沙市農(nóng)場自來水站視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

1、上海素誠信息科技有限公司第 1 頁沙市農(nóng)場自來水站視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計方案上海素誠信息科技有限公司2010 年 06 月 13 日上海素誠信息科技有限公司第 2 頁一、概述隨著現(xiàn)代化企業(yè)制度在我國的普及和深化發(fā)展，企業(yè)的信息化建設(shè)不斷深入，各企業(yè)特別是大中型企業(yè)都加快了信息網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)；企業(yè)正逐步轉(zhuǎn)向利用網(wǎng)絡(luò)和計算機集中處理管理、生產(chǎn)、銷售、物流、售后服務(wù)等重要環(huán)節(jié)的大量數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的周界安全防范系統(tǒng)是建立高高的圍墻,鐵柵欄等 , 如果有非法入侵無法及時發(fā)現(xiàn)和處理，那么就需要有一套先進, 科學 , 實用 ,性能穩(wěn)定可靠的安全防范監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn), 為了更好的保護自來水站的財產(chǎn)及人員的安全, 根據(jù)

2、用戶實際的監(jiān)控需要，一般都會在自來水站周邊、大門等重點部位安裝攝像機。監(jiān)控系統(tǒng)將視頻圖像監(jiān)控, 實時監(jiān)視 , 多種畫面分割, 多畫面分割顯示, 云臺鏡頭控制等功能有機結(jié)合的新一代監(jiān)控系統(tǒng)，同時監(jiān)控主機自動將報警畫面紀錄, 做到及時處理 , 提高了保衛(wèi)人員的工作效率并能及時處理警情, 最大程度的防范各種入侵, 提高處理各種突發(fā)事件的反映速度,給保衛(wèi)人員提供一個良好的工作環(huán)境。在現(xiàn)代化企業(yè)中，自來水站實施視頻監(jiān)控系統(tǒng)，安全保衛(wèi)部門可以通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)內(nèi)部目標進行實時全天候視頻監(jiān)控，對自來水站周邊各主要通道和場地進行監(jiān)控，保衛(wèi)人員可以隨時了解周圍的實際情況，加強對自來水站周邊、大門等重點部位的監(jiān)

3、控，可以隨時監(jiān)控及處理突發(fā)事件。自來水站閉路監(jiān)控系統(tǒng)實施可實現(xiàn)其功能為：實時對自來水站的各個大門及自來水站周界進行24 小時不間斷高清晰視頻監(jiān)控可錄制各點的視頻錄像以備安防查用有效保證生產(chǎn)現(xiàn)場的安全規(guī)范操作實時監(jiān)控各個大門口的物資交接情況調(diào)節(jié)鏡頭的焦距可以清晰的觀測到車輛出入的具體細節(jié)為進一步滿足社會經(jīng)濟發(fā)展與人們文明生活的高標準要求，創(chuàng)造一個安全、舒適、溫馨、高效的生產(chǎn)與生活環(huán)境，并根據(jù)各種不同自來水站的需要，從自來水站的具體實際出發(fā)，做到配置合理，留有擴展余地，技術(shù)先進，性能價格比高，確保系統(tǒng)性能高質(zhì)量，高可靠性。設(shè)計方案根據(jù)自來水站提供的相關(guān)資料，并根據(jù)自來水站的實際需求，參照有關(guān)國際標

4、準和國家標準，編制出一套合理可行，高性價比的技術(shù)方案。二、設(shè)計原則自來水站 方案設(shè)計遵循技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及上海素誠信息科技有限公司第 3 頁操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。并保證系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的；設(shè)計方案具有科學性、合理性、可操作性。其具有以下原則：2.1、先進性與適用性系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標應(yīng)達到國際領(lǐng)先水平；同時，系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件編程和操作使用又應(yīng)簡便易行，容易掌握，適合中國國情和本自來水站的特點。該系統(tǒng)集國際上眾多先進技術(shù)于一身，體現(xiàn)了當前計算機控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，

5、適應(yīng)時代發(fā)展的要求。同時系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準則，其操作應(yīng)簡便易學。2.2、經(jīng)濟性與實用性充分考慮用戶實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟實用2.3、可靠性與安全性系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。2.4、可擴充性系統(tǒng)設(shè)計中考慮到今

