建筑设备自动化系统-课程设计

》及父学

课程设计任务书

课题名称建筑设备自动化系统

学院（部）电子与控制工程学院

12月,26_日至［月6日共2周

指导教师（签—

2023年1月5日

目录

一、设计规定.............................

1.设计内容............................

2.技术规定

3.给定条件

4.发挥部分

二、设计系统简介............................

三、设计思想

四、设计根据

五、子系统设计

六、设备选型…

七、结束语.……

八、设备清单…

一、设计规定

1.设计内容

1）图书试验楼公共区域；2）试验室；3）办公室4）阅览室

2.技术规定

1）采用全数字式电视监控系统（前端采用网络摄像机或摄像机加Video

Streamer）

2）公共区域无死角，试验室考虑安全规定

3）主控室在五楼网络中心

3.给定条件

1）某图书试验楼图纸和建筑概况

4.发挥部分

设计入侵报警系统并与视频监控系统联动

二、设计系统简介

DVR硬盘录像机（dig计alvideorecorder），相对于老式日勺模拟视频录像机,

采用硬盘录像，故常被称为硬盘录像机。它是一套进行图像存储处理的计算机系

统，具有对图像/语音具有长时间录像、录音、远程监视和控制的功能，DVR集

网络摄像机，视频传播采用抗干扰同轴电缆，控制信号传播采用带屏蔽专用控制

电缆，保证视频信号和控制信号的精确传播，中央控制系统采用数字视频录像机

（DVR）,可以实现循环录像，并以便检索回放，

本设计除却精简的目的之外，同步还包具有以便、安全性、兼容性、操作性

等多重原因。

四、设计根据

本方案设计根据甲方常规规定，并遵照如下国家有关部门制定口勺设计规范规

定。

重要包括：

②GB/T50314-2023《智能建筑设计原则》。

⑤GBJ232-92《电气装置安装工程施工和验收规范》。

⑥GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》。

⑧GB50395-2023《视频安防监控系统工程设计规范》。

五、子系统设计

视频电视监控系统应当说是跨学科跨行业的系统工程，以功能规定日勺不一样

可分为如下几种方面:

