【正文】 60Hz(V) (H)。 3. 視頻分配器 從現(xiàn)場攝像機(jī)回來的視頻信號一方面需要傳到視頻矩陣，另一方面需要傳到硬盤錄像機(jī)上存貯，必須要在視頻線路中加視頻分配器，需要用 5 臺 16 路分 32 路的分配器將 72 路的視頻信號分成兩組一樣的信號分別到視頻矩陣和硬盤錄像機(jī)上。建議采用美電貝爾公司的 BLDVR2020A264，該硬盤錄像機(jī)有 16 路視頻和 16 路音頻的輸入接口，采用的是 的硬壓縮方式，數(shù)據(jù)壓縮比高。 2. 硬盤錄像機(jī) 硬盤錄像機(jī)的作用是對視頻信號的壓縮存貯，并提供回放功能。視頻矩陣的操作都是通過鍵盤實現(xiàn)，操作鍵盤上有數(shù)字鍵、液晶屏和操作手柄，可以方便地設(shè)置、選擇和控制每個攝像機(jī)。監(jiān)控 中心的設(shè)備有：視頻矩陣、硬盤錄像機(jī)、視頻分配器、電視墻、投影機(jī)、電動屏幕、綜合控制臺、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、 UPS不間斷電源等。將視頻信號能在光纖上傳輸必需使用光端機(jī)，光端機(jī)的作用在上節(jié)中已經(jīng)解說過，在此不再說明。鋼管內(nèi)能配置設(shè)備盒用于放置光端機(jī)，視頻線和光纖接入相應(yīng)的光端機(jī)接口。 ? 帶防雷的立柱 該立柱為定做的，采用不透鋼管，管內(nèi)配置防雷裝置。光端機(jī)的配置是一一對應(yīng)的，在前端攝像機(jī)配置一個后，還須在監(jiān)控中心配置相應(yīng)的別一個光端機(jī)。攝像機(jī)與監(jiān)控中心的信息交換除了視頻信號外還有控制信號，所以光端機(jī)還必需帶反向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳輸功能。解碼器已內(nèi)置于一體化球形護(hù)罩中。 ? 解碼器 解碼器能使監(jiān)控中心對特定的攝像機(jī)進(jìn)行控制操作，解碼器對從監(jiān)控中心視頻矩陣傳來的控制信號進(jìn)行解碼而帶動云臺的轉(zhuǎn)動或攝像機(jī)鏡頭的調(diào)整。 ? 云臺 27 本次監(jiān)控系統(tǒng)需要攝像機(jī)能夠自由旋轉(zhuǎn)，所以必需配置室外全方位云臺，云臺能夠帶動攝像機(jī)左右 360 度和上下約 180 度的位置轉(zhuǎn)動。同時在雨天時由于附有水珠而使攝像不清楚，還得要求在防護(hù)罩上加裝雨刷。在使用過程中，當(dāng)環(huán)境光線不足時該攝像機(jī)自動由彩色轉(zhuǎn)成黑白，攝像機(jī)的清晰度由原來的 480TVL 增加到 600TVL，同時最低照度也由原來的 變?yōu)?，攝像機(jī)能更清楚地攝像；攝像機(jī)配置 27 倍光學(xué)和 10 倍電子放大鏡頭，總計可放大 270倍，能夠觀看最遠(yuǎn)距離約 400 米處的目標(biāo)。日夜型攝像機(jī)在白天或燈光明亮的時候是彩色攝像，在光線不足時轉(zhuǎn)為黑白，但清晰度和最低照度卻大大的提高，通過攝像機(jī)獲得的圖像比現(xiàn)實看到的實景還要清楚得多。本次攝像機(jī)置于外場且易受灰塵污染的地方，在這種環(huán)境下最好是使用帶大型室外護(hù)罩的一體化槍機(jī)，且需在護(hù)罩上加裝散熱風(fēng)扇和雨刷，使之能在烈日曝曬高溫環(huán)境和雨天下都能正常工作。 ? 攝像機(jī) 攝像機(jī)是前端部分最重要的設(shè)備，攝像機(jī)的選型好與差將會影響到整個監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量。所以必需將從現(xiàn)場傳回來的每路視頻信號一分為二，一路進(jìn)入視頻矩陣，另一路進(jìn)入硬盤錄像機(jī)。 本次系統(tǒng)設(shè)計的前端攝像機(jī)分布比較分散，距離監(jiān)控中心也比較遠(yuǎn)，需要通過專門輔設(shè)的光纖傳回中心，所以需要輔設(shè)大量的光纖，并且要在光纖的兩頭配置光端機(jī)。 24 系統(tǒng)設(shè)計 傳統(tǒng)的電視監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬監(jiān)控方式，需要在每一臺前端攝像設(shè)備和監(jiān)控中心之間敷設(shè)視頻電纜、音頻信號線和控制信號線。 