視頻監(jiān)控實(shí)驗(yàn)報(bào)告

研華數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)PAGE2PAGE5研華數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解工廠閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、原則、依據(jù)及基本設(shè)計(jì)方案。2．熟悉數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成及接線和布線。3．熟悉數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)。4．熟悉圖像的采集、傳輸以及后繼的處理等步驟的硬件支持部分。5．掌握所有實(shí)驗(yàn)器材的性能及其具體的使用規(guī)則，完成具體設(shè)備的連接，組成一個(gè)四通道的實(shí)時(shí)數(shù)字視頻采集監(jiān)控系統(tǒng)。二、實(shí)驗(yàn)器材研華視頻服務(wù)器15-DVR4P-400（4路VIDEO硬盤(pán)錄像主機(jī)）一臺(tái)及其所配4路視頻圖像輸入接頭、若干其他接頭、數(shù)據(jù)線和光盤(pán)說(shuō)明書(shū)等研華工作站（workstation）ASW-8259TP一臺(tái)、內(nèi)部硬件驅(qū)動(dòng)程序盤(pán)及使用說(shuō)明書(shū)（光盤(pán)資料）研華公司通用數(shù)字解碼控制器15-AU40R四臺(tái)及其使用說(shuō)明書(shū)使用SONY公司CCD的圖像采集器型號(hào)15-CA25EX(槍型攝像機(jī))兩臺(tái)及型號(hào)為15-CC35D(槍型攝像機(jī))兩臺(tái)TAMRON公司的自動(dòng)光圈變焦鏡頭13VG308AS四個(gè)與四臺(tái)槍型攝像機(jī)配合使用轉(zhuǎn)換電源ADP12300R四個(gè)可將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，用于為槍型攝像機(jī)提供小電壓（DC12V）的直流電架設(shè)槍型攝像機(jī)的云臺(tái)15-AS20四臺(tái)用于連接視頻服務(wù)器串口和數(shù)字解碼控制器、銜接串行控制信號(hào)的FL485A(RS232-RS485轉(zhuǎn)換器)四個(gè)網(wǎng)線一根鼠標(biāo)、鍵盤(pán)各兩套顯示器一臺(tái)同軸電纜4根，長(zhǎng)度不限與同軸電纜相配合使用的BNC接頭8個(gè)WindowsXPProfessional操作系統(tǒng)安裝光盤(pán)三、實(shí)驗(yàn)原理1．系統(tǒng)應(yīng)用概述當(dāng)今，隨著工廠的建設(shè)、管理向著信息化、智能化方向發(fā)展，在廠區(qū)安裝閉路監(jiān)控系統(tǒng)就成了許多生產(chǎn)企業(yè)必不可少的管理措施之一，在企業(yè)內(nèi)部安裝一整套局域網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以很清楚方便地了解本企業(yè)的生產(chǎn)工作情況。另外，在某些工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，需要對(duì)流水線上的產(chǎn)品或是機(jī)械機(jī)床上的刀具等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常情況就會(huì)產(chǎn)生及時(shí)的反應(yīng)措施和報(bào)警，這樣可以有效地保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。目前，在我國(guó)各行業(yè)中廣泛使用的閉路監(jiān)控系統(tǒng)大多為模擬系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是：采用矩陣主機(jī)控制，通過(guò)電視墻監(jiān)視前端目標(biāo)，采用長(zhǎng)延時(shí)模擬錄像機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行錄像和回放；其主要缺點(diǎn)是：當(dāng)錄像資料需要長(zhǎng)時(shí)間備份時(shí)，需要大量的錄像帶，消耗大量的人力和物力，并且在錄像回放、檢索時(shí)操作不方便。因此，基于數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)的硬盤(pán)錄像系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，至今技術(shù)已經(jīng)完全成熟，很好地解決了傳統(tǒng)圖像存儲(chǔ)及回放等技術(shù)難題。數(shù)字硬盤(pán)錄像系統(tǒng)不僅存儲(chǔ)費(fèi)用低、效率高，而且還具有網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程傳輸和循環(huán)存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)。與此同時(shí)，硬盤(pán)錄像系統(tǒng)的數(shù)字化和傳輸網(wǎng)絡(luò)化等先進(jìn)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與防盜報(bào)警等系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，及時(shí)準(zhǔn)確地反饋現(xiàn)場(chǎng)信息，為報(bào)警事件提供充分可靠的依據(jù)。我們選用的研華視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是一個(gè)典型的數(shù)字式的錄像系統(tǒng)，存儲(chǔ)量大，回放和檢索都非常地方便。