1）前端摄像系统。

2）视频传播系统。

3）视频控制系统。

4）视频显示和记录系统。

摄像部分是电视监控系统的前沿部分，起着监视扫描作用，对整个系统至关

重要。它把监视的内容变为图像信号，传送控制中心日勺监视器上，摄像部分日勺好

坏和它产生日勺图像信号质量将影响整个系统日勺质量。

传播部分是传播系统图像信号的途径和通道。

控制部分掌控整个系统中枢，是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整

个系统功能日勺指挥中心。

显示部分一般是由几台或多台监视器构成，它日勺功能是将传送过来日勺图像一

一显示出来。

构造图如下：

图I

1）摄像部分

摄像部分安装在图书试验楼日勺各个角落或屋顶，一般安装在监视现场，它一

般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像

并将其转换成电信号，以便监控。

摄像机

摄像机分为彩色和黑白两种，一般黑白摄像机要比彩色的敏捷度高，比较

合用于光线局限性的地方，假如使用的JFI的只是监视景物的位置和移动，则可采

用黑白摄像机：假如要辨别被摄像物体的细节，例如辨别衣服或景物日勺颜色，则

选用彩色的效果会很好。

镜头

常用镜头种类包括如下几种：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头

两种。定焦镜头分为原则镜头和广角镜头两种。这里由于图书馆的安全规定级别，

我们采用定焦镜头。

云台

云台是安装、固定摄像机的支撑设备。水平云台合用于监视范围不大的状况,

在水平云台上安装好摄像机后可调整摄像机俯仰的角度，到达最佳的监视角度后

可遥控水平旋转。

全方位云台合用于对大范围进行扫描监视，它可以大大增长摄像机口勺监视范

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0°〜350°,垂直旋转角度为+90°。恒速云台

的水平旋转速度一般在3°〜10°/s,垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平

旋转速度一般在0°〜32°/s,垂直旋转速度在0°〜16°/s左右。在某些高速

摄像系统中，云台区I水平旋转速度高达2000/s以上，垂直旋转速度在303/s

以上。

防护罩

防护罩用来保护摄像头不受损坏，同步起隐蔽作用。防护罩分室内和室外

两种。室内的防护罩重要是防尘，有日勺也有作隐蔽作用，使监视场所和对象不易

察觉受监视；室外防护罩的功能重要有防晒、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。

本设计重要使用室内防护罩。

前端摄像机点位分布状况如下：

一楼：云台型彩色网络摄像机5台。球型摄像机10台

二楼：云台型彩色网络摄像机10台。球型摄像机9台

三楼：云台型彩色网络摄像机20台。球型摄像机16台

四楼：云台型彩色网络摄像机28台。

五楼：云台型彩色网络摄像机10台。球型摄像机10台

六楼：云台型彩色网络摄像机8台。球型摄像机10台

七楼：云台型彩色网络摄像机6台。球型摄像机7台

2）摄像控制部分

由于控制台需要操作的内容时间都诸多，因此控制台的操作一般都采用计算

机系统，以顾客软件编程的全键盘方式来完毕驱动云台巡视、视频切换、报警处

理、设备状态自检等工作。

目前推出的数字视频监控报警系统采用计算机多媒体技术，以CCD摄像机作

为监控探头，摄像机将获取日勺视频信号传播到主机，主机里日勺高速图像处理/进

行数字化处理，将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较，若发既有差异

就报警，由于这是一种全屏幕报警，因而不易漏报。同步主机自动采集报警图像

并存入计算机，事后顾客可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像，以理解报

警原因。系统将电视监控系统与报警合二为一，实现了监视、报警与图像记录的

同步进行，并且这种系统中没有录像机，没有视频分派器，一切报警记录都在计

算机的硬盘内，所有操作都根据屏幕上H勺软件提醒动作，对使用者来说是一种全

新概念日勺安全防护系统。

控制系统的切换方式重要有2种：单步切换方式和次序切换方式。

3）摄像传播部分（包括视频信号和控制信号的传播）

视频信号叫传播可用同轴电缆、光纤或双线线，用双绞线传播时需可视频

转换适配器。

控制信号的传播方式包括：

直接控制：控制中心直接把控制量，如云台和变焦距镜头的电源电流等，

直接送入被控设备。特点是简朴、直观、轻易实现。在现场设备比较少，主机为

手动控制时合用。但在被控日勺云台、镜头数量诸多时，控制线缆数量多，线路复

