时间：2022-04-02 02:18:50
序论：在您撰写电视监控系统设计时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
科技的进步和经济水平发展带来了整个社会生活水平的提高，但同时，各种危害到社会安定和人民的生命财产安全的犯罪也层出不穷，新的形势对现有的保安监控体系提出了新的挑战。尤其是对于人们生活的小区而言，安全防范是必不可少的硬件设施之一。该智能小区由于面积大，住户多，人员车辆流动频繁，对电视监控系统的需要显得尤为突出。目前，根据业主委员会及该小区物业管理公司提供的系统需求总结如下：
•设备使用具备低照度功能的摄像机或红外线摄像机，保证在夜间有效的监视。
•系统使用硬盘录像机进行图像的存储，图像的保存不少于一周时间。
•使用数字技术进行网络传输，保证在机房和其他分控都能监视到整个小区的画面。
•在公共区域使用具备全方位旋转的摄像机，用以监视人员、车流及公共区域的安全
•系统应具备扩展功能，每区域都应该有预留通道以备扩展。
•中心机房在保安中心。
二、电视监控的设计
小区闭路电视监控系统为小区区域电视监控系统（公共区域和出入口）。小区区域电视监控系统对小区出入口、主要场所出入口、小区区域范围内室外各点进行监控，也可作为小区内部管理使用。为了便于统一的管理，结合本小区特点和监控实施环境，该系统设置1个主控中心，和6-8个分控中心。由于该小区占地面积大，住户密集，传统的电视监控设计方法因施工费用过高，管理不方便而采用当今流行的数字化电视监控的概念，通过构建小区数字网络为基础，提供视频、数据的网络传输与控制。
系统设计之初，由业主对小区能各个监控点进行确认，并标识在小区平面图上，之后由我公司设计人员针对现场环境和线路走向将所有的监控点进行物理分区，围绕着小区内保安厅建立分控中心，每个分控中心接受8-16路视频图像。各个分控中心之间使用光纤进行连接，形成数字化网络。
三、电视监控系统的组成
我们设计系统能对小区的周边区域、小区出入口等重要场所进行监控和录像。本系统以网络进行视频传输的网络视频服务器为主要设备，网络视频服务器主要是进行多路实时显示、录像和传输的功能。系统由以下四个部分构成：
•前端设备：前端设备有两类，一类是具备红外摄像功能的摄像机，包括支架、护罩等周边设备，共54套；另一类为智能球型摄像机，内置摄像机、云台、解码器等，共4套，用于开阔区域及主路面的监视。
•录像设备：根据分区，使用九台八路网络视频服务器进行图像的显示、传输及控制。每区的数量以满足设备扩展需求为宜。
关键词：数字电视监控系统；故障判断专家系统；知识库；推理机
中图分类号：TN949.197 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 09-0000-02
An Intelligent Digital TV Monitoring System Design
Pan Pan1,2
(1. Guangxi University,Computer and Electronic Information College,Nanning530004,China;2.Guangxi Radio and Television Information Network Co.,Ltd.,Nanning530021,China)
Abstract:In order to meet the development of digital television monitoring system needs,to solve the current digital television monitoring technology shortcomings,we presents digital TV monitoring system structure for broadcast television network.To further enhance the signal abnormalities and equipment failures to determine the intelligence,we give the fault diagnosis expert system on base of the digital TV monitoring system structure,given its knowledge base and inference of design patterns.Running results show that the intelligent control system design of digital TV has better practical significance.
Keywords:Digital TV monitoring system; Fault Judge Expert system;Knowledge base;Inference
一、引言
随广播电视数字化进程的加快[1]，人工监控已不能满足安全播出的需要，数字电视安全播出对监控技术提出新的要求。统一平台的数字监控可对多频道进行实时监控，快速发现信号异常和设备故障，发出声光报警。为提高故障诊断的实时性和智能化，减轻工作人员的负担，使用故障诊断专家系统对故障信号进行自动诊断处理。如何设计智能的数字监控系统是一个亟需解决的问题。
从国内广播电视安全监控系统发展的历史来看，电视监控系统可分为三个阶段[2][3]：传统的模拟电视监控，数字电视模拟监控和数字电视数字监控。模拟电视监控系统不适合数字电视的监控需要，而数字电视模拟监控则存在着构建复杂，成本过高，操作繁琐等缺点。数字监控可适应数字电视需要，帮助值班员掌握在播状态，又能及时发现、定位、清除故障，对安全播出具有重要意义。
专家系统[4]是人工智能领域实现最早，应用最广泛的工程技术。专家系统根据某领域专家的知识、经验和技术建立，对问题给出专家水平的答案。简化专家系统如图1。知识库和推理机是专家系统设计的核心。知识库存储经验和知识，库中知识的数量和质量决定专家系统的水平；推理机根据问题已知信息，并结合知识库中知识，反复求解得到答案。
图1.简化专家系统
本文对数字电视播出平台的数字监控系统模型进行研究，给出故障诊断专家系统中知识库和推理机的设计方案。
二、数字电视监控系统详细设计方案
（一）数字电视监控系统框架结构
监控系统能够及时发现设备故障和信号异常，并作实时自动化处理，保证电视节目的安全优质播出。数字电视监控系统框架结构如图2所示。
图2.数字电视监控系统框架结构图
详细流程如下：①监控设备通过统一设备接口平台对设备进行监控，并写入监控信息数据库；②异常信号时，将异常信息及其上游设备信息送至专家系统进行诊断；③专家系统根据异常信号和监控信息判断故障源、位置和性质，发出报警；④根据诊断结果对故障设备进行自动修复或发出备份信号和设备的切换命令。
（二）故障判断专家系统知识库设计
使用合理的数据结构来表示知识库，对故障判断具有重要的意义，高效的数据结构便于快速故障定位和处理。使用故障树表示故障判断专家系统的知识库，如图3。在故障树中，信号或者设备故障作为树根；第二层是设备信息，按设备故障次数Ni从大到小排列；第三层是设备对应的故障类型，按该类故障次数pi从大到小排列。
图3.故障树结构
（三）故障判断专家系统推理机设计
推理机是专家系统中最具智能的模块，它根据知识库中的事实、规则，按一定的推理策略求解当前的问题。我们使用正向推理，过程如图4。其详细的推理过程如下：①专家系统提取异常信号特征及相关的设备信息，将指针定位到树根；②根据异常信息，确定故障设备集；③对②中的设备按故障类型出现概率从大到小匹配；成功后，判断是否可实时修复，若可则转到步骤④；否则，切换到备用设备或信号并报警。④实时修复故障设备，并反馈结果。
图4.推理机正向推理过程
三、实验结果
本文所设计的数字监控系统以广西广电网络公司数字电视播出机房为平台，在IBM System x3550上实现，机器配置：CPU为Intel Xeon E5405 2GHz，内存2GB。在Windows XP操作系统上，以Visual C++6.0为编程平台，以SQL-server2005为数据库，使用VC++语言开发程序。
从每天监测广西区200多套节目的结果看，系统运行良好。实现了信号及设备监控的自动化，故障诊断和播出恢复的智能化，保证了节目完整、信号安全、技术安全和设备状态安全；系统可监测错误并记录，发现并自动修复故障。减轻了前端值班的压力，监测人员从原来12人值班，到现在3人值守，做到了无人值班，有人值守，智能诊断，自动处理，实现了数字监控。
四、小结
本文从构建智能的数字电视监控系统的角度出发，研究并设计了数字电视播出平台的数字监控系统。系统对数字电视前端的设备和信号进行统一监控管理，结合故障诊断专家系统实现了异常信号和设备的智能诊断及自动处理，保证了广播电视节目的安全优质播出，提高了数字电视信号监测的准确性，降低了监控人员的工作强度。
参考文献：
[1]刘少情.数字高清晰度电视机顶盒软件技术研究与应用开发[D].南京理工大学,2002
