建筑弱电应用技术课题6电视监控系统

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(2) 视频信号放大与分配 视频信号放大与分配的优劣是影响显示图像质量的关键因素。经过校正与补偿的图像信号, 再经过分配和放大后,即可进入视频切换部分,最后送到监视器上显示。
视频放大器可以增强视频的亮度、色度,并能加强信号的同步作用,但缺点是线路内的干 扰信号也同时被放大。另外,回路中不能串接太多视频放大器,否则会出现饱和现象,导致图像 失真。
6.1 电视监控系统的组成
摄像机托架安装在吊顶或墙壁上,用于支承摄像机。图6.3(a)是鹅颈管型球型摄像机安 装托架。根据安装的部位和摄像机的不同,托架也有各种规格和型号,也可根据现场环境进行特 制。
云台是目前最常用的摄像机支承设备。它可带动摄像机进行水平方位旋转和垂直方位旋转, 从而扩大了摄像机的监视范围。根据使用环境和监控要求不同,云台可分为室内型和室外型、通用 型和特殊型、手动控制旋转型和电动控制旋转型。图6.3是常见摄像机托架和云台。
主要由总控制台(有些系统还设有副控制台)组成,如图6.6所示。总控制台的主要功能包括图像 信号的校正与补偿、视频信号的放大与分配、图像信号的切换与记录(包括声音信号)、摄像机 及其辅助部件(如镜头、云台、防护罩等)的控制(遥控)等。
6.1 电视监控系统的组成 图6.6 电视监控系统控制台
6.1 电视监控系统的组成
6.1 电视监控系统的组成
图6.3 摄像机托架和云台 (a)鹅颈管型球型摄像机安装托架; (b)电动云台;(c)室内壁装云台
6.1 电视监控系统的组成
(3) 摄像机防护罩 由于电视监控系统设置的环境不同,有时需要对摄像机加装防护外罩,确保摄像机正常工 作,延长其使用寿命。 摄像机防护罩按用途和形式可分为以下几种: ① 室内型有防尘型、防潮密封型和通风型等。 ② 室外型有防尘型、防水型、密封型和通风型等。 ③ 特殊类型有水冷型、防爆型、强制风冷型和特殊防射线型等。
【能力目标】 1 了解电视监控系统的组成; 2 熟悉摄像机选择及其布置的方法; 3 了解CCTV系统的类型及其控制方法; 4 熟悉电视监控设备的选择和安装。
课题6 电视监控系统
电视监控系统是在闭路电视系统基础上发展起来的,所以又称闭路监控电视(CCTV)。 现代智能建筑中人们总是设法将关键部位或重要场所实时、形象和不失真地显示出来,从而形成 了电视监控系统。目前电视监控系统已成为现代生产、管理和生活中实施监视和控制的极为有效 的工具,同时也成为安全防范的有效工具之一。
当监视器数量少于5台时,可采用桥接分配方式;当一路视频信号要传送到相距较远的多 个监视器时,应采用视频分配器。
6.1 电视监控系统的组成
(3) 图像信号切换 电视监控系统对所传输的图像信号进行切换采用的是视频切换器。视频切换器有两类,一 类为手动视频切换器,另一类为自动编程视频切换器。视频切换器可将所有视频信号在指定的监 视器上进行固定或时序显示,也可进行图像混合、画面分割、字幕叠加等画面处理。专为安全防 范设置的电视监控系统中,视频切换器还提供了与报警控制器联网的接口,当报警信号发生时可 手动或自动切换相应部位的摄像记录,便于事后分析处理所发生的事件。
6.1 电视监控系统的组成
6.1.3 显示和记录部分 显示和记录部分一般安装在控制室,主要有监视器、录像机和一些视频处理设备。 监视器可以选用黑白或彩色监视器,也可选用液晶显示器或用电视机替代。 录像机在监控系统中作为记录和重放装置,根据需要可选用不同功能和录像时间的专用录
像机,专用录像机能提供 24~960 h 的录像时间。录像机内设有字符信号发生器,可在图像信号 上打出“月/日/年/星期/时/分/秒”的录像模式,还能在图像上示出摄像机与报警器的编号及报警 方式。
6.1 电视监控系统的组成
要实现用少量监视器显示多个摄像机输出的视频信号、在同一屏幕上显示多个监控视频信 号或多个视频器显示同一视频信号等功能,控制室还需增加相应的设备,这些设备有视频切换器、 多画面分割器、视频分配器等。
6.1 电视监控系统的组成
6.1.4 控制部分 控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”,是指挥整个系统正常运行的中心。控制部分
序号
1 2 3 4 5
