淺談智能樓宇閉路（lù）電視監控係統方案

摘要：為了進一（yī）步滿足社會經濟發展與人們文明生活（huó）的高標準要求（qiú），創造一個安全、舒適、溫馨、高效的辦公與生活（huó）環境，並隨著視（shì）頻軟、硬壓縮技術的發（fā）展和（hé）網（wǎng）絡（luò）技術的日漸成熟的今天。建立一個由計（jì）算機係統管理的一體化集成係統，提（tí）供（gòng）一個投資（zī）合（hé）理、又擁有高效、數字化、網（wǎng）絡化、智能化（huà）樓宇監控（kòng）係統已引起了各（gè）方麵的高度重視。 
　　　智能樓宇（yǔ）是一項係（xì）統（tǒng）工程，而且（qiě）是一個複雜的大係統，因此，它的建設就應該遵（zūn）循係統工程的基本程（chéng）序。根據智能樓宇技術目（mù）前發展的狀況，我們利用係（xì）統工程的方法智能樓宇係統工程建立的五大步驟，它包括：係統（tǒng）規劃、係統（tǒng）設（shè）計、詳（xiáng）細設計和產品選型、工程施工和運行維護管理。總之，由於智能樓（lóu）宇技（jì）術的複雜性、發展性（xìng）和外部條件的可變性，用（yòng）直觀的傳統方法（fǎ）和單憑個人的（de）經驗來組織管理一個大規模複雜的智能大廈（xià）係統工程已（yǐ）經（jīng）不行了，為了保證係統的整體性就需（xū）要用現代信息係統和係統工程的方法來統盤地考慮這一問題，從而編製出係統研製全過程的模型，把智能樓宇（yǔ）建設的全過程（chéng），嚴密地聯結成一個（gè）整體全麵地考慮和改善（shàn）整個過程，以便實現綜合最優化。 

一、智能樓（lóu）宇閉路電視監控係統設計原則（zé）： 
　　項目方案設計遵循技術先進、功能（néng）齊全、性能穩定、節（jiē）約成本的原則。並綜合考慮施工、維護及操作因素，將為今後的發展、擴建、改造等因素留有擴（kuò）充的餘地。本係統設計內容是係（xì）統的、完整的、全（quán）麵的（de）；設計方案具有科學性、合理性、可操作性。 
二、智能樓宇閉路（lù）電視監控係統功能和特點： 
　　本著係統（tǒng）既要先進、實用、成（chéng）熟、可（kě）靠，又要做（zuò）到係統開放性、可擴展性好，兼顧投資合理、效益最（zuì）佳的目的。閉路電視監控對現（xiàn）場設備（bèi）進行集（jí）中監視、控製和管理，使這些設備得以安全、可靠、高效地運行，最大限度地發揮智能管理的作用，創造安全、健康、舒適（shì）宜人和能提高工作效率的優良環境，節約能源，並減少（shǎo）維護人員（yuán）。根據項目的環境需要，並接合功能（néng）需求建立項目閉路電視監控。 
　　CGTV主要任務是對（duì）建（jiàn）築物內重要部（bù）位的事（shì）態、人流等動態（tài）狀況進行宏觀監視、控製（zhì）。以便對各種異常情況進行實時取證、複核，達到及時處理目（mù）的。MPEG-4是超（chāo）低碼率運動圖像和語言的壓縮標準，它（tā）不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編（biān）碼（mǎ），更加注重多媒體係統（tǒng）的交互性和靈活性。MPEG4標（biāo）準的占用帶（dài）寬可調，占（zhàn）用（yòng）帶寬與圖像的（de）清晰（xī）度成（chéng）正（zhèng）比。以（yǐ）目前的技術，一般占用帶寬大致在幾百K左右。總之，本閉路電視（shì）監控是（shì）一個（gè）使本項目高度自動化、高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間（jiān）。 
三、智能樓宇閉路電視監控係統方案設計： 
　　根據設計原則、設計規（guī）範和依據及國際、國內標準，並根據用戶的需求，以（yǐ）及所提供的圖紙及相關資料，並接合項目的實際情況及未來的發展趨（qū）勢（shì），對該項目的閉路電視監（jiān）控進行方案設計。 
　　3.1智能樓宇閉路電視監控係統構成及原理： 
