閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)14講解

城市軌道交通專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)城市軌道交通專用通信設(shè)各維護(hù)課程閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)3目錄主要內(nèi)容閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(ClosedCircuitTelevision，CCTV)1.電視監(jiān)控系統(tǒng)分類2.模擬監(jiān)控系統(tǒng)的組成及原理3.半數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的幾種型式4.全數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4一、系統(tǒng)概述為了加大打擊高考和自學(xué)考試的舞弊行為，某省教育廳計(jì)劃在全省考場(chǎng)范圍內(nèi)安裝閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，借助高科技技術(shù)對(duì)考試過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控?？紙?chǎng)安裝閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，不但可以對(duì)舞弊行為起到威懾和打擊的作用，還可減少監(jiān)考的人力，減輕監(jiān)考人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，繼而節(jié)約高考的成本。另外，考慮到數(shù)字化教育的需要，學(xué)校管理層要求對(duì)整個(gè)學(xué)校的課堂教育進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理。方案舉例閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)某市教育局網(wǎng)絡(luò)化電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案5二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)●GA/T75－94《安全防范工程程序與要求》●GA/T70－94《安全防范工程費(fèi)用概算編制辦法》●GA/T74－94《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(hào)》●GB50198－94《民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》●某省教育廳和某市教育局課堂監(jiān)控和考場(chǎng)監(jiān)控要求閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)6三、系統(tǒng)需求分析某市教育局下轄多所學(xué)校，每所學(xué)校大約有50間教室，每間教室計(jì)劃安裝2臺(tái)攝像機(jī)和一路高靈敏度音頻監(jiān)聽器。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)7四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)根據(jù)某市教育局提出的系統(tǒng)建設(shè)設(shè)想和教育系統(tǒng)的特點(diǎn)，我們確定以下系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)：

(1)建立音、視頻采集系統(tǒng)，在每個(gè)教室安裝2個(gè)攝像機(jī)和1個(gè)監(jiān)聽頭，對(duì)整個(gè)教室進(jìn)行音視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控；

(2)建立學(xué)校多媒體控制中心，在監(jiān)控中心安裝網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控主機(jī)，對(duì)前端所有教室的音視頻進(jìn)行集中監(jiān)控管理，所有音視頻信號(hào)記錄在電腦硬盤上；閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)8

(3)建立教育局網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控中心，在教育局監(jiān)控中心安裝中央監(jiān)控主機(jī)，通過(guò)教育網(wǎng)，可以實(shí)時(shí)察看各學(xué)校的課堂情況或考場(chǎng)情況；

(4)預(yù)留上級(jí)主管機(jī)關(guān)集中監(jiān)控接口，未來(lái)可以與教育廳的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心或網(wǎng)上巡考中心進(jìn)行全省聯(lián)網(wǎng)管理控制。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)9五、系統(tǒng)設(shè)備選型原則

1．系統(tǒng)設(shè)備選型基本原則

1)先進(jìn)性

2)實(shí)用性

3)可靠性

4)兼容性和擴(kuò)展性

5)易操作性閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)10

2．系統(tǒng)設(shè)備選型

1)教室閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備選型——攝像機(jī)選型為了確保各教室的電視監(jiān)控圖像效果并綜合考慮系統(tǒng)造價(jià)，我們選擇日本AKITA(秋田)彩色攝像機(jī)作為教室的視頻采集前端設(shè)備。日本秋田攝像機(jī)在上世紀(jì)90年代末進(jìn)入中國(guó)，以其優(yōu)越的產(chǎn)品性能和合理的價(jià)位，贏得國(guó)內(nèi)廣大用戶的認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于銀行、小區(qū)、電信、電力等監(jiān)控場(chǎng)合。音頻監(jiān)聽和控制系統(tǒng)采用深圳來(lái)邦電子開發(fā)生產(chǎn)的監(jiān)聽對(duì)講設(shè)備。該套音頻傳輸控制設(shè)備具有靈敏度高、簡(jiǎn)單可靠而且價(jià)位適中等諸多優(yōu)點(diǎn)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)11

