闭路电视监控系统 论文.doc

江苏联合职业技术学院 南京分院 南京高等职业技术学校 毕业设计 论文 论文题目 某小区闭路电视监控系统设计 作者姓名 张嘉明 系部专业 电气工程系 楼宇智能化工程技术 班级学号 511241 班 110224121 联系电话电子邮箱指导教师 嵇朋朋 提交日期 2015 年 5 月 8 日 某小区闭路电视监控系统设计 内容提要 随着现代科学技术的发展 视频监控系统的应用范围越来越广 从军事装备的制 导 瞄准系统 金融商业的安全监控 交通用的交通监控 监视系统 直到工业用现 场监视系统 几乎每一个行业每一个领域都可使用视频监控系统 视频监控能实时 形象 真实地反映被监测控制的对象 利用它的确切性 直观性 效率高 功能全等 特点 及时获取大量丰富的信息 极大地提高了管理效率和自动化水平 同时在某些 场合利用它解决人们不能直接观察的困难 使其成为一种有效的观测工具 发挥不可 替代的独特作用 随着信息电子及网络通信技术的发展 视频监控技术与网络技术的 结合 将以其高技术和高性能的产品和系统工程服务于国民经济和人民生活的各个方 面 发挥出越来越重要的作用 为了更好的保护财产及小区的安全 根据小区用户实际的监控需要 一般都会在小区 周边 大门 住宅 停车场等重点部位安装摄像机 监控系统将视频图像监控 实时监 视 多种画面分割 多画面分割显示 云台镜头控制 打印等功能有机结合的新一代监控 系统 同时监控主机自动将报警画面纪录 做到及时处理 提高了保卫人员的工作效率 并能及时处理警情 能有效的保护小区财产和工作人员的安全 最大程度的防范各种入 侵 提高处理各种突发事件的反映速度 给保卫人员提供一个良好的工作环境 确保整个 小区的安全 在现代企业 小区中实施视频监控系统 安全保卫部门可以实现在小区周边 大 门 住宅 停车场等目标进行实时全天候视频监控 对周边 大门 住宅 停车场等 内各主要通道场地进行监控 可录制各点的视频录像以备安防查用 有效保证人员流动现场的安全规范操作 小区周边围墙防范 可以清晰的观测到车辆出入的具体细节 可以对大门口人员流动情况进行监控 关键词 安防监控系统安防监控系统 摄像机摄像机 传输传输 目 录 一 引言 1 二 系统概述 1 三 系统设计依据 2 四 系统设计原则 2 五 系统设计目标 3 六 总体设计 4 一 系统原理 4 二 需求分析 5 三 系统配置 5 四 系统功能描述 6 五 主要产品参数 8 七 设备配置清单 11 八 工程造价 12 九 结论 13 十 致谢 14 十一 参考文献 15 十二 附录 16 一 引言一 引言 随着现代科学技术的发展 闭路电视监控系统已成为住宅小区必不可少的 一部分 首先 闭路电视监控系统为住宅小区创造一个高度安全的环境 其次 可以大大降低管理的费用 闭路电视监控系统是管理人的系统 除其本身可大 大降低所需保安人员的数量外 它还为人员的有序流动创造了条件 为了对小 区进行现代化管理 对外迅速而有效地禁止或处理突发性事件 闭路电视监控 系统得到越来越广泛的应用 因此 我们将对小区进行安防监控系统的设计 在保证小区居民安全的同时 也有效的方便了小区的管理 二 系统概述二 系统概述 住宅小区的闭路电视监控系统作为安防系统中的一部分 有着不可替代的作 用 目前小区建筑面积较大 共 6 栋 从室外到室内的整个区域内 在工作人员 响应较慢 人数相对缺乏 不少地点又需要 24 小时职守 而管理人员又想随时 了解小区内各地点的状况下 采用闭路电视监控系统 无疑是最好的选择 此小 区的整个闭路电视监控系统建成投入使用后 通过现代化的监控管理手段 不 仅可以为整个区域营造一个和谐安全的居住环境 还可以通过报警 视频联动 等管理手段 做到预防犯罪 现场录像 及时处理 使管理人员对现场可能发 生的事件做到及时掌握 为尽早决策争取时间 