安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析設計

1、<p>　　安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析設計</p><p>　　安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析設計 </p><p><b>　　尹阿敏 </b></p><p>　　（廣西城市建設學校，廣西，桂林，541003） </p><p>　　【摘 要】本文詳細介紹了作為整個安防系統(tǒng)核心部分的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成、功能和設計。重點介紹

2、了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計內(nèi)容、設計要點，并給出一個設計實例，結(jié)合整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的施工給出一些建議。 </p><p>　　【關鍵詞】安防系統(tǒng)；視頻監(jiān)控；分析設計 </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術(shù)防范體系中的一個重要組成部分， 它是一種先進的、防范能力極強的綜合系統(tǒng)， 它通過使用攝像機及輔助設

3、備直接觀看被監(jiān)控場所的一切情況，對被監(jiān)視場所的情況一目了然。在GB/T50314-2006《智能建筑設計標準》和建設部頒發(fā)的《全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設要點與技術(shù)導則》中都明確規(guī)定，安全防范系統(tǒng)應配備視頻監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)能在人們無法直接觀察的場合，實時、形象、真實地反映被監(jiān)視控制對象的畫面，現(xiàn)已成為現(xiàn)代化管理中監(jiān)控的一種極為有效的觀察工具，并為各種大型偵破刑事案件提供了重要的依據(jù)。因此，它廣泛用于十字路口、銀行、醫(yī)院、小區(qū)

4、、工廠廠區(qū)、港口碼頭等關鍵位置。同時，視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可以與防盜報警系統(tǒng)等其他安全技術(shù)防范體系聯(lián)動運行，使其防范能力更加強大。 </p><p>　　1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成和功能 </p><p>　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)其使用環(huán)境、場所和功能具有不同的組成方式。一般視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像、傳輸、控制、圖像處理和顯示等4部分組成。 </p><p>　?。?）攝像部分。攝像部

5、分的作用是把系統(tǒng)所監(jiān)視的目標（視頻圖像）轉(zhuǎn)換成檢測信號，再經(jīng)系統(tǒng)的傳輸部分送到控制中心進行控制、處理，還原成原來監(jiān)視的圖像信號。如果需要，還能將其記錄、保存下來。攝像部分的核心是攝像機，它是光電信號轉(zhuǎn)換的主體設備。 </p><p>　?。?）傳輸部分。傳輸部分的作用是將攝像機輸出的視頻（有時包括音頻）信號饋送到中心機房或其他監(jiān)控點。控制中心的控制信號同樣通過傳輸部分送到現(xiàn)場，以控制現(xiàn)場攝像機、鏡頭、云臺和防護罩

6、的工作。視頻信號的傳輸方式有兩類：一類是用電纜進行傳輸?shù)挠芯€方式，如同軸電纜、平衡對電纜、光纜、電話線、網(wǎng)絡線等；另一類是用超高頻、微波、毫米波等進行傳輸?shù)臒o線方式。 </p><p>　?。?）控制部分?？刂撇糠值淖饔檬窃谥行臋C房通過有關設備對系統(tǒng)的現(xiàn)場設備進行遠距離控制?？刂撇糠值闹饕O備有集中控制器和微機控制器。 </p><p>　　（4）圖像處理和顯示部分。圖像處理是指對系統(tǒng)傳輸

7、的圖像信號進行分配、切換、記錄、重放、加工和復制等。顯示部分則是使用顯示器、監(jiān)視器進行圖像顯示。圖像處理和顯示部分的主要設備有視頻控制/切換器、顯示器、監(jiān)視器和錄像機。 </p><p>　　2、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計依據(jù) </p><p>　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計的主要依據(jù)有： GB50198-1994《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》、《工業(yè)企業(yè)通信設計規(guī)范》（該規(guī)范用于線路敷設）、GA/T

