高速公路视频监控系统原理及应用

教学要求,教学内容,技能要求,小结,模块三第三节高速公路视频监控系统设备选用,公路联网收费系统应用与维护精品课程,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,监控系统前端设备及设备特点、选用方法监控系统传输子系统的相关设备及使用方法监控系统监控室的相关设备及选用,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,教学内容,前端设备,传输设备,监控设备,教学要求,认识监控系统的相关设备掌握监控系统相关设备的选用原则了解本案例所选设备的性能,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,教学重点,掌握监控系统相关设备的选用原则，正确选用设备能够识别设备并选用设备,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,提问？,1.监控系统前端设备有哪些？2.监控传输方式通常有哪些？3.监控室通常有哪些设备及作用？,前端设备,传输设备,监控设备,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,一、前端设备,1.视频摄像,（1）摄像机,前端设备,传输设备,监控设备,使用性能良好的监控系统设备，使建立高效监控系统的先决条件。根据监控系统的硬件结构可分为前端设备、传输设备及监控室设备。,参数要求,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。,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，水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度。,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,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,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。,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。,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。,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,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。,前端设备,传输设备,监控设备,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。,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。,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,本项目监控系统选用摄像机性能如下：,前端设备,传输设备,监控设备,高清晰摄像机型号：HV-2818C品牌：Unican产地：日本；参考模型如图3-6,如图3-6,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,一体化摄像机,前端设备,传输设备,监控设备,参考模型如图3-7,图3-7,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,彩色高清半球摄像机,参考模型如图3-8,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,红外彩色摄像机,参考模型如图3-9,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,智能恒速球,前端设备,传输设备,监控设备,参考模型如图3-8,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,枪式摄像机,彩色枪式摄像机LH-S530MA、LH-S530MB,该彩色枪式摄像机，防水外壳，防暴设计，彩色黑白自动转换，480线/420线可选，0.1Lux，1/3SONYCCD，内置3.5mm-8mm手动光圈镜头，电源：DC12V。参考模型如图,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,（2）镜头,镜头是安装在摄像机前端的城像装置。可分为定焦距镜头：焦距不可变，可变光圈的大小，适合于摄取焦距相对固定的目标。,SSG0612NB品牌：精工产地：日本；具有1/3C/CS接口6MM镜头固定镜头，可视范围：60度角。参考模型如图,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,(3)云台云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向转动的装置。云台内装有两个电动机。一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。分类：室内用云台和室外用云台。室内用云台承重小，没有防雨装置；室外用云台承重大，有防雨装置，有些还具有防冻加温和雨刷装置。选用特点：在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否美观等因素。承重是选用云台的关键，如果云台载重量小于实际负载的重量不仅会使操作功能下降，而且云台的电机、齿轮也会因长时间超负荷损坏。：,本项目选用LH-1207RA、LH-Q1207RA(内置解码器）,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,该云台，双层内衬设计，水平、垂直限位角度可调，机体、机芯接插部分，为纯金材质，永无虚接、氧化，采取机芯、机体分离式设计，机芯可随意拆卸，方便安装、调试、维护。