智能楼宇弱电设备安装与调试视频监控系统任务

1、主讲教师主讲教师 陈天娥陈天娥一、课程教学设计一、课程教学设计 采用学习领域课程教学设计方式采用学习领域课程教学设计方式，选取智能楼宇弱电系，选取智能楼宇弱电系统中视频监控、入侵报警、门禁管理、楼宇对讲、视频会议统中视频监控、入侵报警、门禁管理、楼宇对讲、视频会议五大典型子系统，五大典型子系统，按基于工作过程的课程开发要求按基于工作过程的课程开发要求，将，将智智能楼宇弱电设备安装与调试能楼宇弱电设备安装与调试学习领域课程分为与工作过程学习领域课程分为与工作过程相匹配的相匹配的五个学习情境，五个学习情境，以集教学区、讨论区、实训区为一以集教学区、讨论区、实训区为一体的体的三区一室新型实训室为载体

2、，按学习情境六步法三区一室新型实训室为载体，按学习情境六步法组织教组织教学。学。三区一室新型实训室三区一室新型实训室智能楼宇综合实训台智能楼宇综合实训台智能楼宇综合实训台智能楼宇综合实训台学习情境学习情境学习情境内容学习情境内容学时学时学习情境学习情境1 1视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试1818学习情境学习情境2 2入侵报警系统设备安装与调试入侵报警系统设备安装与调试1414学习情境学习情境3 3门禁管理系统设备安装与调试门禁管理系统设备安装与调试1212学习情境学习情境4 4楼宇对讲系统设备安装与调试楼宇对讲系统设备安装与调试1010学习情境学习情境5 5视频会议系统设

3、备安装与调试视频会议系统设备安装与调试1010合计合计6464二、课程教学内容与学时二、课程教学内容与学时一、教学要求一、教学要求 使学生能根据视频监控弱电工程建设要求和现场环境使学生能根据视频监控弱电工程建设要求和现场环境勘察结果勘察结果（资讯），（资讯），进行进行设备选型设备选型（决策），决策），制定制定施工计施工计划划（计划），（计划），能够通过阅读说明书，进行能够通过阅读说明书，进行设备安装和调试设备安装和调试（实施），（实施），最后按功能和规范要求对系统进行最后按功能和规范要求对系统进行检查与评价检查与评价（检查与评价）（检查与评价）。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视

4、频监控系统设备安装与调试资讯资讯决策决策计划计划实施实施检查检查评价评价二、教学方法二、教学方法 教师通过资讯教师通过资讯决策决策计划计划实施实施检查检查评价学习评价学习情境六步法教学，情境六步法教学，使学生掌握视频监控弱电子系统设备的使学生掌握视频监控弱电子系统设备的选型、安装、调试与检测方法。选型、安装、调试与检测方法。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试三、教学内容三、教学内容学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试序号工作任务六步法六步法学时任务任务1参观视频监控系统应用场所，理解系参观视频监控系统应用场所，理解系统组

5、成，工作原理，设备功能等内容统组成，工作原理，设备功能等内容资讯资讯2任务任务2视频监控系统设备选型及配置视频监控系统设备选型及配置决策计划决策计划2任务任务3摄像机、云台、解码器的安装和调试摄像机、云台、解码器的安装和调试实施实施4任务任务4视频矩阵的安装与调试视频矩阵的安装与调试2任务任务5硬盘录像机、视频分配器安装和配置硬盘录像机、视频分配器安装和配置2任务任务6线缆的选择和线缆接头制作线缆的选择和线缆接头制作4任务任务7视频监控系统检查和评价视频监控系统检查和评价检查评价检查评价2合计合计18学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试任务任务1：通过参观视