8、 75-1994《安全防范工程程序與要求》、GA/T 70-1994《安全防范工程費用概預算編制辦法》、GB 50348《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》、GB 50395《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設計規(guī)范》以及設計任務書、工程現(xiàn)場勘察結(jié)論等。 </p><p>　　3、視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程設計的要點 </p><p>　　3.1 設備及配件選用原則 </p><p>　　（1）攝像

9、機在選擇時，應考慮其性能，目前固體攝像器件攝像機因惰性小、靈敏度高、抗強光照射、幾何失真小、均勻性好、抗沖振、沒有微音效應、小而輕、壽命長、圖形質(zhì)量好的特點應用廣泛。黑白攝像機的水平分辨率不得低于400線、彩色攝像機的水平分辨率不得低于300線，同時考慮攝像機的供電電壓、照度、信噪比等技術(shù)指標。 </p><p>　?。?）鏡頭宜優(yōu)選定焦距、定方位攝像機，需要進行遙控監(jiān)視的（帶云臺攝像機）應選用電動聚焦、變焦距、

10、變光圈的遙控鏡頭。 </p><p>　?。?）電動云臺要根據(jù)回轉(zhuǎn)范圍、承受能力和旋轉(zhuǎn)速度等3項指標來選擇。一般選用帶交流電機的云臺，它的轉(zhuǎn)速是恒定的，水平速度一般在3～4°/s，垂直轉(zhuǎn)速為4°/s。如選用帶直流電機的云臺，可實現(xiàn)變速操作。 </p><p>　?。?）電源線在一般情況下按AC 220V布線，在攝像機端再經(jīng)適配器轉(zhuǎn)換成DC 12V，電源線一般選用RVV2

11、×0.5，RVV2×0.75，RVV2×1.0等。 </p><p>　?。?）視頻電纜選用75Ω的同軸電纜，通常使用的電纜型號為SYV-75-3和SYV-75-5。它們對視頻信號的無中繼傳輸距離一般為300～500m；當傳輸距離更長（1km及以上）時，可相應選用SYV-75-7、SYV-75-9或SYV-75-12的粗同軸電纜，這時因信號衰減需考慮使用視頻放大器。 </p&g

12、t;<p>　?。?）各種鏡頭在民用建筑中的應用場合：廣角鏡頭一般用于電梯轎廂內(nèi)、大廳等小視距、大視角場所；標準鏡頭一般用于走道及小區(qū)周界等場所；長焦鏡頭用于遠距離監(jiān)視；變焦鏡頭用于景深大、視角范圍廣的區(qū)域；針孔鏡頭用于隱蔽監(jiān)控。 </p><p>　　3.2 設備設置部位 </p><p>　　攝像機的設置部位根據(jù)GB 50395《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設計規(guī)范》第六章規(guī)定，

13、對于一般民用建筑，視頻監(jiān)控攝像點的分布主要有以下幾處：小區(qū)或建筑物各個出入口；建筑物內(nèi)部各主要通道、走廊、大堂等大面積、大空間場所；電梯轎廂；停車場出入口、停車場內(nèi)部主要通道；重要建筑物周界。 </p><p><b>　　4、設計實例 </b></p><p>　　4.1某市為構(gòu)建平安城市所設計的視頻監(jiān)控系統(tǒng) </p><p>　　根據(jù)客戶總

14、體需求：系統(tǒng)將建設市公安分局監(jiān)控指揮中心 1 個，派出所的監(jiān)控分中心 5 個（每個派出所分中心 1 個及其轄區(qū)內(nèi) 30-60 個監(jiān)控點），網(wǎng)吧監(jiān)控中心 1 個。其中社會面監(jiān)控點共 250 處，網(wǎng)吧內(nèi)監(jiān)控點按照全市 119 家網(wǎng)吧的不同情況靈活布置監(jiān)控點。另外，還包括派出所視頻系統(tǒng)及 98 處社會資源接入點。 </p><p>　　4.2方案設計 　　依據(jù)客戶治安監(jiān)控系統(tǒng)的相關技術(shù)要求，該市所構(gòu)建的平安城市監(jiān)控系

