9监控知识.docx
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9监控知识
画面分割器
在有多个摄像机组成的电视监控系统中，通常采用视频切换器使多路图像在一台监视器上轮流显示。
但有时为了让监控人员能同时看到所有监控点的情况，往往采用多画面分割器使得多路图像同时显示在一台监视器上。
当采用几台多画面分割器时，就有可能用与多画面分割器相同数量的监视器将所有摄像机传送来的多个画面同时显示。
这样，既减少了监视器的数量，又能使监控人员一目了然地监视各个部位的情况。
常用的画面分割器为四画面、九画面和十六画面。
画面分割器的基本工作原理
采用图像压缩和数字化处理的方法，把几个画面按同样的比例压缩在一个监视器的屏幕上。
有的还带有内置顺序切换器的功能，此功能可将各摄像机输入的全屏画面按顺序和间隔时间轮流输出显示在监视器上（如同切换主机轮流切换画面那样），并可用录像机按上述的顺序和时间间隔记录下来。
其间隔时间一般是可调的。
主要性能：
1.全压缩图像，数字化处理的彩色/黑白画面分割器；
2.四路（或九、十六路）视频输入并带有四路（或九、十六路）的环接输出；
3.内置可调校时间的顺序切换器和独立的切换输出。
根据摄像机的编号对全屏画面按顺序切换显示，敏路画面的显示时间可由用户自己进行优化编程调整；
4.高解像度以及实时更新率。
画面指标为512×512象素，更新率为25-30场/秒；
5.录像带重放时可实现1/4（或1/9、1/16）画面到全屏画面变焦（还原为实时全屏画面）；
6.与标准的SUPER-VHS录像机兼容（有的还具有S-VHS接口）；
7.有报警输入/输出接口，可与报警系统联动。
报警时可调用全屏画面并产生报警输出信号启动录像机或其它相关设备。
也就是说，当报警信号产生时，与该警报相关区域的场景将以全屏画面显示出来，并可自动录像。
用户可自行设定警报的持续时间和录像的持续时间。
报警输入接口数目与画面输入数目相同；
8.八个字符的摄像机名称。
用户可自已编程设定给每个摄像机最多达八个字符的名称；
9.报警画面叠加、视频信号丢失指标。
该功能可方便用户快速检查出现丢失的原因；
10.设置屏幕菜单编程/调用。
编程简单、操作容易，人-机界面友好；
11.电子保险锁。
用户可自行设定密码，被允许的操作者才能进行系统的操作
镜头选购指南概要
常用的镜头种类包括：
手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。
定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。
定焦镜头的适用范围如下：
手动光圈镜头：
所需监视的环境照度变化不大，如室内。
自动光圈镜头：
所需监视的环境照度变化大，如室外。
广角镜头：
监视的角度较宽，距离较近。
标准镜头：
监视的角度和距离适中。
变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头，另一种分法是：
手动变焦和电动变焦（电动光圈和自动光圈）两种。
变焦镜头在规则上可以划分为：
1/3〃、1/2〃和1〃等。
选择变焦镜头的原则是：
镜头的规格不应小于摄像机的规格，也就是说1/2〃的镜头可以与1/3〃的摄像机一起使用，但是1/3〃的镜头就不能够 在1/2〃的摄像机上使用。
监控系统设备介绍
①云台
在前面的介绍中我们常提到云台，但有的人对它没有什么感性认识，其实云台就是两个交流电组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。
我们所说的云台区别于照相器材中的云台，照相器材的云台一般来说只是一个三脚架，只能通过手来调节方位；而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。
云台有多种类型：
按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大。
按安装方式分为侧装和吊装，即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。
按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。
在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否美观。
②支架
如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动，那么只用摄像机支架就可以满足要求了。
普通摄像机支架安装简单，价格低廉，而且种类繁多。
普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的要求选择不同的型号。