2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則架構(gòu)合理：采用先進(jìn)合理的技術(shù)來(lái)架構(gòu)系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)安全平穩(wěn)地運(yùn)行，并具備良好的未來(lái)擴(kuò)展條件。穩(wěn)定性和安全性：只有穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)才能確保企業(yè)閉路監(jiān)控系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，只有擁有較高的安全性才能保證整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)被非管理人員和非法惡意操作所破壞。產(chǎn)品主流：系統(tǒng)是否采用當(dāng)今的主流產(chǎn)品，關(guān)系到系統(tǒng)的整體質(zhì)量和未來(lái)能否得到良好的技術(shù)支持以及完整的技術(shù)文檔資料。低成本低維護(hù)量：力爭(zhēng)有良好的性能價(jià)格比，所采用的產(chǎn)品應(yīng)是簡(jiǎn)單、易操作、易維護(hù)和高可靠度的。系統(tǒng)的易操作性和易維護(hù)性是保證非專(zhuān)業(yè)人員使用的一個(gè)重要條件。功能完善：錄像、監(jiān)控、預(yù)警、查詢(xún)等功能的運(yùn)用應(yīng)簡(jiǎn)單、方便。3．實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)在本實(shí)驗(yàn)中，我們要達(dá)到的設(shè)計(jì)要求是：組成一個(gè)4通道畫(huà)面的實(shí)時(shí)數(shù)字錄像監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)4路攝像系統(tǒng)將各自采集的數(shù)字圖像在顯示器上用4分屏方式分別顯示出來(lái)并用硬盤(pán)予以記錄便于回放和查詢(xún)：同時(shí)，可以將其中任一路攝像系統(tǒng)采集來(lái)的連續(xù)視頻圖像或是單一圖片通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至局域網(wǎng)上的另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，這樣使得通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離查看錄像資料成為可能，而且也可以在另外的計(jì)算機(jī)上對(duì)這些傳送過(guò)來(lái)的圖像、圖片信息進(jìn)行一定的圖像處理及比對(duì)，若是發(fā)現(xiàn)異常情況可以將一定反饋報(bào)警信號(hào)通過(guò)局域網(wǎng)發(fā)送給圖像采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)的管理員據(jù)此檢查各現(xiàn)場(chǎng)的情況，這樣就可以盡早發(fā)現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的異常情況。這套數(shù)字視頻硬盤(pán)監(jiān)控錄像系統(tǒng)可以用于工廠廠房現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控；也可用于機(jī)械加工機(jī)床上對(duì)刀具進(jìn)行多角度的觀測(cè)和圖像采集，在對(duì)采集來(lái)的圖像進(jìn)行比對(duì)和檢查，可以盡早發(fā)現(xiàn)刀具表面的裂紋以及其他可能產(chǎn)生的失效形式。在一些對(duì)軟、硬實(shí)時(shí)性要求并不高的場(chǎng)合都可以考慮應(yīng)用。4．系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案本實(shí)驗(yàn)中，以功能要求的不同可以將系統(tǒng)分為五個(gè)組成部分：（1）前端攝像系統(tǒng)攝像部分是數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個(gè)系統(tǒng)的眼睛，它把監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào)，傳送到控制中心的監(jiān)視器上，攝像部分的好壞及它產(chǎn)生的圖像信號(hào)質(zhì)量將影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。（2）視頻傳輸系統(tǒng)系統(tǒng)的圖像信號(hào)通道。（3）視頻控制系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中心。（4）視頻顯示和記錄系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)的人機(jī)交互，將傳送來(lái)的圖像一一顯示并予以存儲(chǔ)。（5）遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)可以查看視頻服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的錄像資料。接口上。將云臺(tái)的引出線拉直，可以看見(jiàn)它的末端總共有7根不同顏色的線，分別是黃、棕、藍(lán)、紫、黑、綠和紅。參照云臺(tái)自身上的標(biāo)簽：電源（紅色）、共用（黑色）、向下（藍(lán)色）、向上（紫色）、順轉(zhuǎn)（棕色）、逆轉(zhuǎn)（黃色）、接地線（綠色）。我們將解碼器的蓋子打開(kāi)，將云臺(tái)各色線接上解碼器的云臺(tái)控制部分，具體接法如下：黃色接RIGHT(右)、棕色接LEFT(左)、藍(lán)色接DOWN(下)、紫色接UP(下)、黑色接COM(共用)。綠色線和紅色線閑置不接。具體參照下圖（圖1）。圖1將AC220V電源線的火線和零線分別接入解碼器最左邊的注有AC220V輸入的兩個(gè)接口中，如上圖所示。