監控系統

　　典型的電視監控系統主要由前端監視設備、傳輸設備、后端控制顯示設備這三大部分組成，其中后端設備可進一步分為中心控制設備和分控制設備。前、后端設備有多種構成方式，它們之間的聯系（也可稱作傳輸系統）可通過電纜、光纖或微波等多種方式來實現。

     1、組成部分

　　云臺

　　在前面的介紹中我們常提到云臺，但有的人對它沒有什么感性認識，其實云臺就是兩個交流電機組成的安裝平臺，可以水平和垂直的運動。我們所說的云臺區別于照相器材中的云臺，照相器材的云臺一般來說只是一個三腳架，只能通過手來調節方位；而監控系統所說的云臺是通過控制系統在遠端可以控制其轉動方向的。云臺有多種類型：按使用環境分為室內型和室外型，主要區別是室外型密封性能好，防水、防塵，負載大。按安裝方式分為側裝和吊裝，即云臺是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。按外形分為普通型和球型，球型云臺是把云臺安置在一個半球形、球形防護罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還隱蔽、美觀、快速。在挑選云臺時要考慮安裝環境、安裝方式、工作電壓、負載大小，也要考慮性能價格比和外型是否美觀。

　　支架

　　如果攝像機只是固定監控某個位置不需要轉動，那么只用攝像機支架就可以滿足要求了。普通攝像機支架安裝簡單，價格低廉，而且種類繁多。普通支架有短的、長的、直的、彎的，根據不同的要求選擇不同的型號。室外支架主要考慮負載能力是否合乎要求，再有就是安裝位置，因為從實踐中我們發現，很多室外攝像機安裝位置特殊，有的安裝在電線桿上，有的立于塔吊上，有的安裝在鐵架上……由于種種原因，現有的支架可能難以滿足要求，需要另外加工或改進，這里就不再多說了。

　　防護罩

　　防護罩也是監控系統中*常用的設備之一，主要分為室內和室外兩種。室內防護罩主要區別是體積大小，外形是否美觀，表面處理是否合格。功能主要是防塵、防破壞。室外防護罩密封性能一定要好，保證雨水不能進入防護罩內部侵蝕攝像機。有的室外防護罩還帶有排風扇、加熱板、雨刮器，可以更好的保護設備。當天氣太熱時，排風扇自動工作；太冷時加熱板自動工作；當防護罩玻璃上有雨水時，可以通過控制系統啟動雨刮器。挑選防護罩時先看整體結構，安裝孔越少越利于防水，再看內部線路是否便于聯接，*后還要考慮外觀、重量、安裝座等等。

　　監視器

　　監視器是監控系統的標準輸出，有了監視器我們才能觀看前端送過來的圖像。監視器分彩色、黑白兩種，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。監視器也有分辨率，同攝像機一樣用線數表示，實際使用時一般要求監視器線數要與攝像機匹配。另外，有些監視器還有音頻輸入、S-video輸入、RGB分量輸入等，除了音頻輸入監控系統用到外，其余功能大部分用于圖像處理工作，在此不作介紹。

　　視頻放大器

　　當視頻傳輸距離比較遠時，**采用線徑較粗的視頻線，同時可以在線路內增加視頻放大器增強信號強度達到遠距離傳輸目的。視頻放大器可以增強視頻的亮度、色度和同步信號，但線路內干擾信號也會被放大，另外，回路中不能串接太多視頻放大器，否則會出現飽和現象，導致圖像失真。

　　視頻分配器

　　一路視頻信號對應一臺監視器或錄像機，若想一臺攝像機的圖像送給多個管理者看，**選擇視頻分配器。因為并聯視頻信號衰減較大，送給多個輸出設備后由于阻抗不匹配等原因，圖像會嚴重失真，線路也不穩定。視頻分配器除了阻抗匹配，還有視頻增益，使視頻信號可以同時送給多個輸出設備而不受影響。

