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智能建筑弱电系统知识培训第一章智能建筑安全系统概述一智能建筑安全系统的概念1、安全防范的概念所谓安全，就是没有危险、不受侵害、不出事故；所谓防范，就是防备、戒备。安全防范系统是以维护社会公共安全和预防、制止重大治安事故为目的，综合运用技防产品和其它相关产品所组成的电子系统或网络。安全防范系统包括入侵报警系统、视频监控系统、门禁控制系统、电子巡更系统、停车场控制系统、对讲系统、消防控制系统。2、安全防范的三种基本防范手段安全防范是包括人力防范（人防）、实体防范（物防）、技术防范（技防）人防：是指指行安全防范任务的具有相应素质人员或人员群体的一种有组织的防范行为（包括人、组织和管理等）。主要有保安站岗、人员巡更、报警按纽等物防：是指用于安全防范目的、能延迟风险事件发生的各种实体防护手段（如周界的栅栏、围墙、入口门栏等）技防：指利用各种电子信息设备组成系统或网络以提高安全防范的手段（如监控系统、红外线报警系统等）3、安全防范的三个基本要素安全防范的三个基本要素是：探测、延时和反应探测是指感知显形和隐性风险事件的发生并发出报警延时是指延长和推延风险事件发生的进程反应是指组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动。二、智能建筑安全系统的构成模式第二章闭路电视监控系统第一节闭路电视监控系统概述一、闭路电视监控系统的功能闭路电视监控系统的功能有：1）对小区或公共建筑物的主要出入口，主干道、周边围墙、停车场出入口以及其它重要区域进行记录2）系统可与防盗报警系统联动进行图像跟踪及记录3）视频丢失和设备故障报警4）图像自动／手动切换，云台及镜头的遥控二、闭路电视监控系统的组成形式根据监视对象监视方式不同，闭路电视监控系统的组成方式一般有4种类型1）单头单尾方式2）单头多尾方式3）多头单尾方式4）多头多尾方式第二节闭路电视监控系统的主要设备一般闭路电视监控系统是由摄像、传输、记录和控制、显示等4个部分组成。一、摄像部分摄像部分是闭路电视监控的前端，是整个系统的“眼睛”，其作用是将所监视目标的光信号变为电信号。一般由摄像机、镜头、云台、防护罩、解码器等组成。1、摄像机摄像机是将被摄物体的光图像转变为电信号——视频信号，为系统提供信号源，它是系统最重要的设备之一。摄像机的分类：1）按器件类型分为电真空摄像管、CCD（电荷耦合器）摄像机和CMOS（互补性金属氧化物半导体）摄像机。2）按颜色分有黑白摄像机和彩色摄像机3）按图像信号处理方式分：a:模拟式摄像机b:数字视频（DV）格式的全数字式摄像机4）按摄像机结构分：a:普通单机型（镜头需另配）b:机板型（摄像机部件和镜头全部在一块印制电路板上）c:针孔型d:一体机型（其摄像机内建可变倍、自动聚焦、光圈镜头）e:球型（指将摄像机、镜头还有云台和解码器组合在一起的球型或半球型的防护罩里）5）按摄像机分辨率分：a:摄像像素在25万像素左右、彩色分辨率在330线、黑白分辨率在400线左右的低档型b:摄像像素在25~38万像素间、彩色分辨率在420线、黑白分辨率在500线左右的中档型c:摄像像素在38万像素以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率在600线以上的高档型6）按摄像机灵敏度分a:普通型正常工作所需要照度为1～3Lux。b:月光型正常工作所需要照度为0.1Lux左右。c:星光型正常工作所需要照度为0.01Lux以下。d:红外照明型原则上可以为零照度，采用红外光源成像参考环境照度：夏日阳光下100,000Lux阴天室外10,000Lux电视台演播室1000Lux距60W台灯60cm桌面300Lux室内日光灯100Lux黄昏室内10Lux20cm处烛光10-15Lux夜间路灯0.1Lux7）按摄像机的靶面大小分为：1/2’、1/3’、1/4’等。8）按扫描制式分为：PAL制（625行，50场）和NTSC制（525行，60场）9）按供电电源分：110VAC、220VAC、24VAC、12VDC或9VDC、2、摄像机的镜头镜头是摄像机的眼睛，起着收集光线的作用。焦距和视场角的关系：镜头焦距越长，其镜头的视场角就越小；镜头焦距越短，其镜头的视场角就越大；在物距一定的情况下，随着镜头焦距的变大，在系统的末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就越小，但画面细节就越清晰。摄像机镜头的分类：1）按镜头的视场大小分a:标准镜头视角30°左右，在1/3’CCD摄像机的标准镜头焦距定为8mm。b:广角镜头视角90°以上，在1/3’CCD摄像机的标准镜头焦距定为4mm。c:远摄镜头视角20°以内，在1/3’CCD摄像机的标准镜头焦距为大于8mm。d:变焦镜头（也称伸缩镜头）有手动变焦镜头和电动变焦镜头两类按变焦镜头参数可调整的项目分：三可变镜头——光圈、焦距、聚焦均需人为调节。二可变镜头——通常是自动光圈，而焦距和聚焦需人为调节。单可变镜头——一般是自动光圈和自动聚焦，而焦距需人为调节。e:针孔镜头镜头端直径几毫米，可隐蔽安装。2）按镜头安装分：C和CS安装座两者螺纹相同，但两者到感光表面的距离不同。前者从镜头安装到基准面到焦点的距离为17.526mm，后者为12.5mm。3）按镜头光圈分：手动光圈和自动光圈、电动控制光圈光圈的作用是用来调节和控制通过镜头的光的总量a手动光圈：手动光圈镜头上的光圈通常在摄像机安装时进行设置，以适应当前环境中主要的光线条件。此类镜头的光圈无法根据现场环境照度的变化而随之变化，因此光圈通常被设置为“平均”值。b自动光圈：对于室外或照度会经常改变的场景来说，非常适合使用带有自动光圈调节功能的镜头。光圈孔径通过摄像机来进行控制，它会被经常改变以保证图像传感器始终能接收到最佳级别的光线。自动光圈镜头适合于室外应用。光圈自动调节到达摄像机光通量使图像达到最佳的效果，并较好的保护图像传感器。小光圈减少光通量，可获得更好的景深(聚焦到极远的距离)。大光圈可在低照度环境下获得较好的图像质量。光圈通过F值来定义。F值=焦距/光圈直径镜头的F值取决于焦距与光圈直径的比。