6、频监控系统应用场所理解系统组成：通过参观视频监控系统应用场所理解系统组成一、视频监控系统应用一、视频监控系统应用1. 无锡机场视频监控系统无锡机场视频监控系统2. 无锡交通局视频监控系统无锡交通局视频监控系统（1）无锡大运河视频监控系统）无锡大运河视频监控系统（2）高速公路视频监控系统）高速公路视频监控系统3.无锡公安局视频监控系统无锡公安局视频监控系统（1）太湖大道视频监控系统）太湖大道视频监控系统（2）蠡湖大道视频监控系统）蠡湖大道视频监控系统学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试学习

7、情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试二、参观视频监控系统应用场所二、参观视频监控系统应用场所三、视频监控系统的组成三、视频监控系统的组成1视频监控系统定义视频监控系统定义视频监控系统（视频监控系统（VSCS：video surveillance & control system）是利用视频技术探测、监视设防区域，并实时显示、）是利用视频技术探测、监视设防区域，并实时显示、记录现场图像的电子信息系统。记录现场图像的

8、电子信息系统。2视频监控系统功能视频监控系统功能视频监控系统具有视频监控系统具有预防、监视、控制取证和管理预防、监视、控制取证和管理等功能。等功能。 学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试3视频监控系统逻辑结构视频监控系统逻辑结构 视频监控系统通过摄像机前端采集、线缆信号传输、主机视频监控系统通过摄像机前端采集、线缆信号传输、主机控制、显示记录完成对现场的监控录像，所以从逻辑结构上控制、显示记录完成对现场的监控录像，所以从逻辑结构上视频监控系统可分为：视频监控系统可分为：前端、传输、控制和显示前端、传输、控制和显示四部分。四部分。传输部分传输部分控制主机控制主

9、机显示与记录显示与记录摄像机摄像机前端采集前端采集图图1-1视频监控系统逻辑组成视频监控系统逻辑组成学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试 4. 视频监控系统监控方式视频监控系统监控方式 （1）全模拟视频监控方式（第一代）全模拟视频监控方式（第一代） 视音频信号的采集、传输、存储均为模拟信号视音频信号的采集、传输、存储均为模拟信号，传输界质，传输界质主要采用同轴电缆，图像质量高，只能在本地监控中心观看主要采用同轴电缆，图像质量高，只能在本地监控中心观看小范围的监控图像，小范围的监控图像，不能与信息系统交换数据不能与信息系统交换数据。学习情境学习情境1 视频监控

10、系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试（2）模拟数字混合监控方式（）模拟数字混合监控方式（DVR）（第二代）（第二代）l 视音频采集为模拟信号，传输为模拟或数字信号，存储视音频采集为模拟信号，传输为模拟或数字信号，存储为数字信号。为数字信号。l 数字视频经压缩处理技术后存储在数字硬盘录像机，数字视频经压缩处理技术后存储在数字硬盘录像机，（DVR：Digital Video Recorder）上，质量较高；可与信息）上，质量较高；可与信息系统交换数据。系统交换数据。l 远距离视频传输需铺设（租用）光缆，在光缆两端安装远距离视频传输需铺设（租用）光缆，在光缆两端安装视频光端机设备视频光端机设

11、备，系统建设成本高，维护费大。系统建设成本高，维护费大。l 目前的主流监控方式。目前的主流监控方式。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试（3）全数字化的网络监控方式（第三代）全数字化的网络监控方式（第三代）l 视音频采集、传输、存储均为数字信号，可与信息系统交视音频采集、传输、存储均为数字信号，可与信息系统交换数据。换数据。l 前端摄像机采集的视频数字信号经压缩后以前端摄像机采集的视频数字信号经压缩后以IP包的形式传包的形式传送到网络服务器上。用户可通过浏览器观看送到网络服务器上。用户可通过浏览器观看Web服务器上的服务器上的视频图像，授权用户还可以控制摄像