　　視頻切換器

　　多路視頻信號要送到同一處監控，可以一路視頻對應一臺監視器，但監視器占地大，價格貴，如果不要求時時刻刻監控，可以在監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視器，切換器的輸入端分為2、4、6、8、12、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）。切換器有手動切換、自動切換兩種工作方式，手動方式是想看哪一路就把開關撥到哪一路；自動方式是讓預設的視頻按順序延時切換，切換時間通過一個旋鈕可以調節，一般在1秒到35秒之間。切換器的價格便宜（一般只有三五百元），聯接簡單，操作方便，但在一個時間段內只能看輸入中的一個圖像。要在一臺監視器上同時觀看多個攝像機圖像，就需要用畫面分割器。

　　畫面分割器

畫面分割器有四分割、九分割、十六分割幾種，可以在一臺監視器上同時顯示 4、9、16個攝像機的圖像，也可以送到錄像機上記錄。四分割是*常用的設備之一，其性能價格比也較好，圖像的質量和連續性可以滿足大部分要求。九分割和十六分割價格較貴，而且分割后每路圖像的分辨率和連續性都會下降，錄像效果不好。另外還有六分割、八分割、雙四分割設備，但圖像比率、清晰度、連續性并不理想，市場使用率更小。大部分分割器除了可以同時顯示圖像外，也可以顯示單幅畫面，可以疊加時間和字符，設置自動切換，聯接報警器材。

　　硬盤錄像機

　　監控系統中*常用的記錄設備是民用錄像機和長延時錄像機，因其操作簡單易學，錄像帶也容易保存和購買。與家用錄像機不同，延時錄像機可以長時間工作，可以錄制24小時（用普通VHS 錄像帶）甚至上百小時的圖像，可以聯接報警器材，收到報警信號自動啟動錄像，可以疊加時間日期，可以編制錄像機自動錄像程序，選擇錄像速度，錄像帶到頭后是自動停止還是倒帶重錄…… 延時錄像機的性能雖然出眾，但價格不菲，而且目前分辨率不是很高，在延時錄像時圖像也會丟失一部分，回放的圖像是一頓一頓跳躍的。
　　前端監控設備介紹
　　攝像機：采用先進的電荷耦合器件CCD圖像傳感技術。具有自動光圈接口、自動白平衡、電子快門、照度要求、逆光補償、標準清晰度或高解象力等適合多種場合使用的攝像機供用戶選擇。可分為：
　　黑白攝像機：經濟實用，具有超**的清晰度和靈敏度；
　　彩色攝像機：高清晰度和色彩形成鮮明圖像對比；
　　半球黑白/彩色攝像機：經濟便利、自帶鏡頭、安裝支架，可與周圍環境氣氛協調一致；
　　鏡頭：通過改變鏡頭來調整攝像范圍以獲得合適圖像，鏡頭能夠與系列攝像機配合。分為：定焦鏡頭和變焦鏡頭。定焦鏡頭有廣角、標準和長焦距型，還可選擇適合照明條件不變場所使用的手動光圈鏡頭或更適合光照經常變化場所使用的自動光圈鏡頭；變焦鏡頭的調整可以滿足對被攝物體的視場要求。
　　紅外光投射器：提供攝像機夜間工作所需照明。
　　攝像機防護罩和支架：有效防止人為破壞攝像機，起到防水、防塵、固定的作用。　全方位云臺：可以上下左右旋轉，實現全方位監視。
　　云臺鏡頭控制器：遙控現場云臺全方位旋轉并對攝像機鏡頭焦距、光圈調整。
　　監聽頭：在監視現場圖像的同時，可以高靈敏度監聽現場聲音。
　　監視器：高質量地顯示由攝像機所拾取的圖像。有多種尺寸的黑白、彩色監視器供選擇。
　　終端監控設備介紹
　　順序式視頻音頻切換器：可以對來自2路至12路的攝像機圖像和相應的音頻信號按照順序進行切換，其時序切換圖像信號分別在監視器上自動順序顯示,切換時間可調整。亦可手動切換選擇或旁路隔離某一路指定攝像機圖像顯示。
　　視頻圖像處理器：用視頻圖像處理器可以將多幅圖像同時在一個監視器屏幕上分割顯示出來，也可以從多幅圖像中任選一幅全屏顯示。具有報警輸入接口，報警時自動切換顯示相應攝像機全屏圖像。更高級型號處理器帶錄像回放控制功能。
　　矩陣切換控制器：預編了程序，用以控制視頻和管理報警的輸入和輸出。
　　專業錄像機：使用一盒普通家用錄像帶可以方便地錄制24小時甚至168小時直至960小時的系統所有攝像機圖像和音頻信號，管理簡明方便；錄像重放時，配合視頻圖像處理器既能顯示多畫面分割圖像又能手動切換顯示某路攝像機全屏幕圖像；異常圖像確認可以在高速回放中進行；接收到傳感器的報警信號，可以自動啟動錄像機或轉換到實時錄像狀態；監視器顯示操作程序和功能菜單。

