图书实验楼电视监控系统的设计.docx
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图书实验楼电视监控系统的设计.docx
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图书实验楼电视监控系统的设计
目录
前言2
一.电视监控系统的设计方案概述3
二.设计要求3
三.系统组成3
3.1摄像部分4
3.2控制设备5
3.3传输与供电6
3.4显示设备6
四.系统设计6
4.1系统选型6
4.2前端摄像机点位分布7
4.3门禁管理部分7
五.主要设备选型8
5.1TD-88H迷你高速球8
5.2一体化彩色摄像机9
5.3有室外防护罩的云台彩色摄像机10
5.4网络视频编解码器(243Q)10
5.5视频分配器11
5.6DVR硬盘录像机12
5.7监视器14
5.8打卡器15
结束语15
附录:
16
前言
电视监控系统属于应用电视,作为一种有效的观测工具,通过在建筑公众区、设备间及其他重要场所设立监视区,对其情景状态进行监视,实时、形象、真实的反映楼内各种设备的运行和人员活动,以便及时观察到该区发生的紧急事件,为保安、消防、楼宇自控等部门提供决策依据,从而达到维护治安、保障安全的目的。
因为电视监控系统是采用同轴电缆(或光缆)作为电视信号的传输介质,并不向空间发射频率,故称为闭路电视(CCTV)。
本工程为某大学图书实验楼,分为六层,各层建筑面积均为1256平方,建筑面积共为7536。
图书实验楼作为大学生学习场所,人流量大,安全工作中闭路电视监控系统是必不可少的。
闭路电视监控系统可以自动地管理外部报警信号,也可以由选定的监视器依照程序进行显示。
当保安系统发生报警时,会联动摄像机开启并将该报警点所监视区域的画面切换到主监视器或屏幕墙上,并且同时启动录像机记录现场情况并采取相应的措施,从而保证整个图书实验楼的安全。
一.电视监控系统的设计方案概述
本工程为某大学图书实验楼,分为六层,各层建筑面积均为1256平方,建筑面积共为7536。
图书实验楼电视监控系统主要由前端图书实验楼内摄像设备、传输设备以及监控中心控制显示录像设备等三大部分组成。
本系统可以通过本图书实验楼内的监控点进行图像、信号的传输和控制,可实现对本室内及周边人员进出情况的实时准确的纪录。
系统采用分布式监控集中管理的监控模式,图书实验楼每层设置数十个监控点。
由网络视频服务器采集音视频信号后转换成网络信号利用图书馆的网络资源进行传输。
在图书馆五楼设置监控中心,用于系统管理。
整个系统采用集中管理、分布监控的设计思路。
电视监控系统图如图1-1所示。
图1-1电视监控系统图
二.设计要求
1.采用模拟/数字混合系统(前端采用模拟摄像机,后端采用DVR硬盘录像机)
2.公共区域无死角,书库、实验室考虑安全要求
3.主控室在五楼机房
三.系统组成
电视监控系统由摄像、传输、控制和显示与记录四部分组成。
如图3-1所示。
图3-1闭路电视监控系统结构图
3.1摄像部分
摄像部分包括:
摄像机、镜头、防护罩、安装支架和云台等,其中核心是摄像机。
它负责摄取现场景物并将其转换为电信号,经视频电缆将电信号传送到控制中心,经过调解、放大后将电信号转换为图像信号,送到监视器上显示出来。
1)摄像机
摄像机有彩色和黑白两种,一般根据监视对象的环境和要求来选取,其规格可分为1/3,,、1/2,,、2/3‘’等,安装方式有固定和带云台两种。
摄像机的主要参数为清晰度和灵敏度,清晰度用水平分辨率来表示,灵敏度则是指摄像机所摄取物体图像的最低照度。
本图书实验室主要采用彩色1/3,,的摄像机。
2)镜头
镜头与摄像机联合使用,对系统的性能影响极大。
当前在CCTV监视系统中,常用的镜头种类有:
手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头。
本工程将根据实际的环境照度和距离远近来确定镜头的种类。
一般镜头的规格不应小于摄像机的规格。
3)云台
如果一个监视点上所要监视的环境范围较大,则在摄像部分中必须设置云台。
