工厂闭路电视监控系统设计方案_secret

工厂闭路电视监控系统设计方案_secret内容摘要：

Video Phone)，视像电子邮件 (Video Email)和电子新闻 (Electronic News)等，其传输速率要求较低， 在480064Kbits/sec 之间，分辨率为 176X144。 MPEG4 利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。 与 MPEG1 和 MPEG2 相比， MPEG4为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。 它更多定义的是一种格式、一种架构，而不是具体的算法。 它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身的一些工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。 MPEG4 的特点是其更适于交互 AV 服务以及远程监控。 MPEG4 是第一个使你由被动变为主动 (不再只是观看， 允许你加入其中，即有交互性 )的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说， MPEG4 试图将自然物体与人造物体相溶合 (视觉效果意义上的 )。 MPEG4 的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。 MPEG4 标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比。 以目前的技术，一般占用带宽大致在几百 K 左右。 工厂 闭路电视监控系统 12 总之，本 闭路电视监控是一个使 本工厂 高度自动化、 高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。 5. 方案设计 根据设计 原则、设计规范和依据及国际国内标准，并根据用户的需求，以及 所提供的图纸及相 关资料，并接合工厂的实际情况及未来的发展趋势，对该工厂的 闭路电视监控 进行 方案设计。 闭路电视 监控 系统 分别由 前端系统 、 传输系统 、 控制系统 、 显示系统 四个部分构成 ,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。 其 原理 如以下 系统图： （ 1） 模拟闭路电视 监控 系统 原理图 工厂 闭路电视监控系统 13 （ 2） 数字闭路电视 监控 系统 原理图 根据用户需求，充分考虑了本系统高度的可靠性、先进性、灵活性、可扩充性、易管 理性及性能价格比高等优点，并根据所提供的图纸及相关料资，并根据工厂实际情况及未来的发展趋势，结合 我公司从事过的多个工厂所积累的经验，以及相关产品的性能等因素，对本工厂方案实施。 系统共设计有 27 台摄像机，分别设计在工厂的各类主要进出口、工厂内部的主要公用设施场所、工厂内人群密度较大的流动区域和集散地、工厂车间内等安装监控探头进行现场实时监视录像，以保证工厂警力可以有效地杜绝隐患发生和单位领导随时监看工厂内工人的工作情况等。 本工厂前端分布情况，具体参见如下 信息点统计表。 ◇ 在工厂的出入口和周界区域安装彩色摄像机 共 6 台（其中周界 4 只配全方位云台），用于监视进出厂区的人员情况； ◇ 在工厂的宿舍楼门口、办公楼入口和办公楼大堂安装安装彩色摄像机共 4 台，用于监视人员的出入；在食堂排队买饭处和后厨安装彩色摄像机共 5 台，用于监视员工排队买饭的秩序以及防范厨房有人蓄意破坏； ◇ 在工厂的生产、加工、组装和成品车间等安装彩色摄像机共 12 台，用于监视车间的生产加工环节及方便企业领导 随时考察员工的实际生产 和 劳动纪律 等； 工厂 闭路电视监控系统 14 闭路电视 监控 系统 信息点统计表 编号 位置分布 需求分类 单位 数量 备注 1 厂区周界 全方位云台彩色摄像机 台 4 2 厂区 出入口 彩色高清晰度 摄像机 台 2 3 厂区宿舍楼门口 彩色高清晰度 摄像机 台 2 4 厂区办公楼入口 彩色半球摄像机 台 1 5 厂区办公楼大堂 彩色半球摄像机 台 1 6 厂区食堂排队买饭处 彩色半球摄像机 台 3 7 厂区后厨间 彩色半球摄像机 台 2 8 厂区生产间 彩色低照度 摄像机 台 6 9 厂区加工间 彩色低照度 摄像机 台 2 10 厂区组装间 彩色低照度 摄像机 台 2 11 厂区成品车间 彩色低照度 摄像机 台 2 选型及配置 摄像机的选择 摄像部分的主体是摄像机，其功能为观察、收集信息。 摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。 光导管摄像机目前已被淘汰，由电荷耦合器件简称 CCD 摄像机所取代。 其主要性能及技术参数要求如下： 1)色彩：摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。 黑白摄像机的价格比彩色便宜。 但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息。 2)清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度两种。 垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为 PAL 制式， PAL 制垂直清晰度为 400 行。 所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。 水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的 工厂 闭路电视监控系统 15 量度，用电视线 TVL 表示。 目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应要求大于 500 线，彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于 400 线。 3)照度：单位被照面积上接受到的光通量称为照度。 Lux(勒克斯 )是 标称光亮度 (流明 )的光束均匀射在 lm2面积上时的照度。 摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为 时，调节光源照度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的 10%，此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。 所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的 10 倍以上才能获得较清晰的图像。 目前一般选用黑白摄像机的最低照度，当相对孔径为 F／ 时，最低照度要求选用小于。 选用彩色摄像机的最低照度，当相对孔径为 F／ 时，最低照度要求选用小于。 3)同步：要求摄像机具有电源 同步、外同步信号接口。 对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。 