劉洪宇

（ 黑龍江化工建設(shè)有限責(zé)任公司哈爾濱 15001）

0 引言

隨著近年來智能化行業(yè)的飛速發(fā)展，安防系統(tǒng)已由原來特殊待業(yè)，專門應(yīng)用逐漸普及到各行各業(yè)。目前如果有新項(xiàng)目上馬，“言必談智能”可以說是現(xiàn)狀一個(gè)真實(shí)寫照?，F(xiàn)階段各類電子技術(shù)蓬勃發(fā)展，CPU芯片性能飆升，通信條件和速率不斷革新和完善，也為新的技術(shù)推廣提供最廣闊的技術(shù)平臺。在廣東地區(qū)，目前幾乎所有的新住宅樓盤都預(yù)裝了樓宇對講及監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)已經(jīng)禁止安裝防盜網(wǎng)。防盜網(wǎng)留下來的安全因素，將由電子系統(tǒng)設(shè)備(技防)和保安人員(人防)共同來完成。

為了進(jìn)一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)，建設(shè)部特別制定了智能化小區(qū)的等級標(biāo)準(zhǔn)，按照其要求，智能化小區(qū)必須有安全防范、信息管理、物業(yè)管理、信息網(wǎng)絡(luò)等各子系統(tǒng)組成，而作為最基本的安全需求，監(jiān)控系統(tǒng)在技防上面有著舉足輕重的作用。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)作為安全防范系統(tǒng)最基本、最重要的子系統(tǒng)，在各種領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用，也是目前預(yù)防和制止犯罪最為有效的措施。它不僅可以對社區(qū)周邊及內(nèi)部進(jìn)行全天24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可在事后進(jìn)行某些案件回放分析，重要時(shí)也可作為呈堂證供。因此，在社區(qū)建立一套完善的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，是非常必要的。

1 主要設(shè)計(jì)原則及依據(jù)

(1)實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

(2)先進(jìn)性和成熟性。

(3)可靠性和穩(wěn)定性。

(4)安全性和保密性。

(5)可擴(kuò)展性和易維護(hù)性。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)分析

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過電纜或光纜在閉合的環(huán)路內(nèi)傳輸電視信號，并人攝像到圖像顯示獨(dú)立完整的電視系統(tǒng)。目前，在我國各行業(yè)中廣泛使用的閉路監(jiān)控系統(tǒng)主流為硬盤錄像機(jī)加視頻矩陣的數(shù)模組合方式。矩陣用于監(jiān)控，DVR用于模擬信號的數(shù)字存儲。在選擇終端設(shè)備時(shí)，客戶重視圖像質(zhì)量還是實(shí)時(shí)性需求高，這一點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控時(shí)矛盾顯得特別突出，即網(wǎng)絡(luò)傳輸和本地存儲之間的根本區(qū)別。網(wǎng)絡(luò)傳輸要求占用帶寬小，實(shí)時(shí)性高，而監(jiān)控的根本目的就是有清晰的存儲圖像，為日后查證提供第一手資料。解決這一問題的措施就是將網(wǎng)絡(luò)傳輸和本地存儲分開。網(wǎng)絡(luò)傳輸以MPEG－4格式以獲得流暢的速率和較好的圖像質(zhì)量;現(xiàn)場存儲時(shí)則使用高清晰度格式的畫面，即采用MPEG－4+D1方式，這也是以后監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展方向。

所以，本系統(tǒng)結(jié)合了目前主流系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，選擇了模擬/數(shù)字集散式網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)。采用現(xiàn)在領(lǐng)先的組網(wǎng)模式，由模擬攝像機(jī)、工控式硬盤錄像機(jī)、監(jiān)視器、電腦顯示器、視頻矩陣等設(shè)備組成，考慮到大型小區(qū)的綜合作用，以光端機(jī)將各個(gè)分監(jiān)控中心連接起來，并可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問控制。系統(tǒng)圖像清晰、功能強(qiáng)大，操作簡單且性能成熟穩(wěn)定。

2.2 系統(tǒng)配置

監(jiān)控系統(tǒng)主要由三大部分組成:前端攝像部分、中間傳輸部分、終端視頻處理部分。

2.2.1 前端攝像機(jī)安裝位置及配置

前端圖像采集部分設(shè)計(jì)在小區(qū)的各類進(jìn)出口(如入門大廳和停車場出入口等)、小區(qū)由部的主要走廊和公用設(shè)施(如電梯轎箱、停車場內(nèi)等)、小區(qū)內(nèi)人群密度較大的流動區(qū)域和集散地(如首層大堂、電梯前室等)。在這些地方安裝監(jiān)控探頭進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)視錄像，以保證小區(qū)警力可以有效地杜絕隱患或發(fā)生突發(fā)事件時(shí)可以及時(shí)處理。

