电视监控系统的设计

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8 t1 w" |7 C) V+ u7 v, {( a电视监控系统在现代建筑中具有独特作用，它能被广泛应用的重要原因是它能实时、形象、真实地反映被监视对象的画面，它已成为人们在现代化管理中进行监视控制的一种极为有效的工具。
1 S2 f; g$ n" S! l. Y' [ i1 u+ E　　电视监控系统由摄像机、传输分配、控制、图像的处理与显示四部分组成。该系统是双向的多路传输系统，既要向接收端传输视频信号，又要向摄像机传送控制信号和电源。
, X0 ?+ v2 I5 K/ c" z# N9 P$ {, y　　1　控制方式及控制信号的传输
3 K' n- x6 j4 A: x0 V　　电视监控系统应具有对电动云台、电动变焦镜头、防护罩和电源的控制功能。控制中心与受控中心间的距离及受控设备的多少决定电视监控系统的控制方式。
. N) ?8 d1 @ t9 j# a* j9 `/ g　　(1)当摄像机数量少，控制距离不超过500m时，可采用直接控制方式，用多芯电缆传输控制信号。这种方式控制线数量多，施工量大。
6 i O6 E$ c' M1 R; B" U# W　　(2)当摄像机数量少，控制项目较少，控制距离在1000m以内时，可采用间接控制方式。这种方式控制线数量也较多。
( { n3 J' F8 l/ ^& l) w% q　　(3)由于PC机技术的极大进步，现已将数字技术广泛应用于传统的模拟电视监控领域，这就是数据编码微机控制方式。这种方式采用串行码传输控制信号，系统控制线只需两根，适用于大中型系统的控制及长距离传输，还可以用软件将监控与报警系统兼容起来。
: ]( V$ e# a' @. Q, O3 j! r　　(4)当控制距离在300～500m时，来自摄像机的视频信号及来自控制器端的控制信号可共用一条同轴电缆，这就是同轴视控方式。这种方式虽能节省控制线，但目前此类设备较昂贵，设计时要综合考虑。
9 y/ d7 t. ~, O' t, s4 {$ ?　　2　视频信号的分配及传输
. o! X2 ]% d0 V. V/ I9 m( W　　2.1　视频信号的分配
　　当监视器不超过5台且就近设置时，可采用桥接分配方式，见图1；当一路视频信号要传送到相距较远的多个监视器时，应采用视频分配器方式，见图2。
, E+ Q3 K% r+ h; i- T　　2.2　视频信号的传输
　　视频信号传输线有同轴电缆(不平衡电缆)、平衡对称电缆(电话电缆)、光缆。平衡对称电缆和光缆一般用于长距离传输，对于宾馆酒店等建筑一般采用同轴电缆传输视频基带信号的传输方式。当采用75－5同轴电缆时，一般传输距离在300m时，应考虑使用电缆补偿器。如采用75－9同轴电缆时，摄像机和监视器间的距离在500m以内可不加电缆补偿器。
　　3　摄像机及附属设备的选择
　　电视监控用摄像机按摄像器件划分为电真空摄像器件(即摄像管)摄像机和固体摄像器件(CCD器件、MOS器件)摄像机两大类。电真空摄像管开发早、种类多，而目前已被一般电视监控系统选用的固体摄像管所代替，后者是近年发展起来的一类新型摄像器件，它的优点是：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。电视监控用摄像机目前正朝着小型化、轻量化、廉价化，并提高图像质量、增加操作功能的方向发展。
& {" P2 y7 O5 T$ R2 E　　3.1　摄像机防护罩的选择
　　首先要根据工作环境来选择摄像机。不同的工作环境对摄像机有不同的要求，如防雨、防尘，特殊场合还要求防辐射、防水等，室外工作时要求具有自动调温和遥控雨刷等功能，这些功能是通过选用防护外罩的办法实现的。
　　3.2　摄像机照度的选择
I/ i+ ~. d# L+ O" d. c　　在选择摄像机时，一般要求监视目标的环境最低照度应高于摄像机要求最低照度的10倍以上。通常黑白监视器监视目标最低照度不应小于10lx，彩色监视器监视目标最低照度不应小于50lx。零照度环境下宜采用红外光源或其他光源。
2 G& z; H' Q5 O　　3.3　摄像机镜头的选择
) u! o, P3 e) F1 k　　要将被监视的目标图像既可在监视器上充分显示出来，又能达到最经济合理的要求，一般来说，对于具有一定的空间范围、兼有宏观和微观监测要求、需要经常反复监测、又不需要同时监测的场合，宜采用变焦距镜头和遥控云台，除此之外，则尽可能采用定焦距镜头。
/ a2 l0 K/ i3 c) Z1 x5 U/ ?　　监视目标逆光摄像时，宜选用具有逆光补偿的摄像机；监视目标亮度高低相差100倍以上或昼夜使用的摄像机，应选用自动光圈或电动光圈镜头；当需要遥控时可选用具有光对焦、光圈开度、变焦距的遥控镜头；需要隐蔽安装的摄像机，宜采用针孔镜头或棱镜镜头；电梯轿箱内的摄像机镜头就应选用水平视场角大于70度的广角镜头。
0 G: F3 @& q) A/ {& |& W H　　3.4　黑白、彩色摄像机的选择
　　彩色摄像机比黑白摄像机价格高、维修费用高，因此如果被观察目标本身没有明显的色彩标志和差异，最好用黑白摄像机。
　　3.5　摄像机云台的选择
4 F3 I. }0 A8 l$ [) R　　云台的使用电压有交流型和直流型，要结合控制器的类型和系统中其它设备统一考虑。交流云台适用于定速操作，直流型适用于变速操作，它速度快，特别适用于带预置的系统。
　　4　摄像机的安装
0 H$ A* M6 e* B$ R1 x1 A! l　　室内摄像机的安装高度以2.5～5m为宜，室外以3.5～10m为宜；电梯轿箱内安装在其顶部，与电梯操作器成对角处，且摄像机的光轴与电梯的两壁及天花板成45度。
　　5　图像的处理与显示
; h# M7 g3 a& r% w9 \. Q! Y　　5.1　图像的处理
~2 R- N5 W, L- o　　闭路监控电视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。视频切换器是能手动和自动编程，将所有视频信号在指定的监视器上进行固定或时序显示，也可以进行图像混合、画面分割、字幕叠加等处理。在用于安防的闭路

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