【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 給出了報(bào)警的系統(tǒng)流程圖、中斷流程圖，同時(shí)給出了相應(yīng)的聲光報(bào)警主程序、中斷子程序、自動(dòng)撥號(hào)程序、串口通信程序等軟件 程序。 第五章對(duì)本文所做的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了總結(jié)，并闡述了該系統(tǒng)存在的優(yōu)點(diǎn)及可作的進(jìn)一步設(shè)計(jì)研究。 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第二章 系統(tǒng)設(shè)備組成 前端結(jié)構(gòu) 前端的任務(wù)是對(duì)被攝體進(jìn)行攝像，并把攝得的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào) [2]。 前端設(shè)備在注重實(shí)用性的同時(shí)，兼顧裝飾性和隱蔽性。針對(duì)各建筑單體的一層出入口、樓梯口、走廊、重要房間、財(cái)務(wù)室、機(jī)房等重要部位，由于監(jiān)視目標(biāo)一般固定地對(duì)準(zhǔn)某個(gè)角度，輕易不會(huì)變化，結(jié)合建筑特辦公裝修情況，選用適當(dāng)?shù)臄z像機(jī)。 由前端攝像機(jī)及其輔助部件（如鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等）組成。 攝像機(jī) 攝像機(jī)作為電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛” ,把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào)，以使之傳送給控制中心的監(jiān)視器上。只有在前端采集了良好的圖像信號(hào)，才有可能在后端進(jìn)行高質(zhì)量的回顯和存儲(chǔ)。攝像機(jī)的圖像質(zhì)量直接影響著整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。 監(jiān)控?cái)z像機(jī)宜選用 CCD 黑白、彩色攝像機(jī)。黑白攝像機(jī)水平清晰度≥ 400 線(xiàn)，彩色攝像機(jī)水平清晰度≥ 270 線(xiàn)。信噪比要求≥ 46dB[3]。應(yīng)根據(jù)監(jiān)視目標(biāo)的照度選擇不同靈敏度的攝像機(jī)。監(jiān)視目標(biāo)的最低環(huán)境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的10倍。 [3]當(dāng)需要遙控時(shí)，可選用具有光對(duì)焦、光圈開(kāi)度 、變焦距的遙控鏡頭裝置。攝像機(jī)可選用體積小、重量輕、便于現(xiàn)場(chǎng)安裝與檢修的電荷耦合器件（ CCD）型攝像機(jī)。 根據(jù)工作環(huán)境應(yīng)選配相應(yīng)的攝像機(jī)防護(hù)套。防護(hù)套可根據(jù)需要設(shè)置調(diào)溫控制系統(tǒng)和遙控雨刷等。固定攝像機(jī)在特定部位上的支承裝置，可采用攝像機(jī)托架或云臺(tái)。當(dāng)一臺(tái)攝像機(jī)需要監(jiān)視多個(gè)不同方向的場(chǎng)景時(shí)，應(yīng)配置自動(dòng)調(diào)焦裝置和遙控電動(dòng)云臺(tái)。攝像機(jī)需要隱蔽時(shí)，可設(shè)置在天花板或墻壁內(nèi)，鏡頭可采用針孔或棱鏡鏡頭。對(duì)防盜用的系統(tǒng)，可裝設(shè)附加的外部傳感器與系統(tǒng)組合，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警。 （ 1） 攝像機(jī)的設(shè)置位置、攝像方向及照明條件應(yīng)符合下列規(guī) 定 ①攝像機(jī)宜安裝在監(jiān)視目標(biāo)附近不易受外界損傷的地方，安裝位置不應(yīng)影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行和人員正常活動(dòng)。安裝的高度，室內(nèi)宜距地面 ～ 5m；室外應(yīng)距地面 ～ 10m，并不得低于 。 ②電梯廂內(nèi)的攝像機(jī)應(yīng)安裝在電梯廂頂部、電梯操作器的對(duì)角處，并應(yīng)能監(jiān)視電梯廂內(nèi)全景。 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 ③攝像機(jī)鏡頭應(yīng)避免強(qiáng)光直射，保證攝像管靶面不受損傷。