闭路电视监控系统

3.多头单尾方式
图2-1d是多头单 尾系统，用在一处集 中监视多个目标的场 合。它除了控制功能 外，它还具有切换信 号的功能。如果系统 中设有动作控制的要 求，那么它就是一个 视频信号选切器。
4.多头多尾方式
图2-1e是多头多尾任意切换方式的系统，用于 多处监视多个目标的场合。此时宜结合对摄像机功 能遥控的要求，设置多个视频分配切换装置或短阵 网络。每个监视器都可以选切各自需要的图像。
垂直
35o10＇ 30o1＇ 7o33＇ 92o35＇ 4o44＇ 29o34＇ 5o24＇ 26o32＇
最近距离/mm
1.3 1.2 1.5 1.2 1.7 1.2 1.5 1.2 1.3
6o04＇ 55o50＇
9o48＇ 37o55＇ 8o24＇ 47o36＇ 11o20＇ 43o18＇ 9o04＇ 35o14＇ 9o04＇ 35o14＇
表2-5 几种常用电动云台的特性
室内限位旋转式 室外限位旋转式 室外连续旋转式 室外自动反转式
性能 项目
种类
水平旋转速度 垂直旋转速度 水平旋转角 仰 俯
6o/s 3o/s 0o～350o 45o 45o —
3.2o/s 3o/s 0o～350o 15o 60o 60m/s
— 3o/s 0o～360o 30o 60o 60m/s
二、传输部分
传输部分的任务是把现场摄像机发出的信号传 送到控制中心。它一般包括线缆调制解调设备、 线路驱动设备等。 监视现场和控制中心之间有两种信号需要传输： 一种是摄像机得到的图像信号要传到控制中心，一 种是控制中心的控制信号要传送到现场，控制现场 设备。 视频信号的传输可以是直接控制，即控制中心把控 制量直接送入被控设备，如云台和变焦距镜头所需的 电源、电流信号等。这种方式适用于现场控制设备较 少的情况。
1：0.95
1 ：2 1 ：2 1：2.5 1：2.8 1：2.7 1 ：4 1：4.5 1 ：5 1：5.6 1：6.3 1.4o
32o
27o 16o 14o 10o 8o 6o 4.5o 2.7o 2o
24o
20o 12o 10o 7.8o 6o 4.5o 3.5o 5o 1.4o 1o
—
38 35 38 30 40 38 35 32 32 30
一、设计要求与步骤
电视监控系统的工程设计，一般分为初步设计 （方案设计）和正式设计（施工图设计）。系统的设 计方案应根据下列因素确定： （1）根据系统的技术和功能要求，确定系统组成 及设备地点。 （2）根据建筑平面或实地勘察，确定摄像机和其 他设备的设置地点。 （3）根据监视目标和环境的条件，确定摄像机类 型及防护措施，在监视区域内它的光照度应与摄像机 要求相适应。
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
1.单头单尾方式
这是最简单的组成 方式，如图2-1a所 示。头指摄像机，尾 指监视器。这种由一 台摄像机和一台监视 器组成的方式用在一 处连续监视一个固定 目标的场合。
第二章 闭路电视监控系统
第一节 闭路电视监控系统概述 第二节 闭路电视监控系统的主要设备 第三节 闭路电视监控系统的设计要求
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 二、闭路电视监控系统的组成形式
一、闭路电视监控系统的功能
闭路电视监控系统在住宅小区主要通道、重 要公共建筑以及周界设置前端摄像机，通过遥控 摄像机及其辅助设备（电动镜头及云台等），在 监控中心就可直接观察被监控场所的各种情况， 以便及时发现和处理异常情况。
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，正 确选择镜头以及良好的安装与调整是清晰成像的第一 步。
