智能大廈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、智能大廈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案上海豪視技術(shù)有限公司2006年4月目 錄背景介紹3概述3設(shè)計(jì)要點(diǎn)4系統(tǒng)介紹41攝像機(jī)及附屬設(shè)備的選擇411攝像機(jī)的選擇412攝像機(jī)鏡頭的選擇513攝像機(jī)云臺(tái)的選擇514黑白、彩色攝像機(jī)的選擇515攝像機(jī)的安裝52信號(hào)的傳輸621圖像信號(hào)的傳輸622控制方式及控制信號(hào)的傳輸623傳輸線路的設(shè)計(jì)73圖像的處理與顯示731圖像的處理732圖像的記錄及重放733圖像的顯示74監(jiān)控室的設(shè)計(jì)85供電與接地86：聯(lián)系方式9一 背景介紹進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、智能化樓宇的概念也逐步為成為人們選擇辦公場(chǎng)所和衡量居住環(huán)境的一個(gè)重要因素。人們生活在智能化樓宇中，

2、不僅可以快速的交換信息數(shù)據(jù)，可以開(kāi)展電子商務(wù)，以取得更多的商機(jī)，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制燈光，調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)，同時(shí)，我們還可以利用這個(gè)智能化的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，保安人員可通過(guò)計(jì)算機(jī)隨時(shí)監(jiān)控大樓內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)與之不能相比的是，我們還可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將家庭內(nèi)部的監(jiān)控圖像，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳輸?shù)絀nternet上，使個(gè)人用戶通過(guò)授權(quán)也能監(jiān)控到家中的情況。二 概述閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范體系中的重要組成部分，是智能建筑中樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的重要內(nèi)容，作為一種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)，近幾年，隨著智能化建筑的不斷普及，電視監(jiān)控系統(tǒng)在智能化建筑中也得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)該系統(tǒng)能

3、實(shí)時(shí)、形象、真實(shí)地反映被監(jiān)視對(duì)象的畫面，為安全防范和樓宇的現(xiàn)代化管理提供有效、可靠的手段。因此建設(shè)一套安全可靠、技術(shù)先進(jìn)的電視監(jiān)控系統(tǒng)不僅關(guān)系到建設(shè)者投資的合理性，而且也關(guān)系到該系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用和升級(jí)發(fā)展，更重要的是為樓宇的安全和現(xiàn)代化管理提供可靠的保障。 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)由攝像、傳輸、控制與顯示4個(gè)主要部分組成見(jiàn)下頁(yè)圖示。該系統(tǒng)是雙向的傳輸系統(tǒng)，既要向接收端傳輸視頻信號(hào)，又要向攝像機(jī)傳送控制信號(hào)和電源。根據(jù)不同的規(guī)?？山M成單頭單尾系統(tǒng)、多頭單尾系統(tǒng)、多頭多尾系統(tǒng)。三 設(shè)計(jì)要點(diǎn)智能建筑中閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：根據(jù)建設(shè)者對(duì)系統(tǒng)功能的要求和投資，確定系統(tǒng)的技術(shù)和系統(tǒng)組成，包括系統(tǒng)是傳統(tǒng)的

4、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)還是多媒體閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)是黑白還是彩色系統(tǒng)及圖像分辨率等；根據(jù)系統(tǒng)組成，確定設(shè)備配置；根據(jù)建筑平面特點(diǎn)，確定攝像機(jī)和其他設(shè)備安裝位置；按照監(jiān)視目標(biāo)和周圍環(huán)境條件，選擇攝像機(jī)的品種和防護(hù)措施；按照攝像機(jī)分布和環(huán)境特征，確定傳輸線的敷設(shè)方式；最后還要考慮閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)與智能建筑“3AS”(建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng))的適應(yīng)性。四 系統(tǒng)介紹1攝像機(jī)及附屬設(shè)備的選擇11攝像機(jī)的選擇攝像機(jī)是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)最前端的設(shè)備，它的性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)按攝像器件劃分為電真空攝像器件(即攝像管)攝像機(jī)和固體攝像器件(CCD器件、MOS器件