从而提高事件处理效率 闭路电视监控系统 由于可在人们无法或不可能随时亲身直接观察的场合 却能实时 形象 真实地反映被监视控制对象的画面 已成为一种全新的高技 术管理手段 它不仅能全面细致的监视各个角落 而且能准确记录各种突发事 件 采用闭路电视监控系统 不仅降低了管理成本 而且提高了治安 保安管 理质量 实践证明拥有闭路电视监控系统 各种刑事犯罪发生率降低 综合管 理效率提高 同时还可以与防盗报警系统联动配合 进行报警时的联动录像 基于以上认识 以及现有观测调控手段的局限性 我们可以看出安装闭路 电视监控系统的重要意义 三 系统设计依据三 系统设计依据 1 甲方提供的设计要求 2 有关专业提供的设计资料 3 国家和地方有关设计规范和标准 包括 安全防范工程程序与要求 GA T 75 94 安全防范系统通用图形符号 GA T 74 2000 视频安防监控系统技术要求 GA T 367 2001 安全防范系统验收规则 GA 308 2001 防盗报警控制器通用技术条件 GB 12663 2001 入侵报警系统技术要求 GA T 368 2001 报警图像信号有线传输装置 GB T 16677 96 四 系统设计原则四 系统设计原则 我们设计该监控系统方案符合以下原则 实用性和经济性 先进性和成熟 性 可靠性与安全性 可扩展性和易维护性 遵循 技术和功能匹配 设备和 技术匹配 设备和设备匹配 具体为 1 功能需求确定系统范围 智能化系统绝不是技术越高越好 功能越全越好 应该有一个功能和技术 的极限 以满足该项目的技术范围和经济要求 因此 重要的是系统可靠性和 经济性 要防止技术和功能的过剩 2 操作维护方便 智能化系统应该采用先进技术产品 但必须充分注意到这些产品面对的是 文化程度 技术水平 年龄档次不同的人群 必须考虑产品的易操作性和易维 护性 产品必须具备操作简单 方便的特点 并且易于维护和更换 3 匹配原则 1 功能和需求的匹配 建筑智能化系统的设计必须从项目的实际用途出发 严格把握各部分功能 和需求的匹配 功能的过剩势必将造成系统复杂和经济浪费 而各部分的功能 不匹配 不仅造成经济浪费 还会引发系统的不可靠 2 技术和设备的匹配 建筑智能化系统的设计 必须从功能需求的实际出发 合理考虑各部分所 采用的技术和设备的匹配 这一点十分重要 这要依靠技术人员对建筑智能化 系统功能的理解和各种技术设备的要求设计出合理的智能化方案 3 硬件和软件的匹配 建筑智能化是由诸多子系统的硬件和软件集合组成 软件和硬件必须匹配 只有硬件而无合适的匹配软件 将不能发挥硬件的功能作用 4 经济性原则 系统经济性是一个必须考虑的重要因素 建筑智能化系统建设必须追求高 的性能与价格比 在考虑系统方案时 必须进行成本分析 为大而全 一味降 低设备档次而造成诸多遗留问题的例子很多 5 为未来的需求充分考虑 建筑智能化系统应优先采用先进的技术产品和设备 只有这样做 才能与 技术发展潮流相吻合 才能保证系统与后继技术产品衔接 保证系统功能的完 善和可持续发展 采用落后的技术和产品 势必面临产品被淘汰的烦恼 本着以上原则 该方案中闭路电视监控系统采用当今先进的联动控制系统 将系统设计成为一个全面 优质 可靠 高性价比的闭路电视监控系统 并充 分考虑未来发展的扩容计划 五 系统设计目标五 系统设计目标 在进行闭路电视监控系统设计的时候 本着架构合理 安全可靠 产品主 流 低成本 低维护量作为出发点 并提供先进 安全 可靠 高效的系统解 决方案 架构合理 就是要采用先进合理的技术来架构系统 使整个系统安全平稳 的运行 并具备未来良好的扩展条件 稳定性和安全性 稳定性和安全性 这是最关心的问题 只有稳定运行的系统 才能确保小 区闭路电视监控系统平稳运行 系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础 