   2、系統架構

　前端視頻采集系統

攝像機，鏡頭，云臺，智能球形攝像機等

視頻傳輸系統

傳輸線纜、光纖傳輸、同軸電纜傳輸、網線傳輸、無線傳輸、光端機

終端顯示系統

dvr硬盤錄像系統、視頻矩陣、畫面處理器、切換器、分配器遠程拓展系統

IP監控、遠程監控、網絡監控、視頻監控會議等技術交流

監控不單純指閉路電視監控系統，但傳統意義上說的監控系統由前端攝像機（包括：半球攝像機、紅外攝像機、一體機等）加中端設備（光端機、網絡視頻服務器等）加后端的設備主機（硬盤錄像機、矩陣等）組成。

    3、系統比較

   1、傳統的模擬監控系統
　　傳統的模擬監控模式在國內大中城市剛剛引入道路監控應用時*為盛行，而*近幾年則日趨衰微，其主要缺陷如下：
　　傳輸通道敷設費用過于昂貴
　　由于各道路監控點和監控中心之間通常相距幾公里甚至幾十公里，而有效傳輸距離僅300米左右的視頻電纜顯然無法達及，常規的解決辦法是在監控點和監控中心之間敷設光纜作為傳輸通道，光纜兩端接光端機作為視頻/光信號轉換設備。但這種解決方案實在過于昂貴，僅光纜敷設費用就占了整個監控系統總投資費用的80%以上。
　　系統結構復雜，監控中心設備繁多，操作煩瑣
　　系統由攝像機、監視電視墻、錄像機、控制矩陣、畫面分割器、解碼器及其它輔助設備組成，以同軸電纜為圖像傳輸介質，以屏蔽雙絞線為控制信號傳輸介質，設備繁多，結構復雜，擴容性差，而且多數設備是專用設備，要求操作者經培訓方具備相應的操作能力。
　　2、以硬盤錄像機為核心的第二代準數字化視頻監控系統
　　與傳統的模擬監控模式相比，基于數字硬盤錄像機的準數字化視頻監控系統不亞于一次飛躍。在道路監控應用中，數字硬盤錄像機放置在道路監控前端和攝像機相連，可以對視頻源信號進行模擬/數字轉化壓縮后在本地硬盤錄像，并可以通過城市里的電信數據網絡或其它網絡通道上傳到監控中心，擺脫了傳統模擬監控必須敷設光纜的局限性，使系統結構大為簡化。但是，由于其本身技術架構的局限性，數字硬盤錄像機始終無法解決基于網絡的遠程集中監控應用中的圖像傳輸延時過長、無法實現多路同時監控、集成性差等問題。
　　3、以網絡視頻服務器為核心的第三代全數字化遠程視頻集中監控系統
　　第三代全數字化遠程視頻集中監控系統是以網絡為依托，以數字視頻處理技術為核心，綜合利用光電傳感器、數字化圖像處理、嵌入式計算機系統、數據傳輸網絡、自動控制和人工智能等技術的一種全新的數字監控模式，它不僅具有第二代準數字化視頻監控模式所具有的計算機快速處理能力、數字信息抗干擾能力、便于快速查詢記錄、視頻圖像清晰及單機顯示多路圖像等優點，而且依托網絡，真正發揮了寬帶網絡的優勢，通過IP網絡，把監控中心和網絡可以到達的任何地方的監控目標組合成一個系統，真正適應了對視頻監控系統遠程、實時、集中的需求，其核心技術產品就是網絡視頻服務器。