系統(tǒng)設(shè)計所要達(dá)到的指標(biāo) 本次工程按一級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，各項設(shè)備將達(dá)到以下指標(biāo)： ? 攝像機(jī)采用 CCD 技術(shù)，最低照度不小于 ； ? 攝像機(jī)圖像水平清晰度：≥ 480 線； ? 圖像畫面的灰度大于等于 8 級； ? 系統(tǒng)的各路視頻信號，在監(jiān)視器輸入端的電平值為 1Vpp177。 ≥42dB； 2. 顯示設(shè)備的信噪比≥42dB； ≥ 370TVL； 4. 單畫面記錄分辨率≥300TVL； ≥300TVL。 23 測； 能； 能力。 控制 /編程自動切換，具有單時序切換功能； 等； ，可與入侵報警、出入口控制系統(tǒng)等進(jìn)行編程連動，可作為圖象復(fù)核手段，可通過上位計算機(jī)接入多媒體監(jiān)控系統(tǒng)； /編程自動切換，具有單時序切換功能； ； ，可與入侵報警、出入口控制系 統(tǒng)等進(jìn)行編程連動，可作為圖象復(fù)核手段； ； 力。 ≥ 47dB； ≥ 7Mhz。 ≥ 2LX，此時的鏡頭光圈 ； ≥ 40dB； 350TVL。 22 第 8章 系統(tǒng)設(shè)計方案 系統(tǒng)所要達(dá) 到的指標(biāo) 監(jiān)控系統(tǒng)分級參考表 級別 項目 一級（甲級） 二級（乙級） 三級（丙級） 探測 1. 最 低 現(xiàn) 場 照 度 ≥，此時的鏡頭光圈； ≥ 50dB； 480TVL。 （ 5）視頻分配器 可將一路視頻信號轉(zhuǎn)變成多路信號，輸送到多個顯示與控制設(shè)備。使用多畫面分割器可在一臺監(jiān)視器上同時觀看多路攝像機(jī)信號，而且它還可以用一臺錄像機(jī)同時錄制多路視頻信號。這種 設(shè)備能夠把多路視頻信號合成為一路輸出，進(jìn)入一臺監(jiān)視器，這樣就可在屏幕上同時顯示多個畫面。 （ 4）多畫面分割器 在大型的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)中攝像機(jī)的數(shù)量多達(dá)數(shù)百個，但監(jiān)視器的數(shù)量受機(jī)房面積的限制要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于攝像機(jī)的數(shù)量，而且其數(shù)量大多也不利于值班人員全面巡視。切換的方式可以按設(shè)定的時間間隔對一組攝像機(jī)信號逐個循環(huán)切換到某一臺監(jiān)視器的輸入端上，也可以在接到某點報警信號后，長時間監(jiān)視該區(qū)域的情況，即只顯示一臺攝像機(jī)信號。 目前嵌入式數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)中安裝的主要是由 Windriver PSOS 開發(fā)的實時操作系統(tǒng)（ RTOS），它的特點是內(nèi)核占用較少、系統(tǒng)穩(wěn)定、能同時處理多個進(jìn)程，缺點是操作界面不夠友好、管理軟件復(fù)雜、產(chǎn)品不夠成熟。 按操作系統(tǒng)區(qū)分，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)可分為一般數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)和嵌入式數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。包括需要錄像的視頻路數(shù)，錄像的速率，使用的編碼器，視頻圖像的活動程度，這些因素將對可連續(xù)錄像時間產(chǎn)生幾十倍甚至幾百倍的影響。所以需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋O(jiān)控系統(tǒng)最好選擇采用 壓縮技術(shù)的硬盤錄像機(jī)。對于一些清晰度和實時性要求很高的重要場合， MPEG4 應(yīng)作為編碼器的首選。 目前數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)按數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來區(qū)分有 MPEG4 和 兩種。