在户门及阳台、外窗安装入侵报警系统。

家庭报警控制器应与监控中心联网。

2.周界安全防护要求：

1）沿周界设置实体防护设施和周界电子防护系统。

2）周界电子防护系统沿周界封闭设置（出入口除外），应能在监控中心通过电子地图或模拟地图现实周界报警的具体位置，应有声光指示并具备防拆和断路报警功能。

3）出入口应设置电视监控系统

4）周界宜安装视频监控系统

3.综合布线系统设计要求：

1）尽量满足用户的通信要求；

2）了解建筑物、楼宇间的通信环境；

3）确定合适的通信网络拓扑结构；

4）选取适用的介质；

5）以开放式为基准，尽量与大多数厂家产品和设备兼容；

4方案设计

在该栋别墅的入侵报警系统中分为周界防范和室内防范，布设有窗/门磁、无线被动红外探测器、紧急报警按钮、玻璃破碎探测器、微波红外双鉴器，每个住户的独立报警主机安装在一层的客厅内，中心控制室位于别墅区保安值班室。

视频监控系统融入在防盗报警系统中。

4.1防护区域划分

将整个设计的区域划分为三个防区：

一楼、二楼、周界。

4.2防盗入侵方案设计

被动红外探测器采用吸顶式，重点防护住宅内部的客厅、卧室和贵重物品存放的房间，将它安装在各层住宅客厅和卧室的天花板上且水平安装。

此外，由于别墅属于独立体结构，有很大的贯通性，因此还应在链接楼上楼下的通道部分进行被动红外探测器的布设。

紧急按钮安装在紧急情况下人员容易触发的部位，本次设计安装在住宅主卧室内的床头处和客厅处，并注意隐蔽性。

门、窗磁探测器安装在住宅所有外部窗户和进户门上，安装在门或窗内部门框或窗框上。

玻璃破碎探测器主要安装在每层和与楼下屋顶相对应上一层的所有外层窗户边，距离窗框5cm处。

4.2.1周界设计

在围墙四角设置对射型微波/红外双鉴探测器，大门口设置可视对讲机。

4.2.2一层设计

（1）与外界连同的门口都设置门磁（共两处）；

（2）与外界连通的窗口设置窗磁（共九处）；

（3）与外界连通的窗口设置玻璃破碎探测器（共九处）；

（4）卧室等有贵重物品存放的空间设置被动红外探测器（共五处）；

（5）卧室大厅等人在紧急情况下容易触发的位置设置紧急按钮（共六处）。

4.2.3二层设计

（1）与外界连通的窗口设置窗磁（共九处）；

（2）与外界连通的窗口设置玻璃破碎探测器（共九处）；

（3）卧室等有贵重物品存放的空间设置被动红外探测器（共五处）；

（4）卧室大厅等人在紧急情况下容易触发的位置设置紧急按钮（共六处）。

4.3视频监控方案设计

4.3.1布防设计

周界采用防爆智能球型摄像机（共2处），不仅件事范围广，可控，还能防止破坏；各个门口采用智能可视对讲（共3处），对讲机（共2处）；室内布防凡有与外界连通门窗的屋子针对各个重要部位设置普通固定式彩色摄像机（共12处）。