鏡頭視場(chǎng)內(nèi)，不得有遮擋監(jiān)視目標(biāo)的物體。 ④攝像機(jī)鏡頭應(yīng)從光源方向?qū)?zhǔn)監(jiān)視目標(biāo)，并應(yīng)避免逆光安裝；當(dāng)需要逆光安裝時(shí)，應(yīng)降低監(jiān)視區(qū)域的對(duì)比度。 攝像機(jī)按顏色劃分有彩色攝像機(jī)和黑白攝像機(jī)兩種。攝像 機(jī)靶面規(guī)格有： 1英寸、 1/2 英寸、 2/3 英寸、 1/3 英寸等。 （ 2）鏡頭的選擇 ① 攝取靜態(tài)目標(biāo)的攝像機(jī)，可選用固定焦距鏡頭，當(dāng)有視角變化要求的動(dòng)態(tài)目標(biāo)攝像場(chǎng)合，可選用變焦距鏡頭。鏡頭焦距的選擇要根據(jù)視場(chǎng)大小和鏡頭到監(jiān)視目標(biāo)的距離而定。 F=A L/B 式中 F—— 焦距 (mm)； A—— 像場(chǎng)、寬 (mm)； L—— 鏡頭到監(jiān)視目標(biāo)的距離； B—— 視場(chǎng)高 (L、 B 采用相同的度量單位 )。 ② 選擇鏡頭焦距時(shí)，必須考慮攝像機(jī)圖像敏感器畫(huà)面的尺寸，有 2/3” 、1/2” 、 1/3” 、 1/4” 四種型式，這四種模式都具有垂直 X 水 平尺寸為 3X4 的方位比，而四種模式攝像機(jī)對(duì)應(yīng)于某一個(gè)鏡頭，則下一個(gè)模式正好與它上一個(gè)模式攝像機(jī)相差一個(gè)鏡頭焦距的檔次。如專(zhuān) 1/2” 攝像機(jī)使用 16mm 鏡頭的視角范圍正好與 1/3攝像機(jī)使用 12mm 焦距的鏡頭相同。以此類(lèi)推。 ③ 對(duì)景深大、視場(chǎng)范圍廣的監(jiān)視區(qū)域及需要監(jiān)視變化的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，一般對(duì)應(yīng)采用帶全景云臺(tái)的攝像機(jī)，并配置 6 倍以上的電動(dòng)變焦距帶自動(dòng)光圈鏡頭。 ④ 使用電荷耦合器件 (CCD)時(shí)，一般均應(yīng)選擇自動(dòng)光圈鏡頭，對(duì)于室內(nèi)照度恒定或變化很小的時(shí)可選擇手動(dòng)可變光圈鏡頭，電梯轎箱內(nèi)的攝像機(jī)鏡頭應(yīng)根據(jù)轎箱體積的大小選 用水平視場(chǎng)角大于 70176。 的廣角鏡頭。 ⑤ 隨著小型化需要，鏡頭尺寸需縮小，除通常攝像機(jī)鏡頭的標(biāo)準(zhǔn) C接口外，引入了 Cs 接口。由于 Cs接口比 C接口短 5mm，減小了鏡頭與敏感件的間距，故Cs 接口系統(tǒng)體積小、輕，且 Cs 接口鏡頭價(jià)格較便宜。 Cs接口攝像機(jī)可配用 Cs接口鏡頭，也可使用 C 接口鏡頭再加上引入 5mm 隔條環(huán)。而 C接口攝像機(jī)只能配用 C 接口鏡頭，不能使用 Cs 接口的鏡頭。 ⑥ 攝像機(jī)鏡頭應(yīng)從光源方向?qū)?zhǔn)監(jiān)視目標(biāo)，避免逆光。鏡頭的焦距和攝像機(jī)靶面的大小決定了視角，焦距越小，視野越大，焦距越大，視野越小 [4]。 若要考慮清晰度， 可采用電動(dòng)變焦距鏡頭，根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整。 ⑦ 通光量：鏡頭的通光量是用鏡頭的焦距和通光孔徑的比值 (光圈 )來(lái)衡量湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 的，一般用 F 表示。在光線(xiàn)變化不大的場(chǎng)合，光圈調(diào)到合適的大小后不必改動(dòng)，用手動(dòng)光圈鏡頭即可。在光圈線(xiàn)變化大的場(chǎng)合，如在室外，一般均需要自動(dòng)光圈鏡頭。 （ 3）以智能高速彩色球形攝像機(jī)為例 攝像機(jī)內(nèi)置 SONY 高品質(zhì)攝像機(jī)， 5 寸球體，室內(nèi) /外全天候設(shè)計(jì) .內(nèi)置萬(wàn)向云臺(tái) 度 /秒無(wú)級(jí)變速， 360 度連續(xù)旋轉(zhuǎn) , 100 個(gè)預(yù)置位，自帶標(biāo)準(zhǔn) RS485接口解碼板，先進(jìn)的可編程漫游。內(nèi)置 460 線(xiàn)彩色攝像機(jī)，黑白 /彩色自動(dòng)轉(zhuǎn)換，18倍光學(xué)變焦鏡頭 ,4倍電子放大 ,自動(dòng)聚焦 /光圈 ,手動(dòng)優(yōu)先。 