(1)在小區(qū)主、次出入口設(shè)置彩色/黑白高速一體化球形攝像機(jī)，用于監(jiān)視車輛及人員的進(jìn)出情況。

(2)小區(qū)地下停車場出入口設(shè)置彩色高解攝像機(jī)，用于監(jiān)控車輛的出入情況;停車場內(nèi)部設(shè)計(jì)低照度彩色攝像機(jī)。用于監(jiān)視地下停車場內(nèi)的的狀況。

(3)小區(qū)周界及公共區(qū)域采用高質(zhì)量的彩色一體化攝像機(jī)，并與小區(qū)周界報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動控制，一旦有入侵報(bào)警信號發(fā)生，攝像機(jī)將自動旋轉(zhuǎn)至報(bào)警區(qū)域，自動跟蹤監(jiān)控，同時(shí)在監(jiān)控中心，系統(tǒng)將自動切換報(bào)警現(xiàn)場畫面至指定監(jiān)視器，硬盤錄像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像。

(4)小區(qū)樓棟首層大堂安裝彩色半球攝像機(jī)，因?yàn)檫@個(gè)地區(qū)是大樓內(nèi)人群必經(jīng)通路，進(jìn)行監(jiān)視和合理的干預(yù)對保證小區(qū)秩序和人群流動安全有積極的作用。

(5)每部電梯轎廂內(nèi)鍵盤的對角處安裝吸頂式彩色半球攝像機(jī)，作于監(jiān)視和記錄電梯內(nèi)的實(shí)時(shí)情況，以備發(fā)生突發(fā)事件能及時(shí)得到警處理。

2.2.2 現(xiàn)場傳輸

傳輸部分就是系統(tǒng)圖像信號、聲音信號、控制信號等的通道。傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)通過同軸電傳輸視頻信號，通過2芯線傳輸控制信號及其他信號?，F(xiàn)在主流的傳輸方式基本上是同軸電纜、光纖、雙絞線、電信公用傳輸網(wǎng)絡(luò)和微波等。具體選擇哪種傳輸方式要根據(jù)自己需求和現(xiàn)場情況而定:圖像質(zhì)量、實(shí)時(shí)性、布線條件、傳輸距離、工程造價(jià)等。

目前電視監(jiān)視控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機(jī)距離控制中心較遠(yuǎn)的情況下，也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。一般小區(qū)要求傳輸?shù)木嚯x都比較近，可采用基帶傳輸方式，也就是75 Ω的視頻同軸電纜。由于模擬視頻信號包括許多不同頻率，頻帶范圍達(dá)到6 MHz，高頻部分基本上是彩色占用。而同軸視頻電纜的物理特性是對不同頻率分量的信號具有不同比例的衰減量。頻率低衰減小，頻率高衰減大(即頻率失真特性)，因而傳輸距離越長，彩色質(zhì)量明顯越差，色彩變淡或是變成黑白都是常見現(xiàn)象。所以，同軸電纜一般傳輸距離最大為300 m～500 m。如果用視頻放大器，可以適當(dāng)延長傳輸距離，但是因?yàn)樗前聪嗤谋壤糯笏械念l率分量，由電纜產(chǎn)生的原信號各種頻率分量之間比例關(guān)系的變化并沒有得到有效恢復(fù)。所以也就無法補(bǔ)償彩色信號的頻率失真，因此并不能顯著提升傳輸性能。

500 m～2000 m之間的傳輸距離可以選用雙絞線。在這段距離用同軸電纜達(dá)不到要求，而用光纖造價(jià)又太貴。選擇雙絞線時(shí)主要要注意兩個(gè)參數(shù);一個(gè)是分布電容要小于60 PF/m，電容越大對低頻信號抑制作用越強(qiáng)烈。另一個(gè)是雙絞線對的環(huán)路電阻應(yīng)小于18 Ω/100 m。這兩全參數(shù)直接影響到傳輸距離以及圖像的色彩。

2000 m以上一般就只能使用光纖了。注意光纖傳輸設(shè)備的選擇也很關(guān)鍵，一般分為數(shù)字光端機(jī)和模擬光端機(jī)兩類。模擬光端機(jī)主要采用視頻和控制信號的模擬調(diào)頻或調(diào)幅方式。數(shù)字光端機(jī)則多采用時(shí)分復(fù)用方式或波分復(fù)方式。因?yàn)閿?shù)字光端機(jī)是以光的有無來發(fā)送信號，所以，其信號衰減與距離無關(guān)。模擬光端機(jī)一般最多傳輸64路視音頻信號。因此，在長距離多路復(fù)用傳輸系統(tǒng)中一般采用數(shù)字光端機(jī)。