云台的选择通常根据旋转角度和速度来确定,一般参数如下:
水平旋转角度:
00~3500;垂直旋转角度:
00~900;水平旋转速度:
30~100/s;垂直旋转速度:
1~320/s。
目前一些摄像部分增强了高速摄像系统,云台的水平转速高达2000/s以上,垂直转速高达2000/s以上。
4)解码器
解码器的作用是对专用数据电缆接收的来自控制主机的控制码进行解码,放大输出,驱动云台的旋转,以及变焦镜头的变焦与聚焦。
通常,解码器的电压放大输出,对云台的驱动电压为24VAC,对通镜的驱动电压为+7~+12VDC
在选择解码器时,除应考虑解码器与所配套的云台、镜头的技术参数是否匹配外,还要考虑解码器适合的工作环境。
5)防护罩
摄像机作为电子设备,使用中需要采取一些保护措施,目的是要保证摄像机可靠工作,同时也可延长摄像机使用寿命,防护罩就是专门为摄像机配置的具有多种特殊保护措施的外罩。
防护罩根据使用场合可分为室内型和室外型两种。
一般室外防护罩还配有温度继电器,在温度高时自动打开风扇冷却,温度低时自动加热。
下雨时可以人为控制雨刷器刷雨。
有些室外防护罩的玻璃可以加热,如果防护罩有结霜,可以加热除霜。
3.2控制设备
闭路电视监视系统中的控制部分是电视监视中的核心部分,负责对系统内容设备进行控制。
控制部分由多种设备组合成控制台,控制台包括视频矩阵切换主机、视频分配器、视频放大器、视频切换器、多画面分割器、时滞录像机、控制键盘及控制台等。
1)视频矩阵切换主机
包括视频输入、输出模块,通信控制模块,报警处理模块,电源装置。
视频矩阵切换主机的主要技术指标为主机容量,它指的是输入与输出的视频信号的数量。
2)视频分配器
用于将一路视频信号变换出多路信号,输送到多个显示与控制设备
3)视频放大器
用于当摄像机距离控制室超过300米以上时。
此时因视频信号输出的损失和高频衰减,可能影响到输出图像的质量,所以,需要增加视频放大器。
4)视频切换器
用于视频切换。
多路视频信号进入视频切换器后,通过切换器的切换输出,便能达到用少量的监视器去监视多个监视点的目的。
5)多画面分割器
可在一台监视器上同时连续地显示多个图像画面。
目前常用的有4、9和16画面分割器。
通过分割器,可用一台录像机同时录制多路视频信号,回放时还能选择任意一幅画面在监视器上全屏放映。
6)控制键盘
具有切换、遥控、设置和编程等功能。
7)控制台
用于安装键盘、录像机和小型主监控器等。
3.3传输与供电
闭路电视监控系统通常使用独立的稳压电源集中供电,以便保证系统运行的安全和设备的同步性能。
以稳压器设备输出的电源系统的配电系统向现场设备和中央控制室设备供电。
视频信号采用同轴电缆传输视频基带信号的传输方式。
黑白电视基带信号在6MHZ点的不平坦度大于3dB时,需加电缆平衡器;在大于6dB时,应加电缆均衡放大器。
系统功能遥控信号采用屏蔽双芯双绞线传输编码控制信号,在现场解码器解码后的控制信号用多芯控制电缆将控制信号送到执行机构。
3.4显示设备
显示设备主要是指监视器。
监视器分为黑白与彩色两大类,前者用于显示黑白摄像机图像,后者则显示彩色摄像机图像。
监视器有着较宽的频带和水平清晰度,而且能24小时连续工作。
四.系统设计
4.1系统选型
根据图书实验楼的需求,最终决定选用矩阵切换控制系统作为本系统的中央控制系统,其中主控室在五楼机房。
这里我们选用一台加拿大AB-D2150X32-5作为本系统的控制系统。
其系统图如图4-1所示
控制线
图4-1电视监控系统图
4.2前端摄像机点位分布
该设计方案的摄像部分采用带云台的彩色摄像机。
机点位分布情况如下:
一楼:
一体化彩色摄像机15台,迷你高速球2台,有室外防护罩的云台彩色摄像机3台;
二楼:
一体化彩色摄像机20台;
三楼:
一体化彩色摄像机12台,迷你高速球8台;
四楼:
一体化彩色摄像机27台;
五楼:
一体化彩色摄像机16台,迷你高速球3台;
六楼:
一体化彩色摄像机15台,迷你高速球6台;
屋顶:
一体化彩色摄像机2台,有室外防护罩的云台彩色摄像机5台。
4.3门禁管理部分
