视频监控系统的安装与系统调试

视频监控系统的安装与系统调试任务目标学习视频监控系统设备，如摄像机、解码器、云台、防护罩、硬盘录像机等的安装与调试方法，通过某些常用的视频监控设备的安装与调试，掌握视频监控系统的安装工艺与调试方法。任务内容根据工艺文件安装监控前端设备；检测安装后的监控前端设备安装质量；检测矩阵、硬盘录像机与视频分配器的功能和性能指标、安装质量；按监控系统性能指标要求对系统调试、检测。一、常用前端设备设备分类与性能参数回顾摄像机云台解码器防护罩支架二、视频分配器、矩阵、硬盘录像机与监视器视频分配器矩阵硬盘录像机监视器知识点三、系统选型、传输方式的选择四、线缆选型五、摄像机的安装六、图像质量检测七、监控系统的调试返回本章首页1.摄像机监控系统中使用的摄像机主要是CCD摄像机。是摄像机和镜头的总称。一、常用前端设备设备分类与性能参数回顾（1）CCD彩色摄像机的主要技术指标1）CCD尺寸（摄像机靶面大小）。多为1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸和1/5英寸2）CCD像素数CCD由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，分辨率越高，图像越清晰。38万像素以上为高清晰度摄像机。像素表示方法——500（高）*582（宽），有的给出两者乘积值，如30万像素。对于一定尺寸CCD芯片，像素数越多每一个像素单元面积越小，由该芯片构成摄像机的分辨率越高。3）水平分辨率水平分辨率是衡量摄像机优劣的一个重要参数，当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器上能够看到线数最多。4）灵敏度也称最小照度，是CCD对环境光线的敏感程度，即CCD正常成像时所需要最暗光亮度。照度单位是LUX。5）扫描制式扫描制式，有PAL制和NTSC制之分。6）摄像机电源摄像机电源，交流有220V、110V、24V，直流为12V或9V。7）信噪比是信号对于噪声的比值取对数后乘以20，单位为分贝（dB）。8）视频输出视频输出多为1Vp-p、75Ω，均采用BNC接头。9）镜头安装方式镜头安装方式，有C和CS方式，两者间感光距离不同。（2）镜头是监控系统中必不可少的部件，镜头与CCD摄像机配合，可以将远距离目标成像在摄像机的CCD靶面上。•镜头的参数1）成像尺寸镜头一般可分为1英寸（25.4mm）、2/3英寸（16.9mm）、1/2英寸（12.7mm）、1/3英寸（8.47mm）和1/4英寸（6.35mm）等几种规格。2）焦距焦距决定了摄取图像大小，用不同焦距镜头对同一位置某物体摄像时，配长焦距镜头摄像机所摄取的景物尺寸大，反之，配短焦距镜头摄像机所摄取景物尺寸小。3）相对孔径为了控制通过镜头光通量大小，在镜头后部设置光圈。镜头实际孔径为D，D与焦距f之比定义为相对孔径A，即：A=D/f。4）视场角镜头有一个确定视野，镜头对这个视野的高度和宽度的张角称为视场角。视场角与镜头焦距f及摄像机靶面尺寸（水平尺寸h和垂直尺寸v）的大小有关，。5）接口镜头的安装方式有C型安装和CS型安装两种。将C型镜头安装到CS接口摄像机时需增配一个5mm厚的接圈。2.云台是承载摄像机并可进行水平和垂直两个方向转动的装置。云台内装有两个电动机。这两个电动机一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。水平转动的角度一般为350°，垂直转动则有±45°、±35°、±75°等。水平及垂直转动的角度大小可通过限位开关进行调整。（1）云台的分类1）按使用环境分类云台按使用环境分为室内型和室外型，室外型密封性能好，防水、防尘，负载大，有些高档的室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温装置。2）按安装方式分类按安装方式分为侧装和吊装，即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。3）按外形分类按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。