杂，因此在大系统中不采用。

多线编码的间接控制：控制中心把控制口勺命令编成二进制或其他方式的并

行码，由多线传送到现场的控制设备，再由它转换成控制量来对现场摄像设备进

行控制。这种方式比上一种方式用线少，在近距离控制时也常采用。

通讯编码的I间接控制：伴随微处理器和多种集成电路芯片的普和，目前规

模较大日勺电视监控系统大都采用通信编码，常用的是串行编码。它的长处是：用

单根线路可以传送多路控制信号，从而大大节省了线路费用，通讯距离在不加中

间处理状况下达可达1km公里以上，加处理可传lOKm以上。这样就克服了前面

两种方式的缺陷。本系统采用此种控制。

除了以上措施外，尚有一种控制信号和视频信号复用一条电缆日勺同轴视控传

播方式。这种方式不需另铺设控制电缆。它的实现措施有两种：一种是频率分割,

即把控制信号调制在与视频信号不一样的频繁范围内，然后同视频信号一起传

送，到现场后再把它们分解开；另一种措施是运用视频信号场消隐期间传送控制

信号（同轴视控）。这种措施在短距离传送时明显比其他措施要好，但设备的价

格相对也比较昂贵。

4）显示与记录

显示与记录设备安装在控制室内，重要有监视器、硬盘录像机和某些视频处

理设备。

目前有一种电视监控系统把云台、变焦镜头和摄像机封装在一起构成一体

化摄像机。它们配有高级n勺伺服系统，云台具有很高口勺旋转速度，还可以预置监

视点和巡视途径。平时按设定口勺路线进行自动巡视，一旦发生报警，就能很快地

对准报警点，进行定点口勺监视和录像。一台摄像机可以起到几种摄像机的作用。

六、设备选型

1）海康威视DS-2DF7296-A

产品类型：网络摄像机

辨别率:2048X1536

镜头参数:4.5-135mm

最低照度:0.02Lu

2）云台型彩色网络摄像机

DS-68B系列

1/3"SONYCCD

6颗①25+6颗①8红外灯

镜头可选：12毫米、25毫米

自动白平衡

自动增益

12VDC

3）摄像机防护罩（YHT300）

YHT300隔爆全天候摄像机防护罩

产品特点:

采用不锈钢材料制造。

可安装带定焦或变焦镜头日勺摄像机。

具有遮阳罩和雨刮器组件。

视窗采用结实的钢化凹凸玻璃。

护罩后部有3个出线孔。

防护等级IP67o

室内、室外安装，全天候使用。

可选择24VAe或者220VAe或者12VDC供电。

4）网络视频解码器（243Q）

4路视频服务器

在所有辨别率下均可实现全帧率MPEG-4/MotionJPEG视频流

内置视频移动侦测和报警前/后图像缓存功能

支持PTZ和球型摄像机

集成双向音频支持

所有辨别率下均兀实现全帧率MPEG-4/MotionJPEG视频流。

5）网络存储设备（1OTB磁盘阵列）

将摄像头传来欧I信息存储。可以分步给各个楼层再分派。并且可以在每台视

频服务器挂载10TB/、JRaid存储，不再需要超大容量/、J磁盘阵列。基于本系统时

设计规定，10TB已满足规定，足够使用。

6）视频服务器

DVMR200规定

条目DatabaseserverCameraserverClient

P4或Xcon3.2G以上假如需要

CPUP4或Xeon3.2G以上P4或Xeon2.4G以上

视频分析提议用双CPU

内存>1GB,提议2GB>1GB512MB

2个独立的硬盘空间（或

40GB给操作系统,独立

RAID）,40GB给操作系

硬盘的硬盘或RAID给视频录10GB给操作系统

统,SQL等,40GB给DVM

象

软件

驱动器CD-ROMCD-ROMN/A

显示辨别率1024*768,65k逐行1024*768,65k逐行1024*768,24位彩色

显卡规定N/AN/A>32M显存

EBI工作站提议配置打

屏幕打印机N/AN/A

印机

根据操作系统支持多显

多显卡N/AN/A

卡

7）DVR系统：

DVR数据库服务器1台。

DVR视频服务器7台（一台视频服务器可以管理数十台摄像机）。其中可另

增长一台视频服务器作为备份使用。

存储设备（12T磁盘阵列）。

电视墙（21寸彩色LCD显示屏）。

网络部分：

关键互换机，一般互换机。

现场设备包括：

视频采集编码器（每台摄像机占用一种通道口勺视频采集编码器，压缩格式

为MPEG-4）。

摄像机

视频同轴电缆，控制电缆。

七、结束语

这次课程设计让我对智能建筑设计这门课程有了更深刻的理解，时智

能建筑有了更形象叱日勺认识，同步让我懂得了书本上学来日勺知识在实际应用

中远远不够。我们虽然学习了这门课程，但真正做起课设才发既有诸多不懂,

实际动手需要查资料，看原则，选型号等等，这需要认真、耐心等资质。

虽然这次课程设计比较难，不过从这次设计中所得到日勺提高确实巨大H勺。

由于智能建筑一门内容比较新的课，并且我们H勺课时乂非常少，仅仅