[2]陈淑瑜.数字电视监控技术研究[J].枣庄学院学报,2007,24(2):18-19
[3]汪剑超.数字电视中的设备管理和监控系统[J].计算机应用与软件,2007,24(1):6-9
关键词：酒店建筑 照明系统 开关插座布置 基本要求
一般而言，一、二星级酒店是规模比较小的建筑，在电气设计方面，与其它公共建筑相似而没有特殊的地方，三星级及以上的酒店，除平房式建筑和度假村外，多为高层建筑，除具有高层民用建筑共同特点外，还有其特殊性。对电气专业而言，大致有如下的一些要求．
I、基本要求：
一、供电电源和负荷估算：
1．酒店的电源进线宜有两路高压，且来自不同的高压配电站。
2．为了保证重要负荷供电，酒店必须设柴油发电机组作为应急备用电源，且当市电失电后，发电机必须立即启动并在15s内能投入正常带负荷运行，机组应与电力系统联锁，不得与其并列运行，当市电恢复时，机组应自动退出工作并延时停机。柴油发电机组的容量应满足以下重要负荷的用电要求：消防负荷及保安负荷、生活水泵、全部或部分客梯、厨房动力、餐厅1／4-1／3照明、锅炉房、客房照明(至少应有一个灯)、电话交换机、有线电视机房、计算机房、冷库(总仓)等。
3．酒店负荷估算见表：
二、照明系统：
1．以下场所的照明亮度必须是可调光的和可变化的(具体方案可由灯光设计师拟定)：所有的餐厅、酒吧、会议室、宴会厅、大堂、多功能厅、包房。
2．煤气房、日用油箱间及危险品仓库的灯具开关，应采用防爆型的产品。
3．酒店的公共大厅、门厅、休息厅、大楼梯厅、公共走道、客房层走道、户外庭院、消防楼梯及前室、疏散通道、地下层走道等非封闭场所的照明控制开关，可设在服务台(总服务台或相应层服务台)等处集中控制或采用BA控制。
三、广播音响系统：
1．走道、电梯内、大堂、餐厅、咖啡厅、公共卫生间、酒吧、包房、员工餐厅、更衣室、服务间、各后台区域以及其他公共场所都必须设背景音乐广播，且应能分区域控制音量。
2．多功能大厅等场所宜设独立式扩声系统。
3．客房内应设有可收听不少于4套节目的广播接收设备：2套音乐、2套当地的广播节目(FM)。广播节目可设在电视频道上，通过酒店内部的电视线路传送，或者采用专用的广播传输线路。
4．有线广播系统宜兼作火灾应急广播，此时应按火灾应急广播的要求确定系统。火灾应急广播必须能自动强切至各个区域并进行播放。
四、电话系统：
1．程控交换机出入局话务量大，不需要直接拨人功能，话务台功能较强。为满足旅馆客房管理和旅客的需要，应提供房间控制、留言中心、客房状态、请勿打搅、自动叫醒、综合话音和数据系统功能，并能与酒店管理系统的平台友好连接。
2．程控交换机容量应为客房数的2倍。
3．每间客房至少应有两路电话线且号码不同。一路供并联的房间电话与浴室电话，另一路供客人上网或传真，每路采用4芯电话线，其中2芯作为备用。
五、有线电视系统：
1．酒店电视节目必须有当地台、中央台、境外的卫星电视节目，包括：新闻、电影、娱乐、财经、体育等节目。
2．所有的多功能厅、会议室、餐厅、酒吧、员工餐厅、健身房、包房、娱乐场所等，都应有有线电视终端1至3个。
3．每间客房至少应设一个有线电视终端。
4．因卫星电视系统接收天线安装在酒店建筑的最高处，增加了直击雷的危险，故应作好防雷措施。
六、火灾自动报警系统：
除按(火灾自动报警系统设计规范)(GB50116—98)进行设计外，还应有下列要求：
1．消防应急广播必须在火灾时能切换至每个客房，扬声器可安装在进门处的天花上。
2．锅炉房、高低压配电房、变压器室、发电机房应安装自动气体灭火装置。
3．电话交换机房、计算机房应安装吊挂式自动气体灭火器或自动气体灭火装置。
4．所有楼层内消防楼梯通向酒店外的防火门必须具有就地报警和控制室报警功能。
5．客房内的烟感探测器应带地址码。
七、计算机网络系统：
1．酒店计算机管理系统应包含以下业务范围：
前台业务管理；餐厅业务指导与管理；仓库管理；旅客资料管理；电话服务管理；设备运行监控及管理。
2．计算机房供电可靠性要求较高，应设置静态交流不间断电源装置。
3．计算机房应保证在使用时能避开非计算机管理人员进入的可能性；其次还不应与客房、餐厅、厨房、电梯及贮水池等相邻或连通。
4．每间客房应设至少一个数据端口(宽带高速网RJ45)。
5．采用综合布线将计算机系统、电话系统、楼宇自动化系统等布线进行统一规划。
摘要：采用监控远程传输技术实现省局监控中心对各个监狱的监控，为监狱的管理工作提供更有效的管理手段，大大减轻监管人员的压力，提高管理的效率和质量。
关键词：监狱 监控系统 系统设计 系统架购
一、系统概述
监狱，实现社会治安综合治理的最重要环节之一。监狱发生的任何闪失，都会给监狱外的社会治安带来巨大的压力，甚至严重的后果。近些年来，犯罪人素质和技术水平越来越高，魔高一尺，道高一丈，采用高科技手段加强防范是当务之急。监狱，是强制管理违法犯罪人员的场所，在押人员不容易管理，要保障社会的安全，也要保障狱警人员的安全、在押人员的安全。对犯罪者日常行为及特殊情况下的监控，是监狱不可缺少的职责。在高新技术数字化发展的今天，“多媒体、数字化、全方位”是监狱系统对电视监控系统的新要求，也是充分发挥监控系统的作用，实现“向科技要警力”的途径。电视监控报警系统通过对监狱四周围墙、监舍、禁闭室等重点区域进行严密的二十四小时电视监控，不仅能在第一时间对诸如越狱或意欲越狱等事件作出快速反应，还能提供事件发生前后一定时间内的查证资料；同时采用监控远程传输技术实现省局监控中心对各个监狱的监控，为监狱的管理工作提供更有效的管理手段，大大减轻监管人员的压力，提高管理的效率和质量。
通过监仓内安装的监控摄像头，就可以对监仓内进行全实时的视、音频监视录像，囚犯在监仓内的所有活动都可记录在内；还可以通过远程控制中心对监仓进行远程监控，能实现无人值班时进行实时录像。
目前，国内监狱广泛使用的闭路监控系统大多为模拟监控系统，其主要特点是：采用矩阵主机控制，通过电视墙监视前端目标，采用长延时模拟录像机进行录像和回放；其主要缺点是：当录像资料需要长时间备份时，需要大量的录像带，消耗大量的人力和物力，并且在录像回放、检索时操作不方便。
经过几年的发展，基于数字存储技术的硬盘录像系统至今技术已经完全成熟，很好地解决了传统图像存储及回放等技术难题。数字硬盘录像系统不仅存储费用低、效率高，而且还具有网络传输、远程传输和循环存储等优点。与此同时，硬盘录像系统的数字化和传输网络化等先进技术可以实现与防盗报警等系统联网联动，及时准确地反馈现场信息，为报警事件提供充分可靠的依据。
二、系统设计目标
在进行闭路监控系统设计的时候，依照贵单位对该系统的基本需求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为贵单位提供先进、安全、可靠、高效的系统解决方案。
架构合理： 就是要采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。
稳定性和安全性：这是贵单位最关心的问题，只有稳定运行的系统，才能确保贵单位闭路监控系统平稳运行。系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑。随着贵单位安防系统应用时间的增长，未来对安防系统的要求会更高。可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能。
产品主流：系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。
在设备选型时，我们将主要依据贵单位提出的具体需求，同时考虑产品厂家的技术先进性，产品是否为主流产品，原厂商的产品技术资料的完整性，原厂商的技术支持力量和产品制造单位的发展前景。所有这些是保证用户得到良好技术支持的条件，也是保障用户投资的基本条件。
低成本低维护量： 指力争有良好的性能价格比，所采用的产品应是简单，易操作，易维护，高可靠度的。
系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据。系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件。高可靠度是保障系统运行的基本要求，也是易维护性的保障。
我司将本着上述设计原则，来进行贵单位闭路监控系统的设计。并将严格按照国际惯例并结合本单位的技术实力与工程经验，进行贵单位监控系统整个工程的安装、测试以及验收，完工时将同时提交与工程相关的每个设备的安装使用手册、及系统的各种图表等各项文档资料，还将根据用户的实际需求提出技术培训和有偿服务的建议。
三、系统设计原则、依据
3.1 设计原则
本设计以行业标准作为设计依据，结合该监狱的具体情况，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。
本设计主要贯彻“高质量”及“低价格”两条主线来进行设计的。
根据监狱的总体建筑平面图，并充分考虑现场实际情况，前端设计采用高清晰度彩色摄像机，视频传输采用抗干扰高屏蔽同轴电缆，控制信号传输采用带屏蔽专用控制电缆，保证视频信号和控制信号的准确传输；中央控制系统采用数字化硬盘录像系统，可以实现循环录像，并方便检索回放。