對于大型小區(qū)，其周邊長度可能達(dá)到幾公里，因此，主干傳輸介質(zhì)采用光纖，沿著外圍監(jiān)控路線布線。靠近主干網(wǎng)的監(jiān)控點(diǎn)可以就近通過同軸電纜連到附近的光端機(jī)，靠近監(jiān)控中心的監(jiān)控點(diǎn)可直接聯(lián)入中視頻矩陣或DVR。

2.2.3 監(jiān)控中心

監(jiān)控室調(diào)協(xié)硬盤錄像機(jī)、視頻矩陣、畫面分割器、監(jiān)視器、顯示呂、遠(yuǎn)傳設(shè)備(如視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、光端機(jī))等設(shè)備。監(jiān)控點(diǎn)信號回到控制室以后，將信號進(jìn)行分配，其中一路通過視頻矩陣后通過電視墻進(jìn)行監(jiān)看，中一路通過同軸電纜接入16路硬盤錄像機(jī)并顯示在顯示器上，經(jīng)過音視頻還原處理，然后以不同存儲格式進(jìn)行硬盤錄像作為記錄。設(shè)計(jì)整個(gè)硬盤錄像系統(tǒng)可以連續(xù)保存錄像資料1個(gè)月，硬盤錄像系統(tǒng)支持與回放全雙工工作。

2.2.4 功能

整個(gè)系統(tǒng)的控制采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行管理與控制，RS485總線控制方式，自動巡址，管理方便靈活，操作簡單。根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)地址，可以對監(jiān)控點(diǎn)電動鏡頭進(jìn)得焦距調(diào)整、光圈調(diào)整、景深調(diào)整操作等，以適應(yīng)不同的監(jiān)控要求。

在網(wǎng)絡(luò)可通的任何計(jì)算機(jī)上，能夠?qū)崟r(shí)的顯示現(xiàn)場的圖像和聲音，同時(shí)可以控制云臺移動和鏡頭焦距，可以支持多臺客戶機(jī)同時(shí)顯示。根據(jù)每客戶端登錄的用戶的不同權(quán)限，可以選擇性的給不同用戶監(jiān)控不同的地點(diǎn)。而且對同一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)可以根據(jù)不同用戶的優(yōu)先級別來控制攝像機(jī)。

系統(tǒng)能與報(bào)警、門禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動監(jiān)控。當(dāng)門禁或報(bào)警系統(tǒng)有告警信號傳上來時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能自動聯(lián)動并開始錄像。在特定場所進(jìn)行視頻移動報(bào)警設(shè)定。當(dāng)有移動物體時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號，并打開燈光，攝像機(jī)立即轉(zhuǎn)到報(bào)警點(diǎn)，硬盤錄像機(jī)開始記錄重要畫面的全幅視頻信號，同時(shí)控制室自動彈出現(xiàn)場電子地圖和報(bào)警位置，并將監(jiān)控畫面自動切換到相應(yīng)的攝像機(jī)上。

這樣，保安人員可以在最快速度下了解現(xiàn)場情況。這一系列工作都通過主機(jī)自動完成。在接收報(bào)警信號的同時(shí)，報(bào)警信號的性質(zhì)也在屏幕上顯示出來，記錄功能可以顯示報(bào)警時(shí)間及處置方案，并可打印記錄。本系統(tǒng)具有視頻追溯功能，能夠記錄報(bào)警發(fā)生前30S的所有動作畫面，保證了日后事件處理有據(jù)可查。

系統(tǒng)具有視頻信號檢測功能，任何前端視頻信號的丟失均能在任意一臺監(jiān)視器上顯示出來。所以當(dāng)有攝像機(jī)損壞后，立即會通知控制中心。系統(tǒng)將攝像機(jī)記錄的畫面全自動數(shù)字壓縮保留在計(jì)算機(jī)硬盤上，硬盤錄像機(jī)可以進(jìn)行全實(shí)時(shí)錄像、移動偵測錄像告示方式錄像，在以后檢索時(shí)，可根據(jù)圖像存儲時(shí)間、日期以及鏡頭號進(jìn)行查找和回放，亦可將所需畫面以壓縮或硬盤。

廣泛兼容性，能與大多數(shù)智能化系統(tǒng)無縫集成。監(jiān)控系統(tǒng)的控制主機(jī)可與其他弱電系統(tǒng)主機(jī)聯(lián)網(wǎng)，滿足系統(tǒng)的控制主機(jī)可與其他弱電系統(tǒng)主機(jī)聯(lián)網(wǎng)，滿足信息共享、協(xié)調(diào)工作的要求。通過系統(tǒng)集成，監(jiān)控系統(tǒng)能作為中央管理系統(tǒng)一個(gè)子系統(tǒng)與其他系統(tǒng)在同一個(gè)界面上操作，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一集中管理。

監(jiān)控系統(tǒng)作為安全防范技術(shù)體系不可缺少的重要組成部分，已成為住宅小區(qū)管理重要設(shè)施，被廣泛的應(yīng)用于各住宅小區(qū)。

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