智能建筑自动化设计课程设计(编辑修改稿)

智能建筑自动化设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

像头 +视频服务器。 普通摄像头可以是模拟摄像头，也可以是数字摄像头。 原始视频信号传到视频服务器，经视频服务器编码后，以 TCP/IP协议通过网络传至其他设备。 ② 网络摄像头。 网络摄像头是融摄像、视频编码、 Web服务 于一体的高级摄像设备，内嵌了TCP/IP协议栈。 可以直接连接到网络。 （ 2）管理中心：承担所有前端设备的管理、控制、报警处理、录像、录像回放、用户管理等工作。 各部分功能分别由专门的服务器各司其职。 （ 3） 监控中心 ：用于集中对所辖区域进行监控，包括电视墙、监控客户终端群组成。 系统中可以有一个或多个监控中心。 （ 4） PC客户端：在监控中心之外，也可以由 PC机接到网络上进行远程监 控。 （ 5） 无线网桥 ：无线网桥用于接入无线数据网络，并访问互联网。 通过无线网桥，可以将 IP网上的监控信息传至无线终端，也可以将无线终端的控制指令传给 IP网上的视频监控管理系统。 常用的无线网络为 CDMA网络。 1． 摄像机及附属设备的选择 摄像机的选择 摄像机是闭路电视监控系统最前端的设备，它的性能直接影响到整个系统的运行。 闭路电视监控系统按摄像器件划分为电真空 摄像器件 (即摄像管 )摄像机和固体摄像器件 (CCD器件、 MOS器件 )摄像机两大类。 目前，因固体摄像器件摄像机具有惰性小、灵敏度高、抗强光照射、几何失真小、均匀性好、抗冲振、没有微音效应、小而轻、寿命长、图像质量好的特点，正朝着小型化、轻量化、廉价化方向发展，在智能建筑的闭路电视监控系统中得到大量应用。 而且黑白摄像机水平分辨率不得低于 400线，彩色摄像机水平分辨率不得低于 300线，同时考虑摄像机的供电电压、照度、信噪比等技术指标。 摄像机镜头的选择 镜头是安装在摄像机前端的成像装置，它分为定焦距和变焦距镜头。 一 般来说，当 监视固定目标时，可选用定焦距镜头；当需要改变监视目标的观察视角或视角范围较大时，宜选用变焦距镜头和遥控云台；当视距小而视角大时，可选用广角镜头，如电梯轿箱内的摄像机镜头就应选用水平视场角大于 70176。 的广角镜头。 监视目标逆光摄像时，宜选用具有逆光补偿的摄像机；监视目标亮度高低相差较大或昼夜使用的摄像机，应选用自动光圈或电动光圈镜头；当需要遥控时可选用具有光对焦、光圈开度、变焦距的遥控镜头；需要隐蔽安装的摄像机，宜采用针孔镜头或棱镜镜头。 总之，摄像机镜头的选择除考虑应用场合、环境、价格和机械安装等因素 外，更重要的是需考虑镜头成像的规格与摄像机靶面规格相一致。 摄像机云台的选择 云台是承载摄像机进行水平和垂直方向转动的装置，根据被监视目标的观察范围，确定云台水平和垂直方向的转动角度。 在智能建筑中，一般云台采用室内型，不加防雨和防冻装置。 云台的使用电压有交流电压和直流电压，结合控制器的类型和系统中其它设备统一考虑。 交流型云台适用于定速操作，直流型适用于变速操作，它速度快，特别适用于带预置的系统；云台的控制方式大多采用有线遥控方式，分为 “N+1” 线和总线两种控制形式，在智能建筑中，一般采用 “N+1” 线控制形式。 黑白、彩色摄像机的选择 彩色摄像机比黑白摄像机价格高、维修费用高，因此如果被观察目标本身没有明显的色彩标志和差异时，最好用黑白摄像机。 在闭路电视监控系统中，主要分为图像信号和控制信号。 图像信号是由摄像机流向监控中心，控制信号由控制中心流向摄像机，对摄像机的镜头和光圈、云台等进行控制。 1． 