智能化安防监控系统 安防监控系统 安防监控系统 安防监控系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号，并 从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。它能实时、形象、真实地反映被 监控对象，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，通过录像机记录下 来。同时报警系统设备对非法入侵进行报警。 安防监控系统简介 安防监控系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频 信号，并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。它能实时、形象、 真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人 眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到 被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像机记录下来。同时报警系统 设备对非法入侵进行报警，产生的报警信号输入报警主机，报警主机触发监 控系统录像并记录。 安防监控系统构成 安防监控系统主要包含前端部分、传输部分、控制部分、电视墙显示部 分、防盗报警部分、系统供电部分 1.前端部分 前端完成模拟视频的拍摄，探测器报警信号的产生，云台、防护罩的控 制，报警输出等功能。主要包括 摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传 感器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等设备 （设备使用情况根据用户 的实际需求配置）。摄像头通过内置 CCD 及辅助电路将现场情况拍摄成为模 拟视频电信号，经同轴电缆传输。电动变焦镜头将拍摄场景拉近、推远，并 实现光圈、调焦等光学调整。温、湿度传感器可探测环境内温度、湿度，从 而保证内部良好的物理环境。云台、防护罩给摄像机和镜头提供了适宜的工 作环境，并可实现拍摄角度的水平和垂直调整。解码器是云台、镜头控制的 核心设备，通过它可实现使用微机接口经过软件控制镜头、云台。 第 1 页第 1 页 智能化安防监控系统 2.传输部分 这里介绍的传输部分主要由同轴电缆组成。传输部分要求在前端摄像机 摄录的图像进行实时传输，同时要求传输具有损耗小，可靠的传输质量，图 像在录像控制中心能够清晰还原显示。 3.控制部分 该部分是安防监控系统的核心，它完成模拟视频监视信号的数字采集、 MPEG-1 压缩、监控数据记录和检索、硬盘录像等功能。它的核心单元是采集、 压缩单元，它的通道可靠性、运算处理能力、录像检索的便利性直接影响到 整个系统的性能。控制部分是实现报警和录像记录进行联动的关键部分。 4.电视墙显示部分 该部分完成在系统显示器或监视器屏幕上的实时监视信号显示和录像 内容的回放及检索。系统支持多画面回放，所有通道同时录像，系统报警屏 幕、声音提示等功能。它既兼容了传统电视监视墙一览无余的监控功能，又 大大降低了值守人员的工作强度且提高了安全防卫的可靠性。终端显示部分 实际上还完成了另外一项重要工作——控制。这种控制包括摄像机云台、镜 头控制，报警控制，报警通知，自动、手动设防，防盗照明控制等功能，用 户的工作只需要在系统桌面点击鼠标操作即可。 5.防盗报警部分 在内围的在重要出入口、楼梯口安装主动式红外探头，进行布防，在监 控中心值班室 （监控室）安装报警主机，一旦某处有人越入，探头即自动感 应，触发报警，主机显示报警部位，同时联动相应的探照灯和摄像机，并在 主机上自动切换成报警摄像画面，报警中心监控用计算机弹出电子地图并作 报警记录，提示值班人员处理，大大加强了保安力度。报警防范系统是利用 主动红外移动探测器将重要通道控制起来，并连接到管理中心的报警中心， 当在非工作时间内有人员从非正常入口进入时，探测器会立即将报警信号发 送到管理中心，同时启动联动装置和设备，对入侵者进行警告，可以进行连 续摄像及录像。 在外围安装电子围栏，电子围栏是目前最先进的周界防盗报警系统，它 由高压电子脉冲主机和前端探测围栏组成。高压电子脉冲主机是产生和接收 高压脉冲信号，并在前端探测围栏处于触网、短路、断路状态时能产生报警 信号，并把入侵信号发送到安全报警中心；前端探测围栏由杆及金属导线等 构件组成的有形周界。电子围栏是一种主动入侵防越围栏，对入侵企图做出 反击，击退入侵者，延迟入侵时间，并且不威胁人的性命，并把入侵信号发 送到安全部门监控设备上，以保证管理人员能及时了解报警区域的情况，快 速的作出处理。 6.系统供电部分 第 2 页第 2 页 智能化安防监控系统 电源的供给对于保证整个闭路监控报警系统的正常运转起到至关重要 的作用，一旦电源受破坏即会导致整个系统处于瘫痪状态。系统的供电可以 采用集中供电和分散供电两部分，用户可以根据实际的需要进行选择。 以上仅是一个的典型安防监控系统介绍，在实际应用中会有不同种类型 的方案出现，安防监控系统方案一般会根据用户的不同要求而量身订制。 对于安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们将整个安防监控 系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、 采集层。当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可 能会同时以多个层的身份存在于系统中。 远程安防监控系统特点 远程安防监控系统[1]是以数字网络为传输介质、网络视频服务器核心。 