a、 先进性：
在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
b、 可靠性：
系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。
c、 安全性：
对于一个系统来说，其内外部的安全性也非常重要，应具有密码、多级控制级别、撤设防级别；操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等，各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能。
d、 可扩充性：
系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
e、 规范性：
由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。
3.2 设计依据
本方案设计根据甲方常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括：
① JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
② GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》
③ GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
④ GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
⑤ GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》
⑥ GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》
⑦ GB/T75-94《安全技术防范规范工程技术规范》
⑧ GB50198-94《民用闭路电视监控电视系统工程技术规范》
四、总体设计
4.1 需求分析
闭路电视监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程，以功能要求的不同可分为以下几个方面：
1）前端摄像系统
2）视频传输系统
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，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号，传送控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。
传输部分是系统的图像信号通道。
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。
显示部分一般是由几台或多台监视器组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。
闭路监控系统的粗略结构图如下图所示：
监控系统结构图
1、摄像部分
摄像部分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。
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灵敏度高，比较适合用于光线不足的地方，如果使用的目的只是监视景物的位置和移动，则可采用黑白摄像机；如果要分辨被摄像物体的细节，比如分辨衣服或景物的颜色，则选用彩色的效果会较好。
摄像机的规格大致可分为1/3〞、1/4〞、1/2〞和2/3〞等，安装方式有固定和带云台二种。
镜 头
常用的镜头种类包括：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下：
手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大，如室内。
自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大，如室外。
广角镜头---监视的角度较宽，距离较近。
标准镜头---监视的角度和距离适中。
常用的变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头，另一种分法是：手动变焦和电动变焦（电动光圈和自动光圈）两种。
变焦镜头在规则上可以划分为：1/3〞、2/3〞、1/2〞和1〞等。选择变焦镜头的原则是：镜头的规格不应小于摄像机的规格，也就是说1/2〞的镜头可以与1/3〞的摄像机一起使用，但是1/3〞的镜头就不能够在1/2〞的摄像机上使用。
防护罩
防护罩分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘，有的也有作隐蔽作用，使监视场合和对象不易察觉受监视；室外防护罩的功能主要有防晒、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。
云台
云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为水平和全方位云台两种。水平云台适用于监视范围不大的情况，在水平云台上安装好摄像机后可调整摄像机俯仰的角度，达到最好的监视角度后可遥控水平旋转。
全方位云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以大大增加摄像机的监视范围。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。在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达200°/s以上，垂直旋转速度在30°/s以上。
解码器
解码器一般与矩阵控制主机配套使用，主要作用为通过数据线缆接收来自矩阵主机的控制信号，对主机的控制码进行解码，放大输出，驱动云台的旋转，以及变焦镜头的变焦和聚焦。
2、控制部分
在智能监狱中，闭路电视系统中的信息量与信息处理的工作量都很大，因此其控制台的操作一般都采用了计算机系统，以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。
现在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，摄像机将获取的视频信号传输到主机，主机里的高速图像处理器进行数字化处理，将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较，若发现有差异就报警，因为这是一种全屏幕报警，因而不易漏报。同时主机自动采集报警图像并存入计算机，事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像，以了解报警原因。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，而且这种系统中没有录像机，没有视频分配器，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的软件提示动作，对使用者来说是一种全新概念的安全防护系统。
控制系统的切换方式主要有如下2种：
单步切换方式：使用控制键盘把任一路输入视频信号切换到主监视器上。
顺序切换方式：使用控制键盘编制的顺序切换方式程序，把系统中若干路输入视频信号编为一个程序，程序运行时，其画面可按预先设定。
3、传输部分
传输系统包括视频信号和控制信号的传输。
视频信号的传输可用同轴电缆、光纤或双绞线，用双绞线传输时需可视频转换适配器。
控制信号的传输方式包括：
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。特点是简单、直观、容易实现。在现场设备比较少，主机为手动控制时适用。但在被控的云台、镜头数量很多时，控制线缆数量多，线路复杂，所以在大系统中不采用。
多线编码的间接控制：控制中心把控制的命令编成二进制或其它方式的并行码，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。
通讯编码的间接控制：随着微处理器和各种集成电路芯片的普及，目前规模较大的电视监控系统大都采用通信编码，常用的是串行编码。它的优点是：用单根线路可以传送多路控制信号，从而大大节约了线路费用，通讯距离在不加中间处理情况下达可达1km公里以上，加处理可传10Km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。
除了以上方法外，还有一种控制信号和视频信号复用一条电缆的同轴视控传输方式。这种方式不需另铺设控制电缆。它的实现方法有两种：一种是频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频繁范围内，然后同视频信号一起传送，到现场后再把它们分解开；另一种方法是利用视频信号场消隐期间传送控制信号（同轴视控）。这种方法在短距离传送时明显比其它方法要好，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，主要有监视器、硬盘录像机和一些视频处理设备。