15、統(tǒng)設計以市局指揮中心為總監(jiān)控中心，派出所及網(wǎng)吧管理中心為實戰(zhàn)單位。派出所、網(wǎng)吧管理中心建設治安動態(tài)監(jiān)控分中心，直接管控各監(jiān)控點圖像信息并可以接入社會單位的監(jiān)控圖像；在市公安分局 110 指揮中心建設治安監(jiān)控總指揮中心，并可以上聯(lián)上一級市局監(jiān)控指揮中心。 </p><p>　　系統(tǒng)設計考慮分二級監(jiān)控中心，即市公安分局監(jiān)控分中心（一級）和派出所、網(wǎng)吧監(jiān)控分中心（二級），各級監(jiān)控中心通過專用視頻光纖連接在一起，各派出所

16、向市局傳輸 8 路模擬圖像，接入市局矩陣。視頻專網(wǎng)的視頻解碼器和公安網(wǎng)的視頻編碼器使用模擬視頻直接連接，可以向公安網(wǎng)用戶提供網(wǎng)絡數(shù)字視頻，使用公安網(wǎng)計算機進行解碼顯示。 </p><p>　　派出所、網(wǎng)吧監(jiān)控分中心分別配置視頻矩陣、視頻分配器、字符疊加器、通信服務器、視頻管理終端、視頻顯示設備、硬盤錄像機、網(wǎng)絡視頻編碼器等設備，完成本地圖像顯示、圖像記錄、圖像數(shù)字化、區(qū)域視頻資源管理等功能。前端監(jiān)控設備包括各類攝

17、像機、各種傳輸設備（光端機、防雷器）。公安自建前端主要通過光端機接入模擬視頻。社會單位的視頻資源設計考慮相互開放控制設備接口技術(shù)手段的方式接入到各自所管轄的派出所。 </p><p>　　市局監(jiān)控中心接收來自各監(jiān)控分中心的模擬視頻，接入視頻矩陣，為大屏幕提供視頻資源。 </p><p>　　市局監(jiān)控中心設計建設數(shù)據(jù)庫服務器，用來存儲各監(jiān)控點攝像機信息、各級監(jiān)控中心設備信息、GIS 信息等系

18、統(tǒng)數(shù)據(jù)，建設視頻監(jiān)控信息集成平臺，進行系統(tǒng)管理、WEB/GIS 發(fā)布、網(wǎng)絡視頻直播、錄像數(shù)據(jù)管理、視頻資源動態(tài)分配和調(diào)度。 </p><p>　　派出所監(jiān)控分中心與市局指揮中心的視頻聯(lián)網(wǎng)通過基于矩陣的模擬視頻聯(lián)網(wǎng)?；诰仃嚨哪M視頻聯(lián)網(wǎng)通過視頻矩陣進行聯(lián)網(wǎng)，派出所矩陣輸出的模擬視頻經(jīng)過光端機傳輸?shù)绞芯种笓]中心，接入市局矩陣。市局及各派出所分別配置視頻編、解碼器，可以對網(wǎng)絡數(shù)字視頻進行任意編、解碼，并作為對模擬聯(lián)網(wǎng)

19、的必要的備份，市局同時配備視頻跨網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，供公安網(wǎng)和 110 指揮網(wǎng)使用。 </p><p>　　社會資源的接入：公安部門以外的政府、機關、單位或其他社會團體組織建設的監(jiān)控系統(tǒng)圖像，根據(jù)其對社會治安的重要性及影響程度，有選擇地接入派出所監(jiān)控分中心。對社會資源的控制權(quán)限設計按照以下模式進行分配：1、原有的攝像機：社會單位進行控制，派出所只看不控；2、新建的攝像機公安機關可看可控。 </p><p