室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中我们发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上……由于种种原因，现有的支架可能难以满足要求，需要另外加工或改进，这里就不再多说了。
③防护罩
防护罩也是监控系统中最常用的设备之一，主要分为室内和室外两种。
室内防护罩主要区别是体积大小，外形是否美观，表面处理是否合格。
功能主要是防尘、防破坏。
室外防护罩密封性能一定要好，保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。
有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器，可以更好的保护设备。
当天气太热时，排风扇自动工作；太冷时加热板自动工作；当防护罩玻璃上有雨水时，可以通过控制系统启动雨刮器。
挑选防护罩时先看整体结构，安装孔越少越利于防水，再看内部线路是否便于联接，最后还要考虑外观、重量、安装座等等。
④监视器
监视器是监控系统的标准输出，有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。
监视器分彩色、黑白两，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。
监视器也有分辨率，同摄像机一样用线数表示，实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。
另外，有些监视器还有音频输入、S-video输入、RGB分量输入等，除了音频输入监控系统用到外，其余功能大部分用于图像处理工作，在此不作介绍。
⑤视频放大器
当视频传输距离比较远时，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。
视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大，另外，回路中不能串接太多视频放大器，否则会出现饱和现象，导致图像失真。
⑥视频分配器
一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想一台摄像机的图像送给多个管理者看，最好选择视频分配器。
因为并联视频信号衰减较大，送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因，图像会严重失真，线路也不稳定。
视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。
⑦视频切换器
多路视频信号要送到同一处监控，可以一路视频对应一台监视器，但监视器占地大，价格贵，如果不要求时时刻刻监控，可以在监控室增设一台切换器，把摄像机输出信号接到切换器的输入端，切换器的输出端接监视器，切换器的输入端分为2、4、6、8、12、16路，输出端分为单路和双路，而且还可以同步切换音频（视型号而定）。
切换器有手动切换、自动切换两种工作方式，手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一路；自动方式是让预设的视频按顺序延时切换，切换时间通过一个旋钮可以调节，一般在1秒到35秒之间。
切换器的价格便宜（一般只有三五百元），联接简单，操作方便，但在一个时间段内只能看输入中的一个图像。
要在一台监视器上同时观看多个摄像机图像，就需要用画面分割器。
⑧画面分割器
画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种，可以在一台监视器上同时显示4、9、16个摄像机的图像，也可以送到录像机上记录。
四分割是最常用的设备之一，其性能价格比也较好，图像的质量和连续性可以满足大部分要求。
九分割和十六分割价格较贵，而且分割后每路图像的分辨率和连续性都会下降，录像效果不好。
另外还有六分割、八分割、双四分割设备，但图像比率、清晰度、连续性并不理想，市场使用率更小。
大部分分割器除了可以同时显示图像外，也可以显示单幅画面，可以叠加时间和字符，设置自动切换，联接报警器材。
⑨录像机
监控系统中最常用的记录设备是民用录像机和长延时录像机，因其操作简单易学，录像带也容易保存和购买。
与家用录像机不同，延时录像机可以长时间工作，可以录制24小时（用普通VHS录像带）甚至上百小时的图像，可以联接报警器材，收到报警信号自动启动录像，可以叠加时间日期，可以编制录像机自动录像程序，选择录像速度，录像带到头后是自动停止还是倒带重录……延时录像机的性能虽然出众，但价格不菲，而且目前分辨率不是很高，在延时录像时图像也会丢失一部分，回放的图像是一顿一顿跳跃的
数字录像机格式简述