综合全面的使用数字视频处理技术、自动控制、网络传输技术和人工智能等 技术，不仅有普通安防监控系统的的快速视频处理能力、数字信息抗干扰能 力、便于快速查询记录等优点，而且依托网络，发挥宽带网络带来的优势， 通过 IP 网络，把监控视频中心和能够连接网络的任何一个点进行互联结合， 达到理想的闭路监控系统的远程、集中、实时效果。 1、结构清晰简单：由于监控主机通过翔视网络视频集中监控系统管理 软件实现了模拟系统中视频矩阵、画面分割器等设备的众多功能，并通过电 脑硬盘实现录像功能，使系统结构大为简化、集成度高。 2、管理应用简便：由于数字监控系统基于计算机和网络设备，绝大部 分系统控制管理功能通过电脑实现，无须模拟系统中众多繁杂的设备，减轻 了操作维护人员的管理工作强度。 3、强大的操作功能：多种显示模式;多画面智能切换轮巡;多种预警模 式 ;实时、定时、报警触发、随时启停等多种录像方式;图片抓拍打印;智能 快速录像回放查询等等。 4、监控查看简便：由于全数字化网络视频集中监控模式基于网络的特 性，无须增加设备投资，网络上的远程或本地监控中心均可以实时监控、录 像或任意回放一个或多个监控现场画面，授权的联网电脑也可以实现监控功 能，避免了地理位置间隔原因造成监督管理的不便和缺位。 5、极高的安全能力：图像掩码技术，防止非法篡改录像资料;网络上的 任意授权电脑均可以进行录像备份，有效防止恶意破坏 ;网络故障断网缓存 功能，有效保护视频数据 ;视频中断主机报警功能 ;授权分级管理功能 ;强大 日志管理功能; 6、无限的无缝扩展能力：监控摄像机的增加主要是前端的远程监控点 增加，而监控前端通过 IP 地址进行标识，增加设备只是意味着 IP 地址的扩 充，简单的结构可以组成庞大的多级监控网络。 安防监控系统雷电防护概述 现代的安防监控设备均系微电子化产品, 这些监控设备具有高密度、高 速度、低电压和低功耗等特性。因安防监控电子设备的精密, 耐过电压能力 下降, 其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐 第 3 页第 3 页 智能化安防监控系统 射等电磁干扰非常敏感, 使得监控系统设备极易遭雷击过电压破坏, 造成整 个监控系统瘫痪。 为了能够准确、有效地提供安防监控系统的防雷解决方案, 首先应准确 分析安防监控系统遭受雷击损坏的主要原因以及可能的雷击过电压的入侵 途径。在此基础上, 选用合适的防雷保护装置, 研究和探讨合理的信号、电 源线路布线, 明确屏蔽及接地方式, 方可给出准确的、系统的防雷解决方案。 安防监控系统遭受雷击损害的主要原因 (1) 直击雷 。直接击中露天的摄像机, 直接损毁设备 ; 直接击在线缆上, 造成线) 雷电侵入波 安防监控系统的电源线、信号传输线或进入监控室的其它金属线缆遭到 雷击或被雷电感应时, 雷电波沿这些金属导线、导体侵入设备, 导致高电位 差使设备损坏。 (3) 雷电感应 电磁感应: 当附近区域有雷击闪络时, 在雷击落地通道周围会产生强大 的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势, 以致损坏、损毁设备。静电感应 : 当有带电的雷云出现时, 在雷云下面的建 筑物和传输线路上会感应出与雷云相反的束缚电荷。一旦雷云放电后, 束缚 电荷迅速扩散, 即引起感应雷击。电磁感应和静电感应引发的雷击现象均称 为感应雷, 又称二次雷, 发生的机率大, 据统计, 感应雷击事故约占雷击事 故的 80% 以上。 (4) 地电位反击 直击雷防护装置在引导强大的雷电流流入大地时, 在它的引下线、接地 体以及与它们相连接的金属导体上产生非常高的瞬时电压, 对周围与它们靠 得近却又没与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位 差, 这个电位差引起的电击就是地电位反击。 安防监控系统防雷解决方案 4·1直击雷防护直击雷防护,是防雷保护不可或缺的重要基础,是整个 防雷保护系统重要组成部分。 4·1·1前端设备的直击雷防护 安防监控系统前端设备有室外和室内两种, 安装在室内的设备一般不会 遭受直接雷击, 可不考虑直击雷防护。而安装于室外的设备, 多数处于相对 的开阔地带, 直击雷风险较大, 则必须考虑直击雷防护问题。安防监控系统 第 4 页第 4 页 智能化安防监控系统 前端设备, 如摄像头等, 应置于接闪器有效保护范围之内。为了防止电磁感 应, 摄像机的电源线和信号线应穿金属管敷设, 金属管应可靠接地。 4·1·2传输线路的直击雷防护 为了使传输线路免遭直击雷的侵害, 传输线路应尽量避免架空架设, 最 好穿金属管埋地敷设, 金属管的两端应可靠接地。 4·1·3终端设备的直击雷防护 终端设备机房 (监控机房) 所在建筑物应采取防直击雷保护措施, 应满足 《建筑物防雷设计规范》G(2000 年版) 要求。 4·2 防雷接地系统 所有防雷保护系统均应有可靠、有效的接地。接地系统是防雷系统必要 组成部分之一。安防监控系统前端、终端设备均应有良好的防雷接地, 接地 系统应符合规范要求。一般独立于监控机房所在建筑物的前端设备均须设有 独立接地。但在此需要特别指出的是 :若不满足独立接地要求,则应做共用接 地。 4·3布线应注意的问题 为减小雷害风险, 任何导线、金属线路均应尽可能避免与直击雷防护装 置平行捆扎, 而应按照有关规范要求布线, 预留一定的安全距离。 4·4交流电源浪涌保护器的选用 对于安防监控系统的所有交流电源进线端均作有效的防雷保护。前端设 备的交流电源进线处应安装相应的电源浪涌保护器。进入到监控机房的电源 线应考虑三级防护, 可在建筑物的总配电房的电源进线处安装一级电源浪涌 保护器, 在监控机房所在楼层配电箱的电源进线处安装二级电源浪涌保护器, 在监控机房重要设备的电源进线处安装三级电源浪涌保护器。 4·5传输线路的防护 最安全的布线方式, 应采取全程穿金属管埋地敷设, 同时, 金属管两端 务必做有效接地。