　　閉路電視監控係統分別由（yóu）前端（duān）係統、傳輸係統（tǒng）、控製係統（tǒng）、顯示（shì）係統4個部分構成。還具有對圖像信號的分（fèn）配切換、存儲、處（chù）理、還原等功能。  
　　3.2用戶需求分析及前端分布： 
　　根（gēn）據用（yòng）戶需求，充分考慮（lǜ）了本係統高度的可靠性、先進性、靈活性、可擴充性、易管理性及性能價格比高等優點，並根據所提供（gòng）的圖紙及相關料資，以及相關產品的性能（néng）等因素，本項目前端分布情況，具體信息點統計表見表1。 
　　3.3設備選型及配置： 3.3.1前端係統：3.3.1.1攝像機的選擇： 
　　攝像部（bù）分的主體是攝像機，其功（gōng）能為觀察（chá）、收集信（xìn）息。攝（shè）像機的性（xìng）能及其安裝方式是決定係統質量的重要因素。光導管攝像機目前已被淘汰，由電荷耦合器件簡稱（chēng）CCD攝像機所取代。其主要性能及技術參數要求如下： 
　　色彩：攝像機有黑白和彩色兩種，通常黑白攝像機的水平清晰度比彩色攝像機高，且黑白攝像機比彩色攝像機靈敏，更適用於光線不足的地方和夜間燈光較（jiào）暗（àn）的場所。黑白攝像機的價格比彩色便（biàn）宜。但彩色的圖像容易分辨衣物與場景的顏色，便於及時獲（huò）取、區分現場的實時信息。
清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度兩種。攝像（xiàng）機（jī）的清晰（xī）度一般是用水平清晰度表示。水平（píng）清晰度表示人（rén）眼對電視圖（tú）像水平細節清晰度的量度，用電視線TVL表示。目（mù）前選用黑白攝像機的水平清晰度一（yī）般應要求大於500線，彩色攝像機的水平清晰度一般應要求大於400線。
　　照度（dù）：單位被照麵積上接受到的光通量（liàng）稱為照度。Lux(載克斯)是標稱光亮度(流明)的光束均勻射（shè）在1m2麵積上時的照度。目前一般選用黑白攝像機的最低照度，當相對孔徑為F／1.4時，最低照度要求選用小於0.1Lux；選用彩色（sè）攝像機的（de）最低照度，當相對孔徑為F／1.4時，最低照度要求選用小（xiǎo）於0.2Lux。
　　同步：要求攝（shè）像機具有電源同步、外（wài）同步信（xìn）號接（jiē）口。對（duì）電源同步（bù）而言，使所有的攝像機由監控中心的交流（liú）同（tóng）相電源供電，使攝像機場同步信號與（yǔ）市電的相位鎖（suǒ）定，以（yǐ）達到攝像機同（tóng）步信號相位一致的同步方式。對外同步而言（yán），要求配（pèi）置一台同步信號發（fā）生器來實現強迫同步，電視係統（tǒng）掃（sǎo）描用的行頻、場頻、幀（zhēn）頻信（xìn）號，複合消隱信號與外設信號發生器提（tí）供的同步信號同步的工作方式。係統隻有在同（tóng）步的情況下，圖像進行時序切換時就不會出現（xiàn）滾動（dòng）現象，錄、放像質量才能提高。
　　電（diàn）源：攝像機（jī）電源一（yī）般有交流220V，交流24V，直流12V。可根（gēn）據現場（chǎng）情況選（xuǎn）擇攝像機電（diàn）源，但推薦采用安全低電壓。
　　自動（dòng）增益控製(ACC)：在低（dī）亮度的情（qíng）況下，自動增益功能可以提高圖（tú）像信（xìn）號的（de）強度（dù）以獲得清晰的圖像。目前，市場上CCD攝（shè）像機的最低照（zhào）度都是在這種條件下（xià）的參數。
　　自動白平衡：當彩色（sè）攝像機的白平衡正常時，才能真實地還原被攝物體的色彩。彩色攝像（xiàng）機的自（zì）動白平衡就（jiù）是實現其自動調（diào）整。
　　電子亮度控製：有些CCD攝像機可以根據射入光線的亮度，利用電子快門來調節CCD圖（tú）像傳感器的（de）曝光時間，從而（ér）在光線變化較大時可以不用自動光圈鏡頭。使用電子亮度控製時，被攝（shè）景物的景深（shēn）要比使用（yòng）自動光圈鏡頭時要小。
