視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

梁軍

摘 要 視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，是用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段來(lái)建立完善的現(xiàn)代智能樓宇安全保衛(wèi)體系。本文重點(diǎn)探討了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】視頻監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 探討

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組成

視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、控制設(shè)備、顯示設(shè)備組成。前端設(shè)備由安裝在各監(jiān)控區(qū)域的攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架、云臺(tái)等組成，負(fù)責(zé)圖像和數(shù)據(jù)的采集及信號(hào)處理；

傳輸設(shè)備包括同軸電纜和信號(hào)線纜，它負(fù)責(zé)把前端設(shè)備收集的音頻、視頻信號(hào)傳輸?shù)綑C(jī)房的控制設(shè)備；

控制設(shè)備負(fù)責(zé)完成對(duì)前端音、視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮處理、圖像切換、云鏡操作等所有功能項(xiàng)的控制；

顯示設(shè)備負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)探頭收集信息的畫面顯示。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護(hù)及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等因素留有擴(kuò)充的余地。具體原則如下：

2.1 先進(jìn)性

設(shè)備選型要保證技術(shù)領(lǐng)先，性能可靠，操作簡(jiǎn)便、實(shí)用，維護(hù)簡(jiǎn)單，性能價(jià)格比最優(yōu)，并留有擴(kuò)展余地。設(shè)備均采用目前領(lǐng)先技術(shù)和生產(chǎn)工藝制造，系統(tǒng)建成后，三至五年不會(huì)落后淘汰。

2.2 經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性

充分考慮用戶實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，設(shè)計(jì)選用功能和適合現(xiàn)場(chǎng)情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過(guò)嚴(yán)密、有機(jī)的組合，實(shí)現(xiàn)最佳的性能價(jià)格比，以便節(jié)約工程投資，同時(shí)保證系統(tǒng)功能實(shí)施的需求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.3 可靠性與安全性

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時(shí)系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

2.4 開(kāi)放性

以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對(duì)象設(shè)計(jì)，同時(shí)還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，可以消防、防盜、聚光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，具有網(wǎng)絡(luò)通訊口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

2.5 可擴(kuò)充性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴(kuò)充和升級(jí)的可能。并根據(jù)今后該項(xiàng)目工程的實(shí)際要求擴(kuò)展系統(tǒng)功能，同時(shí)，本方案在設(shè)計(jì)中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。

2.6 追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置

在滿足用戶對(duì)功能、質(zhì)量、性能、價(jià)格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價(jià)。

2.7 保留足夠的擴(kuò)展容量

設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統(tǒng)中改造新的控制點(diǎn)；系統(tǒng)中還保留與其他計(jì)算機(jī)或自動(dòng)化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來(lái)科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。

2.8 提高監(jiān)管力度

系統(tǒng)應(yīng)該能夠通過(guò)中央控制系統(tǒng)對(duì)各子系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行綜合監(jiān)控，時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)撐握監(jiān)視及報(bào)警情況。閉路電視監(jiān)控大大減少勞動(dòng)強(qiáng)度，減少設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 目標(biāo)區(qū)域的確定

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視的目標(biāo)區(qū)域可分為2類：重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)域和動(dòng)態(tài)監(jiān)視區(qū)域。重點(diǎn)監(jiān)視區(qū)域突出的是監(jiān)視人和車輛，要求能夠清晰辨別人的體貌特征和車輛的牌號(hào)。一般人和車輛的出入口、收銀柜臺(tái)、消防通道和自動(dòng)扶梯的上下口等位置的攝像機(jī)圖像都應(yīng)符合上述要求。

動(dòng)態(tài)監(jiān)視區(qū)域主要是針對(duì)人群相對(duì)密集的場(chǎng)所或范圍較大的公共區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視。其特點(diǎn)是及時(shí)掌握被監(jiān)視區(qū)域動(dòng)態(tài)情況。一般園區(qū)室外廣場(chǎng)、單體建筑的室內(nèi)大堂等處的攝像機(jī)圖像。

3.2 攝像機(jī)與錄像設(shè)備的選型

3.2.1 攝像機(jī)

評(píng)估攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率，其單位為線對(duì)，即成像后可以分辨的黑白線對(duì)的數(shù)目。常用的黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600，彩色為380-480，其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場(chǎng)合，用400線左右的黑白攝像機(jī)就可以滿足要求。而對(duì)于特殊場(chǎng)合，用600線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。

通常用最低環(huán)境照度要求來(lái)表明攝像機(jī)靈敏度，黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux（勒克斯），彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場(chǎng)合；在夜間使用或環(huán)境光線較弱時(shí)，推薦使用0.02Lux的攝像機(jī)。與近紅外燈配合使用時(shí)，也必須使用低照度的攝像機(jī)。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關(guān)，0.97Lux/F0.75相當(dāng)于2.5Lux/F1.2相當(dāng)于3.4Lux/F1.