（2）云台的选用要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小、性能价格比和外型是否美观等。1）承重为适应不同摄像机及防护罩的安装，云台的承重应是不同的。应根据选用的摄像机及防护罩的总重量来选用合适承重的云台。目前出厂的室内用云台承重量为1.5~7kg，室外用云台承重量为7~50kg。2）控制方式一般的云台均属于有线控制的电动云台。控制线的输入端有5个，其中1个为电源的公共端，另外4个分别为上、下、左、右控制端。如果将电源的一端接在公共端，电源的另一端接在“上“时，则云台带动摄像机头向上转动，其余类推。还有一些云台带有6个控制输入端。1个是电源的公共端，另4个是上、下、左、右端，还有1个则是自动转动端。当电源的一端接到公共端，电源的另一端接在“自动”端时，云台将带动摄像机头按一定的转动速度进行上、下、左、右的自动转动。（3）云台结构云台包括：顶盖、排风扇、上罩、内罩、下罩、摄像机托板、加热单元和限位块组成。3.解码器以单片机为核心，由电源电路、通讯接口电路、自检及地址输入电路、输出驱动电路、报警输入接口等电路组成。解码器一般不能单独使用，需要与系统主机配合使用。（1）解码器的作用和功能解码器的主要作用是接收控制中心的系统主机送来的编码控制信号，并进行解码，成为控制动作的命令信号，再去控制摄像机及其辅助设备的各种动作（如镜头的变倍、云台的转动等）。在使用解码器时，首先必须对拨码开关进行设置。在设置时，必须与系统中的摄像机编号一致。解码器具有自检功能，即不需要远端主机的控制，直接在解码器上操作拨码开关，通过测试云台和电动镜头的工作是否正常来判断连线是否正确，同时镜头电压可在6V、8V、10V、12V之间进行选择，以适应不同的镜头电源。解码器还具有回传为数据信号的功能，因而在实际应用中可以将各类报警探头等前端设备直接接于监控现场的解码器上。报警探头发出的报警信号可在前端解码器内编码后经由RS-485通信总线回传到中心控制端的系统主机，。大大减小施工难度，也减少了工程线缆的用量及成本。（3）解码器使用选择好解码器的工作电压,设置好解码器的地，选择好解码器FUNCT中的１、２端子设定波特率，使解码器与控制设备之间有相同的数据传输速度，选择好解码器工作协议，并将通信控制线（４８５总线）与总线相连；解码器一方面可根据控制点发送过来的要求信号控制云台（up,down,left,right）的与镜头的电动变交（zoom,focus,iRis和镜头公共端LENSCOM）及摄象机动作,并将一定的回复信号返回给控制点；一方面将视频信号传送给控制点作监控等。（4）485通讯方式智能解码器采用RS485总线控制通讯方式，DATA+、DATA-为信号端，G（GND）为屏蔽地。标准RS485设备至智能解码器解码器之间采用二芯屏蔽双绞线连接，连接电缆的最远累加距离不超过15000米。4.防护罩•防护罩是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置。•一般分为两类，一类是室内防护罩，另一类是室外防护罩。•室内用防护罩结构简单，价格便宜，其主要功能是防止摄像机落尘并有一定的安全防护作用，如防盗、防破坏等。•室外用防护罩一般为全天候防护罩，即无论刮风、下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况，都能使安装在防护罩内的摄像机正常工作。这种防护罩具有降温、加温、防雨、防雪等功能。为了在雨雪天气仍能使摄像机正常摄取图像，一般在全天候防护罩的玻璃窗前安装有可控制的雨刷。普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上。5.支架二、视频分配器、矩阵、硬盘录像机与监视器1.视频分配器实现一路视频输入、多路视频输出的功能，使之可在无扭曲或无清晰度损失情况下观察视频输出。通常视频分配器除提供多路独立视频输出外，兼具视频信号放大功能，故也成为视频分配放大器。