摄像机 对比项目
灵敏度 分解力
尺寸重量
图像观察感观
价格
彩色摄像机
低(约低10倍) 低(约低20%)
大 彩色、真实

黑白摄像机
高 高 小 黑白两色 低
6.1 电视监控系统的组成
(2) 摄像机的支承设备 固定和安装摄像机的设备称为摄像机的支承设备。常见的摄像机支承设备有三脚架、摄 像机托架和云台。 三脚架是最普通的摄像机支承设备,根据支承摄像机的不同有各种规格和型号。
6.1 电视监控系统的组成
电视监控系统是楼宇智能化中的一个重要组成部分,在监视楼宇设备安全运行、人员管理和安 全防范上起着越来越重要的作用。随着自动化程度的不断提高,通过电视监控系统可以提供现 场实时的监视信息和报警信号,从而提高了对突发事件的反应能力,使建筑物智能化管理上了 一个台阶。
6.1 电视监控系统的组成 电视监控系统一般由四部分组成,即摄像部分、传输部分、显示和记录部分、控制部分, 其结构如图6.1所示。
6.1 电视监控系统的组成 图6.5 光纤结构示意图
6.1 电视监控系统的组成
③ 双绞线 双绞线的使用由来已久,特别在电话通信上得到了广泛的应用,但用于电视监控系统的时 间不是很久。双绞线具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等优点。它克服了同 轴电缆传输距离受限的问题,同时也避免了光纤传输技术复杂和造价昂贵的弊端。但是,双绞线 对信号存在着较大的衰减,所以视频信号在双绞线上远距离传输时必须进行放大和补偿。 在监控系统中选用视频信号传输介质时,对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线 视频传输设备和光端机。
6.1 电视监控系统的组成
因此,多模光纤传输的距离比较近,一般只有几公里。单模光纤的中心玻璃芯较细(芯径 一般为9 μm或10 μm),只能传一种模式的光,其模间色散很小,适用于远程传输。
常用光纤的规格为:单模,8/125 μm、9/125 μm、10/125 μm;多模:50/125 μm(欧 标)、62.5/125 μm(美标)。
6.1 电视监控系统的组成
摄像部分的主要组成有: (1) 摄像机 摄像机的作用是把光(图像信息)信号转变为电信号,它的关键部件是摄像器件。摄像器 件可分为电真空器件和固态器件两部分,目前以固态器件为主。固态器件又可分为电耦合器件 (CCD)、金属氧化物器件(MOS)和电荷注入器件(CID)等。摄像机按获得的图像可分为彩 色和黑白两大类。图6.2是常见电视监视系统用摄像机。
(1) 校正与补偿 中小型电视监控系统中往往不设校正与补偿部分。但若系统较大、传输距离较远或传输 方式有要求时,校正与补偿会显得非常重要。因为图像信号经转换传输之后,其幅频特性、相频 特性往往无法保证图像指标的要求,所以在控制台上要对传输过来的图像信号进行幅频和相频的 校正与补偿。
6.1 电视监控系统的组成
6.1 电视监控系统的组成
表6.2 国产同轴电缆型号和含义
分类代号
符 号
含义
绝缘材料
符 号
含义
护套材料
符 号
含义
派生特性
符 号
含义
S 通轴射频电缆 Y
聚乙烯
V 聚氯乙烯 P 屏蔽
SE 对称射频电缆 W
稳定聚乙烯
Y 聚乙烯 Z 综合
SJ 强力射频电缆 F SG 高压射频电缆 X ST 特性射频电缆 I
4.5
10.0
6.1 电视监控系统的组成
② 光纤 光纤裸纤一般分为三层,中心为高折射率玻璃芯(芯径一般为50 μm或62.5 μm),中间 为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125 μm),最外层是加强用的树脂涂层。图6.5为光纤结构 示意图。 按光在光纤中的传输模式不同,光纤可分为单模光纤和多模光纤。多模光纤的中心玻璃芯 较粗(芯径一般为50 μm或62.5 μm),可传多种模式的光,但其模间色散较大,限制了传输数 字信号的频率,且这种现象随距离的增加会更加严重。
(1) 视频信号传输 视频信号传输一般选用同轴电缆、微波传输光纤或双绞线等。 ① 同轴电缆 同轴电缆的结构如图6.4所示,它由内导体(电缆铜芯)、绝缘层、外导体(铜网和铝箔) 和护套四部分组成。
6.1 电视监控系统的组成 图6.4 同轴电缆结构示意图
6.1 电视监控系统的组成