从世界上第一台数字录像机诞生到现在，已经过了十几年的时间，数字录像机已开始普及，并成为今后的发展方向。
数字录像机的优势十分明显，它可消除复制时图像质量的降低，并可直接进入计算机和由计算机控制的数字化设备。
目前，数字录像机可分为非压缩格式和压缩格式两大类。
记录载体可分为磁带、硬盘和光盘，常用的记录载体是磁带。
非压缩格式诞生较早，它把全部的图像信息未经压缩地记录到载体上。
在非压缩格式中，最早诞生的专业数字录像机D1格式，最具影响力，并成为国际标准。
现在对于许多非线性编辑系统来说，在评价它所输出的视频质量上，往往都要与D1格式相比较。
D1格式按ITUR601标准，以4∶2∶2采样、8比特量化进行分量编码记录视频。
对于音频，采样频率48KHZ、20比特量化，具有4个独立的音频通道。
除D1格式外，还有D2、D3、D5格式的数字录像机，其中D2、D3格式记录复合视频，D5采用了分量记录方式。
非压缩格式的数字录像机，图像质量很高，但其昂贵的价格，使大多数用户望而却步，即使在那些发达国家，情况也是如此。
因此，这种类型的数字录像机我们很难见到。
采用压缩格式的数字录像机，主要有数字Betacam模式、Digitial－s格式、Betacam－SX格式、DVCPRO格式、DVCAM格式和家用DV格式。
它们都采用了数字分量记录方式，所以也称为数字分量录像机。
数字Betacam的信噪比能达到62dB，采用4∶2∶2采样格式，10比特量化的数字分量处理，并使用基于DCT的电平自适应帧内压缩方式，压缩比为2.3∶1，采用1/2英寸金属带，具有4通道48KHZ采样，20比特线性量化的数字音频。
具有复制30代而无质量损失的图像质量，并能兼容重放Betacam－SP模拟分量格式的录像带。
Digitial－S的信噪比优于55dB，采用4∶2∶2采样格式，8比特量化的数字分量处理，使用DCT帧内压缩方式，能达到广播级质量。
其压缩比为3.3∶1，记录码率为50MB/S，具有2通道48KHZ采样，16比特量化的数字音频。
Digitial－S格式充分考虑了与S－VHS录像带的互换性，采用1/2英寸金属带，机械结构与VHS相同，具有编辑处理图像功能，向下兼容重放S－VHS录像带。
其图像质量接近数字Betacam水平。
Betacam－SX采用4∶2∶2采样格式，8比特量化的数字分量处理，压缩采用MPEG－2442P@ML方式，输入的图像以2帧为1GOP（图像组），每个GOP的数据为固定长度。
其压缩比达10∶1，记录码率为18MB/S，图像质量优于标准型Betacam－SP。
对于音频采用4通道48KHZ采样，16比特量化的数字音频。
Betacam－SX格式采用1/2英寸金属带，其DVW－A系列录像机可向下兼容重放Betacam－SP录像带。
Betacam－SX录像机还首次采用了无循迹重放方式，通过加装4个重放磁头，提高了可靠性。
DVCRPO是在后面要讲的家用DV格式的基础上，开发成功的专业用数字分量录像机。
它采用4∶1∶1采样格式，8比特量化和DCT帧内压缩方式，压缩比为5∶1，记录码率为25MB/S，信噪比大于54dB，具有2通道48KHZ采样，16比特量化的数字音频。
它使用1/4英寸金属微粒带，磁迹宽度18微米，具有兼容重放家用DV格式录像带的能力，其图像质量相当于标准型Betacam－SP。
另外，松下公司在DVCPRO的基础上还推出了4∶2∶2采样、记录码率为50MB/S的DVCPRO50格式，图像信号压缩为比3.3∶1，旋转磁头数和走带速度都比DVCPRO增加了一倍。
DVCAM也是在家用DV格式的基础上，开发成功的专业用数字分量录像机。
和DVCRRO一样，其目标是高画质、小型、轻量和低价格。
它采用4∶2∶0采样格式，8比特量化和DCT帧内压缩方式，压缩比为5∶1，记录码率为25MB/S，信噪比大于54dB，具有2通道48KHZ采（下转第50页）（上接第48页）样，16比特量化的数字音频。
它采用1/4英寸金属微粒带，磁迹宽度15微米，与家用DV格式双向兼容，即DV格式磁带可以在DVCAM录像机上重放，DVCAM录像机也能在DV格式录像机上重放。
其图像质量相当于标准型的Betacam－SP。
家用DV格式，是在家用数字录像机开发研制阶段，为了避免重演模拟录像机格式之争，由世界上一些知名的电器公司共同制定的一个标准。
目前，已有55家大公司宣布支持这一格式，使其成为国际标准。
对于PAL制信号来讲，它采用4∶2∶0的采样格式、8比特量化和DCT帧内压缩方式，压缩比为5∶1，记录码率为25MB/S，信噪比可达54dB。
对于音频，可采用32KHZ采样，16比特量化的双声道立体声方式，也可采用32KHZ采样，12比特量化的四声道方式。
家用DV格式的图象质量是相当高的，远远超过了常见的S－VHS和Hi8，因为其亮度信号频带带宽达6MHZ，色差信号的带宽也分别达到了1.4MHZ和3MHZ。