其基本參數(shù)： 信號(hào)格式： 2： 1隔行掃描 分辨率： 460 線(xiàn) 最低照度：彩色， 1Lux/；黑白， 同步系統(tǒng)：內(nèi)同步 光學(xué)變焦 :18 倍 , 數(shù)碼變焦倍數(shù) : 4 信噪比：大于 50dB 視頻輸出：復(fù)合視頻（ ） /75 歐 云臺(tái)水平轉(zhuǎn)速 :～ 140 度 /秒 ,預(yù)置位速度 240 度 /秒 云臺(tái)垂直轉(zhuǎn)速 :～ 90 度 /秒 ,預(yù)置位速度 140 度 /秒 水平轉(zhuǎn)角 : 360176。連續(xù) 垂直轉(zhuǎn)角 : 90176。 控 制方式 :雙絞線(xiàn) 預(yù)置位數(shù)量： 100 聚焦 amp。 光圈控制：自動(dòng) /手動(dòng)優(yōu)先 電源電壓 : 24V， AC 溫度 : 40176。 C～ +60176。 C 安裝方式：墻裝 /角裝 /柱裝可選 防護(hù)罩 防護(hù)罩分為室內(nèi)型和室外型兩種。室內(nèi)的防護(hù)罩主要是防塵，有的也有作隱蔽作用，使監(jiān)視場(chǎng)合和對(duì)象不易察覺(jué)受監(jiān)視。 攝像機(jī)工作溫度為 5℃～ 45℃，而最合適的溫度是 0℃～ 30℃，否則會(huì)影響圖像質(zhì)量，甚至損壞攝像機(jī)。室外防護(hù)罩的功能主要有防曬、防雨、防塵和防凍等作用。一般的室外防護(hù)罩都配有溫度繼電器，在溫度高時(shí)自動(dòng)打開(kāi)風(fēng)扇冷卻，溫度低時(shí)自 動(dòng)加熱；下雨時(shí)可以人工控制雨刷器刷雨；有的室外防護(hù)罩的玻璃還湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 可以加熱，當(dāng)防護(hù)罩上有結(jié)霜時(shí)，可以加熱除霜。室外型防護(hù)罩會(huì)因使用地點(diǎn)的不同配置如遮陽(yáng)罩、內(nèi)裝 /外裝風(fēng)扇、加熱器 /除霜器、雨刷器、清洗器等輔助設(shè)備。 監(jiān)控系統(tǒng)中的防護(hù)罩種類(lèi)繁多，一般可按照其形狀分為矩形護(hù)罩、墻壁或天花板用護(hù)罩、球型護(hù)罩、角裝護(hù)罩、坡形護(hù)罩等。 云臺(tái) 云臺(tái)是安裝、固定攝像機(jī)的支撐設(shè)備，它分為水平和全方位云臺(tái)兩種 [5]。水平云臺(tái)適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在水平云臺(tái)上安裝好攝像機(jī)后可調(diào)整攝像機(jī)俯仰的角度，達(dá)到最好的監(jiān)視角度后可 遙控水平旋轉(zhuǎn)。 全方位云臺(tái)適用于對(duì)大范圍進(jìn)行掃描監(jiān)視，它可以大大增加攝像機(jī)的監(jiān)視范圍。云臺(tái)高速姿態(tài)是由兩臺(tái)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)接受來(lái)自控制器的信號(hào)精確地運(yùn)行定位。在控制信號(hào)的作用下，云臺(tái)攝像機(jī)既可自動(dòng)掃描監(jiān)視區(qū)域，也可在監(jiān)控中心值班人員的操縱下跟蹤監(jiān)視對(duì)象。 云臺(tái)根據(jù)其回轉(zhuǎn)的特點(diǎn)可分為只能左右旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)云臺(tái)和既能左右旋轉(zhuǎn)又能上下旋轉(zhuǎn)的全方位云臺(tái)。全方位云臺(tái)內(nèi)部有兩個(gè)電機(jī)，分別負(fù)責(zé)云臺(tái)的上下和左右各方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。其工作電壓的不同也決定了該云臺(tái)的整體工作電壓，一般有交流 24V、交流 220V 及直流 24V。當(dāng) 接到上、下動(dòng)作電壓時(shí)，垂直電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)減速箱帶動(dòng)垂直傳動(dòng)輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)接到左、右動(dòng)作電壓時(shí)，水平電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并經(jīng)減速箱帶動(dòng)云臺(tái)底部的水平齒輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。 