图像信号的传输 图像信号分为视频基带信号和射频信号，其传输线有同轴电缆 (不平衡电缆 )、平衡对称电缆 (电话电缆 )光缆。 平衡对称电缆和光缆一般用于长距离传输，对于智能建筑一般采用同轴电缆传输视频基带信号 的传输方式。 当采用 755同轴电缆，一般传输距离为300m时，应考虑使用电缆补偿器；如采用 759同轴电缆时，摄像机和监视器间的距离在500m以内可不加电缆补偿器。 对于图像信号远传时，通常采用光缆或其他传输线利用射频形式传输。 2．控制方式及控制信号的传输 电视监控系统应具有对电动云台、电动变焦镜头、防护罩和电源的控制功能。 控制中心与受控中心间的距离及受控设备的多少决定电视监控系统的控制方式。 (1)当摄像机数量少，控制距离不超过 500m时，此时宜采用直接控制方式，并用多芯电缆传输控制信号。 这种方式控制线的 数量多，施工量大； (2)当摄像机数量少，控制项目较少，控制距离在 1000m以内时，可采用间接控制方式。 这种方式控制线数量也较多； (3)由于 PC机技术的极大进步，现已将数字技术广泛应用于传统的模拟电视监控领域，这就是数据编码微机控制方式。 这种方式采用串行码传输控制信号，只需两根系统控制线，不仅适用于大中型系统的控制及长距离传输，还可以用软件将监控与报警系统兼容起来； (4)当控制距离在 300~500m时，来自摄像机的视频信号及来自控制器端的控制信号可共用一条同轴电缆，这就是同轴视控方式。 这种方式虽能节省控 制线，但目前此类设备较昂贵，设计时要综合考虑。 3．传输线路的设计 智能建筑中闭路电视监控系统图像信号的传输一般是基带视频采用同轴电缆传输，控制信号也是基带形式，因此传输线路的设计应满足路由短捷、安全可靠、施工维护方便的条件。 尽量避开恶劣或磁场强的环境或易使管线损伤的地段，与其他管线不要交叉。 在线路敷设方式上，对于扩建、改建工程可采用明敷设，可采用钢管或 PVC管或线槽保护电缆；对于要求管线隐蔽或新建工程可用暗管敷设，暗敷设一般采用钢管或 PVC管保护；一般情况下管的利用率为 25％ 30％，线槽利用率最大为 40％，同时对钢管或金属线槽还要可靠接地。 闭路电视监控系统的核心设备为主控台，它不仅要完成对图像信号的处理与显示，而且还要对有关设备实施控制。 它是多种设备的组合，根据系统功能要求来决定，主要有视频切换器、控制键盘、录像机、电源等设备。 目前，随着计算机技术的应用，多媒体计算机作为控制台的主控设备也很常见。 1． 图像的处理 闭路电视监控系统对所传输的图像信息具有切换、记录、重放、加工和复制等功能。 视频切换器能手动和自动编程，它将所有视频信号在指定的监视器上进行固定或时序显示，也可以进行图 像混合、画面分割、字幕叠加等处理。 在用于安防的闭路电视监控电视系统中，视频切换器应具有与报警控制器联网的接口，当报警发生时切换出相应部位的摄像机图像，并能进行记录和重放，以便分析处理所发生的事故。 2． 图像的记录及重放 闭路电视监控系统采用录像机实现记录和重放功能，这种录像机的特点是应能长时间录像 (目前普遍使用 24h录像 )，因为这种方式可以快速重放所记录的画面，而且具有遥控功能，系统可以对录像机远距离操作，或利用系统中的控制信号自动操作录像机。 目前在一些智能大楼中多采用多媒体计算机进行数字录像。 3． 图像的显示 监视器是闭路监控电视系统的终端显示设备。 监视器的选择应根据整套系统的技术性能指标及使用目的来选择。 选择彩色监视器或黑白监视器时应与系统的摄像机一致，屏幕的大小应根据控制中心的面积和监视人数进行选择。 监视器的清晰度应相当于或高于摄像机的清晰度，以充分发挥摄像机的性能。 