监控系统基础知识培训ppt课件

1、监控系统的意义监控系统的意义随着炼化公司规模不断扩大，如何搞好现场管理，控制事故发生频率，一直是企业关注的焦点。利用现代科技，优化监控手段，实现实时、全过程、不间断的安全监管也成了化工行业安全施工管理考虑的问题。运用视频信号经数字压缩后，通过互联网可实现远程视频监控功能。将这一功能运用于现场安全管理，势必会大大提高管理效率，提升监管层次。使企业跃上新的管理平台，及时有效地掌握动态情况。视频监控装置可全过程、多方位地对各装置进行实时监控；对于作业人员而言，也无形之中增加了制约力度，规范了行为，提高了安全意识。给生产监督管理工作带来极大的安全保障。 第一页，共六十四页。1简单监控系统构成示意图简单

2、监控系统构成示意图第二页，共六十四页。2简单多媒体监控系统构成示意图简单多媒体监控系统构成示意图多媒体主控室各种通用协议视频矩阵切换器硬盘录像机画面分割器摄像机云台解码器第三页，共六十四页。3多媒体多媒体监监控系控系统统主机的主机的结构结构网络通信卡视频矩阵切换卡音频矩阵切换卡通信控制卡声卡图像采集卡第四页，共六十四页。4多媒体多媒体监监控系控系统统主机的主机的结构结构多媒体监控系统主机将视频矩阵切换卡、音频矩阵切换卡、通信控制卡、图像采集卡、声卡、网络通信卡等统统装进了工控机的机箱内，并建立各模块之间的内在联系，彻底消除了各功能模块之间的冲突，因而系统的集成度更高，功能更完善，系统的稳定系性

3、进一步提高。第五页，共六十四页。5监控系统的组成监控系统的组成摄像机、云台、光端机硬盘录像机、矩阵、视频分配器、监视器、画面分割器监控中心第六页，共六十四页。6监控系统组成监控系统组成摄像机防爆护罩同轴电缆、光纤TCP/IP协议监视器硬盘录像机控制键盘云台摄像传输显示控制第七页，共六十四页。7循环图循环图摄像机发射光端机接收光端机矩阵监视器各种通用协议监控中心第八页，共六十四页。8目录目录第九页，共六十四页。9目录目录 第十页，共六十四页。10目录目录 光纤安全网络第十一页，共六十四页。11摄像机摄像机在电视监控系统中，摄像机是最基本的前端设备，图像传感器是摄像机的核心部件。监视现场的景物，经

4、摄像镜头在摄像机内的图像传感器靶面上成像，使传感器输出反映监视现场图像内容的实时电信号。该电信号再经摄像机内部电路处理后，即可输出能被监视器接收并显示且能被录像机记录的视频信号，网络摄像机则直接输出符合网络传输协议的数字视频流，并通过网络传向联网并被授权的各远程监控终端。第十二页，共六十四页。12CCD摄像机摄像机什么是CCD摄像机CCD摄像的工作方式分辨率的选者成像灵敏度视频信号处理电路第十三页，共六十四页。13CCD摄像机的功能参数摄像机的功能参数1 色温 色温并非是摄像机自身的参数，而是色度学中的物理量，但它却是一个与摄像机的白平衡调整效果密切相关的参数。色温的概念是为了便于进行白光的的

5、比较和色度计算而提出的。2 白平衡 白平衡是彩色摄像机的重要参数，它直接影响重现图像的彩色效果，当摄像机的白平衡设置不当时，重现图像就会出现偏色现象，特别是会使原本不带色彩的景物也着上了颜色。3 黑平衡黑平衡是彩色摄像机的重要参数，它是指摄像机在拍摄黑色景物或者盖上镜头盖时，输出的3个基色电平相等，使在监视器上重现出纯黑色。第十四页，共六十四页。14CCD摄像机的功能参数摄像机的功能参数4 水平相位调整 水平相位也称做行相位，它与彩色副载波具有严格的锁定关系。一但相位失锁，就会造成在监视器屏幕上重现的图像无彩色或是出现彩色失真，如红旗变成了绿旗，人脸的颜色也变成了青绿色。5 垂直相位调整 垂直

