校园校园电视监控系统设计方案

上海麴剑信息技术有限公司第I页

校园电视监控系统（电子监考）

上诲命刻信息技术■限公司

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校园监控系统简介

随着经济发展与教育改革的深入，国家对学校的现代化建设提出了更高的要求。其中，

应用计算机电视教学监控系统以提高教学质量和管理水平是实现学校教育现代化的有效

手段之一。

一、原因如下：

(1)通过对主要教学场所的电视监视与观察，可增加教学评估的直观性和客观性，在综

合教务管理方面可发挥重要作用，己被证明是提高学校教学质量和教学效率的有效途

径；

(2)学校的现代化建设，必须兼顾其教学信息交流功能，利用教学电视监控系

统可实现校内闭路电视教学或通过Internet网实现校际教学交流；

(3)根据中共中央、国务院加强机关、学校等单位内部安全保卫和技术防范措施的

指示，在教学楼内使用电视监控系统能保证对公共场所的连续监视，确保校内的人身财

产安全，加强校园治安管理；

闭路电视监控系统是一种先进的、监视能力极强的综合系统，它可以通过遥

控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的一切情况，可以把被监

视场所的情况一目了然。是人们在现代化教育管理中一种极为有效的观察工具。

当今的监控系统将朝一体化、计算机化、多媒隹化、网络化方向发展，以达到综合

多功能、智能、自动及远程传输的目标。数字化技术的广泛应用是监控领域的一次质的

飞跃，它融合了当今世界上最高、最新的科技技术，是今后监控领域的发展方向。数字

多媒体监控系统完全以计算机为核心，运用最新的数字视频技术、现场总线技术、网络

通讯技术建立一套软硬件相互结合、崭新、完整的多媒体监控体系。到目前为止，数字

技术应用到监控领域最为成功的产品是硬盘录像机和远程监控系统等设备。最近更是出

现了智能网络摄像机，可利用各种标准网络传输实时彩色图像，如以太网、局域网及广

域网，公共电话线交换网1PSTN),综合数据业务网以及蜂窝式电话网，其体积虽小，却

融合了标准PC机的结构，由此实现了在各种网上传输实时彩色图像所必需的图像捕获、

压缩及传输能力。

我们结合当今市场的综合情况和现有技术的开发和处理能力，生产了新一代的多媒体监控系统，该

系统是有丰富经验的高级技术和科研人员根据安全管理需要专门设计开发的集数字录像、网络监控、

远程数字图像传输等于一体的先进的多媒体监控系统。

二、电视监控系统的基本组成：

在闭路电视监控系统中，摄像机完成.了对所监视现场的景物进行实时拍摄的任务，并借助于监视

器将所拍的图像实时显示出来，因而，工作人员在监控室内通过监视器屏幕上显示的画面即完成了对

所辖区域现场情况的监视。在实际应用中，为保存重要的历史数据或是在无人值守的场合，有时还需

对监视现场的部分或全部画面进行实时录像，以便为以后教学提供素材，这就需要用到录像机。

三、数字远程图像传输系统：

在闭路电视监控系统中，视频信号的传输，主要指的是从前端摄像机至监控中

心之间的传输，视频信号在传输系统中的流向是由前端摄像机指向控制中心，而不是像

有线电视网那样通过有线电视台流向各用户的电视机终端。从这个角度来说，电视监控

系统的流程和有线电视网的流程正好相反，因此，这也就导致了电视监控系统在信号传

输上有许多的特殊性而与有线电视网不同或不能完全相似。

在局域性的闭路电视监控系统中，由前端摄像机到中心控制室的距离通常在1km以

内，因而从前端摄像机到中心端视频设备（如视频主机、画面处理器、监视器或录像机

等）的连接大都是由视频电缆直接连接的。

在实际应用中，比如实现远程教学，有时从前端摄像机到中心控制室的距离可能远远超

过1km,如果此时仍采用视频电缆来传输图像信号，则在中心端的监视屏幕上就不能收

到令人满意的图像，甚至干脆什么也收不到，而如果在某些距离特别远，或是不宣布线

的特殊区域，则根本不能通过视频电缆来实现图像的传输。在这个时候，就必须采用其

它的传输方式（如局域网、电话线传输、微波传输、光纤传输等等）。多个场景的图像能

传输到多个目的主机上。

系统方案设计条例

一、系统设计原则：

本系统设计采用当今最先进的技术和我公司多年来从事监控行业同类工程的丰富经