在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)中配置網(wǎng)卡 就可以接入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，因此又可稱為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。 傳統(tǒng)錄像機(jī)由于采用間歇式錄像，所以回放時一般達(dá)不到實時，并且存貯的圖像不經(jīng)過壓縮加工而需要占用大量的錄像帶，錄像帶不能將信息傳輸?shù)接嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)上，多種原因使之巳經(jīng)不再適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需要，所以現(xiàn)在都被帶有壓縮和網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)代替。當(dāng)收到報警信號后，錄像機(jī)便自動進(jìn)入連續(xù)錄像狀態(tài)，在無報 警情況下，恢復(fù)正常間歇錄像模式。錄像機(jī)內(nèi)設(shè)有字符信號發(fā)生器，可在圖像信號上打出月 /日 /年 /星期 /時 /分 /秒 /錄像模式，還能在圖像上顯示出攝像機(jī)與報警器的編號與報警方式。此外，錄像機(jī)還 必須要有遙控功能，從而能夠方便地對錄像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作，或在閉路電視系統(tǒng)中用控制信號自動操作錄像機(jī)。圖像監(jiān)視器視頻信號的帶寬一般在 7～ 8MHz 范圍內(nèi)。 （ 1）圖像監(jiān)視器 圖像監(jiān)視器主要分為黑白和彩色兩大類。平時按設(shè)定的路線進(jìn)行自動巡視，一旦發(fā)生報警，就能很快地對準(zhǔn)報警點，進(jìn)行定點的監(jiān)視和錄像。 現(xiàn)在的智能一體化球攝像機(jī)把云臺、變焦鏡頭和攝像機(jī)封裝在一起 組成一體化攝像機(jī)。 ? 順序切換方式：使用控制鍵盤編制的順序切換方式程序，把系統(tǒng)中若干路輸入視頻信號編為一個程序，程序運行時，其畫面可按預(yù)先設(shè)定。系統(tǒng)將電視監(jiān)控系統(tǒng)與報警合二為一，實現(xiàn)了監(jiān)視、報警與圖像記錄的同步進(jìn)行，而且這種系統(tǒng)中沒有 錄像機(jī)，沒有視頻分配器，一切報警記錄都在計算機(jī)的硬盤內(nèi)，所有操作都根據(jù)屏幕上的軟件提示動作，對使用者來說是一種全新概念的安全防護(hù)系統(tǒng)。 現(xiàn)在推出的數(shù)字視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)采用計算機(jī)多媒體技術(shù)，以 CCD 攝像機(jī)作為監(jiān)控探頭，攝像機(jī)將獲取的視頻信號傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)里的高速圖像處理器進(jìn)行數(shù)字化處理，將視頻信號形成的圖像與背景圖像進(jìn)行分析比較，若發(fā)現(xiàn)有差異就報警，因為這是一種全屏幕報警，因而不易漏報。 控制部分 控制部分主要由視頻矩陣、控制鍵盤和系統(tǒng)控制軟件等構(gòu)成。它的實現(xiàn)方法有兩種：一種是頻率分割，即把控制信號調(diào)制在與視頻信號不同的頻繁范圍內(nèi)，然后同視頻信號一起傳送，到現(xiàn)場后再把它們分解開；另一種方法是利用視頻信號場消隱期間傳送控制信號（同軸視控）。 除了以上方法外，還有一種控制信號和視頻信號復(fù)用一條電纜的同軸視控傳輸方式。這樣就克服了前面兩種方式的缺陷。 ? 通訊編碼的間接控制：隨著微處理器和各種集成電路芯片的普及，目前規(guī)模較大的電視監(jiān)控系統(tǒng)大都采用通信編碼，常用的是串行編碼。 ? 多線編碼的間接控制：控制中心把控制的命令編成二進(jìn)制或其它方式的并行碼， 由多線傳送到現(xiàn)場的控制設(shè)備，再由它轉(zhuǎn)換成控制量來對現(xiàn)場攝像設(shè)備進(jìn)行控制。在現(xiàn)場設(shè)備比較少，主機(jī)為手動控制時適用。 控制信號的傳輸方式包括： ? 直接控制：控制中心直接把控制量，如云臺和變焦距鏡頭的電源電流等，直接送入被控設(shè)備。 