6、相位也称作场相位，它与行相位也具有严格的锁定关系，主要是用于保证正确的电视扫描规律。当监视器屏幕上的图像出现垂直滚动时。调整VP旋钮即可消除画面的滚动。6 外同步输入 外同步输入（SYNC)它是一个拨动开关，这个BNC端口就是外同步输入端口，但同时使用多个摄像机并用并共用后端视频设备时，有时就会出现多个画面不同步时的现象，这时就需要用SYNC接口。第十五页，共六十四页。15CCD摄像机摄像机1. 什么是CCD摄像机？CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。第十六页，共六十四页。

7、16CCD摄像机摄像机2. CCD摄像机的工作方式被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。第十七页，共六十四页。17CCD摄像机摄像机3. 分辨率的选择 评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、

8、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。第十八页，共六十四页。18CCD摄像机摄像机4. 成像灵敏度通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。第十九页，共六十四页。19CCD摄像机摄像机5. 电子快门电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间，摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像。有些

9、摄像机允许用户自行手动调节快门时间，以适应某些特殊应用场合。第二十页，共六十四页。20解码器解码器云台驱动云台电压镜头驱动RS-485通信报警口地址编码CPU第二十一页，共六十四页。21解码器解码器第二十二页，共六十四页。22解码器解码器解码器属于整个闭路电视监控系统的前端设备，安装在配有云台及电动镜头的前端摄像机附近。解码器必须与系统主机配合使用。除了可能有的协议选择拨码开关外，每个解码器上都有一个8-10位地址拨码开关，它决定了该解码器的编号，在一个系统中，每一个解码器的地址是不能设重复的。第二十三页，共六十四页。23解码器解码器解码器是一个基于CPU的控制系统。它接收系统主机的控制指令、

10、对其译码并执行主控端要求的动作。因此，解码器中的MCU一方面需要在其TXD、RXD端外接通信接口芯片，用于与系统主机的通信；另一方面还需要在其I/O端口经由电平接口芯片接继电器或晶闸器件，用于输出云台、第二十四页，共六十四页。24解码器解码器电动镜头所需的控制电压，或是直接输出开关信号。解码器一方面需要有通信线与控制室内的系统主机相联，另一方面需有多芯控制线直接与云台及电动镜头的相应控制电压输入端脚相联。第二十五页，共六十四页。25硬盘录像机硬盘录像机 什么是硬盘录像机硬盘录像机的结构及工作原理硬盘录像机的分类硬盘录像机的内部组成第二十六页，共六十四页。26硬盘录像机硬盘录像机DVR即是Dig

11、ital Video Recorder(也叫: Personal video recorder 即PVR)数字视频录像机或数字硬盘录像机，我们习惯上称为硬盘录像机。 它是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能，DVR集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输等五种第二十七页，共六十四页。27硬盘录像机硬盘录像机功能于一身，用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能。市面上流行的产品有PC平台DVR和嵌入式DVR，嵌入式DVR在稳定性、可靠性、易用性等方面有“专业化”的优势。DVR系统的硬件主要由CPU，内存，主板，显卡，

12、视频采集卡，机箱，电源，硬盘，连接线缆等构成，第二十八页，共六十四页。28视视 频频 切切 换换 器器概念结构技术指标第二十九页，共六十四页。29视视 频频 切切 换换 器器第三十页，共六十四页。30视视 频频 切切 换换 器器视频切换器是组成控制中心中主控制台上的一个关键设备 ，是选择视频图像信号的设备。简单地说，将几路视频信号输入，通过对其控制，选择其中一路视频信号输出。视频切换器目前多采用由集成电路做成的模拟开关。这种形式切换控制方便，便于组成矩阵切换形式。切换的控制信号可采用编码方式。第三十一页，共六十四页。31视视 频频 切切 换换 器器目前所使用的主控制台上的视频切换器，一般都做成

