楼宇智能化 安防实验指导书.docx

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楼宇智能化安防实验指导书

安防系统

实验指导书

电力工程学院

二○○七年四月

目录

1.实验一门禁系统认识实验…………………………………………………………………1

2.实验二电视监视系统认识实验………………………………………………………6

实验一电视监视系统认识实验

一.实验目的

电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，可以把被监视场所的情况一目了然。

同时，电视监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。

通过本实验了解监控系统的最基本组成结构；了解摄像机、镜头的类型、参数、特点及性能；熟悉云台镜头控制器的控制方式。

二．实验设备

彩色摄像机，镜头，室内摄像机防护罩，视频分配器，画面分割器，视频矩阵，云台，视频控制解码器，485总线控制器，视频压缩卡

三.实验说明

（一）实验步骤

1、了解监控系统的最基本组成结构；

电视监控系统的前端设备通常由摄像机、防护罩、声音复核器、报警探测器和多功能解码器等部件组成，它们各司其职，并通过有线、无线或光纤传输媒介与中心控制系统的各种设备建立相应的联系（传输视/音频信号及控制、报警信号）。

监控系统分为四个部分：

1）摄像部分：

是安装在现场的，它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台，它的任务是对被摄体进行摄像并将其转换成电信号。

2）传输部分：

的任务是把现场摄像机发出的电信号传送到控制中心，它一般包括线缆、调制与解调设备、线路驱动设备等。

3）显示与记录部分：

把从现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，如果有必要，就用录像机录下来，所以它包含的主要设备是监视器和录像机。

