隨著近年來智能化行業的飛速發展,安防系統已由原來特殊待業,專門應用逐漸普及到各行各業。目前如果有新項目上馬,“言必談智能”可以說是現狀一個真實寫照。現階段各類電子技術蓬勃發展,CPU芯片性能飆升,通信條件和速率不斷革新和完善,也為新的技術推廣提供最廣闊的技術平臺。在廣東地區,目前幾乎所有的新住宅樓盤都預裝了樓宇對講及監控系統,同時已經禁止安裝防盜網。防盜網留下來的安全因素,將由電子系統設備(技防)和保安人員(人防)共同來完成。
為了進一步規范住宅小區智能化建設,建設部特別制定了智能化小區的等級標準,按照其要求,智能化小區必須有安全防范、信息管理、物業管理、信息網絡等各子系統組成,而作為最基本的安全需求,監控系統在技防上面有著舉足輕重的作用。閉路電視監控系統作為安全防范系統最基本、最重要的子系統,在各種領域里得到了廣泛的應用,也是目前預防和制止犯罪最為有效的措施。它不僅可以對社區周邊及內部進行全天24小時不間斷實時監控,也可在事后進行某些案件回放分析,重要時也可作為呈堂證供。因此,在社區建立一套完善的閉路電視監控系統,是非常必要的。
1主要設計原則及依據
(1)實用性和經濟性。
(2)先進性和成熟性。
(3)可靠性和穩定性。
(4)安全性和保密性。
(5)可擴展性和易維護性。
本系統依據中華人民共和國公共安全行業標準、智能建筑行業標準來設計。
2系統設計
2.1系統分析
閉路電視監控系統主要是通過電纜或光纜在閉合的環路內傳輸電視信號,并人攝像到圖像顯示獨立完整的電視系統。目前,在我國各行業中廣泛使用的閉路監控系統主流為硬盤錄像機加視頻矩陣的數模組合方式。矩陣用于監控,DVR用于模擬信號的數字存儲。在選擇終端設備時,客戶重視圖像質量還是實時性需求高,這一點在網絡監控時矛盾顯得特別突出,即網絡傳輸和本地存儲之間的根本區別。網絡傳輸要求占用帶寬小,實時性高,而監控的根本目的就是有清晰的存儲圖像,為日后查證提供第一手資料。解決這一問題的措施就是將網絡傳輸和本地存儲分開。網絡傳輸以MPEG-4格式以獲得流暢的速率和較好的圖像質量,現場存儲時則使用高清晰度格式的畫面。即采用MPEG-4格式以獲得高清晰格式的畫面。即采用MPEG-4+D1方式,這也是以后監控行業的發展方向。
所以,本系統結合了目前主流系統的優點,選擇了模擬/數字集散式網絡分布系統。采用現在領先的組網模式,由模擬攝像機、工控式硬盤錄像機、監視器、電腦顯示器、視頻矩陣等設備組成,考慮到大型小區的綜合作用,以光端機將各個分監控中心連接起來,并可進行網絡訪問控制。系統圖像清晰、功能強大,操作簡單且性能成熟穩定。
2.2系統配置
監控系統主要由三大部分組成:前端攝像部分、中間傳輸部分、終端視頻處理部分。
2.2.1前端攝像機安裝位置及配置
前端圖像采集部分設計在小區的各類進出口(如入門大廳和停車場出入口等)、小區由部的主要走廊和公用設施(如電梯轎箱、停車場內等)、小區內人群密度較大的流動區域和集散地(如首層大堂、電梯前室等)。在這些地方安裝監控探頭進行現場實時監視錄像,以保證小區警力可以有效地杜絕隱患或發生突發事件時可以及時處理。
(1)在小區主、次出入口設置彩色/黑白高速一體化球形攝像機,用于監視車輛及人員的進出情況。
(2)小區地下停車場出入口設置彩色高解攝像機,用于監控車輛的出入情況;停車場內部設計低照度彩色攝像機。用于監視地下停車場內的的狀況。
(3)小區周界及公共區域采用高質量的彩色一體化攝像機,并與小區周界報警系統聯動控制,一旦有入侵報警信號發生,攝像機將自動旋轉至報警區域,自動跟蹤監控,同時在監控中心,系統將自動切換報警現場畫面至指定監視器,硬盤錄像機進行實時監控錄像。
(4)小區樓棟首層大堂安裝彩色半球攝像機,因為這個地區是大樓內人群必經通路,進行監視和合理的干預對保證小區秩序和人群流動安全有積極的作用。
(5)每部電梯轎廂內鍵盤的對角處安裝吸頂式彩色半球攝像機,作于監視和記錄電梯內的實時情況,以備發生突發事件能及時得到警處理。
2.2.2現場傳輸
傳輸部分就是系統圖像信號、聲音信號、控制信號等的通道。傳統監控系統通過同軸電傳輸視頻信號,通過2芯線傳輸控制信號及其他信號。現在主流的傳輸方式基本上是同軸電纜、光纖、雙絞線、電信公用傳輸網絡和微波等。具體選擇哪種傳輸方式要根據自己需求和現場情況而定:圖像質量、實時性、布線條件、傳輸距離、工程造價等。