6、后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、 擴充和升級的可能。并根據(jù)今后該自來水站工程的實際要求擴展系統(tǒng)功能，同時，方案在設(shè)計中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。2.5、追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價。2.6、保留足夠的擴展容量該設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統(tǒng)中改造新的控制點；系統(tǒng)中還保留與其他計算機或上海素誠信息科技有限公司第 4 頁自動化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來科學的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。2.7、提高監(jiān)管力度與綜合管理水平該系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準確及可靠。本系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對

7、各子系統(tǒng)運行情況進行綜合監(jiān)控，時時動態(tài)撐握監(jiān)視及報警情況。閉路電視監(jiān)控大大減少勞動強度，減少設(shè)備運行維護人員；另外，系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組合運行，在最佳情況下運行，既可節(jié)能，又可大大減少設(shè)備損耗，減少設(shè)備維修費用，從而提高監(jiān)管力度與綜合管理水平。本套系統(tǒng)的基本組成主要是由前端視頻圖像采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)所組成，系統(tǒng)圖如下：三、設(shè)計規(guī)范和依據(jù)1、 智能建筑設(shè)計標準(gbt 50314 2000) 2、 建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計標準（db32/191-1998 ）3、 城市住宅建筑綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范（ cecs/119-2000）4、 建筑與建筑群綜合面線系統(tǒng)工程

8、設(shè)計規(guī)范（ gb/t50311-2000）5、 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范（jgj/t16-92 ）6、 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范(gb/50198-94) 7、 系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求（gb14050-93）前端圖像采集圖像顯示存儲上海素誠信息科技有限公司第 5 頁8、 安全防范工程程序與要求（ ga/t75-94）9、 安全防范工程驗收規(guī)則（ga/t308-2001）10、 工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范(gbj 115) 11、 安全檢查防范系統(tǒng)通作圖形符號（ ga/74-94）四、系統(tǒng)功能本著系統(tǒng)既要先進、實用、成熟、可靠，又要做到系統(tǒng)開放性、可擴展性好，兼顧投資合理、效益最佳的目的

9、。閉路電視監(jiān)控對現(xiàn)場設(shè)備進行集中監(jiān)視、控制和管理，使這些設(shè)備得以安全、可靠、高效地運行，最大限度地發(fā)揮智能管理的作用，創(chuàng)造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的優(yōu)良環(huán)境，節(jié)約能源，并減少維護人員。方案設(shè)計會根據(jù)自來水站的環(huán)境需要, 并接合功能需求建立本自來水站閉路電視監(jiān)控。系統(tǒng)具有以下功能：cctv 主要任務(wù)是對建筑物內(nèi)重要部位的事態(tài)、人流等動態(tài)狀況進行宏觀監(jiān)視、控制，以便對各種異常情況進行實時取證、復(fù)核，達到及時處理目的。1)實現(xiàn)各種遙控信號鏡頭控制：變焦、聚集、光圈錄像控制：定點錄像、時序錄像2) 對視頻信號進行時序、定點切換。3) 察看和記錄圖像，有字符區(qū)分并作時間( 年、月、日 ) 的

10、顯示。4) 實現(xiàn)同步切換：電源同步或外同步。5)電源控制攝像機應(yīng)由安?？刂剖乙龑＞€統(tǒng)一供電，并由安保控制室操作通、斷。對離安保控制室較遠的攝像機統(tǒng)一供電確有困難時也可就近解決，如果系統(tǒng)采用電源同步方式的，則必須與安?？刂剖覟橥嗟目煽侩娫础Ｉ虾Ｋ卣\信息科技有限公司第 6 頁五、方案設(shè)計根據(jù)設(shè)計原則、設(shè)計規(guī)范和依據(jù)及國際國內(nèi)標準，根據(jù)用戶的需求，以及所提供的圖紙及相關(guān)資料，并接合自來水站的實際情況及未來的發(fā)展趨勢，對該自來水站的閉路電視監(jiān)控進行方案設(shè)計。5.1.系統(tǒng)構(gòu)成及原理閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)分別由前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)四個部分構(gòu)成, 還具有對圖像信號的分配切換、存儲、處理、還原等