20、>　　網(wǎng)吧監(jiān)控中心與各網(wǎng)吧監(jiān)控點利用網(wǎng)吧內(nèi)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)光纖，基于 TCP/IP協(xié)議進行網(wǎng)絡傳輸。網(wǎng)吧監(jiān)控中心并通過光端機將圖像接入市局監(jiān)控中心矩陣。 </p><p>　　具體結(jié)構(gòu)如下圖所示： </p><p>　　5、系統(tǒng)功能主要特點 </p><p>　　5.1數(shù)字視頻監(jiān)控功能的實現(xiàn) </p><p>　　本系統(tǒng)在市局監(jiān)控中心配置了

21、8臺視頻編碼器和40臺視頻解碼器，在5個派出所監(jiān)控室分別配置了8臺視頻編碼器。所有的視頻編碼器均從本地視頻矩陣輸出接入模擬視頻信號，并把模擬視頻信號進行數(shù)字化，通過計算機網(wǎng)絡進行傳輸，授權(quán)網(wǎng)絡用戶可以調(diào)看數(shù)字視頻圖象。 </p><p>　　視頻編碼器、視頻解碼器和授權(quán)網(wǎng)絡用戶都接受當?shù)匾曨l網(wǎng)絡管理服務器的管理，視頻網(wǎng)絡管理服務器在系統(tǒng)中注冊所屬視頻編碼器、視頻解碼器和授權(quán)網(wǎng)絡用戶，授權(quán)網(wǎng)絡用戶必須通過視頻網(wǎng)絡管

22、理服務器的審查后，才能調(diào)用所管理的視頻資源。聯(lián)網(wǎng)的異地中心的視頻資源的調(diào)用，必須通過本地視頻網(wǎng)絡管理服務器所向聯(lián)網(wǎng)的上級視頻網(wǎng)絡管理服務器申請，申請通過后才能調(diào)用聯(lián)網(wǎng)的異地中心所管理的視頻資源。 </p><p>　　本系統(tǒng)在各派出所監(jiān)控室分別配置了8臺數(shù)字硬盤錄像機，各網(wǎng)吧分別配置了1臺視頻服務器。這些識字硬盤錄像機把本地接入的模擬視頻進行數(shù)字化并本地存儲，網(wǎng)絡授權(quán)用戶可以調(diào)用或?qū)崟r監(jiān)控所接入的視頻圖像。 &l

23、t;/p><p>　　各派出所監(jiān)控室同時分別配置的視頻網(wǎng)絡管理服務器管理本地的數(shù)字硬盤錄像機，網(wǎng)吧中心所配置的視頻網(wǎng)絡管理服務器管理119個網(wǎng)吧的視頻服務器。授權(quán)網(wǎng)絡用戶必須通過視頻網(wǎng)絡管理服務器的審查后，才能調(diào)用所管理的視頻資源：數(shù)字硬盤錄像機（或視頻服務器）。 </p><p>　　5.2多級視頻聯(lián)網(wǎng)功能 </p><p>　　系統(tǒng)整個視頻監(jiān)控部分的核心設備設計安裝

24、了監(jiān)控信息集成平臺的視頻網(wǎng)絡管理服務器。通過它實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)權(quán)限用戶的管理，數(shù)字視頻設備（數(shù)字視頻編碼器、解碼器）及資料的統(tǒng)一管理。同樣也是通過視頻網(wǎng)絡管理服務器，完成了對 6 個中心模擬矩陣的聯(lián)網(wǎng)管理及統(tǒng)一控制。因此，通過視頻網(wǎng)絡管理服務器，完成了將模擬監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)字視頻系統(tǒng)的無縫、有效結(jié)合，從而將整個系統(tǒng)有機的結(jié)合為一個整體的系統(tǒng)，統(tǒng)一資源、統(tǒng)一權(quán)限、統(tǒng)一管理、易于擴展的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。 </p><p>　　5.