目前電視監視控系統多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機距離控制中心較遠的情況下,也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。一般小區要求傳輸的距離都比較近,可采用基帶傳輸方式,也就是75Ω的視頻同軸電纜。由于模擬視頻信號包括許多不同頻率,頻帶范圍達到6MHz,高頻部分基本上是彩色占用。而同軸視頻電纜的物理特性是對不同頻率分量的信號具有不同比例的衰減量。頻率低衰減小,頻率高衰減大(即頻率失真特性),因而傳輸距離越長,彩色質量明顯越差,色彩變淡或是變成黑白都是常見現象。所以,同軸電纜一般傳輸距離最大為300~500m。如果用視頻放大器,可以適當延長傳輸距離,但是因為它是按相同的比例放大所有的頻率分量,由電纜產生的原信號各種頻率分量之間比例關系的變化并沒有得到有效恢復。所以也就無法補償彩色信號的頻率失真,因此并不能顯著提升傳輸性能。
500~2000m之間的傳輸距離可以選用雙絞線。在這段距離用同軸電纜達不到要求,而用光纖造價又太貴。選擇雙絞線時主要要注意兩個參數;一個是分布電容要小于60PF/m,電容越大對低頻信號抑制作用越強烈。另一個是雙絞線對的環路電阻應小于18Ω/100m。這兩全參數直接影響到傳輸距離以及圖像的色彩。
2000m以上一般就只能使用光纖了。注意光纖傳輸設備的選擇也很關鍵,一般分為數字光端機和模擬光端機兩類。模擬光端機主要采用視頻和控制信號的模擬調頻或調幅方式。數字光端機則多采用時分復用方式或波分復方式。因為數字光端機是以光的有無來發送信號,所以,其信號衰減與距離無關。模擬光端機一般最多傳輸64路視音頻信號。因此,在長距離多路復用傳輸系統中一般采用數字光端機。
對于大型小區,其周邊長度可能達到幾公里,因此,主干傳輸介質采用光纖,沿著外圍監控路線布線。靠近主干網的監控點可以就近通過同軸電纜連到附近的光端機,靠近監控中心的監控點可直接聯入中視頻矩陣或DVR。
2.2.3監控中心
監控室調協硬盤錄像機、視頻矩陣、畫面分割器、監視器、顯示呂、遠傳設備(如視頻網絡服務器、光端機)等設備。監控點信號回到控制室以后,將信號進行分配,其中一路通過視頻矩陣后通過電視墻進行監看,中一路通過同軸電纜接入16路硬盤錄像機并顯示在顯示器上,經過音視頻還原處理,然后以不同存儲格式進行硬盤錄像作為記錄。設計整個硬盤錄像系統可以連續保存錄像資料1個月,硬盤錄像系統支持與回放全雙工工作。
2.2.4功能
整個系統的控制采用計算機軟件進行管理與控制,RS485總線控制方式,自動巡址,管理方便靈活,操作簡單。根據監控點地址,可以對監控點電動鏡頭進得焦距調整、光圈調整、景深調整操作等,以適應不同的監控要求。
在網絡可通的任何計算機上,能夠實時的顯示現場的圖像和聲音,同時可以控制云臺移動和鏡頭焦距,可以支持多臺客戶機同時顯示。根據每客戶端登錄的用戶的不同權限,可以選擇性的給不同用戶監控不同的地點。而且對同一個監控點可以根據不同用戶的優先級別來控制攝像機。
系統能與報警、門禁系統實現聯網,實現聯動監控。當門禁或報警系統有告警信號傳上來時,監控系統能自動聯動并開始錄像。在特定場所進行視頻移動報警設定。當有移動物體時,發出報警信號,并打開燈光,攝像機立即轉到報警點,硬盤錄像機開始記錄重要畫面的全幅視頻信號,同時控制室自動彈出現場電子地圖和報警位置,并將監控畫面自動切換到相應的攝像機上。
這樣,保安人員可以在最快速度下了解現場情況。這一系列工作都通過主機自動完成。在接收報警信號的同時,報警信號的性質也在屏幕上顯示出來,記錄功能可以顯示報警時間及處置方案,并可打印記錄。本系統具有視頻追溯功能,能夠記錄報警發生前30S的所有動作畫面,保證了日后事件處理有據可查。
系統具有視頻信號檢測功能,任何前端視頻信號的丟失均能在任意一臺監視器上顯示出來。所以當有攝像機損壞后,立即會通知控制中心。系統將攝像機記錄的畫面全自動數字壓縮保留在計算機硬盤上,硬盤錄像機可以進行全實時錄像、移動偵測錄像告示方式錄像,在以后檢索時,可根據圖像存儲時間、日期以及鏡頭號進行查找和回放,亦可將所需畫面以壓縮或硬盤。
廣泛兼容性,能與大多數智能化系統無縫集成。監控系統的控制主機可與其他弱電系統主機聯網,滿足系統的控制主機可與其他弱電系統主機聯網,滿足信息共享、協調工作的要求。通過系統集成,監控系統能作為中央管理系統一個子系統與其他系統在同一個界面上操作,實現統一集中管理。