家用DV格式也采用1/4英寸金属微粒带，磁迹宽度10微米。
数字录像机的发展方兴未艾，但在目前仍是模拟与数字共存的时代，模拟录像机在今后相当长的时期里不会退出历史舞台。
不过数字化的序幕已经拉开，自然就会有好戏连台。
对于广大中、小型用户来说，应该将关注的目光投向DVCPRO和DVCAM格式。
它们完全能够满足专业级的制作需要，而且具有兼容重放家用DV格式录像带的能力，可实现家用DV格式向专业制作领域的顺得过渡。
宽带传输技术在电视监控系统中的应用
--------钱小鸿杭州银江电子有限公司
【摘要】本文介绍了宽带传输技术在电视监控系统中的运用，通过系统组成方式，传输干线及系统设备、成本、性能等参数多方面进行了论述，以期达到在电视监控系统设计时，能作为一种实现方式与传统的视音频基带直接传输方式参与比较，从而获得高性能的设计方案。
【关键词】宽带传输技术电视监控
1电视监控系统简介
电视监控系统是现代化安防系统的重要组成部分。
观察者可以通过最易接受的信息方式——图像和声音获取现场情况，具有实时形象、真实反映监控区域的特点；通过多点布控，达到全面集中监控功能，弥补了人员巡检顾此失彼的缺陷，与录像系统配套，实现自动长期全面监控效果；在社会各个领域，得到越来越广的应用。
一般电视监控系统由图像（声音）信息获取、传输、交换控制处理、显示4大部分组成，如图1所示。
图1一般电视监控系统
各监控现场获取图像、声音信息后，经过传输网络到控制中心，经中心信息交换处理后再按要求显示信息。
2电视监控系统传输方式
通常电视监控系统以视、音频基带信号进行传输，每一根信号线传送一路视频或音频信号，至控制中心后每一路视频或音频信号作为一个输入输出单元进行交换控制，再以每一路视频或音频输出信号占用一根信号线进行传输显示，这种方式信号质量高，物理连接直观明了，宜于理解与检修，并有一整套完整的电视监控系统配套设备，被广泛经典使用，缺点是同段传输链路有几个传输信号就需要几条传输线。
另外，必需配置视音频交换控制设备，系统成本较高。
宽带传输方式利用传输媒介的宽带性能，将多路视音频信号调制复用为一个宽带信号，从而在一条传输媒介上传输。
此方式减少了传输线数量，提高了可靠性，降低了传输线架设成本；另外，对于信号的选择切换，可不用交换控制设备，利用电视机本身的功能来实现，降低了系统成本。
3举例说明两种传输方式造成的系统差异
以某海关相关部分实例经简化进行讨论：
工程要求：
某海关共分6个区域，每个区域有视、音频集中监控点8个，每个区域设区域分控中心，要求能全面监视本区域情况；对其它区域的监控点，每一个区域设一台监视器，通过切换方式，能监视所有控制点图像声音指挥中心与各区域距离1km，在控制中心设30台监视器，每台监视器可任意监视系统中任一监控点情况。
3．1常规视、音频基带传输方式
设计考虑：
1）为了加强系统管理，便于系统维护，设备尽量集中；
2）各分控中心所监视的本地8路视音频信号，直接从本地获取，以减少分控中心与控制中心间传输线及控制中心交换控制设备输出端容量系统结构图详见图2。
图2系统结构详图
可见系统由监控现场，分控中心及传输网络组成。
以下分析由于不同的传输方式造成系统相应设备及传输网络的不同之处（监控现场设备与传输方式无关不作讨论）：
1）监控现场到分控中心，采用星形结构，均采用视、音频直接传输。
2）每个分控中心设备：
视音频监视器1～8用于本区域监视，信号直接从监控现场接入；
视音频监视器9～13共5台用于其它5个区域监视，信号从控制中心输出；
分控键盘5个：
用于对控制中心信号输出的选择控制；
3）每个分控中心与控制中心传输线；
对控制中心而言：
8路视音频进线共16根；5路视音频出线共10根；1路数据控制线计1根；共计：
传输线27根。
4）控制中心设备：
主控键盘1个：
用于对控制中心信号输出的选择控制；
视、音频交换控制设备1台：
进行系统信号控制切换，容量为：
信号进口数量：
每个区域8路计：
8*6＝48路
信号出口数量：
每个区域5路计：
5*6＝30路
控制中心需监视信号30路
共计60路
数据口数量：
每个区域1路加控制中心1路
3．2宽带传输方式
设计考虑：
1）为了加强系统管理，便于系统维护，设备尽量集中；
2）各分控中心中心所监视的本地8路视音频信号，直接从本地获取，以提高本区域监控系统的可靠性：
结构详见图3。
图3监控系统结构示意图
可见系统也由监控现场，分控中心，控制中心及传输网络组成（监控现场设备与传输方式无关不作讨论）：
1）监控现场到分控中心，由于距离近，仍采用星形结构，用视、音频基带直接传输。
2）每个分控中心设备：
视音频监视器1～8用于本区域监视，信号直接从监控现场接入；
视音频监视器9～13共5台用于其它5个区域监视，信号从控制中心输出；
调制解调器8台：
将各路视、音频信号调制到不同频道；
无源混合器1台：