监视器的数量根据实际工程需要，应与摄像机数量成适当比例。 笔者认为重点部位监视器与摄像机的比例一般不小于 1： 3，非重点部位不小于 1： 8。 监控室不仅是闭路监控电视系统设备聚集的场所，更重要的是闭路监控电视系统甚至是整 个智能大楼安防系统的监视和控制中心，所以监控室设计的好坏直接影响整个系统的使用。 在设计监控室时应满足以下要求： (1)监控室应尽量靠近监控目标，设置在环境噪声小和电磁干扰小的场所； (2)监控室地面应光滑平整，不起尘，尽量采用架空活动地板，方便布线； (3)监控室内温度宜为 1630℃ ，湿度为 30％ — 70％，使用面积根据设备容量确定在12~50m2； (4)室内设备的排列便于维护和操作，满足电缆进线和电缆弯曲半径的要求，并符合安全消防的要求； (5)室内设备布局尽量避免阳光直射； (6)应配专用的电源和接地 设施。 电视监控系统应由可靠的交流回路单独供电，摄像机由控制中心集中供电，以防止突然断电影响整个系统，也为今后的工程维修及管理创造条件。 系统接地宜采用一点接地方式，采用专用接地方式时，接地电阻不大于 4Ω ，当系统采用联合接地时，接地电阻不大于 1Ω。 总之，在现代智能建筑中，完善的安全防范设施，是为人们提供舒适、便利及安全保障的可靠基础。 安全防范系统除闭路监控电视系统外还包括防盗报警系统、电子巡更系统、访客对讲系统和车库管理系统等。 随着技术的发展，安全防范系统正在向系统集成的计算机综合管理模 式发展。 因此，在设计闭路监控电视系统时要综合考虑安全防范各子系统间的关系，从建筑 物的使用性质及功能，行业要求及将来的发展情况考虑，进行统一规划 ， 选择设备。 第 4 章 安装与调试 监视器 CRT显示器学名为 “ 阴极射线显像管 ” ，是一种使用阴极射线管的显示器。 主要有五部分组成：电子枪，偏转线圈，荫罩，高压石墨电极和荧光粉涂层 (Phosphor)及玻璃外壳。 它是应用最广泛的显示器之一， CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等 LCD显示器 难以超过的优点，而且价格更便宜。 1． CRT监视器的优势 （ 1） 亮度 （ 2） 对比度 （ 3） 可视角度 (180度 ) 2． CRT监视器的维护 （ 1） 避免 CRT显示器工作在灰尘过多的地方 由于 CRT显示器内的高压（ l0kV～ 30kV）极易吸引空气中的尘埃粒子，而它的沉积将会影响电子元器件的热量散发，使得电路板等元器件的温度上升，产生漏电而烧坏元件，灰尘也可能吸收水分，腐蚀显示器内部的电子线路 等。 因此，平时使用时应把显示器放置在干净清洁的环境中，如有可能还应该给显示器购买或做一个专用的防尘罩，每次用完后应及时用防尘罩罩上。 （ 2） 注意避免电磁场对 CRT显示器的干扰 CRT显示器长期暴露在磁场中可能会磁化或损坏。 散热风扇、日光灯、雷电、电冰箱、电风扇等耗电量较大的家用电器的周围或其它如非屏蔽的 扬声器 或电话都会产生磁场，显示器在这些器件产生的电磁里工作，时间久了，就可能 出现偏色、显示混乱等现象。 因此，平时使用时应把显示器放在离其它电磁场较远的地方，定期（如一个月等）使用显示器上的消磁按钮进行消磁，但注意千万不要一次反复地使用它，这样会损坏显示器。 （ 3） 避免 CRT显示器工作在温度较高的状态中 CRT的显像管作为显示器的一大热源，在过高的环境温度下它的工作性能和使用寿命将会大打折扣，另外， CRT显示器其它元器件在高温的工作环境下也会加速老化的过程，因此，要尽量避免 CRT显示器工作在温度较高的状态中， CRT显示器摆放的周围要留下足够的空间，来让它散热。 在炎热的。