同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦 良好的可扩展性则是为了 用户的发展考虑 随着该系统应用时间的增长 未来对闭路电视监控系统的要 求会更高 可扩展性保证当用户有更多的要求时 引入的新设备可以顺利地与 本次配备的设备共同工作 进一步扩展与提高系统的性能 产品主流 产品主流 系统是否采用当今主流产品 关系到系统的整体质量和未来能 否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料 在设备选型时 我们将主要依据甲方的具体需求 同时考虑产品厂家的技 术先进性 产品是否为主流产品 原厂商的产品技术资料的完整性 原厂商的 技术支持力量和产品制造公司的发展前景 所有这些是保证用户得到良好技术 支持的条件 也是保障用户投资的基本条件 低成本低维护量 低成本低维护量 指力争有良好的性能价格比 所采用的产品应是简单 易操作 易维护 高可靠度的 系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据 系 统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件 高可靠度是 保障系统运行的基本要求 也是易维护性的保障 六 总体设计六 总体设计 一 系统原理 一 系统原理 闭路电视监控系统由前端设备 传输线路 控制 显示与记录四部分构成 系统前端设备将监视部位的视频信号传送到主控室 经分配器后分别接入 嵌入式硬盘录像机 视频矩阵切换器的输入端 矩阵通过编程可归类将不同区 域的视频信号输出到分区监视器上进行监视 在监视器上同时可显示对应画面 图像的摄像机编号或字符标题 保安员若监视到某一部位可疑 或想看到某一 摄像机的图像 可在操作站上用鼠标点击该部位的摄像机图标或编号 将其图 像切换到主监视器或显示器视频窗口上 并可进行录像 在中央控制室用控制 键盘还可对装云台 镜头的摄像机进行操控 硬盘录像机具有时间 事件记录 录像模式 16 路画面分割显示等功能 利用这一功能可以对包括记录在内的一 些功能预先设置参数 使这些功能在一天中的某个时刻启动 同时操作员可依 照时间 事件查找录像资料 16 画面硬盘录像机的输入视频信号经环接后 接 入视频矩阵切换器的输入 输出端 作为一般输入信号处理 在监视屏幕墙上也 能监视到这些重要部位的图像 同时还可以通过硬盘录像机的 BNC 视频输出在 电视墙上察看 1 4 9 16 画面分割图像 二 需求分析 二 需求分析 闭路电视监控系统是在小区的主要通道及周界设置前端摄像机 将图像传 送到管理中心 中心对整个小区及周界进行实时监控和记录 使中心管理人员 充分了解小区的动态 功能如下 1 小区的主要出入口 主干道 周界围墙或栅栏 停车场出入口及其它重要 区域进行监视 1 中心监视系统应采用多媒体视像显示技术 由计算机控制 管理及进 行图像记录 2 报警信号与摄像机联锁控制 录像机与摄像机联锁控制 3 系统可与周界防范系统联动进行图像跟踪及记录 当监控中心接到报 警时 监控中心图像视屏上立即弹出与报警相关的摄影机图像信号 4 视频丢失及设备故障报警 5 图像自动 手动切换 云台及镜头的遥控 报警时 报警类别 时间 确认时间及相关信息的显示 存储 查询及打印 三 系统配置 三 系统配置 我们对小区监控设备的选型 配置进行了综合质量 性能价格比 器材的 兼容性和系统的可靠性的综合考虑 也对所应用场合的干扰源 重要性 美观 性和光照度等进行了综合考虑虑遵循相关的国际标准 行业标准 最大限度的 容纳相关技术 兼容设备 为此 经过筛选 我们最终选用海康威视有限公司 品牌系统设备 1 1 前端视频信号采集 前端视频信号采集 