【正文】 SC 制 視頻輸出 1 路， BNC（電平： ，阻抗： 75Ω） 視頻幀率 PAL： 1/1625 幀 /秒， NTSC： 1/1630 幀 /秒碼流類型視頻流 壓縮輸出碼率 32K2M 可調(diào)，也可自定義（上限 8M，單位： bps） 音頻輸入路數(shù) 2/4/6/8/10/12/16 音頻輸 入接口 BNC（電平： 2Vpp，阻抗： 1kΩ） 音頻輸出 1 路， BNC（線性電平，阻抗： 600Ω） 音頻壓縮標準 OggVorbis 音頻壓縮碼率 16Kbps 語音對講輸入 1 路， BNC（電平： 2pp，阻抗： 1kΩ）通訊接口 1 個 RJ45 10M/100M 自適應以太網(wǎng)口， 1 個 RS232 口， 1 個 RS485 口 鍵盤接口 2 個（支持級聯(lián)， DS8002HT 無此接口） 硬盤 IDE 接口 2/4 個，支持 4/8 個 IDE 硬盤，支持每個硬盤容量達 2021GB USB 接口 1 個，支持 U 盤， USB 硬盤 ， USB 刻錄機 VGA 接口 1 個，分辨率： 800 600/60Hz， 800 600/75Hz， 1024 768/60Hz 報警輸入 4/8/16 路 報警輸出 2/4 路 電源 90135VAC 或者 180265VAC， 4763 HZ 功耗（不含硬盤） 20－ 42W 工作溫度 10℃ ＋ 55℃ 工作濕度 10％ 90％ 尺寸（ mm） 90mm(高 ) 441mm(寬 ) 470mm(深 ) 控制設備 控制部分是整個系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的指揮中心。它的核心單元是采集、壓縮單元，它的通道可靠性、運算處理能力、錄像檢索的便利性直接影響到整個系統(tǒng)的性能。 主要負責所有設備的控制與圖像信號的處理以及整個系統(tǒng)視頻信號切換輸湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計（論文） 14 出和控制。 視頻切換器 多路視頻信號要送到同一處監(jiān)控，可以一路視頻對應一臺監(jiān)視器，但監(jiān)視器占地大，價格貴，如果不要求時時刻刻監(jiān)控 ，可以在監(jiān)控室增設一臺切換器，把攝像機輸出信號接到切換器的輸入端，切換器的輸出端接監(jiān)視器，切換器的輸入端分為 1 16 路，輸出端分為單路和雙路，而且還可以同步切換音頻（視型號而定）。視頻切換器的作用是對系統(tǒng)傳輸?shù)膱D像信號進行切換、重復、加工和復制。簡單地說，將幾路視頻信號輸入，通過對其控制，選擇其中 任 一路視頻信號輸出。如果那樣，則成本高，操作不方便，容易造成混亂，所以一般都是按一定的比例用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示幾臺攝像機的圖像信號。 視頻切換器目前多采用由集成電路做成的模擬開關(guān)。切換的控制信號可采用編碼方式。 切換器的價格便宜，連接簡單，操作方便，但在一個時間段內(nèi)只能看輸入中的一個圖像。 畫面分割器 為了實現(xiàn)全景監(jiān)視，即讓所有的攝像機信號都能顯示在監(jiān)視器屏幕上，就需要用多畫面分割器。分割方式常有 4畫面、 9 畫面及 16畫面。有些較好的多畫面分割器還具有單路回放功能，即能選擇同時錄下的多路信號視頻信號的任意一路在監(jiān)視器上滿屏放。有的還帶有內(nèi)置順序切換器的功能，此功能可將各攝像機輸入的全屏畫面按順序和間隔時間輪流輸出顯示在監(jiān)視器上 (如同切換主機輪流切換畫面那樣 )，并可用錄像機按上述的順序和時間間隔記錄下來。 畫面分割器用模塊化的功能單元設計，采用最新圖 像處理專用技術(shù)和專用器件，運用微電腦控制技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù) ,信號通道輸入輸出的數(shù)量按需定制，具有非常強大的系統(tǒng)靈活性和擴展性。根據(jù)攝像機的編號對全屏畫面按順序切換顯示，敏路畫面的顯示時間可由用戶自己進行優(yōu)化編程調(diào)整；有報警輸入 /輸出接口，可與報警系統(tǒng)聯(lián)動。也就是說，當報警信號產(chǎn)生時，與該警報相關(guān)區(qū)域的場景將以全屏畫面顯示出來，并可自動錄像。報警輸入接 口數(shù)目與畫面輸入數(shù)目相同 。 VGA 畫面分割器又稱 VGA 分割器、多窗口控制器、 視頻分割器 、 VGA 分屏器等，是專業(yè)的視頻畫面處理與控制設備 ,其作用是在高分辨率的顯示設備 (投影機、大屏幕液晶電視或者 DLP 大屏 )上以全屏或多窗口模式顯示多路 VGA 或視頻圖像；也就是將多路 (一般為 4 路 )VGA 或者視頻的畫面 ,每一個全畫面縮小成任意大小并放置于不同 位置從而在屏幕上組合成多畫面分割顯示。 