验，系统既反应当今监控系统的水平，又具有发展潜力。充分保证了整个系统的质量、

安全和现行施工及日后维十的方便，系统设计具有针对性且经济合理。

1.兼容性：所采用的设备均能与日后增加的设备进行兼容。

2.标准化：所选用的器材及设备均符合监控行业专业产品制造及设计标准。

3.实用性：所提供的器材及设备均能满足保安监控系统的实际需要。

4.灵活性：所提供的系统设计方案具有足够的灵活性。

5.扩展性：所设计的系统能很方便的增加一些新的前端设备，扩充功能强大，多数扩

充设备可即插即用。为日后的系统的扩容和功能的扩展提供充分的保障。

二、系统设计依据：

解码器组成:

(1)控制系统选用多媒体电脑监控主机一套，P4-1.5G/40G/17,配置相应多媒体监

控软件，作为系统的管理中心，可方便地上网，具有较高的开放性和可靠性；

(2)采用微处理器矩阵切换控制单元对视频和音频信号进行切换，并具备能遥控转

动摄像机镜头的焦距、聚焦、光圈及控制云台的转动功能。其优点是：

具有多路摄像机的矩阵控制功能；

由微处理器控制的采用大规模音视频切换专用芯片作为视频切换矩阵电路的多

路多通道中型切换设备；

具有模块化的插板结构，有视频输入、视频输出、报警输入等多种模块的

插板，用户可自由地选择各种插板组合成系统所需容量和功能的切换设备，配置简练,

减少了主机的外配套连接设备，便于今后维修；

设置控制操作，通过键盘鼠标，用户可以进行编程，所编程的图像信号显示方式，既可

以固定显示，又可以时序方式显示，既可顺时序方式又可逆时序方式，并且参与时序显

示的摄像机台数和时间间隔均可进行任意预置。通过键盘还可实现如下功能：摄像机电

源开、关；云台左、右、上、下转动；镜头变焦、聚焦、远、近等；

(3)配置媒体播放机调制解调器和混合器等电视设条，实现与闭路电视教学的联网；

(4)满足多点管理需要，校长室设一个分控点，分控电脑选用P4微机，加设图

像采集卡、及控制软件，分控人员可在自己的电脑上通过计算机网络进行控制和监视；

3.传输部分的设计

系统视频信号传输采用同轴电缆。

系统控制信号传输采用双芯屏蔽信号线。

网络信号采用超5类双绞线。

系统采用基于TCP/IP协议的LAN/WAN形式构建系统网络结构。视频/音频传输采用

图像压缩传输方式。远程图像传输方式是多样的:包括PSTN电话方式、DDN方式、E1方

式和基于ATM的网络方式。这一特点使用户可以根据自己对远程图像的不同要求和预算,

选择最佳方案。

4.显示与记录部分设计

根据系统规模，另外设计一个电视监视墙屏，12台21寸的电视机组成，对摄像机实行

分组监视，在操作控制台上采用多媒体计算机监控，计算机显示器作为主监视器。这样

全校45个监控点的画面都可以在监视墙上显示。

5.网络功能

监控信号通过视频采集卡和网络计算机和INTERNET连网。

系统设备选型及功能说明

一、彩色变焦一体化摄像机

前端摄像机选用美国Discover新一代高清晰度彩色摄像机DIS-880C,可提供清H折的图

像。高清晰数字式一体化（470TVL/400TVL）SONY1/4〃高灵敏度CCD,最低照度可达1.OLux,

白平衡：自动跟踪，超级逆光补偿，逆光补偿可编程，RS422通讯可控制。

主要性能指

标：DIS-880C(PAL)DIS-800C(PAL)

型号

摄像元件1/4〃彩色CCD(SONY)

分辨率480线400线

500HX582V(290,OOOpixe

像素752Hx582V(440,OOOpixels)

Is)

VBSl.OP-P/75c(BNCoutput)SeparatedVBS1.0P-P/75Q(BNC

视频输出

Y/Coutputoutput)

扫描方式6251ines,2:1interlace

扫描频率15.625KHz(H),50IIz(V)

3.OLux（增益关），1.OLux（增益开）

最低照度

信噪比最小5ddB(AGCOFF)

1cm（短焦），120cm（长焦）

最小聚焦范围

镜头X16变焦镜头(f3.9-63mm)

X2,X4,Max.X8(on/offSelection)

数字变焦

1/50-1/10,000(8Steps)

电子快门

光圈自动/RS422可控制大小

近距离1cm,120cm(telephotoend)