2)系統(tǒng)控制中心設(shè)備選型

(1)貿(mào)泰硬盤錄像系統(tǒng)簡(jiǎn)介：貿(mào)泰硬盤錄像系統(tǒng)由加拿大MultiVision公司開發(fā)生產(chǎn)。加拿大MultiVision公司是世界上最早開發(fā)生產(chǎn)數(shù)字硬盤錄像機(jī)的廠家之一，其貿(mào)泰系列硬盤錄像機(jī)自從進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域。貿(mào)泰硬盤錄像系統(tǒng)由Netserver網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和UCW監(jiān)控中心組成，Netserver網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器安裝在各個(gè)要求監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)，接受各現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)視頻信號(hào)和音頻信號(hào)，并將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所有錄像資料存儲(chǔ)在電腦硬盤中。UCW則安裝在要求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控的控制中心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)、教育網(wǎng)等)，UCW可以實(shí)時(shí)觀察各現(xiàn)場(chǎng)圖像和錄像資料。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)12貿(mào)泰硬盤錄像系統(tǒng)基本特點(diǎn)如下：●采用先進(jìn)的MPEG-4視頻壓縮算法，視頻壓縮率高，視頻傳輸帶寬要求低；●采用先進(jìn)的并行傳輸技術(shù)，多路視頻傳輸效率高；●內(nèi)置軟硬件看門狗，系統(tǒng)死機(jī)自動(dòng)復(fù)位；●量身定做WinXP嵌入式操作系統(tǒng)，占用系統(tǒng)資源低，運(yùn)行速度快，經(jīng)微軟授權(quán)，保證知識(shí)產(chǎn)權(quán)的合法性；閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)13●視頻環(huán)通輸出可連接模擬電視設(shè)備；●可編程AV端口輸出，可連接模擬顯示設(shè)備；●內(nèi)置RS-485控制接口；●具有視頻移動(dòng)監(jiān)測(cè)功能；●多路報(bào)警接口，可直接連接報(bào)警探測(cè)器；●多路報(bào)警輸出，可聯(lián)動(dòng)控制外部報(bào)警設(shè)備；●可通過(guò)多種網(wǎng)絡(luò)途徑(PSTN/ISDN/DDN/E1/LAN/WAN)進(jìn)行視頻傳輸。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)14

(2)貿(mào)泰Netserver視頻服務(wù)器功能簡(jiǎn)介：●顯示功能：多種畫面分割顯示功能：1、4、7、9、10、13、16畫面顯示；單通道顯示可達(dá)全解析度：768×576，多通道顯示可達(dá)CIF解析度：384×288。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)15●錄像功能：多路視頻、音頻信號(hào)同時(shí)錄像；錄像壓縮比、幀率可調(diào)；制定錄像計(jì)劃；報(bào)警觸發(fā)錄像；循環(huán)錄像：當(dāng)硬盤錄滿，自動(dòng)覆蓋循環(huán)錄像。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)16●回放功能：可選擇不同速度快速回放；智能搜索回放錄像，根據(jù)攝像機(jī)編號(hào)、日期和時(shí)間快速回放錄像；錄像回放雙工：系統(tǒng)錄像和回放可同時(shí)進(jìn)行；圖像捕捉和打?。嚎刹蹲饺魏螁螏嬅?，均可進(jìn)行打印或另存。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)17●報(bào)警功能：視頻移動(dòng)報(bào)警：偵測(cè)畫面中移動(dòng)物體；外部報(bào)警接入：可接受多種報(bào)警信號(hào)；報(bào)警錄像：當(dāng)發(fā)生報(bào)警，即可聯(lián)動(dòng)錄像功能；報(bào)警輸出：當(dāng)發(fā)生報(bào)警，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)報(bào)警輸出，聯(lián)動(dòng)控制外部相關(guān)設(shè)備。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)18●云臺(tái)控制功能：可接入和控制多路云臺(tái)和鏡頭；可設(shè)置多級(jí)云臺(tái)、鏡頭控制權(quán)限?！襁h(yuǎn)程傳輸功能：可通過(guò)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、電話線、DDN、幀中繼等多種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻遠(yuǎn)傳；采用MPEG-4視頻壓縮算法，網(wǎng)絡(luò)占用帶寬資源非常低(每路實(shí)時(shí)傳輸占用500kb/s帶寬)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)19