畫面分割器的基本技術(shù)參數(shù)為： 視頻標準 PAL： 50 場 /秒 /路 NTSC： 60 場 /秒 /路 解像度 PAL： 720 576 NTSC： 720 480 視頻輸入： 9 路 BNC 帶環(huán)通 75Ω或高阻 視頻輸出：主監(jiān)視器 1 路 75Ω 錄像輸入： BNC 75Ω /SVHS 錄像輸出： BNC 75Ω /SVHS 報警輸入： 4 路 TTL 高低電平輸入，每一路攝像機配一個輸入端子 報警輸出： 1 路可編程常開或常閉 報警持續(xù)時間：可編程 2999 秒，初始化值為 4 秒 湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計（論文） 16 報警方式：視頻丟失報警，視頻移動報警，外部報警 畫面顯示格式：順序切換，單畫面，畫中畫，畫面凍結(jié)功能，電子放大 控制接口： RS232/RS485 電源功耗： DC12V 18W 環(huán)境溫度： 30℃～ 60℃ 系統(tǒng)控制鍵盤 可 非常方便 的對前端攝像機進行云臺及鏡頭控制， 變速操縱桿能控制多種類型的智能高速 球，能控制畫面分割器、數(shù)字錄像機。 同時也可對硬盤錄像機的所有面板功能進行操作和管理，大大方便了操作人員的操作使用。 本章小結(jié) 本章介紹了監(jiān)控報警系統(tǒng)中的一些必不可少的重要設備，分前端設備、傳輸設備、顯示設備、控制設備等四部分。著重介紹了前端設備中的攝像機、解碼器，顯示設備中 的數(shù)字硬盤錄像機以及控制設備中的畫面分割器等。 湖南工業(yè)大學專科畢業(yè)設計（論文） 17 第三章 控制管理 控制中心分為切換控制、顯示記錄和報警聯(lián)動三部份組成，具有數(shù)字和模擬兩種控制手段。在輸入與輸出之間加上視頻切換設備（視頻矩陣），負責視頻信號的切換。同時利過硬盤錄像機的視頻環(huán)接輸出功能，將所有圖像分配一路至 64 路的矩陣主機控制系統(tǒng)，通過矩陣主機的主控鍵盤可直接對任一圖像進行調(diào)用、顯示、切換輸出。監(jiān)控系統(tǒng)視頻信號送至中心監(jiān)控室，共設置 9臺 16 路數(shù)字硬盤錄像機對彩色視頻信號進行處理、記錄和顯示，每臺硬盤錄像機配置 4塊 250G 大容量硬盤可滿足一個月的存儲時間，每臺硬盤錄像機配置 2臺 21 寸純平高線監(jiān)視器，一路顯示多畫面，另一路顯示輪巡畫面。 報警聯(lián)動 在重要出入口、樓梯口安裝主動式紅外探頭，進行布防，在監(jiān)控中心值班室湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計（論文） 18 （監(jiān)控室）安裝報警主機，一旦某處有人越入，探頭即自動感應，觸發(fā)報警，主機顯示報警部位，同時聯(lián)動相應的探照燈和攝像機，當報警時，與報警聯(lián)動的監(jiān)視點視頻信號將自動切換到程序設定的監(jiān)視器上，并充分利用矩陣切換主機的成組切 換功能，將報警聯(lián)動監(jiān)視點相關(guān)的監(jiān)視點預先編為一組，在報警時與聯(lián)動監(jiān)視點相關(guān)的畫面一同顯示。 監(jiān)控報警系統(tǒng)是利用主動紅外移動探測器將重要通道控制起來，并連接到管理中心的報警中心，當在非工作時間內(nèi)有人員從非正常入口進入時，探測器會立即將報警信號發(fā)送到管理中心，同時啟動聯(lián)動裝置和設備，對入侵者進行阻嚇，可以進行聯(lián)動攝像及錄像。 從攝像機來的視頻信號一方面進行視頻壓縮，壓縮的碼流輸出到緩沖區(qū)中；另一方面進行運動檢測，當運動條件滿足時發(fā)出報警信號，存儲設備開始工作。運動方向的估計可以實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)中的警戒線報警功能。圍繞邊界線產(chǎn)生邊界區(qū)域或邊緣點集，監(jiān)測是否有運動越過警戒線進入警戒區(qū)。在前段攝像以及探測到信號輸入監(jiān)控中心后，監(jiān)控人員對視頻以及音頻、報警信號作出應有的反應動作。 熱釋電型紅外探測器 由于紅外線是一種人眼不可見的光波，有很強的隱蔽性和保密性，因此利用紅外線的原理制成的 紅外線報警器 在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應用。 主動式紅外線報警器，是報警器主動發(fā)出紅外線，紅外線碰到障礙物，就會反彈回來，被報警器的探頭接收。當有會動的物體觸犯了這根看不見的紅線的時候，探頭就會檢測到有異常，就會報警。 