    4、詳細說明

　　典型的閉路監控系統主要由攝像機的部分、傳輸的部分、控制與記錄部分以及顯示部分四大塊組成。

　　攝像部分

攝像部分是電視監控系統的前沿部分，是整個系統的“眼睛”。在被監視場所面積較大時，在攝像機上加裝變焦距鏡頭，使攝像機所能觀察的距離的更遠、更清楚；還可把攝像機安裝在電動云臺上，可以使云臺帶動攝像機進行水平和垂直方向的轉動，從而使攝像機能覆蓋的角度更大。

　　在某些情況下，特別是在室外應用的情況下，為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等，對攝像機及其鏡頭還應加裝專門的防護罩，甚至對云臺也要有相應的防護措施。

　　傳輸部分

　　傳輸部分就是系統的圖像信號通路。一般來說，傳輸部分單指的是傳輸的圖像、聲音信號。同時，由于需要有控制中心通過控制臺對攝像機、鏡頭、云臺等進行控制，因而在傳輸的系統中還包含有控制信號的傳輸。

在傳輸方式上，近距離一般采用視頻線傳輸，不超過一兩公里的距離一般采用同軸電纜傳輸，更遠的距離則可采用光纖傳輸。對于遠距離傳輸，還需配備視頻信號放大、圖像信號的校正與補償設備。

　　控制記錄部分

　　控制與記錄部分負責對攝像機及其輔助部件（如鏡頭、云臺）的控制，并對圖像、聲音信號的進行記錄。硬盤錄像機的技術發展得較完善，它不但可以記錄圖像和聲音，而且還包含了畫面分割切換、云臺鏡頭控制等功能，基本上取代了以往使用的畫面切換器、畫面分割器、云臺控制器、鏡頭控制器等產品。如果客戶要求能對云臺、鏡頭（特別是高速球）進行非常方便的控制，則可以加配控制鍵盤。

　　顯示部分

　　顯示部分一般由幾臺或多臺監視器組成，液晶，等離子，DLP大屏等技術正逐步取代傳統的CRT監視器。在攝像機數量不是很多，要求不是很高的情況下，一般是直接將監視器接在硬盤錄像機上即可。如果攝像機數量很多，并要求多臺監視器對畫面進行復雜的切換顯示，則須配備“矩陣”來實現。

　　專用監視器價格較貴，為了節省開支，也可用普通電視機替代，但電視機不適宜24小時開機，常年開機故障率會很高，而且會引起火災。監控系統隨著計算機的發展水平的提高，已經由模擬系統向數字化系統轉變，數字化系統在功能上較模擬系統完善，操作極其智能化和集中化等。監控系統適用場所包括：政府機關、電力電信、監獄、軍隊、銀行、金庫、超市、商場、賓館、小區、學校、辦公樓、道路監控等。