5、)攝像機(jī)兩大類。目前，因固體攝像器件攝像機(jī)具有惰性小、靈敏度高、抗強(qiáng)光照射、幾何失真小、均勻性好、抗沖振、沒(méi)有微音效應(yīng)、小而輕、壽命長(zhǎng)、圖像質(zhì)量好的特點(diǎn)，正朝著小型化、輕量化、廉價(jià)化方向發(fā)展，在智能建筑的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中得到大量應(yīng)用。而且黑白攝像機(jī)水平分辨率不得低于400線，彩色攝像機(jī)水平分辨率不得低于300線，同時(shí)考慮攝像機(jī)的供電電壓、照度、信噪比等技術(shù)指標(biāo)。12攝像機(jī)鏡頭的選擇鏡頭是安裝在攝像機(jī)前端的成像裝置，它分為定焦距和變焦距鏡頭。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)監(jiān)視固定目標(biāo)時(shí)，可選用定焦距鏡頭；當(dāng)需要改變監(jiān)視目標(biāo)的觀察視角或視角范圍較大時(shí)，宜選用變焦距鏡頭和遙控云臺(tái)；當(dāng)視距小而視角大時(shí)，可選用廣角鏡頭

6、，如電梯轎箱內(nèi)的攝像機(jī)鏡頭就應(yīng)選用水平視場(chǎng)角大于70的廣角鏡頭。監(jiān)視目標(biāo)逆光攝像時(shí)，宜選用具有逆光補(bǔ)償?shù)臄z像機(jī)；監(jiān)視目標(biāo)亮度高低相差較大或晝夜使用的攝像機(jī)，應(yīng)選用自動(dòng)光圈或電動(dòng)光圈鏡頭；當(dāng)需要遙控時(shí)可選用具有光對(duì)焦、光圈開(kāi)度、變焦距的遙控鏡頭；需要隱蔽安裝的攝像機(jī)，宜采用針孔鏡頭或棱鏡鏡頭?？傊瑪z像機(jī)鏡頭的選擇除考慮應(yīng)用場(chǎng)合、環(huán)境、價(jià)格和機(jī)械安裝等因素外，更重要的是需考慮鏡頭成像的規(guī)格與攝像機(jī)靶面規(guī)格相一致。13攝像機(jī)云臺(tái)的選擇云臺(tái)是承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，根據(jù)被監(jiān)視目標(biāo)的觀察范圍，確定云臺(tái)水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。在智能建筑中，一般云臺(tái)采用室內(nèi)型，不加防雨和防凍裝置。云臺(tái)的

7、使用電壓有交流電壓和直流電壓，結(jié)合控制器的類型和系統(tǒng)中其它設(shè)備統(tǒng)一考慮。交流型云臺(tái)適用于定速操作，直流型適用于變速操作，它速度快，特別適用于帶預(yù)置的系統(tǒng)；云臺(tái)的控制方式大多采用有線遙控方式，分為“N+1”線和總線兩種控制形式，在智能建筑中，一般采用“N+1”線控制形式。14黑白、彩色攝像機(jī)的選擇彩色攝像機(jī)比黑白攝像機(jī)價(jià)格高、維修費(fèi)用高，因此如果被觀察目標(biāo)本身沒(méi)有明顯的色彩標(biāo)志和差異時(shí)，最好用黑白攝像機(jī)。15攝像機(jī)的安裝攝像機(jī)一般安裝在監(jiān)視目標(biāo)附近且不易損壞的地方，目的是不影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行和正常的活動(dòng)，智能建筑中，攝像機(jī)一般安裝在主要出入口或重要場(chǎng)所，安裝高度以255m為宜；電梯轎箱內(nèi)安裝在其頂

8、部，與電梯操作器成對(duì)角，且攝像機(jī)的光軸與電梯的兩壁及天花板構(gòu)成45角；攝像機(jī)的鏡頭要避免逆光和強(qiáng)光直射。2信號(hào)的傳輸在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中，主要分為圖像信號(hào)和控制信號(hào)。圖像信號(hào)是由攝像機(jī)流向監(jiān)控中心，控制信號(hào)由控制中心流向攝像機(jī)，對(duì)攝像機(jī)的鏡頭和光圈、云臺(tái)等進(jìn)行控制。21圖像信號(hào)的傳輸圖像信號(hào)分為視頻基帶信號(hào)和射頻信號(hào)，其傳輸線有同軸電纜(不平衡電纜)、平衡對(duì)稱電纜(電話電纜)光纜。平衡對(duì)稱電纜和光纜一般用于長(zhǎng)距離傳輸，對(duì)于智能建筑一般采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號(hào)的傳輸方式。當(dāng)采用75-5同軸電纜，一般傳輸距離為300m時(shí)，應(yīng)考慮使用電纜補(bǔ)償器；如采用75-9同軸電纜時(shí)，攝像機(jī)和監(jiān)視器間的距離在