被動紅外感應技術(shù)是利用自然界中一切溫度高于絕對零度（ 273℃）以上都有紅外線輻射（即熱輻射） [6]。 無論白天黑夜，物體都會輻射紅外線，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多，因此，只要能探測出物體所發(fā)出的紅外線，就可以感知物體的存在。 紅外線報警器對溫度敏感 ,溫度越高的物體輻射出的紅外線越強 ,當感應到環(huán)境中存在高出背景強度的輻射時 ,就觸發(fā)反警。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。 自然界中存在的各種物體，如人體、木材、石頭、火焰、冰等都會發(fā)出不同波長的紅外線，利用紅外傳感器可對其進行檢測。與量子型相比，其頻響速度較慢，靈敏度較低，但響應的紅外線波長范圍較寬，價格便宜，并可在常溫下工作。它是目前在防盜報警、火災檢測、自動門、自動水龍頭、自動電梯、 自動照明。因此本系統(tǒng)具有無輻射，器件功耗小、隱蔽性好、價格低廉、性能穩(wěn)定等特點，有很高的實用價值。 熱釋電紅外線 探測 器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測元件。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應管放大后向外輸出。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“ 盲區(qū) ” 和 “ 高靈 敏區(qū) ” ，以提高它的探測接收靈敏度。 人體輻射的紅外線中心波長為 9～ 10um，而探測元件的波長靈敏度在 ～20um 范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。 一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi) ， 人 體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號處理而輸出電壓號。被動紅外報警器的特點是能夠響應入侵者在所防范區(qū)域內(nèi)移動時所引起的紅外輻射變化，并能使監(jiān)控報警器產(chǎn)生報警信號，從而完成報警功能。 主要性能特點 AT89S51 主要性能如表 41 所示： 表 41 AT89S51 單片機主要性能 1 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器 2 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） 3 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口 4 5 個中斷優(yōu)先級、 2 層中斷嵌套中斷 5 6 個中斷源 6 2 個 16 位可編程定時器 /計數(shù)器 7 2 個全雙工串行通信口 8 看門狗（ WDT）電路 9 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 10 與 MCS51 兼容 11 全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz 12 三級程序存儲器保密鎖定 13 可編程串行通道 14 低功耗的閑置和掉電模式 湖南工業(yè)大學專科畢業(yè)設計（論文） 22 管腳說明 圖 42 PDIP 封裝的 AT89S51 管腳圖 VCC：供電電壓。 P0 口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在 FLASH編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2口當用于外部程序存 儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P3口除了作為普通 I/O 口，還有第二功能，如表 42 所 示： 表 42 AT89S51 P3 口第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi) 容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。 89S51 的 P0、 PP P3 口作為輸入時都是準雙向口。 RST：復位輸入。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。 EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 CPU 采用 51系列單片機