11、功能。其原理如以下系統(tǒng)圖：5.2.實施方案設(shè)備選型及配置5.2.1. 前端系統(tǒng)1、攝像機的選擇攝像部分的主體是攝像機，其功能為觀察、收集信息。攝像機的性能及其安裝方式是決定系統(tǒng)質(zhì)量的重要因素。光導(dǎo)管攝像機目前已被淘汰，由電荷耦合器件簡稱ccd攝像機所取代。其主要性能及技術(shù)參數(shù)上海素誠信息科技有限公司第 7 頁要求如下： 1）色彩：攝像機有黑白和彩色兩種，通常黑白攝像機的水平清晰度比彩色攝像機高，且黑白攝像機比彩色攝像機靈敏，更適用于光線不足的地方和夜間燈光較暗的場所。黑白攝像機的價格比彩色便宜。但彩色的圖像容易分辨衣物與場景的顏色，便于及時獲取、區(qū)分現(xiàn)場的實時信息。 2）清晰度：有水平清晰度和

12、垂直清晰度兩種。垂直方向的清晰度受到電視制式的限制，有一個最高的限度，由于我國電視信號均為pal制式， pal制垂直清晰度為400 行。所以攝像機的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼對電視圖像水平細節(jié)清晰度的量度，用電視線tvl表示。目前選用黑白攝像機的水平清晰度一般應(yīng)要求大于480 線，彩色攝像機的水平清晰度一般應(yīng)要求大于400 線。 3）照度：單位被照面積上接受到的光通量稱為照度。lux( 勒克斯 )是標稱光亮度( 流明 ) 的光束均勻射在 lm2面積上時的照度。攝像機的靈敏度以最低照度來表示，這是攝像機以特定的測試卡為攝取標，在鏡頭光圈為0.4 時，調(diào)節(jié)光源照度，用示波器測

13、其輸出端的視頻信號幅度為額定值的10% ，此時測得的測試卡照度為該攝像機的最低照度。所以實際上被攝體的照度應(yīng)該大約是最低照度的10 倍以上才能獲得較清晰的圖像。目前一般選用黑白攝像機的最低照度，當相對孔徑為f1.4 時，最低照度要求選用小于0.1lux; 選用彩色攝像機的最低照度，當相對孔徑為f1.4 時，最低照度要求選用小于0.2lux 。 4）同步：要求攝像機具有電源同步、外同步信號接口。對電源同步而言，使所有的攝像機由監(jiān)控中心的交流同相電源供電，使攝像機場同步信號與市電的相位鎖定，以達到攝像機同步信號相位一致的同步方式。系統(tǒng)只有在同步的情況下，圖像進行時序切換時就不會出現(xiàn)滾動現(xiàn)象，錄、放

14、像質(zhì)量才能提高。 5）電源：攝像機電源一般有交流220v，交流 24v，直流 12v，可根據(jù)現(xiàn)場情況選擇攝像機電源但推薦采用安全低電壓。選用12v 直流電壓供電時，往往達不到攝像機電源同步的要求，必須采用外同步方式，才能達到系統(tǒng)同步切換的目的。 7）自動白平衡：當彩色攝像機的白平衡正常時，才能真實地還原被攝物體的色彩。彩色攝像機的自動白平衡就是實現(xiàn)其自動調(diào)整。 8）電子亮度控制：有些ccd攝像機可以根據(jù)射入光線的亮度，利用電子快門來調(diào)節(jié)ccd圖像傳感器的曝光時間，從而在光線變化較大時可以不用自動光圈鏡頭。使用電子亮度控制時，被攝景物的景深要比使用自動光圈鏡頭時要小。 9）逆光補償：在只能逆光安

15、裝的情況下，采用普通攝像機時，被攝物體的圖像會發(fā)黑，應(yīng)選用具有上海素誠信息科技有限公司第 8 頁逆光補償?shù)臄z像機才能獲得較為清晰的圖像。2、鏡頭選擇鏡頭按功能和操作分類：1）攝取靜態(tài)目標的攝像機，可選用固定焦距鏡頭，當有視角變化要求的動態(tài)目標攝像場合，可選用變焦距鏡頭。鏡頭焦距的選擇要根據(jù)視場大小和鏡頭到監(jiān)視目標的距離而定。 f=a l/b 式中 f 焦距 (mm)； a像場、寬 (mm)； l鏡頭到監(jiān)視目標的距離； b視場高 (l 、b采用相同的度量單位)。 2）選擇鏡頭焦距時，必須考慮攝像機圖像敏感器畫面的尺寸，有 2/3 ” 、1/2 ” 、1/3 ” 、1/4 ”四種型式，這四種模式都