实际工程中, 很多情况下条件不允许时, 可以全程穿金属 管架空走线 ; 或者不作全程穿金属管, 但在电缆进入监控机房和前端设备前 务必穿金属管埋地敷设,埋地长度应不小于 15m , 在入户端将电缆金属外皮、 金属管与防雷接地有效连接。所有传输线路的两端均应安装相应的浪涌保护 器。 4·6光纤通讯线路的防护 一般来讲, 光纤线路不必作加装防雷电浪涌保护装置, 因为光纤线路本 身不属于导体, 也就不会感应、传递过电压浪涌。但应注意, 光纤线缆一般 有金属加强芯和金属铠层用于保护光纤线缆, 则在光纤进户端必须做好接地 保护。 4·7视频信号防雷的注意事项 视频信号防雷, 概念比较简单, 但也常常出现因工作环节上的疏忽导致 防雷保护失败, 同时导致视频防雷自身遭到损坏。目前, 市场上大部分信号 防雷产品, 一般采用两级保护方式, 前一级作为粗保护, 一般采用气体放电 管作为保护器件, 后一级为细保护, 一般采用 TV S 作为保护器件。 4·8直流电源防护, 控制线信号保护 直流电源防护、控制线信号保护与视频信号保护的常见问题一致, 连接 方式一般为压接式。现场工程人员必须注意, 正确连接此类防雷器。 5、日常维护要则 第 5 页第 5 页 智能化安防监控系统 (1) 避雷针、避雷带、支架、接地引下线、接地体、连接线等部件, 均 应采用热镀锌等方法, 有效防止锈蚀, 日常使用应经常进行除锈防腐。 (2) 应定期检查避雷器的使用情况, 发现有损坏、老化的情况应及时更 换。 在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或 CCD （Charge Coupled Device）即电荷耦合器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实 际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像 头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以每个用户需要的镜头都是 依据实际情况而定的，不要以为摄像机 （头）上已经有镜头。 摄像头的主要传感部件是 CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗 震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，CCD 是电耦合器件 （Charge Couple Device）的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储 存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像元件。是代替摄像管传感 器的新型器件。 CCD 的工作原理是：被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到 CCD 芯片上，CCD 根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅 幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标 准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD 机、家用摄 像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。 CCD 摄像机的选择和分类 CCD 芯片就像人的视网膜，是摄像头的核心。 目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是 日本SONY、SHARP、 松下、LG 等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。 因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成 CCD 采集 效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接必威视频 电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不 大，这些是检测 CCD 芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然 后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳 的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的 CCD 可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而残次品的图像 就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别 CCD 由于生产车间的灰尘，CCD 靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响 图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于 此类工作，一定要仔细挑选。 1、依成像色彩划分 彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或 景物的颜色。黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备 的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。 2、依分辨率灵敏度等划分影像像素在 38 万以下的为一般型，其中尤以 25 万像素 （5

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