门禁就是出入口控制,在人进出重要通道的时候,进行适当级别的权限鉴别,以区分是否能通过的一种管理手段。
一般可以通过卡片、指纹、虹膜(眼睛)来识别来人的身份,也代表来人的权限。
五.主要设备选型
5.1TD-88H迷你高速球
TD-88H迷你高速球性能特点:
三星10倍光学变焦,10倍数字变焦
·采用1/4微步进,精度达0.05°/sec
·垂直/水平旋转速度最高达300°/秒
·IRCUT日/夜转换功能
·OSD彩单设定球机功能
·键盘快捷键操作
·127个预置位,8组巡航轨迹,4防区隐私区域直/水平旋转速度最高达300°/秒
·IRCUT日/夜转换功能
·OSD彩单设定球机功能
·键盘快捷键操作
技术参数:
水平清晰度:
500TVLine(Color),570TVLine(B/W)
信噪比:
50dB(AGCOff)
最低照度:
0.7Lux(彩色)/0.02Lux(黑白)
日夜转换:
自动
电子快门:
X128~1/120000sec
白平衡:
自动/手动(红,蓝,增益可调)
背光补偿:
自动/手动
数字降噪:
自动/手动
旋转范围:
水平:
360°垂直:
180°
旋转速度:
手动控制速度:
0.05°~360°
预置位:
127个预置位
花样巡航:
4组花样巡航
点间巡航:
8个
组巡航:
8组(每组可支持20个动作)
通讯:
RS-485
协议:
Pelco-D,Pelco-PSamnd
隐私区域:
4个
报警输入:
4路
重量:
about1.5Kg
5.2一体化彩色摄像机
像素:
PAL:
752H×582V NTSC:
768H×494V
信号制式:
PAL/NTSC
分辨率(水平中心):
480TVL
最低照度:
0.8LUX
信噪比:
≥48dB
视频输出幅度:
1.0Vp-p/75Ω
自动增益控制:
AGCON(低)/OFF(高)可切换
白平衡方式:
AWBON(自动跟踪)/OFF(快捷跟踪)可切换
逆光补偿方式:
ON/OFF可选
曝光模式:
自动光圈镜头
电子快门:
1/50(1/60)–1/100000秒
伽马校正:
0.45
同步方式:
内同步
镜头:
27X
工作电压:
DC12V±5%
工作温度:
-10℃-+50℃
净重:
320g
5.3有室外防护罩的云台彩色摄像机
技术参数:
1/3″SONYSUPERHADCCD
水平解析度:
480TVL/520TVL/540TVL
最低照度:
OLUX(F1.2)
自动白平衡
自动增益AGC
电子快门
红外灯:
36颗Φ8红外距离:
50m
5.4网络视频编解码器(243Q)
✧4路视频服务器
✧在所有分辨率下均可实现全帧率MPEG-4/MotionJPEG视频流
✧内置视频移动侦测和报警前/后图像缓存功能
✧支持PTZ和球型摄像机
✧集成双向音频支持
在所有分辨率下均可实现全帧率MPEG-4/MotionJPEG视频流。
5.5视频分配器
型号:
YK-TG16-32
产品特点:
16路视频输入,32路实时视频输出,性能稳定。
视频分配器产品概述
1.可把1或数组单列视频输入信号各自分配成2(或3、4)路视频输出信号(采用标准BNC视频信号输入输出接口)。
2.采用专用视频运算放大器,视频信号经过分配的同时,可实现一定的相位校正,在一定程度上纠正视频传输线路上的相位失真,能将每路视频信号均匀分配为多路视频信号输出、以供多台视频设备同时使用,经分配输出的每一路视频信号的带宽,峰-峰值电压和输出阻抗与与输入的信号格式相一致。
3.采用优质元器件及先进电路技术设计;隔离度高,屏蔽性好,抗干扰强,输出图像清晰。
产品参数:
输入电压220伏/50赫兹
输入信号16个视频信号
输出信号32个视频信号
视频输入1.0Vp-p/75欧最大2.0Vp-p/75欧
视频输出供给32台监视器使用
整机功耗4瓦
输入输出BNC标准插座
机体结构钢铁,米黄喷涂
尺寸366长×200宽×72高(毫米)
重量2千克
包装20台/箱
5.6DVR硬盘录像机
CIF4路音视频同步编码USB2.0技术,支持鼠标、备份设备等标准网络协议,支持平台互连互通SATA硬盘接口1U机箱设计,外观精美,使用方便视频支持4路实时CIF画质编码,4路实时音视频同步
