监控系统基础知识介绍课件

.视频监控系统基础知识河南安保消防工程有限公司.第一部分、视频监控发展的阶段.第一部分、视频监控发展的阶段.第一代第一代 模拟视频监控系统模拟视频监控系统 在20世纪90年代中期以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代模拟监控系统。图像信息采用视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图像一般只能在控制中心查看。本地模拟信号监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，利用模拟视频线将来自摄像机的视频连接到监视器上，利用视频矩阵主机，采用键盘进行切换和控制，录像采用使用磁带的长时间录像机；远距离图像传输采用模拟光纤，利用光端机进行视频的传输.第一代模拟视频监控系统传统模拟第一代第一代 模拟视频监控系统模拟视频监控系统.模拟视频监控系统-系统典型组网图（一）第一代模拟视频第一代第一代 模拟视频监控系统模拟视频监控系统.模拟视频监控系统-系统典型组网图（二）第一代模拟视频.第二代数字+模拟视频监控系统基于微机平台或嵌入式平台的硬盘.第二代数字+模拟视频监控系统-典型系统组网图（一）第二代数传统矩阵主机与硬盘录像机的混合系统传统矩阵主机与硬盘录像机的混合系统.第二代视频监控系统-典型系统组网图（二）传统矩阵主机与硬盘 一、数字网络视频监控一、数字网络视频监控 21世纪初期，随着网络技术的发展，基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控，而产生网络视频监控技术。其主要原理是：视频服务器/网络摄像机内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时操作系统。摄像机等传感器传送来的视频信息，由高效压缩芯片压缩，通过内部总线传送到内置的Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器，观看Web服务器上的图像信息，授权用户还可以控制传感器的图像获取方式。这类系统可以直接连入以太网，省掉了各种复杂的电缆，具有方便灵活、即插即看等特点，同时，用户也无需使用专用软件，仅用浏览器即可。基于嵌入式技术的网络数字监控系统不需处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过嵌入式视频编码器直接转换成IP数字信号。嵌入式视频编码器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度。除了编码器外，还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块，它们可单独安装，不同厂家设备可实现互连。.一、数字网络视频监控第三代纯数字IP视频监控系统.二、网络视频监控的优点二、网络视频监控的优点 网络视频监控的优点是克服了模拟闭路电视监控的局限性：利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远 程视频监控。系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点。维护费用低，网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索。在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端的软件，给予相应的权限就可成为监控工作站。.二、网络视频监控的优点第三代纯数字IP视频监控系统.纯数字IP视频监控系统-典型系统组网图（一）第三代纯数.纯数字IP视频监控系统-典型系统组网图（二）第三代纯数闭路闭路监控系统监控系统前端摄像部分中间传输部分后端控制、显示设备楼宇对讲系统楼宇对讲系统保全型可视对讲双向楼宇对讲机防盗报警系统防盗报警系统红外对射红外探头门磁开关玻璃振碎器其它管理其它管理系统系统门禁、考勤管理系统停车场管理系统巡更系统安防安防综合系综合系统统安防综合安防综合系统构成图系统构成图.闭路监控系统前端摄像部分楼宇对讲系统保全型可视对讲防盗报.第二部分、闭路监控系统的组成.摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍）镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度、面积更大。摄像前端部分包含摄像机、镜头、防护罩、支架、监控箱、光端发射机等。