现在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组成一体化摄像机。它们配有高级的伺服系统，云台具有很高的旋转速度，还可以预置监视点和巡视路径。平时按设定的路线进行自动巡视，一旦发生报警，就能很快地对准报警点，进行定点的监视和录像。一台摄像机可以起到几个摄像机的作用。
图像监视器
图像监视器主要分为黑白和彩色两大类。黑白监视器的中心分辨率通常可达800线以上，彩色监视器的中心分辨率一般为400线以上。图像监视器视频信号的带宽一般在7～8MHz范围内。
录像机
录像机是闭路电视监视系统中的记录和重放装置，它要求可以记录的时间非常长，目前大部分监视系统专用的录像机都可以录24h～960h的录像。此外，录像机还必须要有遥控功能，从而能够方便地对录像机进行远距离操作，或在闭路电视系统中用控制信号自动操作录像机。
闭路电视监视系统中专用录像机是间歇式视频录像机，它有多种时间间隔录像模式，在一盘1/2英寸VHS/E180的盒带上，最长可以录制长达960H的录像。录像机内设有字符信号发生器，可在图像信号上打出月/日/年/星期/时/分/秒/录像模式，还能在图像上显示出摄像机与报警器的编号与报警方式。使用自动录像周期设定功能，可以对一星期内每一天的录像模式进行编程。当收到报警信号后，录像机便自动进入连续录像状态，在无报警情况下，恢复正常间歇录像模式。此外，录像机还有一个锁定保护键，使非正常指令与操作无效，防止非专业人员与破坏性操作侵犯闭路电视监视系统。
视频切换器
在闭路电视监视系统中，摄像机数量与监视器数量的比例在2:1到5:1之间，为了用少量的监视器看多个摄像机，就需要用视频切换器按一定的时序把摄像机的视频信号分配给特定的监视器，这就是通常所说的视频矩阵。切换的方式可以按设定的时间间隔对一组摄像机信号逐个循环切换到某一台监视器的输入端上，也可以在接到某点报警信号后，长时间监视该区域的情况，即只显示一台摄像机信号。切换的控制一般要求和云台、镜头的控制同步，即切换到哪一路图像、就控制哪一路的设备。
多画面分割器
在大型的闭路电视监视系统中摄像机的数量多达数百个，但监视器的数量受机房面积的限制要远远小于摄像机的数量，而且其数量大多也不利于值班人员全面巡视。为了实现全景监视，即让所有的摄像机信号都能显示在监视器屏幕上，就需要用多画面分割器。这种设备能够把多路视频信号合成为一路输出，进入一台监视器，这样就可在屏幕上同时显示多个画面。分割方式常有4画面、9画面及16画面。使用多画面分割器可在一台监视器上同时观看多路摄像机信号，而且它还可以用一台录像机同时录制多路视频信号。有些较好的多画面分割器还具有单路回放功能，即能选择同时录下的多路信号视频信号的任意一路在监视器上满屏放像。
视频分配器
可将一路视频信号转变成多路信号，输送到多个显示与控制设备。
其它
机柜用于安装闭路电视监控系统的设备，监视墙用于安装监视器。
4.2 设计功能描述
性能、功能先进：
设备选型要保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能价格比最优，并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造，系统建成后，三至五年不会落后淘汰。
电视监控系统功能完善:
通过保安监控系统随时掌握监控区域内人员活动情况，检查各个重点部位的安全情况，提前发现隐患，及时处理突发事件。并自动进行录像。正常情况下对进行24小时录像，录像资料可备出事时查询。
设备高可靠性：
采用监控行业最新技术和高品质设备。
操作简单实用：
采用高科技手段，进行智能化设计，尽量减少系统操作的复杂性。并作到系统工作稳定可靠，维护简单。
发展性
系统应在初步设计时，就考虑未来良好的发展性，以降低未来发展的成本，使系统具有良好的可持续发展性。
经济性
在满足安全防范级别的要求前提下，在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上，在考虑系统的先进性的同时，按需选择系统和设备，做到合理、实用，降低成本，从而达到极高的性能价格比，降低智能监狱安全管理的运营成本。
外观效果美观：
前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性，根据实用和美观的原则，我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。
4.3 总体设计方案
4.3.1 项目简介
4.3.2 系统设计
闭路监控系统由前端图像采集、图像及控制信号传输和图像显示控制存储三个部分组成：
1、 前端图像采集部分
男、女监仓每层走廊设置1台固定彩色低照度摄像机；每个监仓内设置2台彩色低照度半球摄像机，禁闭室设置1台固定摄像机；接待室设置1台固定摄像机；生产车间设置3台全方位云台摄像机；食堂设置2台全方位云台摄像机；以上地点同时设置监听；围墙四角制高点设6个室外全方位云台变焦摄像机，进行全面监视。
2、图像和控制信号传输部分
××监狱闭路电视监控系统视频信号采用屏蔽视频电缆，根据摄像机安装位置建议选择采用RG59/128编（或SYV-75-5/128编）等同轴电缆，以保证监控信息的准确传输。控制线设计采用RVVP2*28/0.15圆形双绞屏蔽电缆。
3、图像控制存储部分
系统共设计有79台摄像机。鉴于监狱狱警的方便监控管理，系统设计有一个主控中心和多个分控中心，主控中心设在主楼监控中心，分控中心设在每层的警卫办公室；在监控中心设计控制矩阵主机，设计采用8台14英寸监视器作为电视墙，1台21英寸的监视器作为主监视器；分控中心设计6台数码硬盘录像机，同时配置6台17英寸纯平显示器进行实时监视。设计整个硬盘录像系统可以连续保存录像资料1个月，硬盘录像系统支持录像与回放全双工工作。
4.4 系统结构原理图
五、系统选型和配置说明
1、WANDEOR全实时数字硬盘录像机WA-ND6000-16
技术规格：
操作系统：Windows2000
压缩格式：H.264硬压
视频输入：16路全实时
音频输入：4路音频
录像速度：400帧/秒
系统分辩率：704×576/352×288
画面分割：1、4、9、16
智能搜索：时间、通道、事件
录像模式：手动、自动循环、报警驱动、移动侦测
报警输入模式：需加载WA-ND110报警解码器
报警输出模式：需加载WA-ND110报警解码器
云台镜头控制：可以
储存方式：IDE/FDD/DAT/DVD-RAM
看门狗功能：有
电源：220-230V
外形尺寸：400（W）×177（H）×550（D）mm
硬盘标配：80G
传输方式：LAN、PSDN、ISDN、ADSL
传输通道：1-16路
检索：网络监看、网络录像、网络检索同工
云台控制：可网络控制云台、镜头
2、低照度一体化摄像机 SCC-C4201P
三星低照度一体化摄像机，内置22倍光学变焦及10倍电子放大变焦镜头，DSP数字信号处理，带画中画功能。
技术规格：
扫描系统：PAL标准：625行，每秒25帧
摄像元件：Interline Transfer Super HAD CCD
图像大小：1/4英寸（约3.6*2.7毫米）
像素：795（H）*596（V）所有像素752（H）*582（V）有效像素
图像结构：无几何扭曲、失真现象
同步系统：内同步
交叉（交错）扫描：2：1交叉
分辨率：水平：480线，垂直：350线
视频输出幅度：VBS1.0Vp-p，(75欧姆，复合视频信号)
信噪比（S/N）：大于48分贝
最低照度：0.02Lux(感光度增至128倍)
Y校正（伽玛）：0.45
镜头：22倍光学变焦（Zoom），10倍电子变焦；（焦距=3.6-79.2毫米）；F值（广角镜：1.6，远摄镜：3.8）
控制（屏幕显示菜单）：摄像机ID：开（12字符，位置设定）/关；光圈：自动/手动；快门：（1/100-1/100000秒）/关/自动/（x2-x128）FIX/(x2-x128);镜头控制：摄像机/遥控；白平衡：自动追踪白平衡/自动白平衡控制/手动（3200K预置，5600K预置，R/B增益校正）；自动变焦：自动/手动/一次触发；预设：128；退出：结束/储存/预设；背光补偿：开（预设或面积设定）/关；自动增益：开（Leve1控制）/关；Leve1控制：H-DTL，V-DTL Leve1控制；视频控制：视频+/-（正/负），伽玛：（0.45/1）
输入/输出插座：视频输出：BNC（后面）；电源：2-针终端头（后面）；控制：RS-485或普通云镜控制器
环境条件：操作温度：14度-122度F（-10度-50度）；湿度：90%RH以内。
电源指示灯：发光二极管（后面）
电源要求：12伏特直流，1A，稳压电流
耗电量：约6瓦特
尺寸（宽*高*深）60.5*59.5*104.5毫米
重量：约350克。
3、彩色高清晰度摄像机 VC-923D