12、机、云台、镜头的动作。视频图像，授权用户还可以控制摄像机、云台、镜头的动作。l 网络视频监控的代表产品就是网络视频服务器和网络摄像网络视频监控的代表产品就是网络视频服务器和网络摄像机。机。l 优点是不需要专用光纤传输线路，传输成本低。优点是不需要专用光纤传输线路，传输成本低。l 缺点是传输质量有待提高。缺点是传输质量有待提高。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试5.视频监控系统组成视频监控系统组成视频监控系统由前端、传输、控制及显示记录四部分组成视频监控系统由前端、传输、控制及显示记录四部分组成 。摄像机摄像机摄像机摄像机解码器解码器主机主机（视频切换、动作

13、控制）（视频切换、动作控制）解码器解码器操作键盘操作键盘监视器监视器图图1-2视频监控系统组成视频监控系统组成学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试（1）前端摄像部分）前端摄像部分前端摄像机部分包括摄像机、镜头、防护罩、云台和解码器等。前端摄像机部分包括摄像机、镜头、防护罩、云台和解码器等。摄像作用：将监视目标光信号变为电信号。摄像作用：将监视目标光信号变为电信号。安装位置：应使摄像机视角覆盖监视区域。安装位置：应使摄像机视角覆盖监视区域。若监视区域大，应安装变焦镜头，使摄像机观察的距离更

14、远更若监视区域大，应安装变焦镜头，使摄像机观察的距离更远更清楚；应安装电动云台，使摄像机覆盖角度和面积最大。清楚；应安装电动云台，使摄像机覆盖角度和面积最大。设备选择：由于摄像机是系统原始信号源，因此摄像机图像设备选择：由于摄像机是系统原始信号源，因此摄像机图像信号质量影响整个系统的质量，信号质量影响整个系统的质量，所以选择合理性价比的摄像机所以选择合理性价比的摄像机至关重要。至关重要。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试图图 1-3 摄像机摄像机图图1-4 解码器解码器学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试（2）传输部分）

15、传输部分传输作用：传输图像信号。传输作用：传输图像信号。传输要求传输要求l图像信号经过传输系统后图像信号经过传输系统后不产生明显的噪声以及色度信号不产生明显的噪声以及色度信号和亮度信号的失真和亮度信号的失真，保证原始图像信号的清晰度和灰度等级保证原始图像信号的清晰度和灰度等级没有明显下降等。没有明显下降等。l要求传输系统在衰减、噪声引入、幅频特性和相频特性方要求传输系统在衰减、噪声引入、幅频特性和相频特性方面都有较好的性能。面都有较好的性能。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试传输方式传

16、输方式1）视频基带传输方式）视频基带传输方式适用于近距离传输，传输系统简单、失真小、附加噪声低，不适用于近距离传输，传输系统简单、失真小、附加噪声低，不需要增加设备，直接从摄像机到控制台之间传输视频图像信号。需要增加设备，直接从摄像机到控制台之间传输视频图像信号。传输选用同轴电缆，型号为传输选用同轴电缆，型号为SYV-75-5、SYV-75-7、SYV-75-9。图图1-5 同轴电缆同轴电缆学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试2）射频传输方式）射频传输方式l适用于远距离，同时传输多路图像信号的场所；适用于远距离，同时传输多路图像信号的场所；l传输失真小，适合

17、于远距离传输彩色图像信号；传输失真小，适合于远距离传输彩色图像信号；l一条传输线可以同时传输多路射频图像信号；一条传输线可以同时传输多路射频图像信号；l常用的设备包括调制器、混合器常用的设备包括调制器、混合器/定向耦合器、分波器和解调定向耦合器、分波器和解调器。器。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试图图1-6 射频传输方式射频传输方式混混合合器器摄像机摄像机调制器调制器摄像机摄像机摄像机摄像机调制器调制器调制器调制器摄像机摄像机调制器调制器摄像机摄像机调制器调制器定向耦合器定向耦合器定向耦合定向耦合分分波波器器解调器解调器解调器解调器解调器解调器控制台控制