前端部分（摄像部分）前端部分（摄像部分）前端部分（摄像部分）前端部分（摄像部分）.一、闭路视频监控系统-前端部分摄像部分是电视监控摄像前端设备部分实物图摄像前端设备部分实物图 固定枪式摄像机固定枪式摄像机 全方位一体化高速球机全方位一体化高速球机 室外恒温枪机护罩室外恒温枪机护罩 带雨刷的摄像机防护罩带雨刷的摄像机防护罩.摄像前端设备部分实物图固定枪式摄像机全方位一体化高速.一、闭路视频监控系统-前端部分1、摄像机的分类1.1依 1.31.31.31.3依摄像机分辨率划分依摄像机分辨率划分依摄像机分辨率划分依摄像机分辨率划分(1)低档型 影像像素在25万-38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下(2)中档型 影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线，540线、黑白分辨率600线以上(3)高分辨率 影像在100万点以上，主要为高清百万像素网络摄像机.一、闭路视频监控系统-前端部分1.2依成像色彩划分1 1.51.51.51.5依依依依摄像元件的摄像元件的CCDCCD靶面的大小划分靶面的大小划分可分为1英寸，2/3英寸、1/2英寸 1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸，原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化环镜照度夏日阳光下100000Lux阴天室外10000Lux电视台演播室1000Lux距60W台灯60cm桌面300Lux室内日光灯100Lux黄昏室内10Lux20cm处烛光10-15Lux夜间路灯0.1Lux.一、闭路视频监控系统-前端部分1.4依摄像机灵敏度划分.一、闭路视频监控系统-前端部分1.6按外型样式划分(2 2 2 2、1 1 1 1 像素像素像素像素像素是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机 2 2 2 2、2 2 2 2 水平分辨率水平分辨率水平分辨率水平分辨率彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、480线、540线等不同档次。分辨率是用电视线（简称线TV LINES）来表示的，彩色摄像头的分辨率在33到500线之间。分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。.2、摄像机主要技术参数2、1像素2、22 2 2 2、3 3 3 3 最低照度最低照度最低照度最低照度 最低照度，也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（LUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，23lux属一般照度.2 2 2 2、4 4 4 4 扫描制式扫描制式扫描制式扫描制式 扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。欧规(50Hz):彩色 PAL 黑白 CCIR 美规(60Hz):彩色 NTSC 黑白 EIA.2、3最低照度2、4扫描制式一、闭路视2 2 2 2、5 5 5 5 摄像机电源摄像机电源摄像机电源摄像机电源 交流有220V、110V、24V，直流为12V 或9V 2 2 2 2、6 6 6 6 信噪比信噪比信噪比信噪比 信噪比即放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比。单位为分贝(dB)一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否 则相反。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。.2、5摄像机电源一、闭路视频监控系统-前端部分2、62 2 2 2、7 7 7 7 背光补偿背光补偿背光补偿背光补偿 BLC BLC BLC BLC 也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域进行检测2 2 2 2、8 8 8 8 自动增益控制自动增益控制自动增益控制自动增益控制 AGC AGC AGC AGC 摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大即增益，等效于有较高的灵敏度，然而在亮光照的环境下放大器将过载，使视频信号畸变。当开关在ON时，在低亮度条件下完全打开镜头光圈，自动增加增益以获得清晰的图象。