安防基础.docx

1、安防基础第一章 安防系统概述一、安全防范系统基本概念根据现在汉语词典的解释，所谓安全，就是没有危险、不受侵害、不出事故；所谓防范，就是防备、戒备，而防备是指作好准备以应付攻击或避免受害，戒备是指防备和保护。综合上述解释，可以给安全防范下如下定义：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。二、安全防范的三种基本防范手段安全防范系统基本防范手段可分为：人防、物防（实体）和技防。人力防范和实体防范是古已有之的传统防范手段，它们是安全防范的基础，随着

2、科学技术的不断进步，这些传统的防范手段也不断融入新科技的内容。技术防范的概念是在近代科学技术用于安全防范领域并逐渐形成的一种独立防范手段的过程中所产生的一种新的防范概念。由于现代科学技术的不断发展和普及应用，“技术防范”的概念也越来越普及，越来越为警察执法部门和社会公众所认可和接受，以致成为使用频率很高的一个新词汇，技术防范的内容也随着科学技术的进步而不断更新。安全防范系统的三个基本要素为：探测、延迟与反应。探测是指感知显形和隐性风险事件的发生并发出报警；延迟是指延长和推延风险事件发生的进程；反应是指组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动。人防是利用人体感观系统进行探测，发现目标，作出“

3、反应”；物防主要是推迟危险的发生，为“反应”提供足够的时间；技防可以说是人防手段和物防手段的功能延伸和加强，是对人范和物范在技术手段上的补充和加强。探测、延迟和反应三个基本要素之间是相互联系、缺一不可的关系。只有探测与反应的时间小于延迟时，才能有效的阻止一个安全事件的发生。三、安全防范系统的组成（一）、视频安防监控系统（VSCS）利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。（二）、入侵报警系统（IAS）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。（三）、出入口控制系统（ACS）利用自定义符识

4、别或/模式识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络。（四）、电子巡查系统对保安巡查人员的巡查路线、方式及过程进行管理和控制的电子系统。（五）、停车库（场）管理系统对进、出停车库（场）的车辆进行自动登录、监控和管理的电子系统和网络。（六）、防爆安全检查系统检查有关人员、行李、货物是否携带爆炸物、武器和/或其他违禁品的电子设备系统或网络。第一部份 视频安防监控系统第一章 系统概述及组成一、前言视频安防监控系统在安全防范手段中应用及为广泛，它是应用光纤、同轴电缆、微波在其闭合的环路内传输电视信号，并从摄像到图像显示构成独立完整的电视系统。并能实时、形象、真实地反映被监控对

5、象，有效地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过设备记录下来。二、监控系统组成多媒体电视监控系统通常由前端、信号传输、显示、控制、记录等五大部分组成，并且系统可与多种报警装置相连。结构如下图。多媒体电视监控系统总方框图（一）、前端部分前端部分包括摄像机、监听头、云台、防护罩、解码器、网络视频编码器等设备。摄像机是把景物的光信号变成电信号的装置；监听头即拾音器，是将声音信号变成电信号的装置。云台是承载摄像机的载体，载有摄像机的云台在其电动机驱动下作水平方向或垂直方向的转动，或者水平与垂直方向同时转

6、动，以扩大摄像机的视场角、增大视野范围，选取最佳角度和最佳焦距摄取所需监视的景物图像；防护罩主要用于摄像机、云台等摄像设备的保护，具有防尘、防雨、防露、降低云台运转噪声的作用，还兼有摄像机的安全防范等功能；解码器是将数字控制信号变成模拟电压信号的装置，即把控制中心送来的控制信号（即数字信号）变成相应的电压（即模拟信号），去控制云台的上、下、左、右转动或摄像机镜头的变焦、聚焦、光圈等；网络视频编码器是将摄像机的模拟信号转换成网络信号（TCP/IP）、将解码器的信号转换成网络信号，传送到控制中心，并将控制中心的控制信号还原成相应的电压信号驱动解码器工作的装置。（二）、信号传输部分信号传输部分包括多

7、种电缆（例如视频、音频电缆等）、光缆、视频放大器、射频调制与解调器、高频放大器（干线放大器）、光端机等，它们的主要作用是将视频信号和音频信号在尽可能小的衰减及失真的情况下，传送到远端的控制中心机房，同时将中心机房计算机和矩阵主机或控制等控制设备输出的控制信号传送到前端设备。（三）、显示部分监视墙和监视器、多画面处理器、显示器等它们主要作用是再现前端摄像机摄取的图像和监听头拾取的声音，对监控点的目标进行监视和监听，还可对计算机检索到的录制内容进行重放再现。（四）、控制部分控制部分是整个系统的控制和指令中心，包括多媒体计算机、矩阵等控制设备。其主要作用是：（1） 控制视频信号与音频信号的同步切换，

8、选择需要重点监视的监控点图像和声音到主画面监视器进行全屏显示和声音监听，也可同时在计算机操作员的显示器上进行全屏显示和声音监听，还可控制视频矩阵进行巡回切换、分组切换、循环切换、群组切换显示等。（2） 根据实际需要发送相应的控制信号，该信号经传输线路（或网络系统）送到前端部分的解码器进行解码，再去控制云台的上、下、左、右转动和摄像机镜头的变焦、聚焦、光圈等。（3） 控制记录系统的录制与重放，对需要重点监视和监控的监控点景物图像和声音进行录制、对发生的事件实时记录，对录制的图像声音和事件可根据时间、地点、事件性质等进行自动检索，并可随时调出重放，以便进行查阅。（4） 对具有多种报警功能的系统来说