18、台单线传输单线传输视频信号分波解调为多路视频信号分波解调为多路学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试l调制器：输入端接收摄像机输出视频信号，输出端输出调制的调制器：输入端接收摄像机输出视频信号，输出端输出调制的射频信号。射频信号。l混合器：由多信号输入端与输出端组成；混合器将多路视频信混合器：由多信号输入端与输出端组成；混合器将多路视频信号混合成为一路信号，在一条射频同轴电缆上传输。号混合成为一路信号，在一条射频同轴电缆上传输。l分波器：把电缆传输来的多频道射频信号分开，送入解调器中分波器：把电缆传输来的多频道射频信号分开，送入解调器中解调出对应视频信号。解调

19、出对应视频信号。l解调器：将传输线上各路射频信号解调还原为视频信号，送入解调器：将传输线上各路射频信号解调还原为视频信号，送入监控系统控制中心。监控系统控制中心。l传输线选用传输线选用SYWV，SYWV 射频电缆，视频传输特性优异，射频电缆，视频传输特性优异，在有线视频信号传输上应用广泛。在有线视频信号传输上应用广泛。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试3）光缆传输方式）光缆传输方式将摄像机视频信号分别调制到对应的射频频道上，经过混合器将摄像机视频信号分别调制到对应的射频频道上，经过混合器到光发射机，光端发射机输出的光信号经过光缆传输后，由光到光发射机，光端

20、发射机输出的光信号经过光缆传输后，由光端接收机解调出射频信号，再经过射频解调器解调出视频信号。端接收机解调出射频信号，再经过射频解调器解调出视频信号。光缆模拟射频多路视频监控系统结构如下图光缆模拟射频多路视频监控系统结构如下图1-7所示：所示：摄像机摄像机调制器调制器混混合合器器摄像机摄像机调制器调制器摄像机摄像机调制器调制器光端发射机光端发射机光光端端接收机接收机多多路路视视频频输输出出光缆光缆多多路路解解调调器器图图1-7 光缆传输方式光缆传输方式学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试光缆传输适用于远距离、大容量、高质量保密性传输图像信号光缆传输适用于远距

21、离、大容量、高质量保密性传输图像信号。l单膜光纤每千米损耗是同轴电缆的单膜光纤每千米损耗是同轴电缆的1%，可实现，可实现20KM无中断无中断传输，传输，一路单膜光纤可传输几十路视频信号，传输容量大。一路单膜光纤可传输几十路视频信号，传输容量大。l光频噪声与失真小，光纤多路视频传输系统的传输信号的噪光频噪声与失真小，光纤多路视频传输系统的传输信号的噪声比、交调、互调等性能指标都较高；声比、交调、互调等性能指标都较高；抗干扰性能强，不受温抗干扰性能强，不受温度影响，保证传输质量。度影响，保证传输质量。l光纤多路视频传输系统的保密性好光纤多路视频传输系统的保密性好，传输信号不易被窃取，传输信号不易被

22、窃取，特别适于强电磁干扰和电磁辐射环境。特别适于强电磁干扰和电磁辐射环境。 学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试（3）控制部分）控制部分控制部分主要由控制台、视频分配器、矩阵控制器等组成。控制部分主要由控制台、视频分配器、矩阵控制器等组成。（4）显示与记录部分）显示与记录部分控制部分主要由电视墙、硬盘录像机等组成。控制部分主要由电视墙、硬盘录像机等组成。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试 电视墙电视墙控制台控制台控制框控制框控制器控制器学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试视频分配器视频

23、分配器矩阵控制器矩阵控制器硬盘录像机硬盘录像机学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试控制器控制器云台方向控制手柄云台方向控制手柄电视与摄像机选择键盘电视与摄像机选择键盘学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试6视频监控系统的分类视频监控系统的分类视频监控系统从组成形式上由可以分为单头单尾方式、单头多视频监控系统从组成形式上由可以分为单头单尾方式、单头多尾方式、多头单尾方式和多头多尾方式。尾方式、多头单尾方式和多头多尾方式。（1）单头单尾方式：头是摄像机，尾是监视器。）单头单尾方式：头是摄像机，尾是监视器。l由一台摄像机和一台监视