技术规格：
图像传感器：1/3”SONY Super HAD CCD
有效像素：PAL：752（水平）*582（垂直）NTSC：768（水平）*494（垂直）
感光面积：4.9mm*3.7mm
信号系统：PAL/NTSC制式
水平清晰：480电视线
镜头安装方式：C/CS格式可选
自动增益控制：开启/关闭可选择
背光补偿：开启/关闭可选择
电子快门：开启/关闭可选择
快门速度：1/50(1/60)---1/100，000(秒)
自动光圈镜头：VIDEO/DC伺服型可选择
白平衡：自动跟踪白平衡
信 噪 比：大于48db
最低照度：F1.2时，1.0Lux
视频输出：1.0VP-P，75欧姆
所需电源：DV 12V/AC24V
功率消耗：小于2.8W
插
口：VIDEO OUT (BNC)
尺
寸：58mm*50mm*115mm
4、彩色摄像机 VC-913D
技术规格：
图像传感器：1/3”SONY Super HAD CCD
有效像素：PAL：500（水平）*582（垂直）NTSC：510（水平）*492（垂直）
感光面积：4.9mm*3.7mm
信号系统：PAL/NTSC制式
水平清晰：420电视线
镜头安装方式：C/CS格式可选
自动增益控制：开启/关闭可选择
背光补偿：开启/关闭可选择
电子快门：开启/关闭可选择
快门速度：1/50(1/60)---1/100，000(秒)
自动光圈镜头：VIDEO/DC伺服型可选择
白平衡：自动跟踪白平衡
信 噪 比：大于48db
最低照度：F1.2时，0.8Lux
视频输出：1.0VP-P，75欧姆
所需电源：DV 12V/AC24V
功率消耗：小于2.8W
插
口：VIDEO OUT (BNC)
尺
寸：58mm*50mm*115mm
5、彩色低照度摄像机 VC-916D
技术规格：
图像传感器：1/3”Exview HAD CCD
有效像素：PAL：500（水平）*582（垂直）NTSC：510（水平）*492（垂直）
感光面积：4.9mm*3.7mm
信号系统：PAL/NTSC制式
水平清晰：420电视线
镜头安装方式：C/CS格式可选
自动增益控制：开启/关闭可选择
背光补偿：开启/关闭可选择
电子快门：开启/关闭可选择
快门速度：1/50(1/60)---1/100，000(秒)
自动光圈镜头：VIDEO/DC伺服型可选择
白平衡：自动跟踪白平衡
信 噪 比：大于48db(AGC OFF)
最低照度：F1.2时，0.01Lux
视频输出：1.0VP-P，75欧姆
所需电源：DC12V/AC24V
功率消耗：小于2.8W
插
口：VIDEO OUT (BNC)
尺
寸：58mm*50mm*115mm
6、彩色半球摄像机 VC-800H
技术规格：
图像传感器：1/3”SONY Super HAD CCD
有效像素：PAL：500（水平）*582（垂直）NTSC：510（水平）*492（垂直）
感光面积：4.9mm*3.7mm
信号系统：PAL/NTSC制式
水平清晰：420电视线
镜头:可配大镜头
快门速度：1/50(1/60)---1/100，000(秒)
白平衡：自动白平衡
信 噪 比：大于48db
最低照度：F1.2时，0.8Lux
视频输出：1.0VP-P，75欧姆
所需电源：DC12V
功率消耗：120MA
插
口：VIDEO OUT (BNC)
尺
寸：100mm*110mm
7、室内外全球云台 YA 5409K
技术规格：
Y5409K为全天候环境设计，内置全方位云台。
安装方式可选择壁、吊装（吊杆长度可任选）。
结构设计为双层罩，起到遮阳作用，专用支架WS2741，WS2700-XX。
独特的双层罩间加排风扇结构可增加空气流速，便于排风散热，降低球内温度
同一机型可根据环境及用户需求的不同配置有：
YA5409K（V1.0版本）普通球型云台
YD5409K（V2.0版本）含内置解码器的普通球型云台
YP5409K（V3.0版本）含内置解码器且带有预置功能球型云台
YB5409K 含固定摄像机支架
YH5409K为高速智能球型摄像机，内置高速预置云台及解码器
8、矩阵控制主机 V1080-16
技术规格：
80路视频信号输入，16路视频输出，（可扩展为256路输入，32路输出）
支持并行/串行报警方式，最大80路报警信号输入，多种布撤防方式，支持开关量输出
80个灵活的分组切换，每组连接2-16个监视器，便于快速巡视各路图像
完善的系统设置编程，汉字菜单显示
可配接8个键盘，构成多用户系统，每个分用户可连接多个监视器
云台、三可变镜头控制，可控制普通云台、一体化云台，预置云台
键盘采用调速杆，可控制调速预置云台，可预置80个预置点
一个RS232双工接口，一个RS485半双工接口，二个RS485驱动接口
开放性：符合开放性要求，具有网络特性。每个控制器可组成完善的监控系统，同时接受其它设备的控制和信息查询。
19”机箱，高4U。
六、系统防雷设计
××监狱闭路电视监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷、控制信号防雷和接地四个部分内容。
1、 电源防雷
电子设备因雷击造成的损坏，很大比例是由于感应雷串到电源造成的设备损坏。根据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》和GB50057-94《建筑物防雷设计规范》要求中心计算机机房等大量重要电子设备集中场所应设计两级以上的电源防雷保护。对于××监狱闭路监控系统供电防雷保护，设计建立二级电源防雷防护：第一级防护在机房总配电柜进线端，设计采用一套国际知名品牌加强型电源避雷器，第二级防护在机房供电的UPS进线端，设计采用一套标准型电源避雷器。
2、 视频信号防雷
系统设计在摄像机前端安装视频防雷器。当视频信号有过电压现象发生，避雷器瞬间导通，以保证前端摄像机和末端矩阵主机的安全。
3、 控制信号防雷
系统控制线路采用屏蔽专用控制电缆，控制线的屏蔽层在接头和端头进行重复接地，控制线进入控制室后先进入信号避雷器，当控制线路串有感应雷过电压时，避雷器瞬间导通，把多余的电荷引接到大地，保证前端解码器和末端矩阵控制主机的安全运行。
4、 接地
根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》的有关规定，对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。接地的具体处理方法是：从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房，在机房安装汇流铜排，电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排，牢固连接，以保证电气设备和人身的安全。
七、系统供电与控制室要求
为保证监控系统正常稳定工作，系统采用在线式UPS集中供电；
监控系统和中心控制室采用单独电源供电回路；
主干采用AC220V供电，在摄像机前端采用变压器就近供电；
中心控制室必须配备有通讯、安全和消防等设备；
中心控制室必须单独安装空调装置，保证控制室的温度在16～28℃之间，相对湿度不大于85%；
关键词：闭路电视监控；系统；控制方式；应用
Abstract: In the age of 90 closed-circuit television monitoring system has been widely applied to public security, finance, traffic, business important material storage and security and other fields, has become one of the modern management logo. This paper mainly from the system the basic control mode, each part of the system composition and application, the basic design of the closed-circuit television monitoring system is briefly introduced.
Key words: closed-circuit television monitoring; system; control; application
中图分类号：TU2
一、概述
闭路电视监控系统（CCTV）是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。闭路电视监控系统在安全系统中的应用已经有很多年的历史了。现在，大多数安全系统中都需要同时使用几种不同的安全技术，如报警系统、火警探测系统、侵入防范和探测技术、门禁系统。
闭路电视监控系统从摄像机到监控主机一般为点对点的连接，以监控主机为中心构成星形网络。为了控制摄像机云台和镜头的转动方向，通常使用云台镜头控制器。为了能够做到实时监控，当系统较大时由监视器组成电视墙。为达到长期保存现场录像的目的，一般还安装长延时录像机，并配备大容量录像设备（数字硬盘录像监控系统）以备查询使用。