    5、安裝步驟

　　安裝檢查

將攝像機逐個通電進行檢測和粗調，在攝像機處于正常工作狀態后，方可安裝；

檢查云臺的水平、垂直轉動角度，并根據設計要求定準云臺轉動起點方向；

檢查攝像機在防護套內緊固情況；

檢查攝像機座與支架或云臺的安裝尺寸。

在搬動、架設攝像機過程中，不得打開鏡頭蓋。

攝像裝置的安裝應牢靠、穩固。

從攝像機引出的電纜宜留有1m 的余量，不得影響攝像機的轉動。攝像機的電纜和電源線均應固定，并不得用插頭承受電纜的自重。

先對攝像機進行初步安裝，經通電試看、細調，檢查各項功能，觀察監視區域的覆蓋范圍和圖像質量，符合要求后方可固定。

　　線路鋪設

電纜的敷設應符合下列要求：

電纜的彎曲半徑應大于電纜直徑的15 倍；

電源線宜與信號線、控制線分開敷設；

選配電纜時宜避免電纜的接續；

當電纜接續時應采用專用接插件。

敷設管道電纜，應符合下列要求：

穿放電纜時宜涂抹黃油或滑石粉；

管口與電纜間應襯墊鉛皮，鉛皮應包在管口上；

進入管孔的電纜應保持平直，并應采取防潮、防腐蝕、防鼠等處理措施；

　　中心設備

硬盤錄象機應安放平穩，整齊，避免陽光直射。

顯示器安裝位置應使屏幕不受外來光直射，當有不可避免的光時，應加遮光罩遮擋。

顯示器外部可調節部分，應暴露在便于操作的位置，并可加保護蓋。

　　系統檢測

檢測內容：

系統功能檢測：云臺轉動，鏡頭、光圈的調節，調焦、變倍，圖像切換，防護罩功能的檢測；

圖像質量檢測：在攝像機的標準照度下進行圖像的清晰度及抗干擾能力的檢測；

系統整體功能檢測功能檢測應包括視頻安防監控系統的監控范圍、現場設備的接入率及完好率；

硬盤錄像主機的切換、控制、編程、巡檢、記錄等功能；對數字視頻錄像式監控系統還應檢查主機死機記錄、圖像顯示和記錄速度、圖像質量、對前端設備的控制功能以及通信接口功能、遠端聯網功能等；

對數字硬盤錄像監控系統除檢測其記錄速度外，還應檢測記錄的檢索、回放等功能；視頻安防監控系統的圖像記錄保存時間應滿足管理要求。攝像機抽檢合格率應為100%；

系統功能功能全部檢測，功能符合設計要求時為合格，合格率 100%時為系統功能檢測合格。

    6、選購事項

　　安裝選材

1、電源線：要選“阻燃”電纜，皮結實，在省成本前提下，盡量用粗點的，以減少電源的衰減。

2、視頻線：SYV75-3線傳輸在300米內，75-5線傳輸500米內，75-7的線可傳輸800米;超過500米距離，就要考慮采用“光纜”。另外，要注意“同軸電纜”的質量。

3、控制線：一般選用“帶屏蔽”2*1.0的線纜，RVVP2*1.0。

4、穿線管：一般用“PVC管”即可，要“埋地、防爆”的工程，要選“鍍鋅”鋼管。

　　設備安裝

1、控制臺與機柜：安裝應平穩牢固，高度適當，便于操作維護。機柜架的背面、側面，離墻距離，考慮到便于維修。

2、控制顯示設備：安裝應便于操作、牢靠，監視器應避免“外來光”直射，設備應有“通風散熱”措施。

3、設置線槽線孔：機柜內所有線纜，依位置，設備電纜槽和進線孔，捆扎整齊、編號、標志。

4、設備散熱通風：控制設備的工作環境，要在空調室內，并要清潔，設備間要留的空間，可加裝風扇通風。

5、檢測對地電壓：監控室內，電源的火線、零線、地線，按照規范連接。檢測量各設備“外殼”和“視頻電纜”對地電壓，電壓越高，越易造成“攝像機”的損壞，避免“帶電拔插”視頻線。

　　安裝方法

1、監控安裝高度：室內攝像機的安裝高度以2.5～5米,為宜，室外以3.5～10米為宜;電梯內安裝在其頂部。

2、防雷絕緣：強電磁干擾下，攝像機安裝，應與地絕緣;室外安裝，要采取防雷措施。

選好BNC：BNC頭非常關鍵，差的BNC頭，會讓你生不如死，一點都不夸張。

4、紅外高度：紅外線燈安裝高度，不超過4米，上下俯角20度為佳，太高或太過，會使反射率低。

5、紅外注意：紅外燈避免直射光源、避免照射“全黑物、空曠處、水”等，容易吸收紅外光，使紅外效果大大減弱。

6、云臺安裝：要牢固，轉動時無晃動，檢查“云臺的轉動范圍”，是否正常，解碼器安裝在云臺附近。

    7、系統保養

1、維護基本條件：
　　對監控系統進行正常的設備維護所需的基本維護條件，即做到“四齊”，即備件齊、配件齊、工具齊、儀器齊。備件齊通常來說，每一個系統的維護都必須建立相應的備件庫，主要儲備一些比較重要而損壞后不易馬上修復的設備，如攝像機、鏡頭、監視器等。這些設備一旦出現故障就可能使系統不能正常運行，必須及時更換，因此必須具備一定數量的備件，而且備件庫的庫存量必須根據設備能否維修和設備的運行周期的特點不斷進行更新。