开关在OFF时，在高亮度条件下可获得自然而低噪声的图像。.2、7背光补偿BLC一、闭路视频监控系统-前端部2 2 2 2、9 9 9 9 镜头驱动方式镜头驱动方式镜头驱动方式镜头驱动方式 VIDEO/DCVIDEO/DCVIDEO/DCVIDEO/DC 目前在市场上见到的标准CCD摄像机大都带有驱动自动光圈镜头的接口，其中有些只提供一种驱动方式（通常为视频驱动方式），也就是说，它只能配接VD型的自动光圈镜头，有些则可同时提供两种驱动方式（视频驱动和直流驱动）供用户选择，因此，它可以配接任何自动光圈镜头。这里，视频驱动（Video Driver，简称VD）方式是指摄像机将视频信号电平输出到自动光圈镜头的内部，再由其内部的驱动电路输出控制电压，使镜头光圈调整电动机转动；直流驱动（DC Driver，简称DD）方式则是指摄像机内部增加了镜头光圈电动机的驱动电路，可以直接输出直流控制电压到镜头内的光圈电动机并使其转动，因此，具有直流驱动接口的摄像机的成本就稍许高一些（因为增加了一部分电路），但所选配的自动光圈镜头则因其内部不含有驱动电路而体积稍小一些，价格也就低一些。.2、9镜头驱动方式VIDEO/DC一、闭路视频监控系3 3、1 1、摄像机镜头分类、摄像机镜头分类.3、1、摄像机镜头分类3、1.1依光圈划分各种镜头实物图各种镜头实物图 手动光圈定焦镜头手动光圈定焦镜头手动变焦自动光圈镜头手动变焦自动光圈镜头电动变焦镜头电动变焦镜头.各种镜头实物图手动光圈定焦镜头手动变焦自动光圈镜头 3 3 3 3、2 2 2 2 定焦、变焦镜头的选用定焦、变焦镜头的选用定焦、变焦镜头的选用定焦、变焦镜头的选用 广角镜头：视角在90度以上，一般用于电梯内、大厅等小视距大视角场所。标准镜头：视角在30度左右，一般用于走道及小区周界等场所。(1/2为12mm,1/3为8mm)长焦镜头：视角在20度以内，焦距的范围从几十毫米到上百毫米，用于远距离监视。变焦镜头：镜头的焦距范围可变，可从广角变到长焦，用于景深大，视角范围广的区域。针孔镜头：用于隐蔽监控。.3、2定焦、变焦镜头的选用一、闭路视频监控系统-前 3 3 3 3、4 4 4 4 镜头的主要参数镜头的主要参数镜头的主要参数镜头的主要参数焦距（焦距（f f）：）：焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大。光圈系数光圈系数：即光通量（F）：Ff（焦距）/D;通光量与值的平方成反比关系，值越小，则光圈越大。视场角：视场角：镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。镜头视场角规律：焦距板机固定光圈自动光圈；1/2 1/32.8mm95.6/4mm70.6/6mm48.1/8mm36.5/12mm22.1/16mm17.1.3、4镜头的主要参数一、闭路视频监控系统-前端1 1 1 1、传输部分、传输部分、传输部分、传输部分 视频传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分单指的是传输图像信号。但是，由于某些系统中除图像外，还要传输声音信号，同时，由于需要有控制中心通过控制台对监控摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以我们这里所讲的传输部分，通常是指所有要传输的信号形成的传输系统的总和。在传输方式上，目前电视监控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同的传输方式，所使用的传输部件及传输线路都有较大的不同。.二、闭路视频监控系统-传输部分1、传输部分视频 2 2、传输线材选型、传输线材选型 2 2、1 1、视频线视频线摄像机到监控主机距离200米，用RG59（128编）视频线。摄像机到监控主机距离200米，用SYV75-5视频线。2 2、2 2、云台控制线云台控制线云台与控制器距离100米，用RVV60.5护套线。云台与控制器距离100米，用RVV60.75护套线。2 2、3 3、镜头控制线镜头控制线采用RVV40.5护套线。4 4、解码器通讯线解码器通讯线应采用RVV21屏蔽双绞线5 5、摄像机电源线摄像机电源线若系统有20台普通摄象机，摄像机到监控主机的平均距离为50米，则应使用BVV6m2铜芯双塑线作电源主线，不同距离所使用的电源线见如下表：摄象机到监控主机的平均距离划3450m2133m20m电源线规格（2线）6m24 m22.5m2.2、传输线材选型二、闭路视频监控系统-传输部分.3 3、监控系统线路注意事项、监控系统线路注意事项 3 3、1 1 视频线敷设注意事项视频线敷设注意事项 3、1.1、若摄像机到监控主机（图像处理器、矩阵控制主机或数码录像机）的距离少于200米，可用RG59视频线，若超过200米，应该采用SWY-75-5视频线，以保证监控图像的质量。