4.3.2系统原理图

图4.3视频监控系统原理图

4.4中心控制室布局设计

4.4.1中心控制室主要组成

控制台、报警控制主机、打印机、电脑等。

4.4.2中心控制室布局图

图4.4中心控制室布局图

4.4.3中心控制室布局要求

根据《安全防范工程技术规范》（GB50348—2004）第3.13.1～3.13.13条要求，中心控制室的具体设计应符合如下要求：

（1）中心控制室应设置为禁区，应有保证自身安全的防护措施和进行内外联络的通讯手段，并应设置紧急报警装置和留有向上一级接处警中心报警的通信接口。

（2）中心控制室的面积应与安防系统的规模相适应，不宜小于20㎡，应有保证值班人员正常工作的相应辅助设施。

（3）中心控制室室内地面应防静电、光滑、平整、不起尘。

门的宽度不应小于0.9m，高度不应小于2.1m。

（4）中心控制室内的温度宜为16～30°C，相对湿度宜为30%～75%。

（5）中心控制室内应有良好的照明。

（6）室内的电缆、控制线的敷设宜设置地槽；当不设置地槽时，也可敷设在电缆架槽、电缆走廊、墙上槽板内，或采用活动地板。

（7）根据机架、机柜、控制台等设备的相应位置，应设置电缆槽和进线孔，槽的高度和宽度应满足敷设电缆的容量和电缆弯曲半径的要求。

（8）室内设备的排列，应便于维护与操作，并应满足本规范3.5节和消防安全的规定。

（9）控制台的装机容量应根据工程需要留有扩展余地。

控制台的操作部分应方便、灵活、可靠。

（10）控制台正面与墙的净距离不应小于1.2m，侧面与墙或其他设备的净距离，在主要走道不应小于1.5m，在次要走道不应小于0.8m。

（11）机架背面和侧面与墙的净距离不应小于0.8m。

（12）中心控制室的供电、接地与雷电防护设计应符合本规范3.12和3.9的相关规定。

（13）中心控制室的布线、进出线端口的设置、安装等，应符合本规范3.11的相关规定。

4.5线路敷设设计

的具体设计应符合如下要求：

1）传输线缆的衰减、弯曲、屏蔽、防潮等性能应满足系统设计总要求，并符合相应产品标准的技术要求。

在满足上述要求的前提下，宜选用线径较细、容易施工的线缆。

2）报警信号传输线的耐压应不低于AC250V，应有足够的机械强度；铜芯绝缘导线、电缆芯线的最小截面积应满足下列要求：

（1）穿管敷设的绝缘导线，线芯最小截面积不应小于1.00mm²。

（2）线槽内敷设的绝缘导线，线芯最小截面积不应小于0.75mm²。

（3）多芯电缆的单股线芯最小截面积不应小于0.50mm²。

3）视频信号传输电缆应满足下列要求：

（1）应根据图像信号采用基带传输或射频传输，确定选用视频电缆或射频电缆。

（2）所选用电缆的防护层应适合电缆敷设方式及使用环境的要求（如气候环境、是否存在有害物质、干扰源等）。

（3）室外线路，宜选用外导体内径为9mm的同轴电缆，采用聚乙烯外套。

（4）室内距离不超过500m时，宜选用外导体内径为7mm的同轴电缆，且采用防火的聚氯乙烯外套。

（5）终端机房设备间的连接线，距离较短时，宜选用外导体内径为3mm或5mm、且具有密编铜网外导体的同轴电缆。

4）光缆应满足下列要求：

（1）光缆的传输模式，可依传输距离而定。

长距离时宜采用单模光纤，距离较短时宜采用多模光纤。

（2）光缆芯线数目，应根据监视点的个数、监视点的分布情况来确定，并注意留有一定的余量。

（3）光缆的结构及允许的最小弯曲半径、最大抗拉力等机械参数，应满足施工条件的要求。

（4）光缆的保护层，应适合光缆的敷设方式及使用环境的要求。

5）利用公共电话网、公用数据网传输报警信号时，其有线转接装置应符合公共网入网要求；采用无线传输时，无线发射装置、接收装置的发射频率、功率应符合国家无线电管理的有关规定。

6）综合布线系统的设计应符合现行国家标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311的规定。

7）非综合布线系统的路由设计，应符合下列要规定：

（1）同轴电缆宜采取穿管暗敷或线槽的敷设方式。

当线路附近有强电磁场干扰时，电缆应在金属管内穿过，并埋入地下。

当必须架空敷设时,应采取防干扰措施。

（2）路由应短捷、安全可靠，施工维护方便。

（3）应避开恶劣环境条件或易使管道损伤的地段。

（4）与其它管道等障碍物不宜交叉跨越。

8）综合布线系统的线缆敷设应符合现行国家标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311的规定。

9）非综合布线系统室内线缆的敷设，应符合下列要求：

（1）无机械损伤的电（光）缆，或改、扩建工程使用的电（光）缆，可采用沿墙明敷方式。

（2）在新建的建筑物内或要求管线隐蔽的电（光）缆应采用暗管敷设方式。

（3）下列情况可采用明管配线：

易受外部损伤；在线路路由上，其它管线和障碍物较多，不宜明敷的线路；在易受电磁干扰或易燃易爆等危险场所。

（4）电缆和电力线平行或交叉敷设时，其间距不得小于0.3m；电力线与信号线交叉敷设时，宜成直角。

10）室外线缆的敷设，应符合现行国家标准《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198—1994中第2.3.7条的要求。