9、，还可发出相应的控制信号，去控制报警系统前端部分的报警控制器。（五）、记录部分记录部分包括普通的长延时录像机、硬盘录像机等，它们的主要作用是将图像、声音信号、报警信息等即时记录下来，作为资料保存，以便重放和查询。多媒体电视监控系统中的录像机要求具有自动检索功能，可方便查询，便于重放再现。第二章 各部分主要设备功能技术性能介绍一、前端部分(一)、前端部份-机摄像1、摄像机的分类（1）根据摄像机输出图像的颜色分类A、黑白摄像机：视频信号在监视器上只能呈现黑白图像。B、彩色摄像机：视频信号在监视器上能呈现彩色图像。C、彩色转黑白摄像机：当照度下降到一定值后，为了能在监视器上呈现较清晰的图像，摄像机自

10、动由彩色转为黑白。（2）根据成像器件的光谱特性分类根据成像器件光谱特性可分为可见光摄像机、非可见光摄像机。A、可见光摄像机：只能摄取被可见光（波长380-780nm 毫微米）照射下的景物图像。B、非可见光摄像机：此种摄像机可以将在非可见光照下的人眼看不到的信息转变为可见光图像，主要包括红外线摄像机、X 射线摄像机、紫外线摄像机。其中红外摄像机红外波长为750nm 以上，100000nm 以上称为超远红外。（3）根据适用照度分类A、普通摄像机：此种摄像机要求现场的照度较高，最低照度一般在10Lux以上，在白天或较强灯光下才能摄取到满意的图像。B、低照度摄像机：此种摄像机可以工作在照度较低的环境中

11、，如黎明和黄昏，最低照度为0.1-0.5Lux。C、微光摄像机：此种摄像机可以工作在照度极低的环境中，如在月光、星光下甚至阴天的夜晚，其最低照度可达0.0001Lux。（4）根据摄像机的成像器件分类摄像器件是电视摄像机的核心部分，作用是完成光电转换，其结构和性能将直接决定摄像机的各种指标。目前摄像机所使用的摄像器件有两类，一类是利用内光电效应的电视摄像管，另一类是电荷耦合器件，简称CCD，目前电视监控系统常用第二种。2、摄像机主要性能指标（1）电视制式主要有黑白和彩色两种电视制式。目前全世界现行的黑白电视制式有14种，我国为D 制式。彩色电视制式全世界有三大种，我国为PLA-D 制，每帧图像扫

12、描625 行，场频50Hz。（2）摄像机器件尺寸摄像机器件尺寸即摄像器件成像面的尺寸，常见有1/2 英寸，1/3 英寸和1/4 英寸，目前电视监控系统中多采用1/3 英寸和1/4 英寸。（3）像素CCD 摄像机的像素越多，图像分辨率就越高、越清晰、常见表示为水平像素数（H）X 垂直像素数（V）。（4）图像清晰度（TVL）又称为水平清晰度，是摄像机的一项很重要的技术指标，是指分辨图像细节的能力，通常用电视线（TV Line-TVL）来表示。它的数值除与摄像器件及镜头的质量有关外，还与摄像系统的频道宽度直接相关，一般频道宽度增加1MHZ，清晰度增加80TVL。目前市面上的黑白摄像机水平分辨率一般为

13、420TVL600TVL。彩色摄像机水平分辨率一般为420TVL520TVL。（5）摄像机的灵敏度（最低照度）摄像机要求的最低照度Lux 的数值越小，摄像机的录敏度就越高，其通常取决于光敏成像器件的灵敏度和摄像机光学镜头的相对孔径，摄像机的灵敏度与镜头通过的光通量密切相关。不同环境下景物的照度情况如下表。环境条件照度/Lux夏日阳光下100 000晴天室外10 000-100 000晴天室内100-1 000阴天室外50-100阴天室内5-50黄昏室内10黄昏室外100八等星光夜晚1.4*10-9无月有云0.0002无月中等云0.0005无月晴朗0.001全月晴朗0.2月光提供给地面的最大0.

14、3半月晴朗0.11/4 月晴朗0.01微明1黎明10夜间普通路灯0.1距60W 台灯60cm 桌面300室内日光灯10020cm 处烛光10-15电视台演播室500-2 000（6）信噪比（dB）信噪比是指摄像机输出图像信号的信号与噪声之比。比值越高，同学上呈现的噪声干扰就越小，图像质量就越好，一般应大于45Db。（7）同步方式摄像机的同步方式是指摄像机与某一信号“锁定”的工作方式。其一般分为如下三种。A、内同步：指摄像机只与自身晶体振荡电路所产生的行、场同步信号锁定的工作方式。B、外同步：指摄像机由其外部输入的全电视信号或复合同步信号锁定的工作方式。外来信号可以是某一基准信号输出的信号或系统

15、中某一摄像机输出的信号。C、与电源同步：指摄像机与外加交流电源锁定的工作方式。即指摄像机输出信号的场频是与50Hz 交流电源的频率和相位锁定的。（8）视频输出指摄像机输出的黑白或彩色全电视信号的幅度。一般用输出信号电压的峰峰值表示。通常规定为1Vp-p，75。（9）镜头接口摄像机的镜头接口有CS 型和C 型接口之分，也可以说有两种按装方式。其尺寸如下：连接方式螺纹标记（A）定位面至螺纹 端面距离（B）装座距离（Z）定位面最大直径（D）C 型1-32UN3.71-4.0617.520.0230.15CS 型1-32UN3.71-4.0612.520.0230.15C 型不能安装于CS 型接口的摄像机上，CS 型加接圈后可安装于C 型接口摄像机上。3、摄像机选择在电视监控系统中，由于设备选择不当，导致图像质量下降或是大量资金浪费的现象屡见不鲜。合理选择电视监控设备、集成较高性能价格比的系统，是安全防范行业同仁一直追求的目标。摄像机是电视监控系统核心设备，根据用户要求，合理选择非常重要。现在安全防范用的电视监控系统