视频分配放大器以独立和隔离的互补晶体管或由独立的视频放大器集成电路提供4～6路独立的75Ω负载能力，包括具备彩色兼容性和一个较宽的频率响应范围（10Hz～7MHz），视频输入和输出均BNC为端子（2）矩阵重要的功能就是实现对输入视频图像的切换输出。将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,一个M×N矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。这里需要强调的是必须要做到任意，即任意的一个输入和任意的一个输出。选择视频矩阵主机时首先要确定自己有多少个摄像机需要控制，是不是还会扩充，把现有的和将来有可能扩充的摄像机数目相加，选择控制器的输入路数。比如学校工业中心监控系统建设中，监控点有9个，可是监视器只有6个，以后监视点还会扩展到25个，那么最少也要有25路视频输入给控制主机，（由于控制主机大部分以输入、输出模块形式扩充，输入以8的倍数递增）所以需要选择32输入主机。（3）硬盘录像机数字硬盘录像机（DigitalVideoRecorder简称DVR）集磁带录像机、画面分割器、视频切换器、控制器、远程传输系统的全部功能于一体，本身可连接报警探头、警号，实现报警联动功能，还可进行图像移动侦测、可通过解码器控制云台和镜头、可通过网路传输图像和控制信号等。(4)监视器监视器作为视频监控终端设备，充当着监控人员的“眼睛”，同时也为事后调查起到关键性作用。监视器分类，可以分为黑白和彩色监视器，CRT（阴极射线管）和LCD（液晶）监视器。三、系统选型、传输方式的选择1.系统选型①连续监视一个固定目标时，宜选用摄像机、传输线缆、监视器组合；②集中监视多个分散目标时，宜选用摄像机、传输线缆、切换控制器、监视器组合；③多处监视同一个固定目标时，宜选用摄像机、传输线缆、视频分配器、监视器组合；④需要多处监视多个目标时，宜选用摄像机、传输线缆、视频分配器、切换控制器、监视器组合。2.传输方式的选择传输的信号包括图像信号、控制信号和电源信号。对于图像信号：要求在图像信号经过传输系统后，不产生明显的噪声以及色度信号和亮度信号的失真，保证清晰度和灰度等级不下降。近距离传输一般选用视频基带传输方式；远距离传输可以选择射频传输方式和光缆传输方式。对于控制信号：根据具体设备要求选用232/485/422等不同的通信方式。对于电源信号：有统一供电和就地取电两种情况。（1）选择传输方式的依据：①传输距离②地理条件③摄像机的数量以及分布情况（2）传输距离较近时，可采用同轴电缆传输视频基带信号的视频传输方式当传输的黑白（彩色）电视基带信号，在5MHz（5.5MHz）点的不平坦度大于3db时，宜加电缆均衡器，当大于6db时，应加电缆均衡放大器。（3）传输距离较远，监视点分布范围广，或需进电缆电视网时，宜采用同轴电缆传输射频调制信号的射频传输方式。（4）长距离传输或需避免强电磁场干扰的传输，宜采用传输光调制信号的光缆传输方式。当有防雷要求时，应采用无金属光缆。（5）系统的控制信号可采用多芯线直接传输或将遥控信号进行数字编码用电（光）缆进行传输。四、线缆选型（1）同轴电缆①应根据图像信号采用基带传输还是射频传输，确定选用射频电缆还是视频电缆；②所选用电缆的防护层应适合电缆敷设方式以及使用环境（如环境气候、存在有害物质、干扰源等）③室外线路，宜选用外导体内径为9mm的同轴电缆，采用聚乙烯外套。④室内距离布超过500m时，宜选用外导体内径为7mm的同轴电缆，且采用防火的聚⑤终端机房设备间的连接线，距离较短时，宜选用的外导体内径为3mm或5mm，且具有密编铜网外导体的同轴电缆。（2）其他线缆选择①通信总线RVVP2*1.5MM*MM②摄像机电源RVS2*0.5③云台电源RVS5*0.5④镜头RVS(4~6)*0.5⑤灯光控制RVS2*1.0⑥探头电源RVS2*1.0⑦报警信号输入RV2*0.5⑧解码器电源RVS2*0.5视频信号传输一般采用直接调制技术、以基带频率（约8MHz带宽）的形式，最常用的传输介质是同轴电缆。一般采用专用的SYV75欧姆系列同轴电缆，常用型号为SYV75-5（它对视频信号的无中继传输距离一般为300-500m）；距离较远时，需采用SYV75-7、SYV75-