11）敷设电缆时，多芯电缆的最小弯曲半径，应大于其外径的6倍；同轴电缆的最小弯曲半径应大于其外径的15倍。

12）线缆槽敷设截面利用率不应大于60％；线缆穿管敷设截面利用率不应大于40％。

13）电缆沿支架或在线槽内敷设时应在下列各处牢固固定：

（1）电缆垂直排列或倾斜坡度超过45°时的每一个支架上；

（2）电缆水平排列或倾斜坡度不超过45°时，在每隔1～2个支架上；

（3）在引入接线盒及分线箱前150～300mm处。

14）明敷设的信号线路与具有强磁场、强电场的电气设备之间的净距离，宜大于1.5m，当采用屏蔽线缆或穿金属保护管或在金属封闭线槽内敷设时，宜大于0.8m。

15）线缆在沟道内敷设时，应敷设在支架上或线槽内。

当线缆进入建筑物后，线缆沟道与建筑物间应隔离密封。

16）线缆穿管前应检查保护管是否畅通,管口应加护圈，防止穿管时损伤导线。

17）导线在管内或线槽内不应有接头和扭结。

导线的接头应在接线盒内焊接或用端子连接。

18）同轴电缆应一线到位，中间无接头。

由以上规范总结出整个安防系统的线路敷设方式采用总线制线槽敷设方式，搜集器到主动红外、玻璃破碎和被动红外采用RVV6X0.5，到紧急按钮、门磁窗磁用RVV2X0.5，电源线RVV2X1.5。

对于视频信号的传输，根据设计要求，视频信号的传送基本上经屏蔽密度为96%的抗干扰SYV-75-5专用同轴视频电缆传输（当摄像机到子监控中心距离≤500米）。

系统视频输入和输出阻抗以及视频电缆的特性阻抗均同为75Ω。

摄像机电源线采用前端直接供电方式并按交流220V布线，在摄像机端再经适配器转换成直流12V。

电源线可选用RVV2*1.5mm型号的电缆。

带电动电动镜头的摄像机装置线缆一般采用2芯屏蔽通信电缆（RVVP）或3类

双绞线，UTP线芯截面积为0.3mm--0.5mm。

在本项目中可以选用RVVP6*0.3mm型号的同轴电缆。

5设备选型

5.1探测器的选择

探测器的选择原则：

1、所选用探测器符合《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-89及相关标准的技术要求，进口设备至少应有商检合格证书。

2、在探测器防护区域内，有入侵行为或灾害事故发生时不产生漏报警，无入侵行为发生时尽可能避免误报警。

3、根据使用条件（设防部位、环境条件）和防区干扰源情况（气候变化、电磁辐射、小动物出入等）选择探测器的类型。

4、根据防护区要求选择具有相应技术性能的探测器。

5、在防护区域内，入侵探测器盲区边缘与防护目标间的距离应大于5m。

6、探测器的作用距离、覆盖面积，一般应留有25%-30%的余量，应能通过灵敏度调整进行调节。

7、防护区域宜采用两种以上探测器原理的入侵探测器（复合入侵探测器只能为一种原理的探测器。

8、设防部位的探测应满足以下条件：

防护区内无盲区；探测灵敏度符合防范要求；在交叉覆盖时应避免相互干扰及各种可能的干扰。

5.2视频监控摄像头的选择

5.2.1视频监控摄像头的选择原则：

根据《视频安防监控系统工程设计规范》第6.0.1条，摄像机的选型与设置应符合以下规定：

1、为确保系统总体功能和总体技术指标，摄像机选型要充分满足监视目标的环境照度、安装条件、传输、控制和安全管理需求等因素的要求。

2、监视目标的最低环境照度不应低于摄像机靶面最低照度的50倍。

3、监视目标的环境照度不高，而要求图像清晰度较高时，宜选用黑白摄像机；监视目标的环境照度不高，且需安装彩色摄像机时，需设置附加照明装置。

附加照明装置的光源光线宜避免直射摄像机镜头，以免产生晕光，并力求环境照度分布均匀，附加照明装置可由监控中心控制。

4、在监视目标的环境中可见光照明不足或摄像机隐蔽安装监视时，宜选用红外灯作光源。

5、应根据现场环境照度变化情况，选择适合的宽动态范围的摄像机；监视目标的照度变化范围大或必须逆光摄像时，宜选用具有自动电子快门的摄像机。

6、摄像机镜头安装宜顺光源方向对准监视目标，并宜避免逆光安装；当必须逆光安装时，宜降低监视区域的光照对比度或选用具有帘栅作用等具有逆光补偿的摄像机。

7、摄像机的工作温度、湿度应适应现场气候条件的变化，必要时可采用适应环境条件的防护罩。

8、选择数字型摄像机应符合本规范第3.0.5条，第5.0.2条，第5.0.3条，第5.0.4条第2、8款，第5.0.5条，第5.0.6条，第5.0.10条的规定。

