劉洪宇

（ 黑龍江化工建設(shè)有限責任公司哈爾濱 15001）

0 引言

隨著近年來智能化行業(yè)的飛速發(fā)展，安防系統(tǒng)已由原來特殊待業(yè)，專門應用逐漸普及到各行各業(yè)。目前如果有新項目上馬，“言必談智能”可以說是現(xiàn)狀一個真實寫照?，F(xiàn)階段各類電子技術(shù)蓬勃發(fā)展，CPU芯片性能飆升，通信條件和速率不斷革新和完善，也為新的技術(shù)推廣提供最廣闊的技術(shù)平臺。在廣東地區(qū)，目前幾乎所有的新住宅樓盤都預裝了樓宇對講及監(jiān)控系統(tǒng)，同時已經(jīng)禁止安裝防盜網(wǎng)。防盜網(wǎng)留下來的安全因素，將由電子系統(tǒng)設(shè)備(技防)和保安人員(人防)共同來完成。

為了進一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)，建設(shè)部特別制定了智能化小區(qū)的等級標準，按照其要求，智能化小區(qū)必須有安全防范、信息管理、物業(yè)管理、信息網(wǎng)絡等各子系統(tǒng)組成，而作為最基本的安全需求，監(jiān)控系統(tǒng)在技防上面有著舉足輕重的作用。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)作為安全防范系統(tǒng)最基本、最重要的子系統(tǒng)，在各種領(lǐng)域里得到了廣泛的應用，也是目前預防和制止犯罪最為有效的措施。它不僅可以對社區(qū)周邊及內(nèi)部進行全天24小時不間斷實時監(jiān)控，也可在事后進行某些案件回放分析，重要時也可作為呈堂證供。因此，在社區(qū)建立一套完善的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，是非常必要的。

1 主要設(shè)計原則及依據(jù)

(1)實用性和經(jīng)濟性。

(2)先進性和成熟性。

(3)可靠性和穩(wěn)定性。

(4)安全性和保密性。

(5)可擴展性和易維護性。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)分析

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過電纜或光纜在閉合的環(huán)路內(nèi)傳輸電視信號，并人攝像到圖像顯示獨立完整的電視系統(tǒng)。目前，在我國各行業(yè)中廣泛使用的閉路監(jiān)控系統(tǒng)主流為硬盤錄像機加視頻矩陣的數(shù)模組合方式。矩陣用于監(jiān)控，DVR用于模擬信號的數(shù)字存儲。在選擇終端設(shè)備時，客戶重視圖像質(zhì)量還是實時性需求高，這一點在網(wǎng)絡監(jiān)控時矛盾顯得特別突出，即網(wǎng)絡傳輸和本地存儲之間的根本區(qū)別。網(wǎng)絡傳輸要求占用帶寬小，實時性高，而監(jiān)控的根本目的就是有清晰的存儲圖像，為日后查證提供第一手資料。解決這一問題的措施就是將網(wǎng)絡傳輸和本地存儲分開。網(wǎng)絡傳輸以MPEG－4格式以獲得流暢的速率和較好的圖像質(zhì)量;現(xiàn)場存儲時則使用高清晰度格式的畫面，即采用MPEG－4+D1方式，這也是以后監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展方向。

所以，本系統(tǒng)結(jié)合了目前主流系統(tǒng)的優(yōu)點，選擇了模擬/數(shù)字集散式網(wǎng)絡分布系統(tǒng)。采用現(xiàn)在領(lǐng)先的組網(wǎng)模式，由模擬攝像機、工控式硬盤錄像機、監(jiān)視器、電腦顯示器、視頻矩陣等設(shè)備組成，考慮到大型小區(qū)的綜合作用，以光端機將各個分監(jiān)控中心連接起來，并可進行網(wǎng)絡訪問控制。系統(tǒng)圖像清晰、功能強大，操作簡單且性能成熟穩(wěn)定。

2.2 系統(tǒng)配置

監(jiān)控系統(tǒng)主要由三大部分組成:前端攝像部分、中間傳輸部分、終端視頻處理部分。

2.2.1 前端攝像機安裝位置及配置

前端圖像采集部分設(shè)計在小區(qū)的各類進出口(如入門大廳和停車場出入口等)、小區(qū)由部的主要走廊和公用設(shè)施(如電梯轎箱、停車場內(nèi)等)、小區(qū)內(nèi)人群密度較大的流動區(qū)域和集散地(如首層大堂、電梯前室等)。在這些地方安裝監(jiān)控探頭進行現(xiàn)場實時監(jiān)視錄像，以保證小區(qū)警力可以有效地杜絕隱患或發(fā)生突發(fā)事件時可以及時處理。