(3)貿(mào)泰UCW監(jiān)控中心功能簡(jiǎn)介：●遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控：UCW提供1、4、7、9、10、13、16、25、36等多種畫面分割形式顯示和監(jiān)控各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)傳輸來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)畫面，也即在同屏下最多可以監(jiān)控36個(gè)網(wǎng)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)圖像；●遠(yuǎn)程回放錄像資料：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，UCW可以同時(shí)遠(yuǎn)程回放多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的錄像資料；●遠(yuǎn)程云臺(tái)控制：通過(guò)UCW監(jiān)控中心，可以同時(shí)控制多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的云臺(tái)和鏡頭；●可實(shí)現(xiàn)多級(jí)用戶權(quán)限管理；閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)20●地圖編輯功能：可編輯監(jiān)控平面布防圖，可將各網(wǎng)點(diǎn)的分布地圖通過(guò)掃描或編輯的方式輸入U(xiǎn)CW監(jiān)控中心；●雙顯示功能：一臺(tái)UCW可連接兩臺(tái)顯示設(shè)備，兩臺(tái)顯示設(shè)備互為補(bǔ)充，一臺(tái)主顯示器顯示多畫面現(xiàn)場(chǎng)圖像，另一臺(tái)顯示網(wǎng)點(diǎn)分布。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)21六、系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1．系統(tǒng)構(gòu)成原理系統(tǒng)構(gòu)成原理如圖所示。系統(tǒng)構(gòu)成原理圖閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)22各子系統(tǒng)說(shuō)明如下：

(1)攝像系統(tǒng)：采用攝像機(jī)對(duì)前端所監(jiān)控畫面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)圖像的采集，配備變焦鏡頭和全方位云臺(tái)，可對(duì)所采集圖像進(jìn)行遠(yuǎn)、近距離跟蹤、自動(dòng)巡視觀察。

(2)傳輸系統(tǒng)：利用傳輸線纜對(duì)前端圖像信號(hào)和終端控制信號(hào)進(jìn)行傳輸，完成前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)的聯(lián)系。

(3)控制系統(tǒng)：完成對(duì)前端系統(tǒng)所采集圖像信號(hào)的還原(監(jiān)視顯示)和存儲(chǔ)，能對(duì)前端設(shè)備發(fā)出指令進(jìn)行控制。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)23

2．系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1)學(xué)校教室電視監(jiān)控方案設(shè)計(jì)每個(gè)學(xué)校按40間教室設(shè)計(jì)，每個(gè)教室安裝1臺(tái)變焦攝像機(jī)(配全方位云臺(tái))和1個(gè)廣角鏡頭攝像機(jī)，另外每個(gè)教室安裝語(yǔ)音對(duì)講監(jiān)聽分機(jī)。電視監(jiān)控前端設(shè)備配置見下表。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)24電視監(jiān)控前端設(shè)備配置閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)25學(xué)校主控設(shè)備配置閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)262)教育局集中監(jiān)控中心方案設(shè)計(jì)教育局監(jiān)控中心設(shè)備配置閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)273．系統(tǒng)原理架構(gòu)圖系統(tǒng)原理架構(gòu)圖閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)28七、系統(tǒng)功能說(shuō)明

1．學(xué)校多媒體控制中心

(1)建立數(shù)字化錄像系統(tǒng)，所有教室的視頻、音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮后，以數(shù)字形式存儲(chǔ)在硬盤中，錄像的存儲(chǔ)和檢索非常方便快捷。

(2)建立數(shù)字化音視頻控制系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)瀏覽各教室的圖像信號(hào)和監(jiān)聽教室的實(shí)時(shí)聲音，并可與各教室進(jìn)行對(duì)講。

(3)建立多媒體教學(xué)控制中心，控制中心可以將任何教室的圖像和聲音信號(hào)切換到學(xué)校內(nèi)部有線電視網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)多媒體公開教學(xué)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)29

(4)其他控制功能：●循環(huán)錄像：硬盤錄像機(jī)根據(jù)存儲(chǔ)天數(shù)要求，自動(dòng)進(jìn)行循環(huán)錄像，其間不用進(jìn)行人工干預(yù)，如更換硬盤等操作?！穸〞r(shí)錄像：操作者可根據(jù)工作時(shí)間設(shè)置硬盤錄像機(jī)的啟動(dòng)錄像時(shí)間，系統(tǒng)完全按照事先設(shè)置的錄像計(jì)劃進(jìn)行自動(dòng)錄像。●云臺(tái)鏡頭控制：操作員通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)即可控制云臺(tái)和鏡頭的動(dòng)作?！裣到y(tǒng)為全中文操作界面，操作簡(jiǎn)單易用?！窬哂卸嗉?jí)用戶權(quán)限保護(hù)功能?！袢珨?shù)字化系統(tǒng)架構(gòu)，可通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻傳輸和分控系統(tǒng)?！窨膳c教育局和教育廳級(jí)監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)30