变倍速度3秒模式/6秒模式

增益控制自动/手动（8dB-38dB）

彩色黑臼转换开关

正负片功能开关

工作温度0°Cto40°C

贮存温度-20°Cto60°C

同步系统内置

聚焦方式自动或手动

光圈控制自动/手动（光圈大小）

白平衡ATW/AWC/MANUAL(Autowhitebalancerange:2800°K-8000°K)

电源De12V±2V4W

功耗4瓦

大小尺寸60(W)X62(H)X102(D)mm

重量340g

二、9寸球形云台

本系统中所有全方位摄像机均采用室内半球云台或全球云台,

采用吸顶式安装，使摄像机设置既美观又隐蔽，给人一种很

舒适的感觉，护罩采用吸顶半球或全球形防护罩，塑胶深色

外壳；电子控温；密闭防水。

三、解码控制器

采用国防科大研制的WD-PG-2系列室内解码器，它提供的功能及参数规格如下:

1.通信方式为RS-485总线，一套系统中最多可并接128

解

码个解码器；

控

制2.云台控制：可控制了台的上、下、左、右等动作；

器

3.镜头控制：对三可变镜头的光圈、聚焦、变焦进行控制;

4.报警：可以设置报警输出，报警类型有NO型或NC型两

种；

5.摄像机电源:DC12V或AC220V可选;

6.云台：AC24V或AC220V控制可选；

7.镜头：控制电压为8V或12V可选；

DC12V输出除可作为直流12V摄像机电源外，还可作为拾音器和报警器电源；

解码器电源：AC220V,解码器连续通电工作一般不超过72小时

四、切换矩阵

采用国防科大研制的WD-SW音视频切换矩阵。矩阵最基本的功能是将任意一路视音频输入信号输出到

任意一路视音频输出端口，完成视音频切换。矩阵的切换控制接口为标准的RS232接口，可以直接由计算

机串口控制，也可以接监控适配器由远端计算机进行控制。WD-SW音视频切换矩阵有16x16到128X16及

32X32到128X32的各种规格，这里我们采用48X16音视频切换矩阵。音视频切换矩阵为视频监控系统的控

制和视频切换提供了智能化集成解决方案。

其特点为：WD-SW-48B(48X16)

切换矩阵型号

1紧凑设计

2便于扩展

3完全无阻塞

4易于重新配置

5广播级图像质量

6高可靠性

7低功耗

8模块化结构

五、监控适配器

监控适配器的功能和特点：

监控适配器是监控软件的配套设备，计算机不连接监控适配器时，监控软件不能

正常使用，因此监控适配器也是监控软件的防盗器；

监控适配器是RS232标准信号和RS485信号之间的转换器，它将计算机发出的

232信号转换为485信号控制远端的解码器，同时也将分控计算机的控制信号传到主

控计算机的监控适配器从而控制矩阵；

多台监控适配器通过485控制线连为一体，实现共同控制矩阵和解码器。

六、彩色四画面处理器

采用韩国三星视频Asie技术的新一代NQC605画面处理器。其主要特点：

1.速度更快捷，画面更细致；

2.Ver单画面回放；

3.报警及RS232接口远程控制。

主要性能指标：NQC605

型号

1高解析度1024x512(PAL)

2实时更新速率50场/秒(PAL)

3全屏幕菜单设置

4报警图像及提示响应

5全屏幕回放(ZOOM)