(1)在小區(qū)主、次出入口設(shè)置彩色/黑白高速一體化球形攝像機，用于監(jiān)視車輛及人員的進出情況。

(2)小區(qū)地下停車場出入口設(shè)置彩色高解攝像機，用于監(jiān)控車輛的出入情況;停車場內(nèi)部設(shè)計低照度彩色攝像機。用于監(jiān)視地下停車場內(nèi)的的狀況。

(3)小區(qū)周界及公共區(qū)域采用高質(zhì)量的彩色一體化攝像機，并與小區(qū)周界報警系統(tǒng)聯(lián)動控制，一旦有入侵報警信號發(fā)生，攝像機將自動旋轉(zhuǎn)至報警區(qū)域，自動跟蹤監(jiān)控，同時在監(jiān)控中心，系統(tǒng)將自動切換報警現(xiàn)場畫面至指定監(jiān)視器，硬盤錄像機進行實時監(jiān)控錄像。

(4)小區(qū)樓棟首層大堂安裝彩色半球攝像機，因為這個地區(qū)是大樓內(nèi)人群必經(jīng)通路，進行監(jiān)視和合理的干預對保證小區(qū)秩序和人群流動安全有積極的作用。

(5)每部電梯轎廂內(nèi)鍵盤的對角處安裝吸頂式彩色半球攝像機，作于監(jiān)視和記錄電梯內(nèi)的實時情況，以備發(fā)生突發(fā)事件能及時得到警處理。

2.2.2 現(xiàn)場傳輸

傳輸部分就是系統(tǒng)圖像信號、聲音信號、控制信號等的通道。傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)通過同軸電傳輸視頻信號，通過2芯線傳輸控制信號及其他信號?，F(xiàn)在主流的傳輸方式基本上是同軸電纜、光纖、雙絞線、電信公用傳輸網(wǎng)絡和微波等。具體選擇哪種傳輸方式要根據(jù)自己需求和現(xiàn)場情況而定:圖像質(zhì)量、實時性、布線條件、傳輸距離、工程造價等。

目前電視監(jiān)視控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機距離控制中心較遠的情況下，也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。一般小區(qū)要求傳輸?shù)木嚯x都比較近，可采用基帶傳輸方式，也就是75 Ω的視頻同軸電纜。由于模擬視頻信號包括許多不同頻率，頻帶范圍達到6 MHz，高頻部分基本上是彩色占用。而同軸視頻電纜的物理特性是對不同頻率分量的信號具有不同比例的衰減量。頻率低衰減小，頻率高衰減大(即頻率失真特性)，因而傳輸距離越長，彩色質(zhì)量明顯越差，色彩變淡或是變成黑白都是常見現(xiàn)象。所以，同軸電纜一般傳輸距離最大為300 m～500 m。如果用視頻放大器，可以適當延長傳輸距離，但是因為它是按相同的比例放大所有的頻率分量，由電纜產(chǎn)生的原信號各種頻率分量之間比例關(guān)系的變化并沒有得到有效恢復。所以也就無法補償彩色信號的頻率失真，因此并不能顯著提升傳輸性能。

500 m～2000 m之間的傳輸距離可以選用雙絞線。在這段距離用同軸電纜達不到要求，而用光纖造價又太貴。選擇雙絞線時主要要注意兩個參數(shù);一個是分布電容要小于60 PF/m，電容越大對低頻信號抑制作用越強烈。另一個是雙絞線對的環(huán)路電阻應小于18 Ω/100 m。這兩全參數(shù)直接影響到傳輸距離以及圖像的色彩。

2000 m以上一般就只能使用光纖了。注意光纖傳輸設(shè)備的選擇也很關(guān)鍵，一般分為數(shù)字光端機和模擬光端機兩類。模擬光端機主要采用視頻和控制信號的模擬調(diào)頻或調(diào)幅方式。數(shù)字光端機則多采用時分復用方式或波分復方式。因為數(shù)字光端機是以光的有無來發(fā)送信號，所以，其信號衰減與距離無關(guān)。模擬光端機一般最多傳輸64路視音頻信號。因此，在長距離多路復用傳輸系統(tǒng)中一般采用數(shù)字光端機。

對于大型小區(qū)，其周邊長度可能達到幾公里，因此，主干傳輸介質(zhì)采用光纖，沿著外圍監(jiān)控路線布線?？拷鞲删W(wǎng)的監(jiān)控點可以就近通過同軸電纜連到附近的光端機，靠近監(jiān)控中心的監(jiān)控點可直接聯(lián)入中視頻矩陣或DVR。