前端摄像设备可以比作视频监控系统的眼睛 前端摄像机的质量决定了系 统图像的清晰度 监控系统噪声计算理论的角度来讲 影响系统噪声的最大因 素是系统中的第一级的输出 即为摄像机的图像信号输出 信号信噪比的情况 所以 认真选择和处理摄像部分是至关重要的 而决定摄像机图像质量最重要 的参数就是分辨率 灵敏度和信噪比 为保证前端图像采样质量及技术要求 真实反映现场情况 该系统前端摄 像机部分主要将采用广角镜头摄像机 红外 8 台 红外对射 12 对 彩色摄像 机 70 台和高速球摄像机 3 台 2 2 传输部分 传输部分 该部分包括 视频电缆 控制电缆 电源电缆等设备 前端摄像机抓拍到的图像信号通过视频电缆 400 米以内 传输到控制部分 采用同轴电缆 SYV 75 5 进行传输 前端摄像机通过电源线 ZR RVV2 1 0 传输到控制部分 高速球机需另外通过控制电缆 ZR RVVP2 1 0 将信号送至控制设备 3 3 控制部分 控制部分 该部分用于系统整体运作的控制 包括设置系统参数 确定系统响应方式 和响应时间 可选择的监视现场全部或部分的画面等功能 主控部分主要有 1 矩阵主机 视频矩阵主机1台 负责控制 具备视频切换功能 2 控制键盘1台 控制键盘通过用户操作来实现视频切换 控制 报警信号的撤 布防等功能 4 4 显示与记录部分 显示与记录部分 是系统对所获取的声音 图像 报警等信息进行综合后 以各种方式予 以显示的设备 1 硬盘录像机 5 台 回放 备份录像文件 主要就是视频采集卡 视频应用软件 硬盘存储 2 监视器 3 台 是电视监控系统的终端显示设备 一台做切换固定监视用 另两台做时序 切换或多画面监视用 四 系统功能描述 四 系统功能描述 前端设备 控制信号通过键盘完成摄像前端设备的遥控 控制动作有 上下 左右转动 光圈的大小 焦距的远近 预置位 轮巡的调用等 视频切换 通过操作键盘可实现任意一台摄像机的图像在监视器上显示 可遥控变焦 云台转动 光圈的大小等操作 本系统切换方式有手动切换 自 动循环切换及事件驱动切换 总监控管理计算机能通过网络从硬盘录像机上查看和下载图像信号 可以 采用单画面 四画面 九画面 十六画面等多种显示方式 亦可满屏显示 操 作者可将任一图像信号转换成图片进行保存 系统提供标准通讯协议 用于程序二次开发和弱电系统集成 图像记录和管理 在监控室或总监控中心可对系统中任一摄像机的视频图 像进行显示 存储 检索 回放 可以实现各种方式录像 回放历史图像 时 间可设 能够将任意一幅回放图像存放成 JPEG 或 BMP 格式的图像 供数据 交换使用 操作员可以对整个系统进行编程控制 自动响应系统内各种状态 辅助输 出控制设备状态 视频丢失报警状态 视频移动侦测录像报警等 操作员登录 以及系统时钟或其他系统变量等 操作级别和权限的设置 矩阵系统的控制权限设置多个优先级别 操作人 员按照设置的操纵控制级别只能控制其许可范围内的设备 防止对其他分控机 房监视画面或操作人员的干扰 系统实时自检功能 系统的主要设备对本监控系统进行实时自检 系统的 所有模块插板均有指示灯显示其工作状态 包括电源 硬盘 网络联结的信号 指示灯 出现故障提醒操作人员及时检修 监控中心系统可扩展模块化矩阵主机 不仅要满足本期工程的需求 同时 具备良好的可扩展性 方便今后系统的扩容 对小区重要部位进行实时监视 通过矩阵切换控制器将多路现场监视图像 在控制室的多台监视器上以多种形式切换显示 操作员可以对整个系统进行编程控制 自动响应系统内各种状态 辅助输 出控制设备状态 视频丢失报警状态 操作员登录 以及系统时钟或其他系统 变量等 系统可以赋予每一台摄像机一个逻辑编号 操作员按照摄像机的逻辑编号 选择摄像机 按照自定义的区域或设定的顺序快速选择摄像机 系统可以按照系统设定的操纵键盘控制级别 