6数字式色彩、亮度、对比度控制

7S-VHS输入/输出

8时间/日期显示

七、数字硬盘录像机

WD-DVR硬盘录像机是当今闭路电视监控领域较为新型的、性能卓越的数字化图像记录设备之一，它可

以对监控系统中所有摄像机摄取的画面进行实时数字压缩并录制存档，更可以根据任意检索条件对所记录

的图像进行随机检索。并具有系统自动侦测报警录象等功能，实用于广泛的监控领域，是一种性价比较高

的数字化视频处理设备(DigitalVideoRecorder)之一。

主要特点：

■多通道实时性：系统采用实时并行处理技术、真正实现了1-16路的实时压缩处理。

每路视频信号均采用硬件DSP芯片进行压缩编码处理,在标准GIF(352x288PAL)图

象格式下，确保每路录像信号为25-30帧/秒。每个通道均可独立操作互不干扰，可对每

个通道的高度、对比度、色度、饱和度进行调整。

■长时间录像存储：系统采用了先进的VBR技术，既可变码流压缩编码技术，在保证

图像清晰度和实时性的前提出下，大大地减少了数据流量，担高了录像效率，每路每小

时占用的空间为60-lOOMbyteSo系统标准配置为40G大容量硬盘，4路视频可连续录像

100・200小时，系统可扩充置300G硬盘，最大可连续录像1500小时。

■智能录像管理：每路均可根据独立的时间表在一周内灵活安排录像日程，每天可在

24小时内设置录像时段。系统自动删除过时的录像文件。

■精细查询、回放功能：用户可根据摄像枪编号，时间段，事件等条件准确快速查找到

所需要的录像文件并回放。回放时可随意快进、慢放、逐帧、逐秒、重复等方式，图像

可以全屏放大。

■网络传输功能：系统内置网络传输功能，通过网络可实现联网计算机的“中心集中录像”

或“网络分布式录像”，充分利用了网络资源，提高了系统的可靠性和可用性。网络传输采

用了标准的TCP/IP协议，利用“多播广播”(MulliCast)技术减少了网络占用带宽，实现了

“一点对多点”和“多点对多点”的应用。

■高效成熟的压缩算法:系统采用ITU标准的MPEG-1和M-JPEG算法，技术成熟通用,

方便用户对数据的使用和后处理。MPEG-1和M-JPEG有较强的互补性：MPEG-1压缩比

较大，实时性较强，M-JPEG每帧均可为独立清晰的图像，可编辑性强，分辩度高(704x

576)。用户可根据需要选择不同的压缩方式。

■系统稳定性：系统设计时充分考虑了长时间运行的稳定性问题，在硬件和软件中设有

“异常检测”和“系统自逾”功能，系统一旦有严重异常故障，会在20秒内复位重新启

动并记录下最后的运行信息资料。

主要性能指标：400TVL

图象清晰度

图象存储周期标准200小时；按照需要可扩充至一个月

录像速度录像速度可调，最大25帧/秒

显示格式分辨率最高800X600,标准单个画面352X288

视频标准PAL/NTSC兼容

画面检索日期/时间/地点全检索功能

计算机系统等同于PHI同级别的高速计算机系统处理能力

系统功能和软件说明

一、系统的主要功能：

上述系统是一个集监控、保安、有线电视教学和计算机网络4网合一系统，系

统主要功能如下：

1.系统能选定任一课堂集体听课或考评观查，每个终端都可选一个教室画面观察

声像，并可将信号送入校教学电视网;

2、中心控制室可观看任一教室和前端，进行切换；

3.对校园安全进行监控；

4.通过硬盘录像机可任选多个画面进行录像；

5.可将实时视频或已录制的视频发送到网上。曰于影像是经过数字处理，大范围的

传输又是利用高速的网络传输，不受距高的限制，因而使得在每台工作站上都能以清晰

的画面观看或接收远程图像；

6、监控分控或实现远程教育的远程信息点均可以通过计算机网络远程控制前端站

点的图像切换，云台旋转，镜头变换等，即使远在外地，也如亲临现场；

7、主控可任选一个教室和终端变焦、转向、定位等。

二、控制软件功能描述：

校园监控主控软件界面：

系统根据用户需要安装先进的计算机多媒体控制系统软件，它运行于中文Windows环境，采用图形

化用户界面，将多媒体技术、计算机通信技术融为一体，充分运用按钮、快捷键、帮助等工具，用户运用鼠

标即可操作，整个界面友好，操作直观、简便。

同时，多媒体系统设有系统管理的密码设置保护，系统功能的图形菜单显示，操作方式

菜单提示等，可使安保系统的控制和操作更为安全可靠、方便灵活。

（1）系统软件具有以下性能：

（2）控制功能。可控制任一摄像机的电源开、关；云台左、右、上、下转动；镜

头变焦、聚焦、远、近等。

校园监控分控软件界面：

（2）巡视功能。任意视频切换，定点烧换监视，轮换时间设置。

（3）计算机显示。兀在计算机屏幕上显示所选择的摄像机的画面。

（4）设置功能。可任意设置监控点数目及监控点的名称。

（5）分控。所有具有RS232口的本地标准微机可为主机的分控，支持多分控，中文WINDOWS多媒

体环境，监视，管理，网络合为一体。

三、监控系统拓扑图：

监控系统系统配置及报价

序号名称型号数量单价报价备岑J

1.监控适配器WD-PG-11文达自产

WD-SW-4

2.视频矩阵主机1文达自产

(48X16)

3.控制解码器WD-PG-250文达自产

数字硬盘录象

4.WD-DVR