对外同步而言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。 系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量才能提高。 4)电源：摄像机电源一般有交流 220V，交流 24V，直流 12V，可根据现场情况选择摄像机 电源但推荐采用安全低电压。 选用 12V 直流电压供电时，往往达不到摄像机电源同步的要求，必须采用外同步方式，才能达到系统同步切换的目的。 5)自动增益控制 (AGC)：在低亮度的情况下，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。 目前市场上 CCD 摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。 6)自动白平衡：当彩色摄像机的白平衡正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。 彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。 7)电子亮度控制：有些 CCD 摄像机可以根据射入光线的亮度，利用电子快门来调节 CCD图像传感器的曝光时间，从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。 使用电子亮度控制时，被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。 8)逆光补偿：在只能逆光安装的情况下，采用普通摄像机时，被摄物体的图像会发黑，应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。 工厂 闭路电视监控系统 16 镜头选择 镜头按功能和操作分类： 1)摄取静态目标的摄像机，可选用固定焦距镜头，当有视角变化要求的动态目标摄像场合，可选用变焦距镜头。 镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。 F=A L/B 式中 F—— 焦距 (mm)； A—— 像场、宽 (mm)； L—— 镜头到监视目标的距离； B—— 视场高 (L、 B 采用相同的度量单位 )。 2)选择镜头焦距时，必须考虑摄像机图像敏感器画面的尺寸，有 2/3”、 1/2”、 1/3”、1/4”四种型式，这四种模式都具有垂直 X 水平尺寸为 3X4 的方位比，而四种模式摄像机对应于某一个镜头，则下一个模式正好与它上一个模式摄像机相差一个镜头焦距的档次。 如专1/2”摄像机使用 16mm 镜头的视角范围正好与 1/3摄像机使用 12mm 焦距的镜头相同。 以此类推。 3)对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一般对应采用带全景云台的摄像机，并配置 6 倍以上的电动变焦距带自动光圈镜头。 4)使用电荷耦合器件 (CCD)时，一般均应选择自动光圈镜头，对于室内照度恒定或变化很小的时可选择手动可变光圈镜头，电梯轿箱内的摄像机镜头应根据轿箱体积的大小选用水平视场角大于 70176。 的广角镜头。 5)随着小型化需要，镜头尺寸需缩小，除通常摄像机镜头的标准 C 接口外，引入了Cs 接口。 由于 Cs 接口比 C 接口短 5mm，减小了镜头与敏感件的间距，故 Cs 接口系统体积小、轻，且 Cs 接口镜头价格较 便宜。 Cs 接口摄像机可配用 Cs 接口镜头，也可使用 C 接口镜头再加上引入 5mm 隔条环。 而 C 接口摄像机只能配用 C 接口镜头，不能使用 Cs接口的镜头。 6)摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，避免逆光。 镜头的焦距和摄像机靶面的大小决定了视角，焦距越小，视野越大，焦距越大，视野越小。 若要考虑清晰度，可采用电动变焦距镜头，根据需要随时调整。 7)通光量：镜头的通光量是用镜头的焦距和通光孔径的比值 (光圈 )来衡量的，一般用F 表示。 在光线变化不大的场合，光圈调到合适的大小后不必改动，用手动光圈镜头即可。 在光圈线变化大的场合，如 在室外，一般均需要自动光圈镜头。 工厂 闭路电视监控系统 17 防护罩 防护罩分为室内型和室外型两种。 室内的防护罩主要是防尘，有的也有作隐蔽作用，使监视场合和对象不易察觉受监视；室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。 一般的室外防护罩都配有温度继电器，在温度高时自动打开风扇冷却，温度低时自动加热；下雨时可以人工控制雨刷器刷雨；有的室外防护罩的玻璃还可以加热，当防护罩上有结霜时，可以加热除霜。 云台 云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为水平和全方位云台两种。 水平云台适用于监视范围不大的情况，在水平云台上安装好 摄像机后可调整摄像机俯仰的角度，达到最好的监视角度后可遥控水平旋转。 全方位云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以大大增加摄像机的监视范围。 云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。 在控制信号的作用下，云台摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。 一般来说，水平旋转角度为 0176。 ～ 350176。 ，垂直旋转角度为 +90176。 恒速云台的水平旋转速度一般在 3176。 ～ 10176。 /s ，垂直速度为 4176。 /s 左右。 变速云台的水平旋转速度一般在 0176。 ～32176。 /s ，垂直旋转速 度在 0176。 ～ 16176。 /s 左右。 在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达 200176。 /s 以上，垂直旋转速度在 30176。 /s 以上。 解码器 解码器一般与矩阵控制主机配套使用，主要作用为通过数据线缆接收来自矩阵主机的控制信号，对主机的控制码进行解码，放大输出，驱动云台的旋转，以及变焦镜头的变焦和聚焦。 前端系统 配置表 编号 产品名称 产品型号 单位 数量 备注 工厂 闭路电视监控系统 18 系统 监视现场和控制中心总有一定距离，从监视现场到控制中心需要图像信号传输图像信号 ，同时从控制中心的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。 视频信号传输 一般采用同轴电缆传输视频基带信号，也可采用光缆传送电视信号以及用平衡电缆对也就是利用电话电缆传送。 由于电缆对外界的静电场和电磁波有屏蔽作用，可减少串扰，传输损失也较小。 但当电缆作为长距离传送媒体时，会发生对地不平衡低频地电流的影响，有时也会有高频干扰。 信号传输带宽为 50Hz～ 4MHz，当传输距离在 200m 以内时，用同轴电缆传送，其衰减的影响一般可不予考虑；当传输距离大于 200m 时，电。