　　逆光補（bǔ）償：在隻能逆光（guāng）安（ān）裝的情況下，采用普通攝像機時，被攝物體（tǐ）的圖像會發黑，應選用具有（yǒu）逆光補償的攝像機才能獲得較（jiào）為清晰的圖像。
　　3.3.1.2智能樓宇閉路（lù）電視監控係統鏡頭（tóu）選擇：
　　鏡頭按功能和操作（zuò）分類：攝取靜態目標的攝像機，可（kě）選用固定焦距鏡頭，當有視角變化要求的動態目（mù）標攝像場合，可選用變焦距鏡頭。鏡頭焦距的選擇（zé）要根據視場大小和（hé）鏡頭到監視目標的（de）距離而（ér）定。 F=A×L／B 、式中：F：焦距，mm；A：像場、寬，mm； L：鏡頭到監視目標的距離；
　　B：視場高(L、B采用相（xiàng）同（tóng）的度量（liàng）單（dān）位)。
　　選擇鏡頭焦距時，必須考慮攝像機（jī）圖像敏（mǐn）感器畫麵的尺寸（cùn），有213"、1／2"、1／3"、1／4"4種型式。這4種模式都具（jù）有垂直X水平尺寸為3*4的（de）方（fāng）位比，而4種模式攝像機對（duì）應於某一個鏡頭，則下一個模式正好與它上一個模式攝像機（jī）相差一個鏡頭焦距的檔次。如專1／2”攝像機使用16mm鏡頭的視角範圍正（zhèng）好與1／3"攝像機使用（yòng）12mm焦距的鏡頭相同。以此類推。
　　對景深（shēn）大、視場範圍廣的監視區域及需要監（jiān）視變化的動態場景，一般對應采用帶全（quán）景雲（yún）台的攝像機，並配置6倍以上的電動變焦距帶自動（dòng）光圈鏡頭。
　　使用電荷耦合器件(CCD)時，一般均應選擇自動（dòng）光（guāng）圈鏡頭。對於室內照度恒定或變化很小時可（kě）選（xuǎn）擇手動可變光圈鏡頭，電（diàn）梯轎（jiào）箱內的攝像機鏡（jìng）頭應（yīng）根據轎箱體積的大小選用水（shuǐ）平視場角大於70度的（de）廣角鏡頭。
　　隨著（zhe）小型化需要，鏡頭尺寸需縮小，除通常攝像機鏡頭的標準C接口外，引入了Cs接（jiē）口。由於cs接口比C接口短5mm。減小了鏡頭與敏感件的間距，故cs接口係統體積小、輕，且Cs接口鏡頭（tóu）價格較便宜（yí）。Cs接口攝（shè）像機可配用cs接口（kǒu）鏡（jìng）頭。也可（kě）使用C接口鏡頭再加上引入5mm隔條環。而C接口攝像機隻能配用C接口鏡（jìng）頭，不能使用Cs接口的鏡（jìng）頭。
　　攝像機鏡頭應從光（guāng）源方向對（duì）準監視目標，避免逆（nì）光。鏡（jìng）頭的焦（jiāo）距和攝像機靶麵的大小決定了視角，焦距越小，視野越大。焦距越大（dà），視野越（yuè）小。若要考慮清晰度，可采用電動變焦距鏡頭，根據需要隨時調整。
　　通光量：鏡頭的通光（guāng）量是用鏡頭的焦距和通光孔徑的比值(光圈)來衡量的，一般用F表（biǎo）示。在光線變化不大（dà）的場合。光圈調到合適的大小後不必改動。用手動光（guāng）圈鏡頭即可。在光圈線變化大的場合，如在室（shì）外，一般均需要自動（dòng）光圈鏡頭。
　　3.3.2智能樓宇閉路電視監（jiān）控係統傳輸係統：
　　監視現場和控製中心總有一定距離，從監視現場到控製中心（xīn）需（xū）要圖（tú）像信號傳輸圖像信號，同時從（cóng）控製中心的控製信號要傳送到現場。所以傳輸係統包括視頻（pín）信號和控製信號傳輸兩部分（fèn）。
　　(1)視頻信號傳輸。一（yī）般采用同軸電纜傳輸視頻基（jī）帶信（xìn）號。也可采用光纜傳送（sòng）電（diàn）視信號以及用平衡電纜（lǎn）對也就是利用電話（huà）電纜傳送。由於電纜（lǎn）對外界的靜電場和電磁波有（yǒu）屏蔽作用，可減少串（chuàn）擾，傳輸損失也較小。但當電纜作為長距離傳（chuán）送媒體時。會發（fā）生對地不平衡低頻地電（diàn）流的影響，有時也會有（yǒu）高頻幹擾。信（xìn）號傳輸帶寬為50Hz-4MHz，當傳輸距離在200m以內時，用同軸電纜傳送，其衰減的影響一般可不予考慮；當傳輸距離大於200m時，電纜衰減量較大，為了能把整個帶寬內不同頻率的信號進行傳輸，必須使用電纜補償放大器。某些場合，布線非常困難時，可以采用無線傳輸如微波定向傳輸，但它要占用頻率（lǜ）資源。需經（jīng）無線電管理委員會（huì）核（hé）準。