4）控制部分：

则负责所有设备的控制与图像信号的处理。

2、了解摄像机、镜头的类型、参数、特点及性能；

1）摄像机

在电视监控系统中选择摄像机，一般要看几个主要参数，即分辨率、最低照度和信噪比等，另外还要考虑摄像机的附带功能及价格和今后服务等因素。

（一）摄象机外型的选择

枪式摄象机

适合于所有监控场合

1/2”CCD

适合于配置大倍数、长焦距镜头，监视范围大、图象质量要求高的室外环境

1/3”或更小CCD

适合于图象质量要求较高，配置定焦镜头或常规变焦镜头的场合

一体化摄象机（含带云台的一体机）

适合于图象质量要求一般，监视范围较小，项目投资较小的场合，室内/室外均可使用

半球型摄象机

适合于室内隐蔽安装，图象质量要求不高，以美观、隐蔽安装为主要目的的场合

智能球机

适合于室内/室外环境，更注重摄象设备的整体使用功能的方便性和美观隐蔽安装，图象质量要求一般

其它异型摄象机（烟感、针孔、飞碟等）

适合于室内环境有特殊安装要求的

（二）摄象机类型的确定

彩色摄象机

适合于光线较为充足的环境

黑白摄象机

适合于所有监控环境，尤其是照度较低的环境，并且可以配合红外辅助照明设备以实现夜间监控

彩色转黑白（单色）摄象机

适合于光线变化大，日夜监控图象要求均较高的场合

3CCD彩色摄象机

适合于投资大，图象质量要求很高的场合

（三）摄象机指标的确定

清晰度

450至480线（彩色）560线（黑白）

高清晰度，对图象质量要求高

330线至420线（彩色）380线（黑白）

普通清晰度，对图象质量要求不高

灵敏度

0.1lux（彩色）0.01lux（黑白）

低照度，适合于光线不足的监控场合

2lux（彩色）0.1lux（黑白）

常规超度，适合于光线充足，对夜间监视要求不高的场合

电子快门

自动/手动

可以配合镜头扩展摄象机灵敏度范围

AGC

自动

可以配合镜头扩展摄象机灵敏度范围

背光补偿

自动或菜单设置

适合于固定监视点具有逆光的监视环境

信噪比

48dB以上

高质量，适合于摄取较暗场景

45至48dB

一般质量，适合于光线充足或变化不大的环境

白平衡

ATW

适合于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合

ACW

适合于可以找到白色参考目标的环境

强光抑制

适合于监视现场经常出现反差很大的强烈光线的场合

供电方式

AC220V或AC24V/DC12V

可根据其它前端设备的配置选择在具有特殊要求需要使用安全电压时采用低压供电摄象机

2）镜头的选择

（一）光圈的选择

自动光圈：

适合于绝大多数环境，尤其是室外光线变化较大的环境；

手动光圈：

适合于室内光线变化不大的固定监控点；

电动光圈：

适合于室内外光线变化不大的全方位监视点。

（二）焦距调整方式的选择

固定焦距：

适合于可以直接确定监视区域的固定监控点；

手动变焦：

适合于暂时无法确定监视区域的固定监视点；

电动变焦：

适合于大范围远距离监视的全方位监视点。

（三）镜头尺寸的选择

需要根据使用摄象机CCD的尺寸来决定，大尺寸的镜头可以和小尺寸CCD摄象机配合使用，但视场角会变小，镜头与摄象机尺寸应尽量选择一致。

（四）焦距值的选择

短焦距镜头：

适合于对大范围的全景监视；

长焦距镜头：

适合于对远距离的特写监视；

3）摄像机的安装

室内摄像机的安装高度以2.5~5m为宜，室外以3.5~10m为宜；如电梯轿厢内安装其顶部，与电梯操纵器成对角处，且摄像机的光轴与电梯的两臂及天花板成45度。

摄像机的使用很简单，通常只要正确安装镜头、连通信号电缆，接通电源即可工作。

但在实际使用中，如果不能正确的安装镜头并调整摄像机及镜头的状态，则可能达不到预期使用效果。

1）按事先确定的安装位置，检查支架螺丝和摄像机底座的螺口是否合适，预埋的管线接口是否处理好，测试电缆是否畅通，就绪后进入安装程序。

2）拿出摄像机和镜头，安装事先确定的摄像机镜头型号和规格，仔细安装镜头，注意不要用手碰镜头和CCD，确认固定牢固后，接通电源，连接主机或现场使用监视器、小型电视剧等调整好光圈焦距。

3）将电缆连接后，接通机房后端设备和摄像机电源，通过监视器调整摄像机角度到预定范围，并调整摄像机镜头的焦距和清晰度，下一步可进入录像设备和其他控制设备调试工序。

4）PC式硬盘录像机

板卡安装方法：

将视频采集压缩卡插入主机PCI插槽，用螺丝固定。

板卡左上角两个白色四pin接口，分别标有IN、OUT标记，为本地监听接口。

首先将多块压缩卡用随卡附送的扁平电缆串接起来，前一块卡的out接口联入下一块卡的in接口，依次串联，最后一块卡的out接口联入声卡的cd_in接口（或PC主板上cd_in接口）。

启动计算机，安装驱动程序。

3、了解控制设备

（1）视频切换器　具有画面切换输出，固定画面输出等功能。

（2）多画面分割控制器　具有顺序切换、画中画、多画面输出显示回放影像，互联的摄像机报警显示，点触式暂停画面，报警记录回放，时间、日期、标题显示等功能。

（3）矩阵切换系统　　

①分区控制功能：

对键盘、监视器、摄像机进行授权。

•键盘到监视器：

设定哪些键盘可以控制哪些监视器。

•监视器到摄像机的分区：

设定哪些监视器可显示哪些摄像机的图像。

•键盘到摄像机的分区：

设定哪些键盘可调用哪些摄像机的图像。

•键盘到摄像机控制的分区：

设定哪些键盘可控制哪些摄像机的动作。

②分组同步切换。

将系统中全部或部分摄像机分成若干组，每一组摄像机可以同步地切换到一组监视器上。

③任意切换。

是指摄像机的任意组合，而且任一台摄像机画面的显示时间独立可调，同一台摄像机的画面可以多次出现在同一组切换中，随时将任意一组切换调到任意一台监视器上。

④任意切换定时自动启动。

任意一组万能切换可编程在任意一台监视器上定时自动执行。

⑤报警自动切换。

具有报警信号输入接口和输出接口，当系统收到报警信号时将自动切换到报警画面及启动录像机设备，并将报警状态输出到指定的监视器上。

⑥报警状态自动输出系统。

可将报警状态自动输出到打印机和监视器上。

（4）其它控制　　

①电动变焦镜头的控制。

变焦镜头是在固定成像面的情况下能够连续调整焦距的镜头，它与电动旋转云台组合可以对相当广阔的范围进行监视，而且还可以对该范围内任意部分进行特写。

对它的控制就是变焦、聚焦和光圈三种功能，每种有长短、远近或开闭两种控制，总计六种控制。

②云台的控制。

电动旋转云台需要左右和上下四种控制，有些云台还有自动巡视功能，所以要增加云台自动控制。

③切换设备的控制。

切换的控制一般要求和云台、镜头的控制同步，即切换到哪一路图像，就控制哪一路的设备。

4、台镜头控制器的调试；

1）云台控制

对镜头的控制主要通过云台控制面板的WIDE/TELE、OPEN/CLOSE、FAR/NEAR等键或摇杆来实现。

而这些键与PSET键、PCALL键的一些合用方式，将更方便、更有效、更全面地控制云台。

常用按钮如下：

PANAUTO:

云台自动控制按钮；CAMERASELECT:

云台手动控制按钮；SPEED：

镜头电压调节旋钮；

IRIS:

光圈；FOCUS:

聚焦；ZOOM：

变焦；TELE:

特写；WIDE：

全景；摇杆：

控制云台上下左右

WIDE键与TELE键：

这两个键都是用来实现对变焦镜头倍率调整的。

当您按住WIDE键时，会发现摄像机的镜头在逐渐推远，变焦镜头的放大倍数减小，图像的细节减小，视场增加；而当您按住TELE键时，您会发现摄像机的镜头逐渐拉近，变焦镜头的放大倍数增加，图像的细节增加，视场减小。

通过这两个键，您可以实现想要的镜头远近效果。

OPEN键与CLOSE键：

这两个键都是用来调整变焦镜头光圈的。

按OPEN键，则变焦镜头的光圈增大，图像变亮。

按CLOSE键，则变焦镜头的光圈减小，图像变暗。

如果因为天气变化而造成光线变化时，您可以通过这两个键的调整来实现满意的图像亮度。

FAR键与NEAR键：

这两个键都是用来调整变焦镜头焦距的。

通过这两个键的操作，您可以获得最佳的清晰度。

摇杆的使用：

在摇杆的四周，您可以看到指向上下左右四个方向的箭头，它们同时也对应着云台的上下左右方向。

您可以通过移动摇杆来改变云台的方向。

非常方便。

关于摇杆使用的小窍门：

在摇杆的使用过程中，你将会发现，对带预置点的变速球，摇杆的倾斜程度与云台转动的速度有着直接的关联。

摇杆的倾斜角越大，云台转动的速度就会越快；反之，当摇杆的倾斜角越小，云台转动的速度就会越慢。

这将大大提高您的工作效率。

2）安装解码器

1）画出云台、解码器、码转器接线图；

2）云台和解码器接线（内置解码器不需要接线），检查解码器、云台设备是否正常；

3）摄像机固定在云台上，并对摄像机和解码器接线；

4）摄像机的视频输出连接到实验室监控系统的视频线上；

5）对解码器的拨码盘进行拨码，做解码器的自检实验；

6）解码器的通讯线与原有码转器的对应端子连接；

5、云台镜头控制器系统框图；

（二）注意事项

三.实验报告要求（实验数据及分析）

1.分析主控箱主要组成；

2.分析冷系统主要组成；

3.热系统主要组成；

4.说明制冷工作过程；

5.说明制热工作过程；

实验二BA系统中央空调监控实验

一、实验目的

1.了解BA系统及其子系统的结构；

2.掌握系统的工作原理；

3.掌握设计简单的子系统的方法。

二、实验设备

1.模拟中央空调；

2.直接数字控制器（DDC）；

3.BA软件。

三、实验原理

（一）实验原理

实验原理参见图3。

图3智能楼宇BA系统结构

BA系统由电梯监控子系统、空调监控子系统、照明控制子系统、远程抄表子系统和供电数据采集等子系统组成。

硬件系统由各个子系统的检测单元连接DDC，通过局域网连接中央主机和DDC；软件单元在楼控软件中有相应模块构成。

（二）中央空调监控子系统

监控功能包括：

空调机组控制、回风温度监测、新风温度监测、滤网压差监测、空调风速控制、空调水流控制、空调系统监控，在图4和图5上具有相应的监测控制按钮，其中图4为空调机组监控界面，图5为冷源系统监控界面。

四、实验步骤

1.查看各部分接线是否连接正确可靠；

2.接通DDC电源，进行系统初始化；

3.接通中央主机，运行监控软件，测试通讯是否正常；

4.开通各个子系统的电源，使系统运行正常；

5.打开监控界面，首先进行报警处理；

6.打开中央空调监控界面，检测各个温度，设定运行温度，进行阀门调节，观察系统运行情况，并记录前后数据，记录的数据包括冷却水温度、冷冻水温度、送风温度、回风温度、风阀开度、热水阀开度；可以设定送风温度和回风温度，可以根据需要调节阀门的开度。

五、实验报告要求（实验数据分析）

1.分析BA系统的结构；

2.分析中央空调子系统的结构；

3.记录监控界面和主控箱上各读数，分析其对应规律。