25、3其它視頻監(jiān)控功能 </p><p>　?。?）系統(tǒng)遠程圖像傳輸功能：派出所或市局本地前端圖像直接利用相應的千兆光纖網(wǎng)絡進行傳輸，數(shù)字視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)接口實現(xiàn)遠程圖像傳輸，網(wǎng)吧、派出所的圖像視頻信號由視頻編解碼器或硬盤錄像機采集并壓縮成數(shù)字信號，經(jīng)LAN 接口傳送到網(wǎng)吧中心或市公安局。 </p><p>　?。?）遠程設備監(jiān)控功能：市局監(jiān)控中心的操作人員在得到控制權(quán)后可以對各個派

26、出所的監(jiān)控前端進行遠程控制。如視頻切換操作，選擇監(jiān)視不同監(jiān)視點的圖像；控制云臺轉(zhuǎn)動選擇監(jiān)視區(qū)域?qū)ο?；調(diào)節(jié)攝像機鏡頭改變監(jiān)視范圍和觀察效果；可選擇多畫面顯示傳輸，以便對現(xiàn)場多個監(jiān)視點進行綜合監(jiān)視；還可以對指定的現(xiàn)場設備開關進行控制等。 </p><p>　?。?）視頻動態(tài)檢測功能：DVR 硬盤錄像機具有視頻動態(tài)檢測功能，可以實現(xiàn)對每一個攝像機實現(xiàn)動態(tài)圖像檢測。每一路視頻動態(tài)檢測可劃分為 192 個區(qū)域，可以自行設置

27、檢測區(qū)域，區(qū)域的靈敏度可以定義，因此，可以根據(jù)不同的攝像部位設置不同靈敏度的圖像變化報警。 </p><p>　?。?）遠程報警及聯(lián)動控制功能：派出所監(jiān)控室內(nèi)的每個硬盤錄像機可以檢測多達128 個報警信號，同時可控制多達 64 個聯(lián)動設備。報警信號輸入可來自煙感探測器、紅外防盜報警探測器等各種報警檢測設備，輸出控制信號可配置與各個報警信號相關聯(lián)。當監(jiān)視點發(fā)生報警時，系統(tǒng)自動啟動各種對應的聯(lián)動設備，并將視頻切換到相

28、應的攝像機，開啟燈光，自動錄像。硬盤錄像機發(fā)出語音報警提示。 </p><p>　　另外，系統(tǒng)還支持多級管理、錄像回放、多畫面監(jiān)視、報警布防、報警撤防、IE瀏覽、電子地圖、視頻點播等功能。 </p><p>　　6、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實施建議 </p><p>　?。?）攝像機在室外安裝時，不要在超出溫度、濕度或電源規(guī)格的狀態(tài)下使用，同時避開光源較強的發(fā)光物體或直接瞄準

29、太陽，不能讓攝像機淋雨，否則都會影響攝像機的正常工作。 </p><p>　?。?）安裝時要注意攝像機本身電源的要求，正確接線。 </p><p>　?。?）使用計算公式計算攝像機與電源線之間的最大電纜長度。 </p><p>　　（4）接線時，不要將同軸電纜扭變成半徑小于電纜直徑10倍的曲線；不要使用卡釘電纜，即使園釘也不要使用，否則會引起誤差。 </p&g

30、t;<p>　?。?）不要積壓或加緊電纜，否則會使電纜的阻抗改變而降低圖像質(zhì)量。 </p><p><b>　　7、結(jié)束語 </b></p><p>　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)是采用攝像機對被控現(xiàn)場進行實時監(jiān)控的系統(tǒng)，隨著視頻監(jiān)控設備的技術(shù)不斷提升，使用全息技術(shù)、雷達技術(shù)和圖像處理技術(shù)的攝像機將被廣泛使用，所攝取的圖像也將更加完美，清晰度不斷升級，視頻監(jiān)控系統(tǒng)將在

31、社會公共安全領域發(fā)揮不可代替的作用。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]呂 優(yōu)， 張九根. 安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計研究[J]. 低壓電器， 2009. </p><p>　　[2]董春利.安全防范工程技術(shù)[M].北京：中國電力出版社， 2011. </p><p>　　[3]秦兆