9、500m以內(nèi)可不加電纜補(bǔ)償器。對(duì)于圖像信號(hào)遠(yuǎn)傳時(shí)，通常采用光纜或其他傳輸線利用射頻形式傳輸。22控制方式及控制信號(hào)的傳輸電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)電動(dòng)云臺(tái)、電動(dòng)變焦鏡頭、防護(hù)罩和電源的控制功能?？刂浦行呐c受控中心間的距離及受控設(shè)備的多少?zèng)Q定電視監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式。(1)當(dāng)攝像機(jī)數(shù)量少，控制距離不超過(guò)500m時(shí)，此時(shí)宜采用直接控制方式，并用多芯電纜傳輸控制信號(hào)。這種方式控制線的數(shù)量多，施工量大；(2)當(dāng)攝像機(jī)數(shù)量少，控制項(xiàng)目較少，控制距離在1000m以內(nèi)時(shí)，可采用間接控制方式。這種方式控制線數(shù)量也較多；(3)由于PC機(jī)技術(shù)的極大進(jìn)步，現(xiàn)已將數(shù)字技術(shù)廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的模擬電視監(jiān)控領(lǐng)域，這就是數(shù)據(jù)編碼微機(jī)控

10、制方式。這種方式采用串行碼傳輸控制信號(hào)，只需兩根系統(tǒng)控制線，不僅適用于大中型系統(tǒng)的控制及長(zhǎng)距離傳輸，還可以用軟件將監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)兼容起來(lái)；(4)當(dāng)控制距離在300500m時(shí)，來(lái)自攝像機(jī)的視頻信號(hào)及來(lái)自控制器端的控制信號(hào)可共用一條同軸電纜，這就是同軸視控方式。這種方式雖能節(jié)省控制線，但目前此類設(shè)備較昂貴，設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮。23傳輸線路的設(shè)計(jì)智能建筑中閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)圖像信號(hào)的傳輸一般是基帶視頻采用同軸電纜傳輸，控制信號(hào)也是基帶形式，因此傳輸線路的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足路由短捷、安全可靠、施工維護(hù)方便的條件。盡量避開(kāi)惡劣或磁場(chǎng)強(qiáng)的環(huán)境或易使管線損傷的地段，與其他管線不要交叉。在線路敷設(shè)方式上，對(duì)于擴(kuò)建、改建工

11、程可采用明敷設(shè)，可采用鋼管或PVC管或線槽保護(hù)電纜；對(duì)于要求管線隱蔽或新建工程可用暗管敷設(shè)，暗敷設(shè)一般采用鋼管或PVC管保護(hù)；一般情況下管的利用率為25-30，線槽利用率最大為40，同時(shí)對(duì)鋼管或金屬線槽還要可靠接地。3圖像的處理與顯示閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備為主控臺(tái)，它不僅要完成對(duì)圖像信號(hào)的處理與顯示，而且還要對(duì)有關(guān)設(shè)備實(shí)施控制。它是多種設(shè)備的組合，根據(jù)系統(tǒng)功能要求來(lái)決定，主要有視頻切換器、控制鍵盤、錄像機(jī)、電源等設(shè)備。目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，多媒體計(jì)算機(jī)作為控制臺(tái)的主控設(shè)備也很常見(jiàn)。31圖像的處理閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)所傳輸?shù)膱D像信息具有切換、記錄、重放、加工和復(fù)制等功能。視頻切換器能手動(dòng)