参考模型如图,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,(4)防护罩分类及特点：一般分为室内和室外防护罩。室外防护罩应具有降温、加温、防雷、防雪、可控雨刷等功能。目前较好的全天候防护罩是采用半导体器件加温和降温的防护罩。本项目选用LH-4000系列护罩。该LH-4000系列护罩气压支撑杆辅助前开式顶盖，内置可调节摄像机安装板，内置加热风扇自动温控电路，雨刷自动停边设计，护罩坚固耐用，密封性好。防水，耐高温，抗腐蚀，适用于各种室外环境。参考模型如图：,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,(5)摄像机立柱一般有水泥立柱、钢管立柱。水泥立柱的优点：不发生晃动；缺点：外观差一些，采用标准杆体时走线不方便。钢管立柱的缺点：在大风中会有较大的晃动，但外观漂亮，安装简单，易于走线和固定摄像机。目前高速公路监控系统使用的立柱多为钢管立柱。本项目选用钢管立柱。,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,二.传输设备,高速公路视频监控系统中介传输是整个系统至关重要的部分，其信号传输的质量直接影响到图像的质量，关系到高速球功能与质量的发挥。,1.本系统监控采用的传输方式,收费站至路段监控中心的传输一般会根据实际情况采用编码器或光端机两种方式。,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,离监控中心较远的监控点采用GF级联式光端机传输,2.传输设备,（1）编码器,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,产品性能特点采用嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)视音频信号H.264同步压缩支持IE浏览、支持双向语音广播对讲等功能编码器具有视频检测功能，视频移动丢失告警具有虚拟电视墙功能解码器以太网口具有流转发功能，避免二次编码支持实时时钟与网络时间同步，适应高端网络系统时间要求提供10M/100M以太网接口，带宽适应范围宽，支持多点对多点同时访问支持网络磁盘阵列存储,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,（2）SANVESV-M16V1D数字光端机,可实现1路双向广播级数字视频、12路双向高保真音频、14路双向异步数据和1路10/100M自适应Ethernet数据在1根光纤上的实时高质量传输。参考模型如图：,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,三.监控室控制设备,监控室主要设备包括监控中心电脑、视频矩阵、硬盘录像机、监视墙、对讲系统以及监控室电源等。,1.视频矩阵切换,所谓视频矩阵切换就是可以选择任意一台摄象机的图像在任一指定的监视器上输出显示，犹如台摄象机和台监视器构成的矩阵一般，视应用需要和装置中模板数量的多少，矩阵切换系统可大可小，小型系统是41，大型系统可以达到1024256或更大。,参考模型,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,主要特性如下：微机模块化、高密度矩阵设计；单机最大128台摄像机和32台监视器；菜单综合设置，中英文菜单显示可选择；系统时间、日期、运行状态、摄像机标题屏幕显示；键盘口令输入，优先级操作；系统可分区，管理系统安全；自由、程序、同步、群组切换多种切换方式；视频切换、报警控制三位一体；控制恒速或变速云台/控制电动镜头；内置16路报警输入/2路报警联动输出；,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,2.数字硬盘录像机,数字硬盘录像系统是集计算机网络化、多媒体智能化与监控电视为一体，以数字化的方式和全新的理念构造出的新一代监控图像硬盘录像系统。硬盘录像机是将输出信号送入计算机中，通过计算机内的视频卡，完成A/D转换，将模拟视频信号转换为数字视频信号，并按一定的格式存储。,参考模型,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,数字监控硬盘录像系统的主要特点高效率，耐用，节省维修费用。与现有的安保电视系统设备可兼容采用特殊的压缩存储技术高速搜索和清晰度静像保密性强,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,3.监控器和电视墙,（1）监控器,7寸纯平CRT显示器型号：788DF品牌：三星产地：中国；参考模型为图3-18,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,（2）监视墙,参考模型,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,4.视频分配器,一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想一台摄像机的图像送给多个管理者看，因此需要选择视频分配器,图为高分辨率VGA分配放大器，它接收1路输入VGA信号，提供矫正缓冲和隔离，然后分配到多路输出相同VGA信号，视频带宽超过400MHz,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,5.多画面分割器,能够把多路视频信号合成为一路输出，进入一台监视器，这样就可在屏幕上同时显示多个画面。分割方式常有4画面、9画面及16画面。使用多画面分割器可在一台监视器上同时观看多路摄像机信号，而且它还可以用一台录像机同时录制多路视频信号。,教学要求,教学内容,技能要求,小结,作业,复习提问,前端设备,传输设备,监控设备,产品特点：自带双系统NTSC/PAL八路全实时(200帧)画面冻结功能/多种显示方式两倍电子放大功能四分割及单画面自动跳台功能外界录像重播,全时PAL200fields/sec.NTSC240fields/sec,且现场监控与录像同时进