　　(2)控製信號傳輸。對於CCTV，常（cháng）用（yòng）的控製方式（shì）有直接控製、編碼控製、同軸視控。目前直接控製由於線纜過多，很少采用。編碼控製是將全部控製命令數字化(調製)後再傳（chuán）輸，到控（kòng）製設備（bèi）後再解調（diào），還原成直接控製量，可節約線纜。這種方式傳輸距離長，目前工（gōng）程中采用較多。同軸（zhóu）視控就是控製信號與視頻信（xìn）號共用（yòng）一條同軸電纜，利用頻率分割或視頻信號（hào）消隱（yǐn）期傳輸控製信號的方（fāng）式傳輸，但價格較貴（guì）。
　　(3)管槽敷設。為（wéi）防止電磁幹擾和外電源及變頻電（diàn）梯等幹擾，電纜應敷設在接地良（liáng）好的金屬管或金屬橋架，同時保護線纜。
　　3.3.3控製係統：3.3.3.1模擬控製係統：
　　(1)視頻矩陣切換器。對（duì）多（duō）路視頻輸入（rù）信號（hào）和多路（lù）視頻輸出信號進行切換和控製，可以通過電子開關，組成（chéng）切換矩（jǔ）陣，使任（rèn）一路輸入可切換至任一路輸出。設（shè）計時應滿足必要的視頻輸入／輸出容量，並易擴展。一個（gè）CCTV係統除主控鍵盤外，還可根據（jù）需要設置（zhì）分控鍵（jiàn）盤。
　　(2)雙工多畫麵視（shì）頻處理器。能把多路視頻信號合成一幅圖像，達到在一台監視器上同時觀看多路攝像機信號。常（cháng）用的16畫麵分割器。又稱為多畫麵視頻處理器，雙工的另一個用途是用（yòng）一台（tái）錄像機同時錄製多（duō）路視頻信號（hào），並具（jù）有單路回（huí）放的功能，即能選擇同時錄下的（de）多路視頻（pín）信號的任意一路在監視器上回（huí）放。
　　(3)多畫麵分割（gē）器。將多個畫麵通過視頻數字處理合並成分（fèn）割狀的一個畫麵，就出現了多畫麵分割器（qì）。現（xiàn）有4畫麵分（fèn）割器、9畫麵分割器、16畫麵分割器（qì）。這樣用一（yī）台監視器，一台錄像機上能同時監看、記（jì）錄4、9、16個畫（huà）麵，多畫麵分割器通常分為3類：
　　(4)單工畫麵處理器。單純（chún）監看一個（gè）畫麵，記（jì）錄分割畫麵。雙工畫麵處理器：在監視單（dān）畫麵、分割畫麵同時。可以進行記錄。全雙工畫麵處理器（qì）：在監視（shì）、記錄的同時，可（kě）以進行記錄信號（hào）回放。
　　(5)視頻分配（pèi）器。一（yī）路視頻（pín）信號可同時分配成多路視頻輸出。
　　3.3.3.2數字化圖像監控係統
　　以同軸（zhóu）電纜傳輸視頻信號。稱之為傳統的模擬信號傳輸方式，這種方式傳輸，在較短距離內(如200m左右)視頻信號的衰減不大，如（rú）果超（chāo）過200m，則必須對視頻（pín）信號進行（háng）補償放大。常規的閉路電視監控係（xì）統較適合在一座建築物或較小的地域範圍內使用（yòng）。
　　數字化監控係統是將計算機網絡技術、多（duō）媒體技術（shù）與閉路電視技術（shù）相（xiàng）結合，適用於遠距離傳輸多路視、音頻信號。實際上就是將模（mó）擬信號進行數字化，並對其壓縮編碼，通過計算機網絡及數字（zì）多媒體技術來傳輸視頻圖像。
　　數字化監控係統將計算機網絡（luò）技術、多媒體技術與圖像監控技術有機結（jié）合在一起，能高清晰、同步地傳（chuán）輸圖像信（xìn）號，是一項全新的安保電視係（xì）統（tǒng），它已成為現代化樓宇管理的有力工（gōng）具。
　　數字（zì）化圖像監控係統可實現遠程圖像監控，把分散在各地的監控點通過計算機網絡有機聯係在一起並（bìng）利用了多媒體技術，增（zēng）強（qiáng）了整（zhěng）體安（ān）全（quán）和圖像監控的自動化管理能力。