将8路信号混合为1路宽带信号。
3）每个分控中心与控制中心传输线：
RF信号进线：
1根
RF信号出线：
1根
数据线：
0
共计传输线：
2根
4）控制中心设备：
无源混合器1台：
将6个区域信号混合为1路宽带信号；
注：
交换控制设备不需要
3．3二种方式比较
1）传输干线（分控中心与控制中心）数目
视音频基带传输方式：
视音频线：
26*6＝156
数据线：
1*6＝6
宽带传输方式：
射频传输线2*6＝12
不需数据线
2）设备：
视音频基带传输方式
视音频交换控制设备1套
控制键盘7个
宽带传输方式：
调制解调器8*6＝48
8路混合器具7个
3）成本比较：
分传输干线与系统设备二部分：
传输干线成本比较：
视音频线与射频线价格相近，主要从传输线数量上进行比较；视音频基带传输方式与宽带传输方式相比为162:
12，若考虑管道及架设成本，宽带传输方式占有明显优势。
系统设备成本比较：
视音频传输方式：
1套容量至少48路进60路出带7路控制键盘的视、音频交换设备近80万
7个控制键盘约10万。
共计90万
宽带传输方式：
制解调器：
0.4*48＝19.2万元
源混合器及分配器价格便宜，约0.8万元
共计20万
因此，在价格上宽带传输方式具有明显优势。
4）图像、声音质量：
宽带传输方式经过调制复用、解调后，质量比视音频基带传输方式有所下降，但能否满足监控系统要求呢？
下面从系统主要指标C／N来考察：
本系统除了传输通道外，只有调制解调器为有源设备，一般调制解调C／N达60dB以上（广播级达70dB以上），完全满足监控系统要求。
如果考虑传输链路影响，则计算如下：
本系统传输最大距离为2km，需5～6级RF放
大器，以6级计算：
单级放大器：
C／N＝Sin-F-2.4
通常放大器输入电平Sin＝72dBmv噪声F＝10dB
则单级放大器：
C／N＝59.6dB
因此，对于干线传输系统（6级放大器）C／N＝51.8dB、考虑二者综合因素（调制解调C／N以60dB计），系统C／N＝51.18dB
结论：
宽带传输方式能够满足监控系统要求。
5）备注：
当干线传输距离更远采用光纤时，由于光端机价格远比调制器贵，宽带传输方式更具价格优势，而系统性能同样能够满足监控系统要求。
当控制中心需要对现场设备进行控制时，各分控中心与控制中心间也可只用一根数据线进行传输，只不过在分控中心加一个数据码分配器，解决通常一个设备一根数据线的问题。
4结论与建议
在电视监控系统中，宽带传输方式在许多场合有其显著优越性，在实际设计工作中，不妨作为一种实现方式予以比较，从而使系统设计更上一层楼。
摘自《工程设计CAD与智能建筑》
浅谈智能大厦保安监控系统
------杜辉华
[摘要]本文较详细地阐述了智能大厦保安系统的作用、组成以及实花,并提出了设计、选型中应注意的问题。
[关键词]智能大厦保安监控保安监控系统集成
1智能大厦保安监控系统的概念
1.1保安监控系统的作用
随着我国改革开放的推进,一批批适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的智能大厦拔地而起。
为了防止各种偷盗和暴力事件的发生和危害,确保大厦的安全,生命和财产不受损害,智能保安系统的设置是必要的。
随着科技的发展,新的犯罪手段对保安系统也提出了新的要求,在信息时代的今天,对钱、财物、人身安全的保护是一方面,而对储存在计算机里的大量的重要文件、数据,更需要保护。
在一个智能化大厦内,不仅对外部人员要防范,对内部人员也需要加强管理;对某些重要的地点、物品,以及重要的人物也需要特殊的保护。
因此,对现代化的大厦,需要设置多层次、立体化的保安系统。
1.2保安监控系统的等级
1.2.1确定防护等级
（1）相关规范
《安全防范工程程序和要求》GA/T75一94
《安全防范系统通用图形符号》GA/74一94
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
根据上述规范,结合安全防范的风险状况和工程实际情况,从而综合确定安全系统达到的防护等级。
（2）安全技防系统的种类
周界报警系统;
玻璃破碎报警装置组成的大厦外墙的警戒系统;
电视监控系统（图像复核系统）；
入侵移动探测报警系统;
音频监听系统（声音复核系统）;
强光照明系统;
（3）安全防范等级及主要配置（按四级划分）
A.四级防护安全防范系统
营业场所（指银行）的门、窗应设开关式报警装置（如门磁开关）;
设置手动或脚踏式紧急报警装置和联动警铃;
报警信号应送保安值班室及附近公安机关。
B.三级防护安全防范系统
与四级防范系统装置相同;
设置空间立体防范系统:
设空间（室内与走廊）入侵探测器;
中心控制设备具有监昕复核（录音）功能,记录报警发生的时间、士也点;
对营业室、主通道设电视监控
报警系统与公安报警台联网。
C.二级防护安全防范系统
与
升级会员 