2.2.3 監(jiān)控中心

監(jiān)控室調(diào)協(xié)硬盤錄像機、視頻矩陣、畫面分割器、監(jiān)視器、顯示呂、遠傳設(shè)備(如視頻網(wǎng)絡服務器、光端機)等設(shè)備。監(jiān)控點信號回到控制室以后，將信號進行分配，其中一路通過視頻矩陣后通過電視墻進行監(jiān)看，中一路通過同軸電纜接入16路硬盤錄像機并顯示在顯示器上，經(jīng)過音視頻還原處理，然后以不同存儲格式進行硬盤錄像作為記錄。設(shè)計整個硬盤錄像系統(tǒng)可以連續(xù)保存錄像資料1個月，硬盤錄像系統(tǒng)支持與回放全雙工工作。

2.2.4 功能

整個系統(tǒng)的控制采用計算機軟件進行管理與控制，RS485總線控制方式，自動巡址，管理方便靈活，操作簡單。根據(jù)監(jiān)控點地址，可以對監(jiān)控點電動鏡頭進得焦距調(diào)整、光圈調(diào)整、景深調(diào)整操作等，以適應不同的監(jiān)控要求。

在網(wǎng)絡可通的任何計算機上，能夠?qū)崟r的顯示現(xiàn)場的圖像和聲音，同時可以控制云臺移動和鏡頭焦距，可以支持多臺客戶機同時顯示。根據(jù)每客戶端登錄的用戶的不同權(quán)限，可以選擇性的給不同用戶監(jiān)控不同的地點。而且對同一個監(jiān)控點可以根據(jù)不同用戶的優(yōu)先級別來控制攝像機。

系統(tǒng)能與報警、門禁系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)聯(lián)動監(jiān)控。當門禁或報警系統(tǒng)有告警信號傳上來時，監(jiān)控系統(tǒng)能自動聯(lián)動并開始錄像。在特定場所進行視頻移動報警設(shè)定。當有移動物體時，發(fā)出報警信號，并打開燈光，攝像機立即轉(zhuǎn)到報警點，硬盤錄像機開始記錄重要畫面的全幅視頻信號，同時控制室自動彈出現(xiàn)場電子地圖和報警位置，并將監(jiān)控畫面自動切換到相應的攝像機上。

這樣，保安人員可以在最快速度下了解現(xiàn)場情況。這一系列工作都通過主機自動完成。在接收報警信號的同時，報警信號的性質(zhì)也在屏幕上顯示出來，記錄功能可以顯示報警時間及處置方案，并可打印記錄。本系統(tǒng)具有視頻追溯功能，能夠記錄報警發(fā)生前30S的所有動作畫面，保證了日后事件處理有據(jù)可查。

系統(tǒng)具有視頻信號檢測功能，任何前端視頻信號的丟失均能在任意一臺監(jiān)視器上顯示出來。所以當有攝像機損壞后，立即會通知控制中心。系統(tǒng)將攝像機記錄的畫面全自動數(shù)字壓縮保留在計算機硬盤上，硬盤錄像機可以進行全實時錄像、移動偵測錄像告示方式錄像，在以后檢索時，可根據(jù)圖像存儲時間、日期以及鏡頭號進行查找和回放，亦可將所需畫面以壓縮或硬盤。

廣泛兼容性，能與大多數(shù)智能化系統(tǒng)無縫集成。監(jiān)控系統(tǒng)的控制主機可與其他弱電系統(tǒng)主機聯(lián)網(wǎng)，滿足系統(tǒng)的控制主機可與其他弱電系統(tǒng)主機聯(lián)網(wǎng)，滿足信息共享、協(xié)調(diào)工作的要求。通過系統(tǒng)集成，監(jiān)控系統(tǒng)能作為中央管理系統(tǒng)一個子系統(tǒng)與其他系統(tǒng)在同一個界面上操作，實現(xiàn)統(tǒng)一集中管理。

監(jiān)控系統(tǒng)作為安全防范技術(shù)體系不可缺少的重要組成部分，已成為住宅小區(qū)管理重要設(shè)施，被廣泛的應用于各住宅小區(qū)。

［1］常新，彭元勛.淺談住宅小區(qū)智能化的建設(shè)［J］.黑龍江科技信息2003(05).

［2］許琳.淺談住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)的設(shè)計［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟2004(15).

［3］劉麗敏.淺談住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)設(shè)計［J］.科技資訊2008(08).

［4］李季，劉樹啟.住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)設(shè)計［J］.中國科技信息2007(07).

［5］劉雄飛，王建湖.基于VRML的虛擬室內(nèi)環(huán)境建模理論與實踐［J］.森林工程，2006，22(3).