限定某一操纵键盘切换调用 特定范围内的前端摄像机画面 或限定某一操纵键盘控制特定范围内的前端云 台 系统可以对视频输出进行分组 操作人员按照设置的操纵控制级别只能切 换同组的监视器画面 防止对其他分控机房监视画面或操作人员的干扰 安防系统控制室设多媒体管理计算机 并配备全中文界面多媒体视频监控 管理应用软件 其运行环境为 WINDOWS98 WINDOWS2000 XP 通过键盘 鼠标 器实现控制 完成对各场点矩阵设备视频图像的监控 设置及管理功能 通过 模拟键盘完成对球机的控制 几乎可以完成本地矩阵的全部操作 系统设置和所有功能通过系统软件编程实现 完成各种控制参数的设定 用户操作口令的设定 操作优先级别的授权等 为操作者带来更多的方便和灵 活性 系统操作员可以设置授权范围内各系统的操作控制权限 监控范围和系统 参数 在任意一个操作键盘上对其授权范围内的设备进行操纵控制和图像调用 等 系统对本监控系统进行实时自检 系统的所有模块插板 CPU 输入卡 输 出卡等 均有指示灯显示其工作状态 出现故障提醒操作人员及时检修 五 主要产品参数 五 主要产品参数 我们对小区监控设备的选型 配置进行了综合质量 性能价格比 器材的 兼容性和系统的可靠性的综合考虑 也对所应用场合的干扰源 重要性 美观 性和光照度等进行了综合考虑虑遵循相关的国际标准 行业标准 最大限度的 容纳相关技术 兼容设备 为此 经过筛选 我们最终选用海康威视有限公司 品牌系统设备 1 1 高速智能球机 高速智能球机 DS 2AF1 517DS 2AF1 517 高速智能球机高速智能球机 主要特性及参数 主要特性及参数 1 采用索尼高性能 CCD 图像清晰 PAL 752 582 NTSC 768 494 2 精密电机驱动 反应灵敏 运转平稳 精度偏差少于 0 1 度 在任何速度 下图像无抖动 3 支持 RS 485 控制下对 HIKVISION Pelco P D 协议的自动识别 4 支持数据断电不丢失 5 支持断电状态记忆功能 上电后自动回到断电前的云台和镜头状态 6 支持光纤模块接入 7 支持 RS 485 线路故障诊断功能 把故障信息 如地址错误 波特率错误 等以文字形式显示在视频画面上 8 支持密码保护功能 防止被人恶意修改球机菜单参数 机芯功能 机芯功能 支持自动光圈 自动聚焦 自动白平衡 背光补偿 宽动态和低照度 彩色 黑白 自动 手动转换功能 云台功能 云台功能 1 水平方向 360 连续旋转 垂直方向 5 185 无监视盲区 2 水平键控速度为 0 1 300 s 垂直键控速度为 0 1 240 s 3 支持 8 条巡航扫描 每条可添加 32 个预置点 4 支持比例变倍功能 旋转速度可以根据镜头变倍倍数自动调整 5 支持报警功能 内置 2 路报警输入 7 路可选 优先级可调 和 2 路报警输 出 支持报警联动 2 2 彩色摄像机彩色摄像机 彩色摄像机彩色摄像机 主要特性及参数 主要特性及参数 1 采用高性能 SONY CCD 2 分辨率高 图像清晰 细腻 PAL 500 水平 582 垂直 NTSC 510 水平 492 垂直 3 低照度效果好 支持自动彩转黑功能 实现昼夜监控 0 1Lux F1 2 AGC ON 4 支持背光补偿功能 支持自动白平衡功能 色彩还原度高 图像逼真 5 信噪比高 图像画面干净 悦目 大于 48dB 6 支持自动电子增益功能 亮度自适应 3 3 硬盘录像机硬盘录像机 硬盘录像机硬盘录像机 功能特性 功能特性 1 独特的机箱专利设计 设备运行低噪环保 前置插槽式的硬盘安装方式 安装维护更加便捷 2 HDMI 与 VGA 输出分辨率最高均可达 1920 x1080p 3 支持 HDMI VGA CVBS 同时输出 支持 HDMI 与 VGA 双操作模式 可分别 进行预览和回放 4 