24、器组成方式连接定点监视场所，如图由一台摄像机和一台监视器组成方式连接定点监视场所，如图1-8所示。所示。l监视区域较大时可在摄像机上安装变焦镜头，也可把摄像机安监视区域较大时可在摄像机上安装变焦镜头，也可把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，这种单头单尾方式如图装在电动云台上，通过控制台的控制，这种单头单尾方式如图1-9所示。所示。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试摄像机摄像机监视器监视器图图1-8 单头单尾方式单头单尾方式1摄像机摄像机监视器监视器控制器控制器图图1-9 单头单尾方式单头单尾方式2学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监

25、控系统设备安装与调试（2）单头多尾方式：单头多尾方式是由一台摄像机向许多监视）单头多尾方式：单头多尾方式是由一台摄像机向许多监视点输送图像信号，由各个点上的监视器同时观看图像。这种方点输送图像信号，由各个点上的监视器同时观看图像。这种方式用在多处监视同一个固定目标的场合。如图式用在多处监视同一个固定目标的场合。如图1-10所示。所示。分配器分配器摄像机摄像机图图1-10 单头多尾方式单头多尾方式学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试（3）多头单尾方式：多头单尾方式用在一处集中监视多个目标）多头单尾方式：多头单尾方式用在一处集中监视多个目标的场合。如图的场合。如

26、图1-11所示。所示。监视器监视器控制器控制器摄像机摄像机摄像机摄像机摄像机摄像机摄像机摄像机图图1-11多头单尾方式多头单尾方式学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试（4）多头多尾方式：多头多尾方式用在多处集中监视多个目标）多头多尾方式：多头多尾方式用在多处集中监视多个目标的场合，如图的场合，如图1-12所示。所示。控制器控制器摄像机摄像机摄像机摄像机摄像机摄像机摄像机摄像机分配器分配器图图1-12多头多尾方式多头多尾方式学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试7普通与特殊视频监控系统普通与特殊视频监控系统（1）普通视频监控系

27、统）普通视频监控系统普通视频监控系统由前端视频采集部分、传输部分、控制管理普通视频监控系统由前端视频采集部分、传输部分、控制管理和显示部分组成。和显示部分组成。前端视频采集部分：包括摄像机、镜头、解码器；前端视频采集部分：包括摄像机、镜头、解码器；传输部分：在传输部分：在300-500M内采用视频基带传输方式传输视频，采内采用视频基带传输方式传输视频，采用用485总线方式传输控制信号；总线方式传输控制信号；控制管理部分：包括硬盘录像机、矩阵主机及其操作键盘。控制管理部分：包括硬盘录像机、矩阵主机及其操作键盘。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试图1-11视频

28、监控系统结构图学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试（2）特殊视频监控系统）特殊视频监控系统特殊视频监控系统分为以下几类：特殊视频监控系统分为以下几类：1)有声音拾取功能的视频监控系统有声音拾取功能的视频监控系统系统可以把监视图像和声音内容一起传输到控制中心。系统可以把监视图像和声音内容一起传输到控制中心。2)与入侵报警系统联动的视频监控系统与入侵报警系统联动的视频监控系统这种系统由视频监控系统和入侵报警系统两部分组成，系统在这种系统由视频监控系统和入侵报警系统两部分组成，系统在控制台设有入侵报警的联动接口。在有防盗报警信号时，控制控制台设有入侵报警的联动接口。在有防盗报警信号时，控制台发出报警，并且启动录像机自动对警报的场所进行录像。台发出报警，并且启动录像机自动对警报的场所进行录像。学习情境学习情境1 视频监控系统设备安装与调试视频监控系统设备安装与调试3)具有自动跟踪和锁定功能的视频监控系统具有自动跟踪和锁定功能的视频监控系统系统工作方式是将入侵目标的图像及