13、矩阵切换形式以及积木式。可根据系统中摄像机的多少以及摄像机对监视器的比例来选用视频切换器的输入输出路数及任意组成切换比例。视频切换器的主要技术指标：1.切换比例此指标即指切换器的输入路数及切换后输出的路数。第三十二页，共六十四页。32视视 频频 切切 换换 器器如果是矩阵形式的视频切换器，可通过编码任意选择切换比例。如果切换比例是固定的，一般常用的有“四选一”、“六选一”等等。2.隔离度这项指标是衡量多路视频信号输入到切换器上时，各路视频信号之间以及它们与切换后输出的信号之间隔离的程度。一般用分贝(dB)表示，此项指标值越高越好。第三十三页，共六十四页。33视视 频频 切切 换换 器器3.微分

14、增益DG、微分相位DP微分增益DG是指被切换后输出的视频信号与切换前的信号在幅度上的失真程度。此指标值越小，表明失真越小。4.输入电平与输出电平。输入电平是指视频切换器输入端对输入视频信号电压幅度的要求，一般为0.8Vp-p至1.2Vp-p；输出电平是指视频切换器输出端输出电压的幅度标准，一般为1Vp-p至1.2Vp。 第三十四页，共六十四页。34画画 面面 分分 割割 器器画面分割器种类结构原理画中画处理器性能指标第三十五页，共六十四页。35画画 面面 分分 割割 器器在有多个摄像机组成的电视监控系统中 ，通常采用视频切换器使多路图像在一台监视器上轮流显示。但有时为了让监控人员能同时看到所有

15、监控点的情况，往往采用多画面分割器使得多路图像同时显示在一台监视器上。当采用几台多画面分割器时，就有可能用与多画面分割器相同数量的监视器将所有摄像机传送来的多个画面同时显示，减少了监视器的数量。第三十六页，共六十四页。36画画 面面 分分 割割 器器不同的监视器，其中每一个监视器显示的画面仅是原输入视频画面的一部分，所有的监视器组合在一起才构成一幅完整的视频图像。第三十七页，共六十四页。37画画 面面 分分 割割 器器画面分割器的基本工作原理采用图像压缩和数字化处理的方法，把几个画面按同样的比例压缩在一个监视器的屏幕上。有的还带有内置顺序切换器的功能，此功能可将各摄像机输入的全屏画面按顺序和间

16、隔时间轮流输出显示在监视器上(如同切换主机轮流切换画面那样)，并可用录像机按上述的顺序和时间间隔记录下来。其间隔时间一般是可调的。第三十八页，共六十四页。38画画 面面 分分 割割 器器 画中画处理器画中画处理器是一种能够在大画面中嵌套小画面的视频设备，大小画面均为实时显示。画中画处理器需要处理两路输入视频信号。画中画处理器的核心部件为画中画处理模块。画面分割器种类 四画面分割器、九画面分割器、十六画面分割器。第三十九页，共六十四页。39画画 面面 分分 割割 器器 四画面分割器是最基本的面分割器，也是在监控系统中应用较多的一种数字视频处理设备。它可以接收4路视频信号输入，并将该4路视频信号分

17、别进行模/数转换、压缩、储存，最后合成为一路视频信号输出，反映在监视器的屏幕上可以同一个屏幕上同时看4个不同的视频信号的画面。画面分割器一般有两个输出端口，一个为监视器端口，一个为录像机端口。第四十页，共六十四页。40画画 面面 分分 割割 器器主要性能：1.全压缩图像，数字化处理的彩色/黑白画面分割器；2.四路(或九、十六路)视频输入并带有四路(或九、十六路)的环接输出；3.内置可调校时间的顺序切换器和独立的切换输出。根据摄像机的编号对全屏画面按顺序切换显示，敏路画面的显示时间可由用户自己进行优化编程调整； 第四十一页，共六十四页。41画画 面面 分分 割割 器器4.高解像度以及实时更新率。