电视监控系统一般是中短距离的中小型系统,故大都采用同轴电缆传输视频图像信号。 国产同轴电缆可分为实芯和耦芯两种。芯线一般用铜线,外导体有铝管和铜网加铝箔;绝 缘外套有单护套和双护套两种。国产同轴电缆型号和含义如表6.2所示。 选择同轴电缆时,应选用频率特性好、衰减小、传输稳定、防水性能好的电缆。国产常用 同轴电缆的型号、规格和主要参数如表6.3所示。
6.1 电视监控系统的组成
图6.2 常见电视监视系统用摄像机 (a) 半球式监控摄像机;(b) 红外一体摄像机;(c) 枪型摄像机
6.1 电视监控系统的组成
彩色摄像机与黑白摄像机性能差别较大,在无颜色识别要求情况下首选黑白摄像机。表 6.1为彩色摄像机与黑白摄像机的性能比较。
表6.1 彩色摄像机与黑白摄像机的性能比较
6.1 电视监控系统的组成
6.1.2 传输部分 传输部分用于将监控系统的前端设备与终端设备联系起来。前端设备所产生的图像信息、
声音信号、各种报警信号通过传输系统传送到控制中心,并将控制中心的控制指令输送到前端设 备。传输部分是系统图像信号和控制信号的通路,在传输线路上传输的是视频信号和控制信号。
6.1 电视监控系统的组成
4.5
9.2
竹节式 3.00 11.5 14.4 75±2 1.20
3.4
7.1
耦芯式 1.00
4.8
6.8 75±3 4.00 10.8 22.5
耦芯式 1.60
7.3
10.0 75±2.5 2.60
7.1
15.2
耦芯式 2.00
9.0
12.0 75±2.5 2.10
5.7
12.5
耦芯式 2.60 11.5 14.4 75±2.5 1.70
Baidu Nhomakorabea
4.5
10
耦芯式 1.00
4.8
7.3 75±3 4.20 11.5
23
耦芯式 1.90
9.0
13.0 75±3 2.10
5.1
11
耦芯式 1.13
5.0
7.4 75±3 3.50
8.5
17
竹节式 1.20
5.0
7.3 75±3 4.50 11.0
22
竹节式 2.20
9.0
11.4 75±3 1.70
氟塑料 橡皮
聚乙烯空气绝缘
F 氟塑料
玻璃丝编 B 制侵硅有
机漆
H
橡皮
SS
电视电缆
D 稳定聚乙烯空气绝缘 M 棉纱编织
6.1 电视监控系统的组成
表6.3 国产常用同轴电缆型号、规格和主要参数
电缆
型号
SYKV-75-5 SYKV-75-9 SYKV-75-12 SSYKV-75-5 SSYKV-75-9 SIOV-75-5 SIZV-75-5 SYDV-75-9 SYDV-75-12 SDVC-75-5 SDVC-75-7 SDVC-75-9 SDVC-75-12
建筑弱电应用技术课题6电视 监控系统
课题6 电视监控系统
1
6.1 电视监控系统的组成
2
6.2 摄像机的布置
3
6.3 CCTV 系统类型
4
6.4 电视监控设备的选择和安装
5
16.15 计工算程机案网例络概述
课题6 电视监控系统
【知识点】 电视监控系统的组成;摄像机及其布置;CCTV系统类型;电视监控设备的选择和安装。
绝缘 形式
芯线外径 绝缘外径 电缆外径 特性阻抗 衰减常数(dB/100m)
(mm) (mm) (mm) (Ω)
30
200
800
(MHz) (MHz) (MHz)
耦芯式 1.10
4.7
7.3 75±3 4.10
11
22
耦芯式 1.90
9.0
12.4 75±2.5 2.40
6
12
耦芯式 2.60 11.5 15.0 75±2.5 1.60
6.1 电视监控系统的组成
(4) 摄像机及其辅助部件控制 总控制台还担负着对摄像机、镜头、云台、防护罩和电源等进行控制,以完成对被监视场 所全面、详细的监视或跟踪监视功能。控制中心与被控中心间的距离及被控设备的多少决定了电 视监控系统的控制方式。
图6.1 电视监控系统结构示意图
6.1 电视监控系统的组成
6.1.1 摄像部分 摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是系统的“眼睛”,是整个电视监控系统的原始信
号源。它布置在被监视场所的某一位置(或几个位置)上,其视场角能覆盖整个被监视场所的各 个部位。它的功能是通过监视区域摄像获取实时图像信息并将图像信息转换为电信号输出。
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