2．市教育局網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控中心根據(jù)某市教育系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀況，可建立一個(gè)強(qiáng)有力的集中監(jiān)控中心，通過(guò)該集中監(jiān)控中心可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控市屬各個(gè)學(xué)校教學(xué)情況和考場(chǎng)狀況，監(jiān)控中心安裝一臺(tái)UCW2000監(jiān)控主機(jī)，一個(gè)屏幕可以同時(shí)顯示16個(gè)學(xué)校(最大可達(dá)36個(gè))傳輸過(guò)來(lái)的實(shí)時(shí)圖像；

(2)遠(yuǎn)程瀏覽各學(xué)校的錄像資料，UCW2000監(jiān)控中心主機(jī)同一屏幕可以同時(shí)進(jìn)行16網(wǎng)點(diǎn)(最大36個(gè))的錄像資料回放，相當(dāng)于16臺(tái)錄像機(jī)同時(shí)工作；

(3)遠(yuǎn)程控制學(xué)校教室的云臺(tái)鏡頭；閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)31

(4)監(jiān)控中心可制作學(xué)校分布電子地圖，操作人員可透過(guò)電子地圖進(jìn)行操作；

(5)教育局監(jiān)控中心主機(jī)具有完全人性化的操作界面，操作人員無(wú)需記憶每個(gè)學(xué)校的IP地址和攝像機(jī)號(hào)碼；

(6)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)可安裝UCW500網(wǎng)絡(luò)分控系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)瀏覽現(xiàn)場(chǎng)圖像、錄像資料，亦可進(jìn)行云臺(tái)控制等操作。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)32集中監(jiān)控畫面閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)33

3．省教育廳網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控中心系統(tǒng)預(yù)留網(wǎng)絡(luò)接口可與省教育廳網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控中心進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，教育廳監(jiān)控中心安裝設(shè)備與實(shí)現(xiàn)功能與教育局類似，可實(shí)現(xiàn)全省范圍的教育系統(tǒng)多媒體電視監(jiān)控系統(tǒng)大聯(lián)網(wǎng)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)34八、系統(tǒng)特點(diǎn)綜述具有國(guó)際先進(jìn)水平的貿(mào)泰系列硬盤錄像系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

(1)錄像清晰度高。錄像清晰度高達(dá)400TVL，遠(yuǎn)高于普通錄像帶的240TVL，完全符合教育局對(duì)錄像清晰度的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求。

(2)錄像數(shù)據(jù)量小。采用MPEG-4壓縮標(biāo)準(zhǔn)，壓縮比大、清晰度高，占用硬盤容量較小。平均每小時(shí)每路實(shí)時(shí)錄像占用硬盤容量0.15～0.2GB。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)35

(3)網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定。采用先進(jìn)的并行傳輸技術(shù)，實(shí)時(shí)圖像傳輸占用帶寬非常小，效率高，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸非常穩(wěn)定，徹底解決了MPEG-1等壓縮方式在窄帶上傳輸易掉線的缺點(diǎn)，并且多個(gè)考點(diǎn)圖像同時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，不會(huì)因?yàn)閹挷粔蚨绊懻麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

(4)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的合法性。該系統(tǒng)所有設(shè)備均具有原產(chǎn)廠家的正式授權(quán)，包括WinXP操作系統(tǒng)也是經(jīng)過(guò)微軟公司正式授權(quán)合法使用的。

(5)先進(jìn)的MPEG-4并行傳輸技術(shù)，點(diǎn)對(duì)面的網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控中心，確保監(jiān)控中心可以同時(shí)進(jìn)行多達(dá)幾百個(gè)學(xué)校的多媒體網(wǎng)絡(luò)控制和管理。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)36

(6)獨(dú)創(chuàng)性的雙顯示功能，使監(jiān)控中心可同步進(jìn)行音視頻監(jiān)控和平面地圖的管理。

(7)系統(tǒng)穩(wěn)定性能高。采用先進(jìn)的軟、硬件看門狗技術(shù)，完全避免了系統(tǒng)死機(jī)的煩惱。

(8)系統(tǒng)實(shí)用性和可操作性強(qiáng)，操作人員只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)即能進(jìn)行正確的操作。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)37下面介紹另一種組網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)：H3C組網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在我院的成功應(yīng)用。