電子快門的時(shí)間在1/50—1/100000秒之間，攝象機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門方式，可以根據(jù)環(huán)境的明暗自動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間，得到清晰的圖象。有些攝象機(jī)允許用戶自行手動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間，以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合。

外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用一同步信號(hào)來(lái)保證視頻信號(hào)的同步，它可保證不同設(shè)備輸出具有相同的幀、行的起止時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)外同步，需要給攝象機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(hào)或復(fù)合視頻信號(hào)。外同步并不能保證用戶從指定時(shí)刻得到完整的連續(xù)的一幀圖象，要實(shí)現(xiàn)這種功能，必須使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的攝象機(jī)。

3.2.2 錄像設(shè)備

長(zhǎng)時(shí)間錄像機(jī)是必不可少的，它為日后可能出現(xiàn)的問(wèn)題提供有力證據(jù)。器材外觀在檔次上要與室內(nèi)裝修搭配協(xié)調(diào)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置每臺(tái)錄像機(jī)配置2塊1T硬盤，并預(yù)留大容量硬盤接口，以保證全部監(jiān)視信號(hào)錄像保存需求。預(yù)留監(jiān)控通道為擴(kuò)展備用。

3.2.3 燈光照度的要求、標(biāo)準(zhǔn)

要求在24小時(shí)內(nèi)通過(guò)監(jiān)視屏能清晰地辨別出入人員面部特征、機(jī)動(dòng)車牌號(hào)。因此，攝像機(jī)的安裝部位應(yīng)配置燈光，被監(jiān)視區(qū)域平均照度應(yīng)不小于200Lx。一般室外重點(diǎn)監(jiān)視的區(qū)域應(yīng)采用人和車分別設(shè)置燈光照度，監(jiān)視人員出入可考慮環(huán)境燈光，而監(jiān)視車輛的牌號(hào)理應(yīng)配置專用燈光。在主干道路設(shè)置的攝像機(jī)應(yīng)與環(huán)境燈光綜合考慮，以確保夜間的燈光照度能滿足選用攝像機(jī)指標(biāo)的要求。endprint

3.2.4 傳輸線路

為了使圖像的清晰度能達(dá)到監(jiān)視的效果，設(shè)計(jì)應(yīng)考慮信號(hào)的線路衰減。一般傳輸距離小于300m，可采用同軸電纜傳輸視頻信號(hào)，300m以上建議采用光纖傳輸，以避免線路衰減影響視頻信號(hào)的傳輸。如采用光端機(jī)傳輸視頻信號(hào)，光端機(jī)應(yīng)盡可能設(shè)在室內(nèi)。沒(méi)有環(huán)境條件應(yīng)考慮通風(fēng)、防潮、防過(guò)熱及防雷接地，并在設(shè)備箱上采取遮陽(yáng)措施。

3.2.5 系統(tǒng)架構(gòu)

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提倡錄像與監(jiān)視分離的框架，監(jiān)視的狀態(tài)與圖像的存儲(chǔ)彼此不受影響。況且，硬盤錄像機(jī)（存儲(chǔ)設(shè)備）采用的是分割顯示，圖像畫面較小，不利管理人員監(jiān)視。因此，一套完整的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)是存儲(chǔ)設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備組合而成，設(shè)計(jì)須滿足標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)監(jiān)視圖像的要求。采用矩陣主機(jī)輸出的單幅圖像作為監(jiān)視畫面切換的模式較能體現(xiàn)上述理念。

3.2.6 防雷接地

（1）前端設(shè)備直擊雷防護(hù)。前端設(shè)備如攝像頭應(yīng)置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）滾球半徑的保護(hù)范圍之內(nèi)。對(duì)于安裝在建筑物女兒墻上且不在避雷帶保護(hù)范圍之內(nèi)的攝像機(jī)，可以在避雷帶上安裝一支避雷短針或?qū)z像機(jī)移到避雷帶保護(hù)范圍之內(nèi)；采用獨(dú)立支撐桿安裝的攝像機(jī)，可將避雷針架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或用鍍鋅圓鋼，

（2）傳輸線路的防護(hù) 。電源線路與信號(hào)號(hào)線路宜全程分開(kāi)穿金屬管埋地敷設(shè)，并保持整個(gè)金屬管道的電氣連通，宜應(yīng)至少在金屬管兩端做接地處理，對(duì)防護(hù)雷電干擾和電磁感應(yīng)是非常有效。

（3）安裝SPD。為防止雷電波沿線路侵入前端設(shè)備，對(duì)帶云臺(tái)的攝像機(jī)應(yīng)在其前端安裝三合一組合式防雷器，對(duì)不帶云臺(tái)的攝像機(jī)應(yīng)在其前端安裝二合一組合式防雷器。防雷器應(yīng)做可靠接地，且接地線應(yīng)盡量的短、直、粗。

盡管在外接引入的電源線路上已安裝了電源防雷保護(hù)裝置，作為信息系統(tǒng)的各種信號(hào)線也是一個(gè)引雷的主要途徑，如果沒(méi)有對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)措施，雷擊脈沖將從信號(hào)線路侵入，將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行甚至徹底破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得重要數(shù)據(jù)丟失無(wú)法恢復(fù)，造成巨大損失。因此，必須各信號(hào)線路的端口處安裝與之性能參數(shù)相匹配的信號(hào)SPD。

（4）防雷接地。防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地宜共用一組接地裝置時(shí)，采用共用接地系統(tǒng)的目的是達(dá)到均壓、等電位以減小各種接地設(shè)備間、不同系統(tǒng)之間的電位差，接地裝置的接地電阻值必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司 江西省南昌市330031endprint