配件齊配件主要是設備里各種分立元件和模塊的額外配置，可以多備一些，主要用于設備的維修。常用的配件主要有電路所需要的各種集成電路芯片和各種電路分立元件。其他較大的設備就必須配置一定的功能模塊以備急用。這樣，經過維修就能用小的投入產生良好的效益，節約大量更新設備的經費。

　　工具和檢測儀器齊要做到勤修設備，就必須配置常用的維修工具及檢修儀器，如各種鉗子、螺絲刀、測電筆、電烙鐵、膠布、萬用表、示波器等等，需要時還應隨時添置，必要時還應自己制作如模擬負載等作為測試工具。

　　2、設備維護中的一些注意事項：在對監控系統設備進行維護過程中，應對一些情況加以防范，盡可能使設備的運行正常，主要需做好防潮、防塵、防腐、防雷、防干擾的工作。
　　2.1 防潮、防塵、防腐
　　對于監控系統的各種采集設備來說，由于設備直接置于有灰塵的環境中，對設備的運行會產生直接的影響，需要重點做好防潮、防塵、防腐的維護工作。如攝像機長期懸掛于棚端，防護罩及防塵玻璃上會很快被蒙上一層灰塵、碳灰等的混合物，又臟又黑，還具有腐蝕性，嚴重影響收視效果，也給設備帶來損壞，因此必須做好攝像機的防塵、防腐維護工作。在某些濕氣較重的地方，則必須在維護過程中就安裝位置、設備的防護進行調整以提高設備本身的防潮能力，同時對高濕度地帶要經常采取除濕措施來解決防潮問題。

　　2.2 防雷、防干擾
　　只要從事過機電系統的維護工作的人都知道，雷雨天氣一來，設備遭雷擊是常事，給監控設備正常的運行造成很大的安全隱患，因此，監控設備在維護過程中必須對防雷問題高度重視。防雷的措施主要是要做好設備接地的防雷地網，應按等電位體方案做好獨立的地阻小于1歐的綜合接地網，杜絕弱電系統的防雷接地與電力防雷接地網混在一起的做法，以防止電力接地網雜波對設備產生干擾。防干擾則主要做到布線時應堅持強弱電分開原則，把電力線纜跟通訊線纜和視頻線纜分開，嚴格按通信和電力行業的布線規范施工。在室外安裝的攝像機，攝像機必須與桿子絕緣，攝像機與防護罩絕緣。

　　3、維護保養技術要求及內容：
　　3.1閉路電視監控系統
　　確保前端設備、系統控制功能、監視系統功能、顯示功能、記錄回放功能、報警聯動功能、圖像復核功能等工作正常，確保視頻安防監控系統預留接口工作正常，確保系統時標與北京標準時間誤差不超過60秒。閉路電視監控系統維護的設備主要包括：攝像機、云臺、監視器、視頻矩陣，硬盤錄像機、解碼器、系統線路等閉路電視監控系統既有項目全部設備的維護保養。

　　3.2紅外線報警系統確保紅外報警功能、防破壞及故障報警功能、記錄和顯示功能、報警響應時間、報警復核功能等工作正常，確保報警聲級符合要求，確保報警系統預留接口正常。紅外線報警系統維護主要包括：紅外對射探測器、報警主機、線路維護。

　　3.3安防綜合信息管理確保各子系統和系統之間配套聯動的工作正常，防護牢固，工作環境清潔。確保漏電保護功能、UPS后備供電功能、防雷接地功能等工作正常，確保傳輸功能工作正常。安防綜合信息管理維護內容：監控主機、硬盤錄像機、監控系統平臺、錄像數據的維護。