　　目前，不少公（gōng）司的產品均使（shǐ）用了特殊的壓縮（suō）方法，采用了動態存儲（chǔ）技術，從而保證了圖像的質量。數（shù）據壓縮和圖像、聲音的複合全部（bù）由硬件完成，在一個係統上可實現（xiàn）16路（lù）的實時監控。16路信號可同時存儲，而且視頻圖像的不丟幀，動（dòng）態存（cún）儲（chǔ）技術保（bǎo）證了監控端圖像的連續性和高清晰（xī）度。
　　3.3.3.3智能樓宇閉路電視（shì）監控係統數字硬盤錄像係統：
　　數（shù）字監控（kòng）硬（yìng）盤錄像係統的功能。數字硬盤錄像是當今安保電視係統領域最新型的、性（xìng）能最卓越的數字化圖像記錄設備，它（tā）將監控係統中（zhōng）所有（yǒu）的攝像機攝取的畫麵（miàn）進行實時（shí）數字壓縮並錄製存檔，可以根（gēn）據任意檢索要求對所記錄的圖像進行隨機檢索。由於采用了數字記錄技術，能大大增強錄製圖像的抗衰減（jiǎn）、抗幹擾能力（lì），因此無論經過多少次的檢索或錄像回放都不會影響播放圖像的清晰（xī）度，而傳統的模擬方式記錄的錄像帶在經過若（ruò）幹次檢索及回放後（hòu）。圖像質量將會有一定的衰減並引起信號信噪比的下降。當需要對已存儲的圖像進行複製時，數字記錄的（de）圖像不存在（zài）複製劣化的（de）問題，而模擬方式（shì）記錄的圖像每經過一（yī）次複製就要劣化一次。
　　數字硬盤錄像係統是集計算機網絡化（huà）、多媒（méi）體智能化與監控電視為一體，以數字化的方式和全新的理念構造出的新一代監控圖像硬盤錄像係（xì）統。係統（tǒng）在實現本地數字圖像監控管理（lǐ）的同（tóng）時，又（yòu）能實現監控圖像畫麵的遠程傳送。加強了整體安全管理。在（zài）係（xì）統中，所有圖像數（shù）據均（jun1）以數字形式保存，這與傳統（tǒng）的模擬信號係統相（xiàng）比較，打印出的照片具有更高（gāo）的清晰度和逼真感，數據的傳輸更可靠，速度更快。係統以模塊（kuài）化設計為基（jī）礎，各個模塊包括：信號采集模（mó）塊、監控模（mó）塊、圖像（xiàng）錄製模塊、遠程訪問模塊和中央控製模塊。整個（gè）係（xì）統維護簡便（biàn）。易於安裝。
　　3.3.4顯示係統 (1)顯示與記錄。顯示與記錄設備一般均安裝在安保控製室。主要由黑白（bái）／彩（cǎi）色監（jiān）視器、錄像機（jī）及視頻處理設備組成。
　　黑白／彩色專用監視器。實現對攝像機視頻信號再現（xiàn）圖像的設備，一般要求黑白監視器的（de）水平（píng）清晰度應大於600線，彩色（sè）監視器的清晰度應（yīng）大於（yú）350線。
　　(2)錄像機。它是監視（shì）係統的記錄和重放裝置（zhì），一般采用時滯錄像機，用普通180min的錄像帶可以錄（lù）24h以上，甚至可達480h，960h，並可用控製信號自動操作錄像機（jī）的遙控功能。對於與安全報警係統聯動的攝錄（lù）像係統，宜單獨配（pèi）置（zhì）相應的時滯錄像機，目前已可采用數碼光盤記（jì）錄、計算機硬（yìng）盤錄像（xiàng）。

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中職對機（jī）電一（yī）體化計算機基礎探索
機（jī）電一體化技能（néng）競賽（sài）促進教學質量（liàng）的提高
淺談中職汽車電氣設備構造與維修課程實踐教學探索
對機電一體化（huà）設備安（ān）裝中幾個要點（diǎn）認識
對新型傳感器提升電動機性能並降（jiàng）低功耗作用
講解光機電（diàn）一體化具（jù）體內（nèi）容包括
淺談機電一體化技術專業如何適應應用性本科教育
探（tàn）索中職學（xué）校汽車修理（lǐ）專業如何（hé）適實踐作（zuò）業
讓高職學生了解熱電偶現場使用的注意（yì）事項
淺（qiǎn）談教（jiāo）學電梯（tī）安裝實訓教學的分析
淺析電梯電氣故障原（yuán）因（yīn）及解決措施
探索現代電力電子技術應用狀況
高職汽車技術服務與營銷專業實踐教學改革新探
汽車維修（xiū）職（zhí）業（yè）教（jiāo）育中故障診斷思（sī）維方法的培養