16、具有垂直x水平尺寸為3x4的方位比，而四種模式攝像機對應(yīng)于某一個鏡頭，則下一個模式正好與它上一個模式攝像機相差一個鏡頭焦距的檔次。如專 1/2 ”攝像機使用16mm 鏡頭的視角范圍正好與1/3 攝像機使用12mm 焦距的鏡頭相同。以此類推。3）對景深大、視場范圍廣的監(jiān)視區(qū)域及需要監(jiān)視變化的動態(tài)場景，一般對應(yīng)采用帶全景云臺的攝像機，并配置6 倍以上的電動變焦距帶自動光圈鏡頭。4）使用電荷耦合器件(ccd)時，一般均應(yīng)選擇自動光圈鏡頭，對于室內(nèi)照度恒定或變化很小的時可選擇手動可變光圈鏡頭，電梯轎箱內(nèi)的攝像機鏡頭應(yīng)根據(jù)轎箱體積的大小選用水平視場角大于70的廣角鏡頭。5）隨著小型化需要，鏡頭尺寸需縮小

17、，除通常攝像機鏡頭的標準c接口外，引入了cs接口。由于cs接口比 c接口短 5mm ，減小了鏡頭與敏感件的間距，故cs接口系統(tǒng)體積小、輕，且cs接口鏡頭價格較便宜。 cs 接口攝像機可配用cs接口鏡頭，也可使用c接口鏡頭再加上引入5mm 隔條環(huán)。而c接口攝像機只能配用c接口鏡頭，不能使用cs接口的鏡頭。6）攝像機鏡頭應(yīng)從光源方向?qū)时O(jiān)視目標，避免逆光。鏡頭的焦距和攝像機靶面的大小決定了視角，焦距越小，視野越大，焦距越大，視野越小。若要考慮清晰度，可采用電動變焦距鏡頭，根據(jù)需要隨時調(diào)整。7）通光量：鏡頭的通光量是用鏡頭的焦距和通光孔徑的比值(光圈 ) 來衡量的，一般用f 表示。在光線變化不大的場

18、合，光圈調(diào)到合適的大小后不必改動，用手動光圈鏡頭即可。在光圈線變化大的場合，上海素誠信息科技有限公司第 9 頁如在室外，一般均需要自動光圈鏡頭。3、防護罩防護罩分為室內(nèi)型和室外型兩種。室內(nèi)的防護罩主要是防塵，有的也有作隱蔽作用，使監(jiān)視場合和對象不易察覺受監(jiān)視。5.2.2. 傳輸系統(tǒng)監(jiān)視現(xiàn)場和控制中心總有一定距離，從監(jiān)視現(xiàn)場到控制中心需要圖像信號傳輸圖像信號，同時從控制中心的控制信號要傳送到現(xiàn)場，所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號和控制信號傳輸兩部分。1、視頻信號傳輸一般采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號，也可采用光纜傳送電視信號以及用平衡電纜對也就是利用電話電纜傳送。由于電纜對外界的靜電場和電磁波有屏蔽作用，

19、可減少串擾，傳輸損失也較小。但當電纜作為長距離傳送媒體時，會發(fā)生對地不平衡低頻地電流的影響，有時也會有高頻干擾。 信號傳輸帶寬為50hz4mhz ，當傳輸距離在200m以內(nèi)時， 用同軸電纜傳送，其衰減的影響一般可不予考慮；當傳輸距離大于200m時，電纜衰減量較大，為了能把整個帶寬內(nèi)不同頻率的信號進行傳輸，必須使用電纜補償放大器。某些場合，布線非常困難時，可以采用無線傳輸如微波定向傳輸，但它要占用頻率資源，需經(jīng)無線電管理委員會核準。2、控制信號傳輸對于 cctv ，常用的控制方式有直接控制、編碼控制、同軸視控。目前直接控制由于線纜過多，很少采用。編碼控制是將全部控制命令數(shù)字化( 調(diào)制 ) 后再傳輸，到控制設(shè)備后再解調(diào)，還原成直接控制量，可節(jié)約線纜。這種方式傳輸距離長，目前工程中采用較多。同軸視控就是控制信號與視頻信號共用一條同軸電纜，利用頻率分割或視頻信號消隱期傳輸控制信號的方式傳輸，但價格較貴。3、管槽敷設(shè)為防止電磁干擾和外電源