云臺(tái)水平和垂直方向是由兩個(gè)不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，因此云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度也分為水平轉(zhuǎn)速和垂直轉(zhuǎn)速。由于載重的原因，垂直電機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)行保持時(shí)的扭矩大于水平方向的扭矩，在加上實(shí)際監(jiān)控時(shí)對(duì)水平轉(zhuǎn)速的要求要高于垂直轉(zhuǎn)速，因此一般來(lái)說(shuō)云臺(tái)的垂直轉(zhuǎn)速要低于水平轉(zhuǎn)速。 一般來(lái)說(shuō)，水平旋轉(zhuǎn)角度為 0176?！?350176。，垂直旋轉(zhuǎn)角度為 +90176。恒速云臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在 3176?！?10176。 /s，垂直速度為 4176。 /s 左右。變速云臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在 0176?！?32176。 /s，垂直旋轉(zhuǎn)速度在 0176?！?16176。 /s 左右。在一些高速攝像系統(tǒng)中，云臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)速度高達(dá) 480176。 /s 以上，垂直旋轉(zhuǎn)速度在 120176。 /s以上。 云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度尤其是垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度與負(fù)載（防護(hù)罩 /攝像機(jī) /鏡頭總成）安裝方式有很大關(guān)系。云臺(tái)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般都能達(dá)到 355176。，因?yàn)橄尬凰〞?huì)占用一定的角度，但會(huì)出現(xiàn)少許的監(jiān)控死角。當(dāng)前的云臺(tái)都改進(jìn)了限位裝置使其可以達(dá)到 360176。甚至 365176。（有 5176。的覆蓋角度），以消除監(jiān)控死角。頂裝式云臺(tái)的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般為 +30176。至 90176。，側(cè)裝的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度可以達(dá)到177。 180176。，不過(guò)正常使用時(shí)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度在 +20176。至 90176。即可。 湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 解碼器 解碼器是一個(gè)重要前端控制設(shè)備。在主機(jī)的控制下，可使前端設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。是為帶有 云臺(tái) 、變焦鏡頭等可控設(shè)備提供驅(qū)動(dòng)電源并與控制設(shè)備如矩陣進(jìn)行通訊的前端設(shè)備 。 解碼器一般與矩陣控制主機(jī)配套使用，主要作用為通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)纜接收來(lái)自矩陣主機(jī)的控制信號(hào)，對(duì)主機(jī)的控制碼進(jìn)行解碼，放大輸出，驅(qū)動(dòng)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，以及變焦鏡頭的變焦和聚焦。 通常，解碼器可以控制云臺(tái)的上、下、左、右旋轉(zhuǎn)，變焦鏡頭的變焦、聚焦、光圈以及 對(duì)防護(hù)罩 雨刷器、 攝像機(jī) 電源、燈光等設(shè)備的控制，還可以提供若干個(gè)輔助功能開(kāi)關(guān)，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的實(shí)際需要。 解碼器按照云臺(tái)供電電壓分為交流解碼器和直流解碼器。交流解碼器為交流云臺(tái)提供交流 23V 或 24V 電壓驅(qū)動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；直流云臺(tái)為直流云臺(tái)提供直流 12V或 24V 電源，如果云臺(tái)是變速控制的還要要求直流解碼器為云臺(tái)提供 0～ 33 或36V 直流電壓 信號(hào)，來(lái)控制直流云臺(tái)的變速轉(zhuǎn)動(dòng)。 