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《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90、92 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92、GA/T74-94
三、系统方案设计
3.1 监控系统的构成
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XX大酒店CCTV监控系统与所有的CCTV监控系统的结构相同。主要由前端信号摄取、中间信号传输及后端信号还原处理(即位于控制室内的中央控制设备)三大部分构成。
前端设备负责信号的采集,主要包括摄像机、镜头、防护罩、云台、解码器、支架等设备。这些设备将现场的图像、数据等信号进行拾取并转换为中心控制设备能够处理的信号格式外,还具有其它的增强功能,如扩大监视范围的云台、变焦镜头;保证主要前端设备能够正常工作的防护设备,如防护罩。
后端设备的作用是对前端已采集到的信号进行处理。它主要包括视频信号的切换、显示和记录等主要功能。设备主要包括:矩阵控制主机、控制键盘、屏幕墙、4画面分割器或多画面分割器、控制台、硬盘录像机设备等。后端设备是整个系统的心脏,是整个系统功能的执行者。
前端和后端设备的中间部分为传输系统。这一部分主要包括同轴电缆、双绞线的使用,以实现将视频信号传输至控制室同时将操作员发出的控制指令传输至前端设备的功能。在传输系统的选择中需要根据实际情况加以选择。
3.2 系统前端布防点的确定
根据XX大酒店的实际建筑格局和服务区域的划分,具体的摄像机安装点位确定如下:
3.3 系统传输部分的选择
本系统由于传输距离较短,因此信号传输选用同轴(视频)和屏蔽双绞线(通讯)的传输方式。
3.4 系统控制部分的结构
在XX大酒店的闭路电视监控系统改造项目中,我们建议采用传统的模拟系统与数字系统相结合的综合性视频监控管理系统,使系统保持安全可靠的同时,为用户提供更多的高新技术所带来的新的功能与服务。 3.4.1模拟视频监控系统
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虽然当前视频数字技术发展很快,众多数字视频产品或数字处理视频产品已推向市场,但在大型的电视监控应用领域中仍然使用模拟矩阵切换器作为控制核心。矩阵控制器品牌、型号众多,功能各异,总体上可靠性高、功能齐全。 使用矩阵系统仍然有两种结构可以选择。 结构一、单矩阵集中管理结构
在这种结构中,所有的前端摄像机图像及控制信号将通过传输链路集中到控制中心的矩阵控制器上,在控制中心设有一个或几个不同级别的控制键盘可以对图像进行切换及前端设备的控制。其他地点和使用部门作为矩阵系统的不同级别分控用户,配置分控键盘和若干个矩阵的视频输出。这是一种比较传统的实现方法。 优点:
1.便于集中管理,控制中心可以同时对所有的前端图像进行处理、监视。 2.对矩阵系统联网性能要求不高,可以选择的品牌、型号较多。 缺点:
1.使用的链路过多、费用大。
2.机房设备多、线缆多,对机房要求较高。 3.一旦矩阵设备故障,系统将瘫痪。 4.分控用户图像切换不便。
5.大幅度扩展困难,或者与矩阵价格产生矛盾。
结构二、分布式组网结构
在这种结构中是将监控摄像机按照一定的原则(如各楼区、各辖区)划分为几个监控分中心(或称为远端站点)与控制中心组成一个多级的分布式网络系统。各监控分中心不再是一个分控用户,而装有分控矩阵或称为副控矩阵。各监控分中心辖区的摄像机图像就近经链路传送到监控分中心,各分中心在将若干个视频输出端口和通讯端口与上级的监控分中心或监控中心相连,各监控分中心矩阵级
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别可以相同,也可以不同。各监控分中心之间也可以进行互连。这样就由多个矩阵组成了一个分布式网络结构的监控系统。 优点:
1.节省传输链路,费用降低。 2.结构灵活。
3.各监控分中心辖区内的摄像机为逻辑编号,操作简单。
4.可靠性增强,任意一个矩阵故障只影响其本站功能及本站辖区的摄像机图像,其它站点及控制中心不受影响。
5. 单矩阵容量减小,价格降低,扩容更容易。 6.机房设备、线缆大大减少,对机房要求降低。 缺点:
1.对矩阵要求高,可选择的品牌、型号少。 2.控制中心不能同时对所有图像进行处理、切换。 3.相对于集中控制结构来说,管理相对复杂。
3.4.2数字视频监控系统
随着科学技术的飞速发展,特别是计算机和通信手段的不断发展进步,高科技手段已深入了各个领域:工业控制自动化、办公自动化、楼宇自控、智能建筑等已遍地开花,数字化技术已渗透到社会生活的每一个角落,传统的模拟监控系统也面临着数字化的发展,应该说数字化是视频监控的发展方向。
数字化网络视频监控系统的原理是充分利用了当前的数字视频压缩技术将模拟视频信号经数字压缩转换成为一种可以在基于TCP/IP网络上传输的特殊数据流,利用当前发达的网络技术实现远程的图像监控。因此其核心是视频图像的压缩和网络传输。
由于数字化视频技术是一种发展中的全新技术,因此从技术上不仅仅受到图像压缩方式的影响,同时还要受到计算机信息处理方式、网络传输设备等多方面
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的影响。在当前的监控系统中,数字化的解决方案多种多样,有以基于DVR数字化控制器的解决方案,以视频网络服务器和综合视频管理平台为核心的解决方案。通常以DVR为核心的数字化解决方案局限于DVR容量以及当前计算机硬件及软件的信息处理能力,多使用于中小型系统。而对于前端设备分布广、控制用户多的大型监控系统,多以视频网络服务器和视频管理平台为核心的数字化解决方案。
在数字化视频监控系统中可以添加称为数字视频矩阵的设备以及显示设备,实现多路图像的切换和显示。
3.4.3模拟监控系统与数字监控系统的比较
无论说模拟监控系统的解决方案还是数字监控系统的解决方案可以根据建设方对图像监控、显示、录像的不同要求进行选择,理论上说都可以满足实际需要。但由于处理的视频信号源不同、使用的设备不同、系统的结构不同,因此在当前的技术条件和光纤传输的前提下都具有各自优势与缺点。
图像质量的比较
由于当前使用的工业摄像机即使是引入了DSP(数字信号处理)技术,也只是将光电转换后的模拟电信号数字化处理增强摄像机的整体性能,如背光补偿、电子快门等,以扩展摄像机的应用范围,输出的还是经过数/模转换后的模拟视频信号。在忽略信号传输恶化前提下,如果直接连接到模拟切换器或监视器将不会有更多的损失,例如一般常用的CCD靶面像素752×582的彩色摄像机对应水平460至480线清晰度,无论是监视静止图像还是运动图像,在高于450线清晰度的专业监视器基本上可以反映现场图像的原貌。
而在数字监控系统中,摄像机的模拟视频信号输出后要输入到视频网络服务器上,从技术上将,信号经过一级变换就会存在不同程度的损伤,况且视频网络服务器为了实现网络的传输所采用的压缩方式无论是JPEG还是MPEG2或MPEG4都属于有损压缩,尤其是非运动图像部分的信息会大幅度减少甚至丢弃,因此在图像还原时得到的已经不是能够真正反映现场情况的图像。
另外,常见的视频网络服务器压缩后再还原的信号一般都只能达到CIF格式(352×288),对应的清晰度也就是250线左右,是不能满足实际监控需要的。即使有的产品号称能够做到D1格式(704×576)时对于运动的图像也会产生细节分辨率不够甚至拖尾现象。在数字视频压缩技术中一般来讲,图像发分辨率越高、图像的连续性越强、图像内容的差异越大,压缩比也越小,图像记录和传输
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