3、1.2、对于安装在电梯内的摄像机，在电梯井内布线应采用镀锌铁槽并接地处理，以减少电梯电机启动时对视频信号造成的干扰。3、1.3、如果摄象机安装在室外（如大院门口或停车场等），线路需要在室外走线或通过架空钢缆走线，条件允许的情况下要安装视频避雷器（因为加装防雷设备会造成工程总造价的增加），即分别在摄像机端和监控主机端各安装1个视频避雷器，而且每个视频避雷器均要接地（室外摄像机要单独打地线，监控室的视频避雷器可统一接地），以防止感应雷对设备造成损坏。.二、闭路视频监控系统-传输部分.3 3、2 2 控制线敷设注意事项控制线敷设注意事项 3、2.1、在模拟监控系统中，若安装配云台变焦镜头的摄象机，并采用云台镜头控制器进行控制，控制线的选择应根据摄像机与云镜控制器的距离确定。当距离少于100米时，云台控制线可采用RVV60.5护套线，；当距离大于100米时，云台控制线应采用RVV60.75护套线，镜头控制线均采用RVV40.5护套线。如果该模拟监控系统是通过矩阵控制主机对云台和镜头进行控制，一般需要用到解码器，控制线路敷设可参考所用矩阵控制主机的技术要求。3、2.2、在数码监控系统中，若安装配云台变焦镜头的摄像机，则需要通过解码器对云台和镜头进行控制。解码器一般安装在摄像机旁，解码器与数码录像机采用RS485总线进行通信。布线应采用RVVP21屏蔽双绞线从数码录像机先引至距离最近的解码器1，然后由解码器1引至解码器2 现在的16路数码录像机最多可接16台解码器，而RS485通讯线的总长度最长可达1200米。解码器有AC 220V和AC 24V两种供电类型，若选用AC 24V解码器，则一般由AC 24V变压器统一供电。特别需要注意的是，由于有些解码器输出的DC 12V电源有干扰，用于摄象机供电时会对图像造成一定的影响，因此需要统一对摄像机（12V）供电。.3、2控制线敷设注意事项3、2.1、在模拟 3 3、3 3 电源线敷设注意事项电源线敷设注意事项 市面上采用DC 12V供电的普通摄象机工作电流约为200300mA，一体化摄像机为350400mA。如果摄像机的数量较少（5台以内）且摄像机与监控主机的距离较近（少于50米），每台摄像机可单独布RVV20.5电源线到监控室并用小型变压器供电。如果摄像机的数量较多，则应采用大功率的12V直流稳压电源集中供电。在方案设计和施工过程中，要考虑到所有摄像机的总功率和由传输线路所造成的电压降（俗称“线损”，规格为1m2的铜导线每100m的电阻是1.8）。对于一幢楼的监控，施工时一般用2条2.56m2的铜芯双塑线作为电源的主干由监控室引至线井，并沿线井走至各摄像机所在楼层的线井。对于楼层各摄像机的供电，可由该层线井引1条RVV21或RVV21.5（若该层的摄像机数量超过6台）电源线给摄像机供电，或用RVV20.5护套线一一对应供电。.3、3电源线敷设注意事项市面上采用DC11 1 1 1、监控中心、监控中心、监控中心、监控中心 监控中心部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心，包括控制部分、显示部分、存储部分。控制部分的另一个重要方面是能对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行遥控，以完成对被监视的场所全面、详细的监视或跟踪监视。总控制台上设有的录像机，可以随时把发生情况的被监视场所的图像记录下来，以便事后备查或作为重要依据。目前，有些控制台上设有一台或多台“数字硬盘录像主机”，硬盘录像主机可增加硬盘容量记录长时间的图像信号，这样就可以对某些非常重要的被监视场所的图像连续记录下来。还有的总控制台上设有“多画面分割器”，如四画面、九画面、十六画面等等。也就是说，通过这个设备，可以在一台监视器上同时显示出四个、九个、十六个摄像机送来的各个被监视场所的画面，上述这些功能的设置，要根据系统的要求而定，不一定都采用。.三、闭路视频监控系统-监控中心1、监控中心监控中心.2、显示部分一般由几台或多台监视器（或带视频输入的普通电视监控中心实景监控中心实景大型闭路电视监控系统控制中心大型闭路电视监控系统控制中心.监控中心实景闭路视频监控系统-监控中心实景大型闭路电视监某地动态监控指挥中心实图某地动态监控指挥中心实图.闭路视频监控系统-监控中心实景某地动态监控指挥中心实图小型闭路电视监控系统控制中心小型闭路电视监控系统控制中心.闭路视频监控系统-监控中心实景小型闭路电视监控系统控制中谢谢您的支持！.谢谢您的支持！.