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监控系统设计方案1、系统需求阿克苏市天康植物蛋白有限公司视频监控系统完成监控中心、分控中心系统、屏幕显示系统、图像数据传输系统、重点部位视频监控图像采集系统。具体安装位置如下：1、正大门口及值班室：覆盖大门全景。2、地磅：对照地磅。（照车牌专用）3、办公楼：办公楼前厅进口处。4、生活楼前院：覆盖生活楼前院全景。5、出油房出口处：照射出油房入口。6、油罐后墙：沿墙照射。7、仓库前后出口：覆盖仓库前后出口。8、浸出车间后院：覆盖后院。9、棉籽堆场：云台360度全景覆盖（300变焦）10、场区内通车道路：覆盖场区内通车路口。11、办公楼入口、走廊及地磅房。、共计：安装红外一体摄像机共20台。门面房门面房门面房门面房门面房门面房门面房门面房办公楼小区住宅住宅楼住宅楼中原路中原路驾校办公楼汽车修理厂绿化带绿化带门面房住宅楼住宅楼门面房乌喀公路完成监控中心、分控中心系统、电视屏幕显示系统、图像数据传输系统、重点部位视频监控图像采集系统2、系统设计概述针对阿克苏市天康植物蛋白有限公司智能电子监视系统应用需求，视频监控系统由前端摄像机采集图像信号，通过传输系统将信号传输至监控中心主机系统，由该系统进行控制、切换、显示、录像、回放等操作，实现系统的各项功能。本系统由以下子系统组成：数字硬盘录像系统：该系统需要能够及时地、直观地提各重要监控场所的情况，并实时地将图像信息显示在主控室与分控室的显示器屏幕上，为事件处理做出准确判断提供依据，系统可进行录像及回放，网络传输，并拥有大容量储存，全厂录像时间长达15天。屏幕显示系统：机房屏幕采用22“LG液晶显示屏。视频采集前端系统：针对阿克苏市天康植物蛋白有限公司的环境情况，我们选择了国际、国内知名的专业监控厂家产品组合，选用彩色超低照度摄像机，红外一体摄像机，将保证阿克苏开来油脂厂数字监视系统前端采集到优质图像，并稳定、可靠工作，同时便于维护管理。传输网络系统：本项目工程中传输系统采用视频电缆和光纤传输。下面分别对各子系统进行设计。3、前端子系统设计该前端系统红外一体摄像机，彩色转黑白感红外一体机、护罩、红外灯、支架、电源等组成。重要区域为达到24小时监控的目的，必须考虑在无光的夜间能在一定距离内看清人体轮廓，并能分辨出人体基本特征。为此，摄像机必须具有彩色转黑白和感红外的功能，能在红外灯的照明下看清物体。摄像机选型原则摄像机是整个监控系统的核心设备，选型时应根据现场环境和用户需求，慎重选择。就各种类型摄像机的选用原则做以下简单说明：1）根据安装方式选择。如固定安装，摄像机多选用普通枪式摄像机或半球摄像机；如采用云台安装方式，现多选用一体化摄像机，特点是：内置电动变焦镜头，小巧美观，安装方便，性价比优，也可采用普通枪式摄像机另配电动变焦镜头方式，但价格相对较高，安装也不及一体化摄像机简便。2）根据安装地点选择。由于普通枪式摄像机，既可壁装又可吊顶安装，因此室内室外不受限制，比较灵活；而半球摄像机，只能吸顶安装，所以多用于室内且安装高度有一定限制。但和枪式摄像机相比，不需另配镜头、防护罩、支架，安装方便，美观隐蔽，且价格经济。3）根据环境光线选择。如果光线条件不理想，应尽量选用照度较低的摄像机，如彩色超底照度摄像机、彩色黑白自动转换两用型摄像机、低照度黑白摄像机等，以达到较好的采集效果。需要说明的是，如果光线照度不高，而用户对监视图像清晰度要求较高时，宜选用黑白摄像机。如果没有任何光线，就必须添加红外灯提供照明或选用具有红外夜视功能的摄像机，其特点是：摄像机本身具有彩色黑白转换模式，自带镜头和安装支架，独特的真空包装设计，在室内使用时无需加装防护罩，且外形美观，隐蔽性好，性价比优。4）根据对图像清晰度的要求进行选择。如果对图像画质的分辨率要求较高，应选用电视线指标较高的摄像机。一般来说，对于彩色摄像机，520、540TVL（电视线）都为中解析摄像机，520TVL以上都为高解析摄像机。清晰度越高，价格相对越高。5）还应注意产品说明上的一些性能指标。如信噪比、自动光圈镜头的驱动方式等。一般的电视监控系统中信噪比指标要选大于48DB的，这样不仅满足行业标准规定的不小于38DB的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰。镜头的驱动方式一般选用双驱动的，以便随意选用DC驱动或视频驱动的自动光圈镜头。6）另外，选好了摄像机，安装时更要谨慎。严格按照产品说明书进行正确操作，如工作温度、电源电压等。绝大多数摄像机生产厂家的温度指标是－10～＋50℃，如使用地区的温度、湿度变化较大应加特别防护。由于国内摄像机交流电压适应范围一般是200～240V，抗电源电压变化能力较弱，在系统中使用时需添加稳压电源。镜头选型原则摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。１、选择镜头的技术依据(1)镜头的成像尺寸应与摄象机CCD靶面尺寸相一致，有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格。(2)镜头的分辨率描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对用户而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N＝180/画幅格式的高度。