二、基本控制方式
闭路电视监控系统的主要目的是了解被监视目标的形体变化、活动情况或亮度明暗变化信息等，黑白电视系统完全可以满足这些功能的要求，而造价和对现场环境的照度要求都较彩色系统低的多，故采用黑白电视系统。闭路电视监控系统的基本控制方式有直接控制方式、间接控制方式、数据编码微机控制方式三种。
1.直接控制方式
适用于摄像机台数较少的小型系统（一般摄像机台数在10台以下），这时视频信号由视频切换器进行切换；摄像机控制项目较少，基本采用定焦距镜头、自动光圈控制及采用固定支架；传输距离较近（一般不超过100m）；系统基本无增容及控制项目扩展的要求。摄像机的焦距、镜头等的控制以及云台方向和防护套功能的控制，采用多芯线连接于控制器，于监控室直接操纵控制。
2. 间接控制方式
适用于摄像机台数较多的中型系统（一般摄像机台数为10~50台）；传输距离一般不超过200m。间接控制方式，实际上都由计算机控制来实现，在一般的大中系统，对摄像机的镜头、云台、护套控制，以及视频信号切换、视频信号的时序显示、字符显示等等的控制信号，采用由总线以串行或并行的并码信号传输方式，控制形式为编码——译码驱动的形式。即于控制盘将各种操作指令进行编码成并码传输信号，经总线输至设在现场的译码控制箱，译码后的控制信号分配至各摄像机的接收驱动器，从而以电流或电压的形式实现对摄像机的功能控制。
3. 数据编码微机控制方式
适用于摄像机台数较多的大中型系统；摄像机控制项目较多；传输距离较远；需要实行多级控制；系统需要根据使用性质及要求的变化考虑进一步扩容及调整。
闭路电视监控系统的主要功能是辅助安防系统对防范的重要方位和现场实况进行实时监视。通常情况下，由多台电视摄像机监视楼内的公共场所（如各个楼门口、地下停车场）、重要出入口（如电梯口、楼层通道）等处 的人员活动情况。当安防系统发生警报时会联动摄像机开启，并将该报警所监视区域的画面切换到主监视器或屏幕上，同时启动录像机记录现场实况，供管理人员和保安人员及时、迅速、准确地处理。
三、组成及作用
闭路监控系统由管理主机、视频矩阵切换器、摄像机、录像机等组成。按照设备的功能不同，闭路电视监控系统可以分为以下几个部分：摄像部分、传输部分、控制部分、以及显示部分和记录部分。传输部分将摄制的图像信号传输给监控中心显示、记录；控制部分将传送来的信号处理之后进行显示和记录。
1、摄像部分包括：摄像机、镜头和云台等。其作用是负责摄取现场景物并将其转换为电信号（或数字信号），经视频电缆线将电信号传动到控制中心，通过解调、放大将电信号转换成图象信息，显示在监视器上。
1．1摄像机
（1）选择摄像机 通常由高灵敏成像的CCD固体摄像器件、调整镜头与光圈组成。 靶面尺寸有1/2英寸、1/3英寸、2/3英寸。应根据监视目标的照度选择不同灵敏度的摄像机。室内安装的固定黑白摄像机，为保证夜间正常监控，同时达到美观隐蔽性，可选用红外夜视半球摄像机。其特点是：摄像机、镜头、红外灯、半球护罩一体化；集成度高，体积小巧、美观隐蔽，安装简便；自动开启红外灯，为摄像机提供补偿光源。
⑵ 安装摄像机 首先，应确定监视点。主要有建筑物的出入口、大厅、电梯前室、楼梯口及通向室外的主要出入口的通道。其次，应注意安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方，高度为室内距地2.5~5m为宜。位置以不影响现场设备运行和人员正常活动为准则。
1.2 镜头
⑴选择通常有1/2英寸、1/3英寸、2/3英寸的，选择时应与摄像机尺寸相匹配，一般要大于等于摄像机尺寸。① 摄取固定监视目标时可用定焦距镜头； ②当视距较小而视角较大时用广角镜头； ③当视距较大时用望远镜头，即长焦距镜头； ④当视角变化或视角范围较大时用变焦距镜头；⑤若摄取的监视目标是连续移动的，或者监视区域空间范围较大，而监视目标的位置及距离不确定且不需同时监视多个目标，或者既需在平时拥有很大的监视范围，又要求在根据情况看清局部范围内监视目标的细部特征时，选用带遥控全方位电动云台变焦距镜头。
⑵ 安装摄像机镜头应避免强光直射，一般顺光源方向对准监视目标。必须做逆光安装时，应降低监视区域的对比度，或采用三可变（光圈、焦距、倍数）自动光圈镜头。
1.3云台需要监看较大面积的场景时，应使用云台。这种设备可以上下左右转动摄像机，可取得较大的拍摄角度。
1.4解码器 对主机送来的控制信号进行解码（译码），然后对镜头、云台的各个参数进行控制。
2、显示部分显示记录是把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，如有必要，还可以用录像机录下来。显示记录安放在控制室内，主要有监视器、录像机和一些视频处理设备。
2.1.监视器 由摄像机传送来的视频信号由监视器再现为图像，分黑白和彩色两大类。宜采用屏幕尺寸为23~51cm的监视器。监视重点部位的监视器的屏幕尺寸应略大于其他监视器。黑白监视器的清晰度应不低于600线，彩色监视器的清晰度应不低于350线，且监视器的清晰度应略高于系统摄像机的清晰度。
2.2录像机 用于24小时对监视系统的录像或报警录像。录像机有两种：一种是连续式，像银行、博物馆等处，需长期录像：一种是间歇式，可设置为多种间隔模式或周期性自动录像，也可以设置为收到报警信号后，自动进入连续录像状态。
在同一系统中，录像机的制式和磁带规格应一致。录像机输入、输出信号，视、音频指标均应与整个系统的技术指标相适应。需作长时间监视目标记录时，应采用低速录像机或具有多种速度选择的长时间记录的录像机。
2.3画面分割器多画面分割器可以在一台监视器上同时连续地显示多个图象画面。目前常用的有4、9和16画面分割器。通过分割器，可以用一台录像机同时录制多路视频信号，回放时还能选择任意一幅画面在监视器上全屏放映。
2.4视频矩阵切换主机 可将一路视频信号送到多个显示与记录设备。包括视频输入、输出模块；通信控制模块；报警处理模块；电源装置。
3、传输部分把现场摄像机发出的信号传送到控制中心。一般包括线缆、调制解调设备、线路驱动设备等。
3.1 传输方式： 传输距离小于2.5km时，宜采用同轴电缆传输视频基带信号的视频传输方式（400m以上距离加线路补偿放大器）；传输距离较远，监视点分布范围广或需进有线电视网时，宜采用同轴电缆传输射频调制信号的射频传输方式；长距离传输或需要避免电磁场干扰的传输，宜采用传输光调制信号的光缆传输方式。
3.2线路敷设：对于小型系统，线路少，采用金属管或金属线槽敷设；对于大型系统，线路多，用电缆桥架敷设，并加金属盖板保护。电源线、图像信号线和控制信号线等应分管敷设，且不与其他系统的管路、线槽、桥架或电缆合用。信号传输线与低压电力线的平行及交叉间距不小于0.3m，与通信线平行及交叉间距不小于0.1m.
3.3控制方式分为直接控制、长线控制（采用光纤）、同轴控制（采用双绞线）。控制电缆一般采用KVV型电缆。电源线采用中控集中供电或就近弱电井内电源。选择电源线为RVV2×1.0。
【关键词】核电站；实物保护系统；电视监控系统；视野覆盖图；保护区双围栏；盲区
1、引言
随着越来越多的核电站投入使用，核材料的安全愈来愈引起人们的重视。核电站实物保护系统主要是针对核材料以及核电站安全运行服务的。实物保护系统是按照法规要求针对确定的设计基准威胁设置适当有效的探测、延迟和响应的功能，确保核设施及核材料的安全。
核电站实物保护系统由集成控制及管理系统、出入口控制系统、周界探测报警系统、电视监控系统、供电系统等系统组成。
电视监控系统作为实物保护系统重要的组成部分，它担负着监控、录像、报警复核以及应急响应等方面的工作。根据《核设施实物保护 HAD501/02》的要求：不论在白天、黑夜或其他自然环境不利的条件下都能正常运行；图像应能覆盖到整个受保护的区域，不出现盲区和死角；图像质量应清晰到可以对报警部位作出正确评估，可以辨认出入侵者的基本特征；在发生系统失效、受外界搅扰等事件时，迅速发出报警信号。
在核电站监控区域中，最容易出现盲区和死角的部位是保护区双围栏，该区域形状不规则，且围栏长度较长，摄像机位置设置不合理或镜头选择不合适，都将产生盲区，或是造成远处的物体图像不清晰，不能满足规范要求。如果在施工图设计阶段未将盲区问题考虑周全，在施工检验阶段发现问题后，修补极为困难。在长期工程实践中总结出采用摄像机视野覆盖图的方法解决盲区问题.
双围栏摄像机图像受环境影响较大，为了确保图像的稳定性还需要从安装工艺、BNC焊接、线缆敷设以及防雷等各方面进行综合考虑。
2、保护区双围栏
核电站防护区区域分为控制区、保护区、要害区和要害部位。核电站实物保护电视监视系统用于监视区域分布为：各区域出入口、保护区双围栏、要害区围栏以及重要部位。
保护区双围栏一般是由间隔6米的实体屏障围成，围栏高度为3.5米，围栏上以及围栏内设置多种报警探测装置，该区域的摄像机用于复核围栏内报警系统，同时进行24小时的录像。围栏内设置照明灯，夜晚地面为20lux的照度，保证摄像机在夜晚工作时图像要求。
保护区双围栏长度大约1600米，围栏上设置若干出入口，围栏呈不规则状。