18、画面指标为512512象素，更新率为25-30场/秒；5.录像带重放时可实现1/4(或1/9、1/16)画面到全屏画面变焦(还原为实时全屏画面)； 6.与标准的SUPER-VHS录像机兼容(有的还具有S-VHS接口)；第四十二页，共六十四页。42云台云台云台的定义云台的分类云台的结构原理云台的常见故障处理分析常见故障原因及解决办法第四十三页，共六十四页。43云台云台水平云台全方位云台球形云台第四十四页，共六十四页。44云台云台第四十五页，共六十四页。45云台云台云台就是两个交流电机组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。它区别于照相器材中的云台。照相器材的云台一般来说只是一个三脚架，只能通过手来

19、调节方位；而监控系统中的云台是通过控制系统在远程可以控制其转动以及移动的方向的。云台有多种类型： 第四十六页，共六十四页。46云台云台 * 按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大。 * 按安装方式分为侧装和吊装，就是把云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。第四十七页，共六十四页。47云台云台* 按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。 按照可以运动功能分为水平云台和全方位云台、球形云台。第四十八页，共六十四页。48云台云台按照工作电压分为交流定速云台和直流高变速云台。云台的内部结构

20、全方位云台内部有两个电机，分别负责云台上下和左右各方向的转动。其工作电压的不同也决定了该云台的整体工作电压，一般有24VAC、220VAC、24VDC。第四十九页，共六十四页。49云台云台云台都有水平、垂直的限位栓，分别由两个微动开关实现限位功能。当转动角度达到预先设定的限位栓时，微动开关动作切断电源，云台停止转动。限位装置可以位于云台外部，调整过程简单，也可以位于云台内部，通过外设的调整机构进行调整，调整过程相对复杂。但外置限位装置的云台密封性不如内置限位装置的云台。第五十页，共六十四页。50云台云台云台常见故障一、码转灯不闪一、码转灯不闪 1软件中的解码器设置（解码器协议、COM口、波特率

21、、校验位、数据位). 2更换一个COM口.3硬件，如上述设置后，还是无法正常使用，打开九针转25针转换器接口。检查如果正确，检查码转换器电源是否正常,没有问题可判定码转换器已经损坏第五十一页，共六十四页。51云台云台二、无法控制解码器二、无法控制解码器 1检查解码器是否供电。2检查码转换器是否拔到了输出485信号。3检查解码器协议是否设置正确。4检查波特率设置是否与解码器符合。5检查解码器与码转换器的接线是否正确 。 第五十二页，共六十四页。52云台云台三无法控制云台三无法控制云台1解码器的24V或220V供电端口电压是否输出正常。2直接给云台的UP、DOWN、与PTCOM线进行供电，检查云台

22、是否能正常工作。3检查供电接口是否接错。4检查电路是否接错。第五十三页，共六十四页。53监控系统故障的解决方法监控系统故障的解决方法设备之间连接错误导致错误某些设备的内部连接导致的故障4321第五十四页，共六十四页。54监控系统故障的解决方法监控系统故障的解决方法1. 电源的不正确引发的设备故障。电源不正确大致有如下几种可能：供电线路或供电电压不正确、功率不够(或某一路供电线路的线径不够，降压过大等)、供电系统的传输线路出现短路、断路、瞬间过压等。特别是因供电错误或瞬间过压导致设备损坏的情况进有发生。因此，在系统调试中，供电之前，一定要认真严格地进行核对与检查，绝不应掉以轻心。第五十五页，共六十四页。55监控系统故障的解决方法监控系统故障的解决方法2. 由于某些设备的连结有很多条，若处理不好，特别是与设备相接的线路处理不好，就会出现断路、短路、线间绝缘不良等导致设备的损坏、性能下降的问题。在这种情况下，应根据故障现象判断在若干条线路上是由于哪些线路的连接有问题才产生那种故障。这样就会把出现问题的范围缩小了。特别值得指出的是，带云台的摄像机由于全方位的运动，时间长了，导致连线的脱落、挣断是常见的。第五十六页，共六十四页。56监控系统故障的解决方法监控系统故障的解决方法3. 设备与设备之间的连接不正确产生的问题大致会发生在以下几个方面： 阻抗不匹配。 通信接口或