9、摄像机应有稳定牢固的支架：

摄像机应设置在监视目标区域附近不易受外界损伤的位置，设置位置不应影响现场设备运行和人员正常活动，同时保证摄像机的视野范围满足监视的要求。

设置的高度，室内距地面不宜低于2.5m；室外距地面不宜低于3.5m。

室外如采用立杆安装，立杆的强度和稳定度应满足摄像机的使用要求。

5.2.2视频监控摄像头焦距计算：

在选择镜头时，有以下五个因素确定镜头标准：

（1）监控现场的大小；

（2）被摄物体的大小（3）物距；（4）焦距；（5）CCD靶面尺寸。

根据镜头的视场角和焦距，可以把镜头分为广角镜头、标准镜头和望远镜头。

广角镜头适用于视距较小视场较大的情况，在本设计中用于室内监控和视频对讲的镜头；望远镜头是视场角小于20°的镜头，适用于视距较大的场所，例如周界监控。

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。

镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。

根据公式f=v×D/V或f=h×D/H

式中f——镜头焦距（mm）；

　　D——镜头到目标物的距离（mm）；

　　V——目标物的垂直尺寸（mm）；

　　H——目标物的水平尺寸（mm）；

v——摄像器件成像面的垂直尺寸；

h——摄像器件成像面的水平尺寸。

本设计中，以周界的球机和室内的固定式彩色普通摄像机为例，周界防范最大监视距离为27m，设人身高1.8m，根据公式，若采用靶面为1/3″的摄像机镜头（靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm），最大焦距为f=3.6*27/1.8=54mm,室内摄像头，若房间监视距离为5.2m，则需要镜头焦距为f=3.6*5.2/1.8=10.4mm。

5.3设备选型

1.玻璃破碎探测器

型号：

FGl615T（最远距离4.6m，无最小距离）

报警继电器：

C型（最大25VDC，125mA）

报警持续时间：

5s

防拆：

组合式外壳防拆和墙壁防拆（最大24VDC，25mA）

工作温度：

-10℃～50℃

存储温度：

-20℃～50℃

抗辐射干扰：

30v／m10MHz—1000MHz

抗静电干扰：

10KV  

2.无线门/窗磁探测器

型号：

9442GY

发射距离最远为150米。

现有电池可用至少一年。

发射功率<30mw。

起控距离：

不大于15毫米

电池：

12V，型号27A

使用环境条件：

室内，环境温度-10~50℃，相对湿度≤95%

3.无线高智能吸收顶双元红外探测器

型号：

HC-301-C（含微处理、防小动物）

型号：

998EX

工作电压：

直流10V—12.9V/40mA。

微波频率：

中心频率为10.525GHz（根据情况可调）

探测范围：

6米~8米

安装高度：

界于2.4m—4.5m

报警继电器：

励磁C型125mA（最大）30VDC（最大）

抗辐射干扰：

10MHz—1000MHz，30V/m

4.无线紧急按钮

型号：

JBE501

工作频率：

315MHz

工作电压：

DC12V

功能说明：

本产品外观采用流线型设计，内部电路用声表面谐振器稳频、频率稳定、穿透能力强、功耗小，内装高能量扣式锂电，能正常工作达1年以上。

适用于紧急求救和紧急报警。

5.微波/主动红外探测器

型号：

FT-85

探测距离：

12m

探测角度：

110°

电源输入：

9～16VDC@约65mA

灵敏度：

频率跟踪自适应

红外区域:

（11+11+9）×2=62（典型）

安装高度:

1.8～2.4m左右（推荐高度为2.1m）

安装方式:

壁挂

6.防爆智能球形摄像机

型号：

RL-CS-6820H

图像传感器：

1/4"SONYSuperHADCCD

水平分辨率：

480线

内置镜头：

22倍光学镜头（3.9~85.8mm）

最低照度：

0.5LUX/F1.2

信噪比：

≥52dB