按照通訊方式分為單向通訊解碼器和雙向通訊解碼器。單向通訊解碼器只接收來(lái)自控制器的通訊信號(hào)并將其翻譯為對(duì)應(yīng)動(dòng)作的電壓 /電流信號(hào)驅(qū)動(dòng)前端設(shè)備；雙向通訊 的解碼器除了具有單向通訊解碼器的性能外還向控制器發(fā)送通訊信號(hào)，因此可以實(shí)時(shí)將解碼器的工作狀態(tài)傳送給控制器進(jìn)行分析，另外可以將 報(bào)警探測(cè)器 等前端設(shè)備信號(hào)直接輸入到解碼器中由雙向通訊來(lái)傳誦現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警探測(cè)信號(hào)，減 少線(xiàn)纜 的使用。 按照通訊信號(hào)的傳輸方式可分為同軸傳輸和雙絞線(xiàn)傳輸。一般的解碼器都支持雙絞線(xiàn)傳輸?shù)耐ㄓ嵭盘?hào)，而有些解碼器還支持或者同時(shí)支持 同軸電纜傳輸 方式，也就是將通訊信號(hào)經(jīng)過(guò) 調(diào)制與 視頻信號(hào) 以不同的頻率共同傳輸在同一條視頻電纜上。 解碼器的電路是以單片機(jī)為核心，由電源電路、通訊接口電路、自檢及地址輸入電路、輸出 驅(qū)動(dòng)電路 、報(bào)警輸入接口等電路組成。 解碼器一般不能單獨(dú)使用，需要與 系統(tǒng)主機(jī) 配合使用。 解碼器到云臺(tái)、鏡頭的連接線(xiàn)不要太長(zhǎng)，因?yàn)榭刂歧R頭的電壓為直流 12V左右，傳輸太遠(yuǎn)則壓降太大，會(huì)導(dǎo)致鏡頭不能控制。另外由于多芯控制電纜比屏蔽雙絞線(xiàn)要貴，所以成本也會(huì)增加 。 室外解碼器要做好防水處理，在進(jìn)線(xiàn)口處用防水膠封好是一種不錯(cuò)的方法，而且操作簡(jiǎn)單。 從主機(jī)到解碼器通常采用屏蔽雙絞線(xiàn)，一條 線(xiàn)上可以并聯(lián)多臺(tái)解碼器，總長(zhǎng)度不超過(guò) 1500 米（視現(xiàn)場(chǎng)情況而定）。如果解碼器數(shù)量太大，需要增加一些輔助湖南工業(yè)大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 設(shè)備，如增加控制碼分配器或在最后一臺(tái)解碼器上并聯(lián)一個(gè)匹配電阻。 傳輸設(shè)備 把現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)發(fā)出的電信號(hào)傳送到控制室，它一般包括線(xiàn)纜、線(xiàn)路驅(qū)動(dòng)設(shè)備等。作為系統(tǒng)信號(hào)通路。傳輸部分主要傳輸?shù)膬?nèi)容是視頻、控制、電源等信號(hào)，另外還包含數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。雖然從表面上看，傳輸部分好像只是一些線(xiàn)路，但實(shí)際上這部分的好壞也是影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的重要組成部分。 傳輸部分要求在前端攝象機(jī)攝錄的圖象進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，同時(shí)要求傳輸具 有損耗小，可靠的傳輸質(zhì)量，圖象在錄象控制中心能夠清晰還原顯示。監(jiān)控系統(tǒng)一般處在一個(gè)比較特殊的環(huán)境中，電器設(shè)備林立，電磁輻射十分強(qiáng)，而且視頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中又易于受到干擾，因此，視頻信號(hào)的傳輸就需要特別加以注意，在設(shè)計(jì)方案中傳輸設(shè)備選用優(yōu)質(zhì)的視頻傳送電纜，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要再在視頻電纜外套上金屬軟管，力爭(zhēng)讓視頻信號(hào)達(dá)到應(yīng)有的清晰度。 傳輸設(shè)備有：視頻傳輸線(xiàn)纜、控制傳輸線(xiàn)纜、接線(xiàn)箱等。 顯示記錄設(shè)備 該部分完成在系統(tǒng)顯示器或監(jiān)視器屏幕上的實(shí)時(shí)監(jiān)視信號(hào)顯示和錄像內(nèi)容的回放及檢索。系統(tǒng)支持多畫(huà)面回放，所有通道同時(shí) 錄像，系統(tǒng)報(bào)警屏幕、聲音提示等功能。它既兼容了傳統(tǒng)電視監(jiān)視墻一覽無(wú)余的監(jiān)控功能，又大大降低了值守人員