取兩根細(xì)線一紅一綠，紅線接入解碼器的最右端的注有RS485(B)的口，綠線相應(yīng)地接入注有RS485(A)的口。如下圖所示（圖2）。圖2解碼器內(nèi)有兩塊紅色的方塊，寫(xiě)有“協(xié)議”的上有1、2、3、4數(shù)字，寫(xiě)有“地址碼”的上寫(xiě)有1、2、3、4、5、6、7、8數(shù)字。通過(guò)查閱解碼器的說(shuō)明書(shū)：“地址碼”的前六位是地址開(kāi)關(guān)，反映攝像機(jī)的號(hào)碼，因?yàn)槲覀冇脕?lái)實(shí)驗(yàn)的這一臺(tái)攝像機(jī)連接在4路視頻接頭的“1”頭上，所以我們必須將此處攝像機(jī)的號(hào)碼設(shè)置為“1”，于是六位地址開(kāi)關(guān)分別設(shè)置為1、0、0、0、0、0?！暗刂反a”的7、8兩位為波特率設(shè)置位，我們采用的是9600bps的波特率，所以必須設(shè)置為0、0。在協(xié)議設(shè)置塊上，我們使用PELCO-D的協(xié)議，所以我們?cè)O(shè)置此處4位為1、0、0、0。設(shè)置后如下圖所示（圖3）圖310．至此，有關(guān)解碼器的接線設(shè)置已經(jīng)完成如下圖（圖4），將解碼器的后蓋蓋上。圖411．將接入解碼器最右邊的RS-485（A）(B)口一紅一綠兩根線中的紅線接上RS232-RS485轉(zhuǎn)換器FL485A的Dt/B口，綠線相應(yīng)地接上轉(zhuǎn)換器FL485A的Dt/A口,具體如下圖（圖5）。圖512．將RS232-RS485轉(zhuǎn)換器FL485A的串口母頭接入研華視頻監(jiān)控服務(wù)器的串口（圖6）。將視頻服務(wù)器的視頻輸出端連接顯示器，接上電源、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)。至此，視頻監(jiān)控部分的接線基本完成（圖7）。圖6圖713．插上攝像機(jī)電源，接通解碼器的電源、視頻服務(wù)器的電源和顯示器的電源，按下視頻服務(wù)器的啟動(dòng)按鈕，服務(wù)器開(kāi)始啟動(dòng)，進(jìn)入WindowsXP界面后系統(tǒng)直接進(jìn)入了視頻服務(wù)器自帶的監(jiān)控軟件界面。用密碼進(jìn)行登錄后，就可以作為合法的用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和改動(dòng)了。按下設(shè)置按鈕，用（圖8）界面設(shè)置攝像機(jī)；再進(jìn)入PTZ設(shè)置畫(huà)面（圖9）設(shè)置控制云臺(tái)的通訊方式、通訊地址以及波特率等信息，其應(yīng)與剛才解碼器中的設(shè)置一致。完成這些設(shè)置后，顯示其的界面就可以用4分屏的方式看到第一采集通道中的攝像機(jī)傳遞來(lái)的視頻信號(hào)了（圖10），同時(shí)，可以在主界面上用圖11所示的PTZ控制器來(lái)控制云臺(tái)的8個(gè)方向的動(dòng)作，非常的方便。14．只要視頻服務(wù)器一經(jīng)啟動(dòng)，其便自動(dòng)進(jìn)行錄像功能。在錄像的過(guò)程中，可以進(jìn)行抓拍圖片，同時(shí)也可以進(jìn)行相應(yīng)的檢索和回放。你可以選擇相應(yīng)的備份種類(lèi)。如果需要將視頻連續(xù)畫(huà)面進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，可以使用AVI備份（圖12）。圖8圖9圖10圖11圖1215．將一段備份的視頻錄像或圖片信息通過(guò)對(duì)等網(wǎng)傳送至另一臺(tái)終端機(jī)。我們采用研華的工作站ASW-8259TP，參照其說(shuō)明書(shū)我們對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的接線，具體可以參照下圖（圖13）。圖1316．因?yàn)楣ぷ髡臼锹銠C(jī)，所以我們通過(guò)其自帶的VCD光驅(qū)在其上安裝了WindowsXP操作系統(tǒng)，進(jìn)行了相應(yīng)的磁盤(pán)分區(qū)（共分了4個(gè)區(qū)，其中C區(qū)中裝了操作系統(tǒng)）并安裝了其自帶的相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序。在工作站后機(jī)箱上連接了PS/2鍵盤(pán)、鼠標(biāo)（圖13）。17．用網(wǎng)線連接視頻服務(wù)器和工作站，見(jiàn)圖6和圖13。在視頻服務(wù)器的顯示器上的設(shè)置畫(huà)面內(nèi)點(diǎn)擊Network標(biāo)簽，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)（圖14），設(shè)置IP地址。在工作站的WindowsXP操作系統(tǒng)上也進(jìn)行相應(yīng)的TCP/IP協(xié)議及IP地址的設(shè)定，分別重新啟動(dòng)后，在雙方的網(wǎng)絡(luò)鄰居中就可以看見(jiàn)對(duì)方了。18．在視頻服務(wù)器中選取一段圖像，選擇保存，路徑選擇網(wǎng)絡(luò)鄰居中的研華工作站名，選擇確定，這樣相應(yīng)的視頻圖像信息就被發(fā)送到了工作站中。在工作中用播放器播放就可以看見(jiàn)錄像資料了（圖15）。圖14圖1519．具體參照說(shuō)明書(shū)等材料對(duì)系統(tǒng)硬件及軟件部分進(jìn)行更加深入的了解。20．關(guān)于具體的圖象處理及比對(duì)是本實(shí)驗(yàn)的后繼研究部分。五、實(shí)驗(yàn)心得通過(guò)這次研華數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，使我們對(duì)工業(yè)視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)的構(gòu)成以及運(yùn)行機(jī)理有了一個(gè)較為清楚的認(rèn)識(shí)，收獲頗豐。通過(guò)自己學(xué)習(xí)研華的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)及配套資料，鍛煉了我們閱