12、和自動(dòng)編程，它將所有視頻信號(hào)在指定的監(jiān)視器上進(jìn)行固定或時(shí)序顯示，也可以進(jìn)行圖像混合、畫面分割、字幕疊加等處理。在用于安防的閉路電視監(jiān)控電視系統(tǒng)中，視頻切換器應(yīng)具有與報(bào)警控制器聯(lián)網(wǎng)的接口，當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)切換出相應(yīng)部位的攝像機(jī)圖像，并能進(jìn)行記錄和重放，以便分析處理所發(fā)生的事故。32圖像的記錄及重放閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)采用錄像機(jī)實(shí)現(xiàn)記錄和重放功能，這種錄像機(jī)的特點(diǎn)是應(yīng)能長(zhǎng)時(shí)間錄像(目前普遍使用24h錄像)，因?yàn)檫@種方式可以快速重放所記錄的畫面，而且具有遙控功能，系統(tǒng)可以對(duì)錄像機(jī)遠(yuǎn)距離操作，或利用系統(tǒng)中的控制信號(hào)自動(dòng)操作錄像機(jī)。目前在一些智能大樓中多采用多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字錄像。33圖像的顯示監(jiān)視器是閉路監(jiān)

13、控電視系統(tǒng)的終端顯示設(shè)備。監(jiān)視器的選擇應(yīng)根據(jù)整套系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)及使用目的來(lái)選擇。選擇彩色監(jiān)視器或黑白監(jiān)視器時(shí)應(yīng)與系統(tǒng)的攝像機(jī)一致，屏幕的大小應(yīng)根據(jù)控制中心的面積和監(jiān)視人數(shù)進(jìn)行選擇。監(jiān)視器的清晰度應(yīng)相當(dāng)于或高于攝像機(jī)的清晰度，以充分發(fā)揮攝像機(jī)的性能。監(jiān)視器的數(shù)量根據(jù)實(shí)際工程需要，應(yīng)與攝像機(jī)數(shù)量成適當(dāng)比例。筆者認(rèn)為重點(diǎn)部位監(jiān)視器與攝像機(jī)的比例一般不小于1：3，非重點(diǎn)部位不小于1：8。4監(jiān)控室的設(shè)計(jì)監(jiān)控室不僅是閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)設(shè)備聚集的場(chǎng)所，更重要的是閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)甚至是整個(gè)智能大樓安防系統(tǒng)的監(jiān)視和控制中心，所以監(jiān)控室設(shè)計(jì)的好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的使用。在設(shè)計(jì)監(jiān)控室時(shí)應(yīng)滿足以下要求：(1)監(jiān)控室

14、應(yīng)盡量靠近監(jiān)控目標(biāo)，設(shè)置在環(huán)境噪聲小和電磁干擾小的場(chǎng)所；(2)監(jiān)控室地面應(yīng)光滑平整，不起塵，盡量采用架空活動(dòng)地板，方便布線；(3)監(jiān)控室內(nèi)溫度宜為16-30，濕度為3070，使用面積根據(jù)設(shè)備容量確定在1250m2；(4)室內(nèi)設(shè)備的排列便于維護(hù)和操作，滿足電纜進(jìn)線和電纜彎曲半徑的要求，并符合安全消防的要求；(5)室內(nèi)設(shè)備布局盡量避免陽(yáng)光直射；(6)應(yīng)配專用的電源和接地設(shè)施。5供電與接地電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)由可靠的交流回路單獨(dú)供電，攝像機(jī)由控制中心集中供電，以防止突然斷電影響整個(gè)系統(tǒng)，也為今后的工程維修及管理創(chuàng)造條件。系統(tǒng)接地宜采用一點(diǎn)接地方式，采用專用接地方式時(shí)，接地電阻不大于4，當(dāng)系統(tǒng)采用聯(lián)合接地時(shí)，接地電阻不大于1?？傊?，在現(xiàn)代智能建筑中，完善的安全防范設(shè)施，是為人們提供舒適、便利及安全保障的可靠基礎(chǔ)。安全防范系統(tǒng)除閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)外還包括防盜報(bào)警系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、訪客對(duì)講系統(tǒng)和車庫(kù)管理系統(tǒng)等。隨著技術(shù)的發(fā)展，安全防范系統(tǒng)正在向系統(tǒng)集成的計(jì)算機(jī)綜合管理模式發(fā)展。因此，在設(shè)計(jì)閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)時(shí)要綜合考慮安全防范各子系統(tǒng)間的關(guān)系，從建筑物的使用性質(zhì)及功能，行業(yè)要求及將來(lái)的發(fā)展情況考慮，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，選擇設(shè)備