规范要求摄像机能够满足从监视器上判断在观察区内任何位置的人的姿势、人员数量及其运动方向；同时消除相邻摄像机对重要区域监视的盲区。保护区双围栏摄像机的布置设计比较其他区域难度较大，不仅需要考虑技术因素还需考虑环境因素。
3、保护区双围栏摄像机布置原则
保护区双围栏摄像机布置应遵循以下原则：保护区双围栏摄像机监控距离小于100米；区段宽度最大15米（区段长度100米时）。沿栅栏等距离或均匀布置。内层和外层栅栏均在视场中。保护区双围专门为电视监控系统配置了照明系统，照明灯杆应高于摄像机高度，否则会在摄像机图像上留下光斑，影响图像的清晰度。一般双围栏灯杆高度为10米，摄像机杆高度为4.5米-6米。
4、摄像机的布置设计
一般摄像机在靠近镜头附近有一定的盲区，根据每个摄像机的安装方式不同，也会造成一定范围的盲区。因为保护区双围栏形状不规则，并且是封闭双道围栏，所以需要考虑盲区覆盖问题。
盲区的大小与周界安装在高度、镜头的型号以及成像要求有关。
4.1确定摄像机安装高度
由于双围栏的高度为大约3.5米，摄像机安装高度需大于围栏高度，所以摄像机的安装高度需要大于3.5米，理论上摄像机安装高度越高，视角范围越好，但是盲区也越大，同时给日后设备检修造成一定的困难，所以一般安装在4.5米～5米的位置上。
4.2确定成像要求
目前核设施成像要求是根据IEEE标准692规定，0.3米的被观察的物体在监视器里的显像水平不少于屏幕的1%宽，也就是30米宽度的物体需要占满监视器的屏幕。在各个核电站及核设施摄像机的成像要求均高于此项标准，有些核电站的要求是1.2%～1.6%。确定成像要求才能确定镜头参数。
4.3选择镜头类型
镜头的种类根据CCD靶面规格分为1/3〃、1/2〃、2/3〃和1〃等，由于其靶面尺寸不同，镜头的垂直视角角度和水平视角均不同，造成不同型号镜头的摄像机在相同安装条件下盲区大小不一致。以下是各种镜头的CCD靶面规格尺寸图。设计需要根据监控区域、目标尺寸，结合各镜头的靶面尺寸，选择所需要的镜头。如果监视的物体距离摄像机很近，且物体较长或较宽，就需要选择靶面大的摄像机。
核电站保护区双围栏宽度6米，每段监视区域不超过100米，所以目前核电站常用镜头为1/3〃。
为了便于现场施工，目前工程均采用自动光圈手动变焦镜头，调试时可以根据现场实际情况调整到所需的焦距上。
4.4镜头焦距计算
依据镜头焦距计算公式：F=wD/W
其中：F为镜头焦距，w为图像宽度（被摄物体在CCD靶面上成像宽度），D为被摄物体至镜头的距离，W为被摄物体的宽度。
如果采用0.3米的被观察的物体在监视器里的显像水平不少于屏幕的1.2%宽的标准，那么25米宽的物体需要占满整个屏幕。根据焦距计算公式，在周界地带若选用的1/3〃CCD摄像机，观察100米远距离，则：
4.5盲区计算
图二为盲区计算示意图。如图所示，β角为摄像机的垂直视角，β= 2arc tg（h/2f），β为垂直视场角，f 为镜头的焦距，w为摄像机靶面的水平宽度，h为摄像机靶面的垂直高度。
盲区q=摄像机安装高度/tg（β）
例如，1/3〃焦距为20mm的摄像机，式中α为水平视场角
垂直视场角为：β= 2arc tg（h/2f）=2arctg（3.6/40）=10.290
水平视场角为：α= 2arctg（w/2f）=2arctg（4.8/40）=13.70
当摄像机安装高度为4.5米时，盲区q=4.5/tg（10.29O）=30.3米
4.6绘制摄像机视野图
根据以上计算出数据，绘制出摄像机视野图，以20mm摄像机为例，如图所示：视野长度为100米，水平视场为13.700，盲区为30米。
在AUTOCAD上以实际的监视区域长度、水平视场角度和盲区长度，绘制出镜头视野图。
4.7绘制保护区双围栏视野覆盖图
在双围栏建筑图上，确定好部点起始地点、布点顺序；因摄像机靶面长时间受到强光的照射，会降级摄像机的清晰度，所以布点时需要考虑到摄像机朝向，南北方向上，摄像机尽量朝北；东西方向上，摄像机尽量朝西。
从围栏起点开始，将20mm镜头的视野图布置在图上，后面的摄像机将前面的盲区进行覆盖，在最后的一个摄像机或转角处前加一个摄像机，对转角一个摄像机进行盲区覆盖，要求每个摄像机的盲区都能被下一个摄像机覆盖。
在布点过程中会发现监视区域只有几十米的区域，需要根据以上步骤计算出镜头的焦距、盲区和水平视角，绘制这种型号的镜头得视野图。在双围栏图纸上进行布置。
绘制围栏视野覆盖图时，需要注意拐角处摄像机的盲区，这些拐角处都需要加盲区覆盖摄像机。
当双围栏为不规则形状时，把围栏分成不同的段，每个段加一对摄像机进行盲区覆盖，摄像机的参数根据每段的长度进行计算，进行视野覆盖时，转动摄像机视野图角度，检查是否能将所监控的区域覆盖。
当双围栏视野覆盖图完成后，逐个检查每个监视区域，确定每个区域均被监控，每个摄像机盲区均被覆盖。这样所有的摄像机布点位置即可确定。运用视野覆盖图可以在部点过程中考虑到盲区的消除问题，并能确定每个摄像机监视范围，为摄像机调试工作打下基础。图四为双围栏视野覆盖图布点示意图。
5、摄像机的防雷设计
室外摄像机防雷一般需要对直击雷和感应雷进行防护。在保护区双围均安装了照明灯杆，灯杆高度一般为10米，摄像机位于照明灯杆下面，所以在双围栏摄像机设计中无须考虑直击雷。只需要对感应雷进行防护。
双围栏上摄像机信号通过铜轴电缆引到位于双围栏的光端机箱，通过光端机将视频信号传到保安控制中心。所以需要分别在光端机箱体和摄像机杆（防护罩内）安装铜轴+电源二合一防雷模块，防雷模块距离设备的距离不能超过1.5米。
结束语
通过以上采用摄像机视野覆该法对核电站双围栏电视监控系统进行设计有效地消除了盲区，同时按照现场实际情况进行实施，取得良好的效果，希望能够给其他设计者以借鉴。
参考文献
[1]《核动力厂实物保护导则》.HAD501/02
关键词：智能楼宇；闭路电视；监控系统；设计
闭路电视（CCTV）监控系统是一种计算机控制的图像矩阵交换系统，也是目前应用广泛的安全设施，是智能建筑中楼宇自动化系统的重要组成部分。作为一种先进的、防范能力极强的综合系统，近几年，随着智能化建筑的不断普及，闭路电视监控系统在智能化建筑中也得到了广泛应用。
1 闭路电视监控系统的组成及原理
1.1闭路电视监控系统的组成
闭路电视监控系统通常由摄像、传输、控制、图像处理、显示等五个部分组成，系统从前端设备的摄像机到监控主机一般为点对点连接，以监控主机为中心构成星形网络，其组成如图1。
1.2 闭路电视监控系统的原理
摄像机拍摄图像与照相机拍摄照片的过程很类似，其中摄像机或数码相机的拍摄过程实现的是“光一电”实时转换过程，而传统照相机的拍摄过程实现的是“光一化学”非实时转换过程，因为它还需要将曝光后的胶片经化学处理后才可得到照相“底片（负片），进而再用底片去冲洗照片。“一次成像”相机也需要数分钟的化学反映后才能在浸有药液的相纸上显现出图像。
数码相机的原理其实更接近于摄像机，两者都是将空间景物发出（或反射）的光线透过光学镜头后在摄像机或数码相机的图像传感器（CCD或 CMOS）靶面上成像，经光电转换后输出反映空间景物的“像”的电信号。其中数码相机在每一瞬间只拍摄一幅图像并将其存储于介质中，而摄像机则连续不断地拍摄很多幅图像，并通过电子扫描及其他后续的处理电路源源不断地输出电信号，这个随时间变化的电信号即称作视频信号，可以送人监视器并在屏幕上重现出传感器上成的光像。闭路电视监控系统如图2 所示
2 闭路电视监控系统的设计
2.1设计方案的实现
2.1.1 设计依据
中国国家标准：GB50115-2009《工业电视系统工程设计规范》，国家建设部标准JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》，中华人民共和国国家标准GB50198-2011《民用闭路电视监视系统工程技术规范》，智能楼宇相关技术要求。
2.1.2 设计要求
（1）电视监控系统通常由摄像、传输、控制、图像处理、显示等五个部分组成，应具有对图像信号采集、显示、分配、切换控制记录和重放的基本功能。
（2）系统的制式宜与通用的电视制式相一致。
（3）系统设备、部件、材料的选择应符合下列要求：
应采用符合现行国家和行业有关技术标准的定型产品；系统中各种配套设备性能及技术要求应协调一直。
（4）电视监控系统宜采用黑白电视系统。
（5）在监视目标的同时，监听现场音响的电视系统应配置伴音系统。
（6）在监控区域内，灯光照度应符合摄像系统的要求。
（7）整个监控系统的技术指标应满足下列要求：1）视频信号输出幅度为（10.3）V（峰-峰）；2）黑白电视水平清晰度大于等于350TVL（电视线）；3）灰度大于等于8 级；4）信噪比大于等于38dB。
2.2系统设备的选用
2.2.1 摄像机及附属设备的选择
（1）摄像机的选择
摄像机是闭路电视监控系统最前端的设备，它的任务是将监视对象的图像转换为电信号，即把监视现场的画面变换成图像信号，然后再由监视器进行显示的装置，因此其性能直接影响到整个系统的运行。根据楼宇总体设计要求，确定每个监控点摄像机参数要求，选择摄像机型号。摄像机选择设计主要考虑参数为：黑白或彩色、水平清晰度、最低照度、供电电源、安装方式等。基于设计要求可以选用分辨率在480 线以上、照度为0.01Lux 的黑白CCD 摄像机。黑白CCD 摄像机具有惰性小、灵敏度高、抗强光照射、几何失真小、均匀性好、抗冲振、没有微音效应、小而轻、寿命长、图像质量好的特点，并且CCD 摄像机的信噪比大于46dB，对图像质量影响较小。