最新的USB2.0接口技术,进一步稳定和完善USB鼠标功能,实现USB快速备份、USB
升级等操作
高性能DSP,实现标准的H.264压缩算法,图像更精细、码流更小、网传更流畅
标准网络协议和标准压缩算法的应用,在各种平台上轻松实现互连互通
采用SATA硬盘接口、支持大容量硬盘的应用
采用1U精美型机箱,外观精美,功耗更低,使用方便,进一步满足细分市场
具备同PC接口的3.5mm三合一独立语音对讲接口,通用型更好
.超高性价比,适用于连锁店、保安、小区治安、个人等多种领域
产品说明:
型号
DH-DVR0404LN-S
国内可订货型号
DH-DVR0404LN-S
视频压缩标准
H.264限定码流、H.264可变码流
实时监视图像分辨率
PAL:
704*576 NTSC:
704*480
回放分辨率
CIF
视频输入路数
4
视频输入接口
BNC
视频输出
2路BNC,1路VGA输出
录像速度
整机100fps
画面显示
1/4画面显示
图像控制
6档可调
移动侦测
每画面可设置396(22×18)个检测区域;可设置多级灵敏度
码流类型
视频流/复合流
压缩输出码率
32K--2M可调,也可自定义
音频输入路数
4路BNC音频输入
音频输入接口
BNC
音频输出
BNC音频双输出
音频压缩标准
G.711
音频压缩码率
16kbps
语音对讲输入
1路3.5mm三合一独立语音对讲接口
双路回放
支持4路回放
通讯接口
1个10M/100M自适应以太网口,1个RS485,1个RS232
硬盘接口
1个SATA接口
USB接口
2个USB2.0接口
VGA接口
1个,分辨率1024×768
报警输入
4路报警输入(低电平有效)
报警输出
3路继电输出,其中一路为可控DC+12V输出
电源
220V+25%50+2%Hz/110V60Hz
功耗(不含硬盘)
12W
工作温度
0℃-+55℃
工作湿度
10%-90%
机箱
1U标准机箱
尺寸(mm)
375(宽)x285(深)x45(高)mm
重量(不含硬盘)
2.35kg(不含硬盘)
5.7监视器
型号:
TCLMC21
∙工作湿度:
30-90%
∙电源电压:
165-250VACV
∙视频输出:
2路视频BNC智能环通
∙功能特点:
21英寸(51cm)最
∙音频输入:
2路音频BNC输入
∙音频输出:
2路音频BNC智能环通
∙产品尺寸:
504×420×512
∙产品重量:
32
∙功率:
≤70W
5.8打卡器
支持卡类:
μEM4001或及其兼容的RFID卡
数据格式:
卡内四字节序列号转换为十位十进制形式(8H-10D),回车结束(即ID厚卡前10位,可定制其它格式)
工作频率:
125HKz
供电方式:
键盘口取电(5VDC),无须外置电源,工作电流小于80mA工作环境:
温度:
0℃~45℃湿度:
10~90%RH
三个LED指示灯一个固定蜂鸣器
支持Windows98/2000/XP/Vista
结束语
通过这次课程设计,我对智能建筑概论中电视监控系统设计的相关知识有了更全面和深入的学习和了解。
同时,也对设计图书实验楼电视监控系统基本过程的设计方法、步骤、思路,有一定的了解与认识。
在设计的过程中通过查阅相关资料和与同学交流,拓宽了自己的知识。
通过一周的课程设计的学习,让我对智能建筑也有了更深刻的理解和认识,但由于所学和了解的知识的局限性,整个课程设计的过程中,仍存在许多的不足与缺点,望老师批证。
附录:
主要设备清单
序号
设备名称
设备型号
数量
生产厂家
1
迷你高速球
TD-88H
19台
思科
2
一体化彩色摄像机
思科一体机
92台
思科
3
有室外防护罩的云台彩色摄像机
SJ-WS0204
8台
SONY
4
网络视频编解码器
243Q
18个
霍尼韦尔
5
DVR硬盘录像机
LN-2
1
大华
6
视频分配器
YK-TG16-32
1
邮科
7
打卡器
RD150U
4个
网源
8
监视器
TCLMV21
1个
TCL
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