支持多画面分割下不同通道并行预览与回放 5 支持最大 16 路 4CIF 实时同步回放 6 支持录像文件倒放功能 7 支持按事件查询 回放 备份录像文件 8 支持重要录像文件保护功能 七 设备配置清单七 设备配置清单 序号序号设备名称设备名称产品型号产品型号单位单位数量数量 1 长焦镜头摄像机 红外 DS 2CC512P DG2 个 8 2 红外对射 阵泰安保正品 ABE 250 个 24 3 彩色摄像机 DS 2CC102P A 个 74 4 枪机护罩 支架 DS 1320HZ DS 1213ZJ 套 74 5 高速球摄像机 DS 2AF1 517 个 3 6 支架 DS 1614ZJ 个 3 7 视频分配器 DS5216G3V4 台 4 8 监视器 M32LA 台 3 9 视频矩阵 AKT800 台 1 10 操控键盘 DS 1002K 台 1 11 矩阵管理软件 DS5500C 套 1 12 硬盘录像机 DS 9104HF S 台 5 13 2T 硬盘 2T 块 20 14 管理电脑 I7 4790 台 3 15 电源 12V 6A 台 22 16 备用电源 MT1000S 2H 台 1 17 视频线 ZR SYV75 5 卷 35 18 控制线 ZR RVVP2 1 0 卷 5 19 电源线 ZR RVV2 1 0 卷 32 20 管材 KBG32mm 根 500 21 辅材三通 直角等批 1 八 工程造价八 工程造价 某小区闭路电视监控工程量清单报价某小区闭路电视监控工程量清单报价 序序 号号 设备名称设备名称品牌品牌型号型号单单 位位 数数 量量 综合单价综合单价合价合价 1长焦镜头摄像机 红外 海康威视DS 2CC512P DG2个84623696 2红外对射阵泰安保正品 ABE 250 个241453480 3彩色摄像机海康威视DS 2CC102P A个7442631524 4枪机护罩 支架海康威视DS 1320HZ DS 1213ZJ套74220 11016280 8140 5高速球摄像机海康威视DS 2AF1 517个3500015000 6支架海康威视DS 1614ZJ个398294 7视频分配器海康威视DS5216G3V4台47603040 8监视器M32LA台3471014130 9视频矩阵AKT80010操控键盘海康威视DS 1002K台1750750 11矩阵管理软件海康威视DS5500C套11500015000 12硬盘录像机海康威视DS 9104HF S台5471023550 132T 硬盘海康威视2T块204509000 14管理电脑戴尔I7 4790台327008100 15电源街孚12V 6A台221503300 16备用电源MT1000S 2H台115501550 17视频线帝一ZR SYV75 5卷3530010500 18控制线帝一ZR RVVP2 1 0卷58004000 19电源线帝一ZR RVV2 1 0卷3260019200 20电气配管武陵源KBG32mm根50025 4512725 21辅材力拓三通 直角等批150005000 九 结论九 结论 闭路电视监控系统设计和应用在目前国家大力提倡和谐社会的前提下 在 人们生活质量不断提高的同时 有着广泛的应用基础 现在我国在建和新设计 的建筑物 智能化小区中 闭路电视监控系统已经成为必不可少的重要组成部 分 本文针对目前社会工程中采用的闭路电视监控系统的设计中存在的问题 改进措施 将来的发展方向进行了广泛的研究 现将本文的主要工作总结如下 1 本论文通过阐述某小区中闭路电视监控系统的系统组成结构 系统主要 设备的性能特点 技术指标的参数 说明如何在构建监控系统中选择性价比优 秀的产品以及如何构建性能良好 技术先进 安全可靠的闭路电视监控系统 2 通过闭路电视监控系统的视频采集卡 嵌入式硬盘录像机的系统性能