視頻信號的傳輸可用同軸電纜、光纖或雙絞線，用雙絞線傳輸時需視頻轉(zhuǎn)換適配器，視頻信號直接從視頻源通過線路傳回監(jiān)控中心。 17 （ 5）解碼器 解碼器一般與矩陣控制主機(jī)配套使用，主要作用為通過數(shù)據(jù)線纜接收來自矩陣主機(jī)或系統(tǒng)軟件的控制信號，對主機(jī)的控制碼進(jìn)行解碼，放大輸出，驅(qū)動云臺的旋轉(zhuǎn)，以及變焦鏡頭的變焦和聚焦。/s 以上，垂直旋轉(zhuǎn)速度在 30176。/s 左右。/s ，垂直旋轉(zhuǎn)速度在 0176。變速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在 0176。/s ，垂直速度為 4176。恒速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在 3176。 ，垂直旋轉(zhuǎn)角度為 +90176。 一般來說，水平旋轉(zhuǎn)角度為 0176。云臺高速姿態(tài)是由兩臺執(zhí)行電動機(jī)來實現(xiàn)，電動機(jī)接受來自控制器的信號精確地運行定位。水平云臺適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在水平云臺上安裝好攝像機(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)。一般的室外防護(hù)罩都配有溫度繼電器，在溫度高時自動打開風(fēng)扇冷卻，溫度低時自動加熱；下雨時可以人工控制雨刷器 刷雨；有的室外防護(hù)罩的玻璃還可以加熱，當(dāng)防護(hù)罩上有結(jié)霜時，可以加熱除霜。 （ 3）防護(hù)罩 防護(hù)罩分為室內(nèi)型和室外型兩種。 舉例：假設(shè)用 1/2”CCD 攝像頭觀測，被測物體寬 440 毫米，高 330 毫米，鏡頭焦點距物體 2500 毫米。選擇變焦鏡頭的原則是：鏡頭的規(guī)格不應(yīng)小于攝像機(jī)的規(guī)格，也就是說 1/2〞的鏡頭可以與 1/3〞的攝像機(jī)一起使用，但是 1/3〞的鏡頭就不能夠在 1/2〞的攝像機(jī)上使用。 常用的變焦鏡頭分為 2 倍、 6 倍、 10 倍和 20 倍等，另一種方法是：手動變焦和電動變焦（電動光圈和自動光圈）兩種。 廣角鏡頭 監(jiān)視的角度較寬，距離較近。定焦鏡頭的適用范圍如下： 手動光圈鏡頭 所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化不大，如室內(nèi)。 （ 2）鏡 頭 常用的鏡頭種類包括：手動 /自動光圈定焦鏡頭和自動光圈變焦鏡頭兩種。系統(tǒng)采用獨立的穩(wěn)壓電源集中供電，以保證設(shè)備的安全運行和設(shè)備良好的同步性能。使攝像機(jī)工作于最佳狀態(tài)，保證最佳的監(jiān)視效果。 攝像機(jī)的安裝 攝像機(jī)的安裝應(yīng)充分考慮現(xiàn)場 實際情況和按照被保護(hù)對象的布防要求進(jìn)行布置和安裝，確保攝像機(jī)的有效監(jiān)視范圍，保證無監(jiān)視盲區(qū)。 ? 一體化攝像機(jī) 一體化攝像機(jī)內(nèi)含鏡頭，外加防護(hù)罩和支架就可以進(jìn)行安裝，外加云臺和解碼器就可以進(jìn)行廣范圍攝像，適合用于 走廊、圍墻等。 ? 一般槍式攝像機(jī) 一般槍式攝像機(jī)不含鏡頭，所以在配置時要根據(jù)監(jiān)控的環(huán)境配置合適的鏡頭，此外還必需配置防護(hù)罩和支架才能完成這部分的設(shè)計，如需要廣范圍拍攝還需配置云臺和解碼器控制攝像機(jī)的轉(zhuǎn)動，適合用于 走廊、圍墻等。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場角越大。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條，所以彩色攝像機(jī)對紅外、紫外均不敏感。夜間隱蔽監(jiān)視時，可以用近紅外燈照明，人眼看不清環(huán)境情況，在監(jiān)視器上卻可以清晰成像。 光譜響應(yīng)特性 CCD 器件由硅材料制成，對近 紅外比較敏感，光譜響應(yīng)可延伸至 。 電子快門 電子快門的時間在 1/501/100000 秒之間，攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動電