由于摄象机CCD靶面大小已经标准化，如1/2英寸摄象机，其靶面为宽6.4mm×高4.8mm，1/3英寸摄象机为宽4.8mm×高3.6mm。因此对1/2英寸格式的CCD靶面，镜头的最低分辨率应为38对线／mm，对1/3英寸格式摄象机，镜头的分辨率应大于50对线，摄象机的靶面越小，对镜头的分辨率要求越高。(3)镜头焦距与视野角度首先根据摄象机到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f确定后，则由摄象机靶面决定了视野。(4)光圈或通光量镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通光量与Ｆ值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。2、变焦镜头（zoomlens）变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被做成为变倍镜头。并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。3、镜头与摄像机CCD尺寸的关系1/2”镜头既可用于1/2”摄像机，也可用于1/3”摄像机，但视角会减少25%左右。1/3”镜头不能用于1/2”摄像机，只能用于1/3”摄像机。4、不同种类镜头的应用范围手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用。自动光圈镜头，（EF）可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。5、镜头的主要性能指标有以下几个：1）焦距：焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。2）光阑系数：即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动（MANUALIRIS）和自动光圈（AUTOIRIS）之分。配合摄像头使用，手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量通过镜头上的光圈环调节，一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整，用于室外、入口等光线变化大且频繁的场合。3）自动光圈镜头：自动光圈镜头目前分为两类：一类称为视频（VIDEO）驱动型，镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流（DC）驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节（测光调节），有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档；另一个是LEVEL调节（灵敏度），可将输出图像变得明亮或者暗淡。4）变倍镜头：变倍镜头分为手动（MANUALZOOMLENS）和电动（AUTOZOOMLENS）两种，手动变倍镜头一般用于科研项目而较少在闭路监视系统中。在监控很大的场面时，摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道基准焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍电动镜头，基准焦距为8.5毫米，那么其变焦范围就是8.5到51毫米连续可调，视场角为31.3到5.5度。电动镜头的控制电压一般是直流8V~16V，最大电流为30毫安。所以在选控制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。6、焦距的计算：公式计算法：视场和焦距的计算。视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦点及所要求的成像大小确定的。镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下：f=wL/W2、f=hL/Hf；镜头焦距，w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）W：被摄物体宽度L：被摄物体至镜头的距离h：图象高度（被摄物体在CCD靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度H：被摄物体的高度CCD靶面规格尺寸：单位mm格式1英寸2/3英寸1/2英寸1/3英寸1/4英寸CCD水平尺寸12.7㎜8.8㎜6.4㎜4.8㎜3.6㎜CCD垂直尺寸9.6㎜6.6㎜4.8㎜3.6㎜2.7㎜由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。f=vD/V或f=hD/H其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD靶面水平宽度，H