直接影响传感器实际接收到的光的总量，并对最终的图像效果有着重要的影响。F值越大，到达传感器的光就越少。F值越小，到达传感器的光就越多，而在低照度环境下可获得较好的图像质量。下表显示了在各不同F值情况下到达图像传感器的光通量。自动光圈镜头有两类：视频输入型——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。DC输入型——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。c电动控制光圈：连接到摄像机的输出，通过摄像机的处理器控制光圈。补充说明：1、摄像机基本设置说明：1）AGCON/OFF（自动增益控制）：摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大即增益，等效于有较高的灵敏度，然而在亮光照的环境下放大器将过载，使视频信号畸变。当开关在ON时，在低亮度条件下完全打开镜头光圈，自动增加增益以获得清晰的图像。开关在OFF时，在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。2）ATWON/OFF（自动白平衡）：开关拨到ON时，通过镜头来检测光源的特性－色温，从而自动连续设定白电平，即使特性—色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。3）ALC/ELC（自动亮度控制/电子亮度控制）：当选择ELC时，电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间（一般从1/50到1/10000秒连续调节）；当选择ELC这种方式时，可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。需要注意的是：在室外或明亮的环境下，由于ELC控制范围有限，还是应该选择ALC式镜头；在某些独特的照明条件下，可能出现下列情况：①在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象。②图像显著地闪烁和色彩重现性不稳定。③白平衡有周期性变化，如果发生这些现象，应使用ALC镜头。以固定光圈镜头采用ELC方式时，图像的景深可能小于使用ALC式镜头所获得的景深。因此，摄像头在完全打开固定光圈镜头而采用ELC方式时。景深会比使用ALC式镜头时小，而且图像上远处的物体可能不在焦点上。当镜头是自动光圈镜头时，需要将开关拨到ALC方式。4）BLCON/OFF（背光补偿开关）：当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开关拨到ON位置。注意：①当与云台配用或照明迅速改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头光圈速度变慢；②如果所需物体不在图像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。5）LL/INT（同步选择开关）：此开关用以选择摄像头同步方式，INT为内同步；LL为电源同步。有些摄像头还有一个LLPHASE电源同步相位控制器。当摄像头使用于电源同步状态时，此装置可调整视频输出信号的相位，调整范围大概是一帧。（调整需要专业人员进行）6)VIDEO/DC（镜头控制信号选择开关）：ALC自动光圈镜头的控制信号有两种，当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时，应该选择DC位置，需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时，应该选择VIDEO位置。当选择ALC自动光圈视频驱动镜头时，还会有一个视频电平控制（VIDEOLEVELL/H）可能需要调整，该控制器调节输出给自动光圈镜头的控制电平，用以控制镜头光圈的开大和缩小。在摄像头的配件中，有一个黑色的小插头，插头有四个针，联接摄像头上的黑色插座。如果用DC驱动的自动光圈镜头，镜头上已经做好了插头，只要插在插座上，把选择开关拨到DC即可；如果用视频驱动的自动光圈镜头，需要用户根据说明书上的标注，用烙铁焊好。由于厂家定义不同，所以焊法也有区别，请安装时留意。7）SOFT/SHARP（细节电平选择开关）：该开关用以调节输出图像是清晰（SHARP）还是平滑（SOFT），通常出厂设定在SHARP位置。8）FLICKERLESS（无闪动方式）：在电源频率为50Hz的地区，CCD积累时间为1/50秒，如果使用NISC制式摄像机，其垂直同步频率为60Hz，这样将造成视觉影像不同步，在监视器上出现闪动；反之，在电源为60Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现像。为克服此现像，在电子快门设置了无闪动方式档，对NISC制式摄像机提供1/100秒，对PAL制式摄像机提供1/120秒的固定快门速度，可以防止监视器上图像出现闪烁。手动电子快门：有些用户使用CCD摄取运动速度比较快的物体，如果以1/50秒速度拍摄，会产生拖尾现像，严重影响图像质量。有些摄像头给出了手动电子快门，使CCD的电荷偶合速度固定在某一值，例如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此时CCD的电荷偶合速度提高，这样采集下来的图像相对来说会减少拖尾现像，而且对于观测高速运动或电火花一类物体，必须使用此设置。所以，某些专用摄像头给出了手动电子快门，提供给特殊用途的用户。2、DC驱动、视频驱动的自动光圈镜头的定义和区别解答：DC驱动自动光圈镜头是通过四根线控制镜头的，其中两根为DC12V，另两根控制线通过镜头内的光感应点感应外部光源的照度来控制光圈的大小；VIDEO驱动自动光圈镜头则是通过三根线来控制镜头的，其中一根为视频触发信号来起动光圈，并控制光圈大小，另二根为DC12V电源线驱动电机马达。镜头的选配需要根据摄像机的功能来选配。3、摄像机的选购目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的