（2）摄像机镜头的选择
镜头应根据目标对象的活动性质、视距及视角而确定。合适的镜头选择由下列因素决定：再现景物的图像尺寸、处于焦距内的摄像机与被摄体之间的距离、景物的亮度等。
焦距是镜头的一个非常重要的指标。监控镜头的选择主要参照的参数也是焦距，镜头的焦距则可由下式计算：
则焦距：f=hD/H或f=vd/V
D 为镜头中心到被摄物体的距离；H 和V 分别为被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸；h和v分别是被摄物体的象的水平尺寸和垂直尺寸，镜头特性参数之间的关系见如3。
（3）云台及防护罩的选择
云台是承载摄像机及镜头、防护照等一起依水平方向和垂直方向运动，以适应摄取不同方向和角度图像的一个机械运动装置。它按能实现的传动方向区分有水平云台和全方位云台两种，云台的设计应根据智能楼宇的视频监控范围进行选择，使得每台摄像机都允许存在不需要监控的死角，因此，选用水平355度，垂直180度的云台可以满足全部场合的使用要求。
所选防护罩主要用于防尘、防潮湿等。室外防护罩应具有全天候防护功能（可防高温、低温、风沙、雨雪、凝霜等），宜采用双重壳体密封结构，如有特殊需要，还可在防护罩内安装对闪电和电磁起防护作用的滤波器。
2.3控制方式及控制信号的传输
智能建筑中闭路电视监控系统图像信号的传输一般采用同轴电缆传输视频基带信号的传输方式，同时根据摄像机和监视器之间的距离可选择增设电缆补偿器。视频信号传输可采用SYV-75-5-2 同
轴电缆，信号电缆可采用RVV4 ×42/0.15 电缆。如传输距离超过1km，则需采用光纤传输设备或无线传输设备。
电视监控系统具有对云台、镜头、防护罩和电源的控制功能。根据控制中心与受控中心间的距离及受控设备的多少可选择直接控制、间接控制或数据编码微机控制等方式，通常我们也可以采用直接和间接混合的控制方式。
2.4 图像的处理及显示
闭路电视监控系统对所传输的图像信息具有切换、记录、重放、加工和复制等功能。为了完成多种功能，应配备如视频切换器、硬盘录像机、多画面处理器、字符发生器、控制键盘等设备组合的多媒体计算机控制终端，充分利用计算机丰富软件的优势，以实现多种控制功能。
监视器是闭路监控电视系统的终端显示设备。监视器的选择应根据整套系统的技术性能指标及使用目的来选择，其制式应与系统的摄像机一致，清晰度应相当或略高于摄像机的清晰度，以充分发挥摄像机的性能，其大小和数量应根据楼宇监控中心面积、人员配置等实际工程配置进行设置。
3 结语
总之，随着科学技术的发展，闭路电视监控系统设备价格越来越低，综合性能不断提高，闭路电视监控系统已经成为智能楼宇安全监控的重要部分。本文主要对闭路电视监控系统及规划进行了论述，随着工程实践的深入和发展，闭路电视监控系统必将在智能楼宇的安全防范发挥更加重要的作用。
参考文献：
关键词：智能社区；闭路电视监控系统；设计
中图分类号：TN941 文献标识码：A
一、闭路电视监控系统设计概述
闭路电视监控系统是一种监控系统，它主要工作原理是在固定位置安装一定数量的监控摄像头，将摄像头与监控室的计算机监控分析系统进行连接，通过监控系统的开启，让摄像头将所能波及到的范围通过实时摄像的方式录制后传输回监控系统中心，监控系统中心将图像数据进行接收并储存。而通过相应的思路及理念实现这种功能的工作，即为闭路电视监控系统设计。
从闭路电视监控系统的具体构造分析，其设计通常会包含摄像、控制、图像传输、图像处理及图像显示五大元素。这是闭路电视监控系统得以完整的、最为基本的组成部分，不过闭路电视监控系统设计过程还涉及到设计的具体环节，如摄像头的选取、监控系统的细致化设计等方面，每一项都是不容忽视的环节。
闭路电视监控主要由摄像部分、传输分配部分、控制部分及图像处理与显示4个部分组成。其基本原理是摄像机通过对画面的采集，将其转换为电视信号，进而通过译码器进行译码，传输到监视器上，监视器通过图像信息显示给监控人员，而后监控系统将接收到的图像信号进行储存。具体来说，闭路电视监控系统的基本原理如图1所示。
二、智能住宅社区闭路电视监控系统设计方案实现
1. 设计依据
首先智能社区闭路电视监控系统设计的重要依据是国家的一些标准，这些标准在一定意义上具有强制性执行的力度，像工业电视系统设计的有关技术规程、民用建筑电气设计的有关验收标准及住宅社区闭路电视监控系统技术规范等，在实际的设计中不能有违这些国家标准。另外，在进行智能住宅社区闭路电视监控系统设计时，还要将智能社区的实际建造情况、周围环境及社区内容易出现的盲区等方面作为设计依据。
2. 设计基本要求
（1）电视监控系统能够实现对图像记录、传输、切换等基本使用功能。
（2）监控系统的制式能够与日常所采用的电视机制式保持相通，以便在实际中具有更大的灵活性。
（3）闭路电视监控系统中的各种设备、材料及配件都应该满足国家及行业的有关规定，包含型号、性能及质量满足有关要求。
（4）电视监控系统适宜采用黑白系统，这样不易受到多个画面之间色彩的干扰。
三、监控系统设备选用
1. 摄像机及镜头选择
在住宅社区闭路电视监控系统中，摄像机在整个监控系统中肩负着至关重要的工作任务。即通过对监控范围内画面的采集，进而将其转换为可传输的电视信号，即为图像信号，而后由监控系统的监视器将其显示出来。
通常，摄像机选用需要参照的参数主要有色彩、水平清晰度、摄像头供电电源、在实际中的安全方式以及摄像头正常工作的最低照度等，这些都是需要细致与认真考虑的。从设计的基本性及有关选用经验看，一般其分辨率可选取在480以上，照度为0.01，摄像机为黑白的CCD，该摄像头在实际中具有安装轻便、灵敏性能好、保真性好等优势，适宜智能住宅社区大多数环境下摄像机的安装。
摄像机镜头选用应依据目标在实际环境中的活动行为、视线距离及视线角度等多方面综合因素进行确定。镜头质量性能的好坏通常与再现景物尺寸、焦距范围内摄像机与目标对象的远近状况以及摄像头内环境的亮度3个方面具有很大的关系。而焦距对于镜头来说具有非常重要的作用，通常镜头的焦距可由以下公式计算得出：
F=hD/H或f=vd/V
其中：
D：镜头中心到目标对象的距离；
H：目标对象的水平尺寸；
V：目标对象的垂直尺寸；
h：目标对象像的水平尺寸；
v：目标对象像的垂直尺寸。
2. 云台及防护罩选择
在实际中，摄像机及镜头会依照水平或垂直方向发生运动，而云台就是通过调节位置从而最大程度地适应摄像机采集各个方向及不同角度的图像。它按能实现的传动方向区分为水平云台和全方位云台两种，云台的设计应根据智能楼宇的视频监控范围进行选择，使得每台摄像机都允许存在不需要监控的死角。一般来说选用水平355度、垂直180度的云台可以满足全部场合的使用要求。防护罩主要用于防尘、防潮湿等。室外防护罩应具有全天候防护功能，宜采用双重壳体密封结构，如有特殊需要，还可在防护罩内安装对闪电和电磁起防护作用的滤波器。
3. 控制方式及信号传输确定
智能建筑中，闭路电视监控系统图像信号的传输一般采用同轴电缆传输视频基带信号的传输方式，同时根据摄像机和监视器之间的距离选择增设电缆补偿器。视频信号传输可采用SYV-75-5-2同轴电缆，信号电缆可采用RVV4×42/0.15电缆。如传输距离超过1km，则需采用光纤传输设备或无线传输设备。电视监控系统具有对云台、镜头、防护罩和电源的控制功能。根据控制中心与受控中心间的距离及受控设备的多少可选择直接控制、间接控制或数据编码微机控制等方式，通常我们也可以采用直接和间接混合的控制方式。
4. 图像处理
闭路电视监控系统对所传输的图像信息具有切换、记录、重放、加工和复制等功能。为了完成多种功能，应配备如视频切换器、硬盘录像机、多画面处理器、字符发生器、控制键盘等设备组合的多媒体计算机控制终端，充分利用计算机软件的优势，以实现多种控制功能。
监视器是闭路监控电视系统的终端显示设备。监视器的选择应根据整套系统的技术性能指标及使用目的来选择，其制式应与系统的摄像机一致，清晰度应相当或略高于摄像机的清晰度，以充分发挥摄像机的性能；其大小和数量应根据楼宇监控中心面积、人员配置等实际工程配置进行设置。
四、未来智能住宅小区监控系统发展趋势
从现如今我国智能住宅小区监控系统的现状来看，未来智能住宅小区监控系统的发展总趋势将朝着监控能力及图像信息处理更强，控制与信号传输更快、监控范围更广等方面发展，同时随着我国网络科技与计算机信息化的不断发展，我国未来智能住宅小区监控也将实现远程监控、远程图像调取、远程监控存储及远程信息分析等功能，这将在很大程度上提升住宅小区的监控能力及进一步确保监控系统的安全性，避免因意外情况而使得监控资料丢失或损坏。
结语
随着我国智能化科技的持续发展，智能化住宅小区的安全问题成为非常重要的方面，而借助闭路电视监控系统进行实时监控，从而在很大程度上排除了住宅小区存在的一些安全隐患。总之智能住宅小区闭路电视监控系统的设计与实现将会持续地得到优化与完善，这对提升智能化住宅小区服务质量及安全性，具有很大的促进作用。
参考文献