（1）按摄像机镜头的分类 有1in…1/4in等规格 （2）按镜头安装分 C安装座和CS安装（特种C安装）座 （3）按镜头光圈分 手动光圈和自动光圈 （4）按镜头的视场大小分 1）标准镜头 三可变镜头 2）广角镜头 按变焦镜头参 3）远摄镜头 数可调整的项 二可变镜头 4）变焦镜头 目划分 5）针孔镜头
3）键盘有口令输入功能，可防止未授权者非法使用 本系统，多个键盘之间有优先等级安排。 4）对系统运行步骤可以进行编程，有数量不等的编 程程序可供使用，可以按时间顺序来触发运行所需程 序。 5）有一定数量的报警输入和继电器接点输出端，可 接收报警信号输入和端接控制输出。 6）有字符发生器可在屏幕上生成日期、时间、场所、 摄像机号等信息。 3、解码器
三、控制部分
控制部分主要由总控制台（有些系统还设有副 控制台）组成。总控制台中主要的功能有：视频信 号放大与分配、图像信号的校正与补偿、图像信号 的切换、图像信号（或包括声音信号）的记录、摄 像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的 控制（遥控）等等。 总控制台对摄像机及其辅助设备（如镜头、云 台、防护罩等）的控制一般采用总线方式
（4）按摄像机分辨率 划分
2）摄像像素在25～38万之间、彩色分辨率为 420线、黑白分辨率500线上下的中挡型 3）摄像像素在38万点以上、彩色分辨率大于或 等于480线、黑白分辨率600线以上的高挡型
1）普通型 正常工作所需要照度为1～3lx
（5）按摄像机灵敏度 划分
2）月光型 正常工作所需要照度为0.1lx左右 3）星光型 正常工作所需要照度为0.01lx以下 4）红外照明型 原则上可以为零照度，采用 红外光源成像
图2-1b增加了一些功能，比如摄像镜头焦距的长 短、光圈的大小、远近聚焦都可以遥控调整，还可以 遥控电动云台的左右上下运动和接通摄像机的电源。 摄像机加上专用外罩就可以在特殊的环境条件下工作。 这些功能的调节都是靠控制器完成的。
2.单头多尾方式
如图2-1c所示 ，它是由一台摄像 机向许多监视点输 送图像信号，由各 个点上的监视器同 时观看图像。这种 方式用在多处监视 同一个固定目标的 场合。
闭路电视监控系统的主要功能如下： （1）对小区或公共建筑物的主要出入口、主干道、 周界围墙、停车场出入口以及其他重要区域进行 记录。 （2）监控中心监视系统应采用多媒体视像显示技 术，由计算机控制、管理及进行图像记录。 （3）系统可与防盗报警系统联动进行图像跟踪及 记录。 （4）视频失落及设备故障报警。 （5）图像自动/手动切换、云台及镜头的遥控。
另外，控制信号还可采用通信编码间接控制。这种 方式采用串行通信编码控制方式，用单根线可以控制 多路控制信号，到现场后再进行解码。这种方式可以 传送1000m以上，能够大大节约线路费用。
除上述方式外，还有一种控制信号和视频信号复 用一条电缆的同轴视控传输方式。这种方式不需要另 行铺设控制电缆。其实现方法有两种：一种是频率分 割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围 内，然后同视频信号一起传送，到现场后把它们分解 开；另一种是利用视频信号场消隐期间传送控制信号。 同轴视控在短距离传送时较其他方法有明显的优点， 但目前此类设备价格比较昂贵，设计时可综合考虑。
第二节 闭路电视监控系统的主要设备
闭路电视监控系统根据其使用环境、使用部 门和系统的功能而具有不同的组成方式，无论系 统规模的大小和功能的多少，一般电视监控系统 由摄像、传输、控制、显示和记录等4个部分组 成。
组成框图
图 2-2 闭路电视监控系统的基本组成
一、摄像机部分
1、摄像机 摄像机处于闭路电视监控系统的前端，它将被 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，因此它是该系统中最重要的设备之 一。
相对孔径
1 ：2 1：1.8 1：1.8 1：1.8 1：2.5 1 ：2 1：2.5 1：2.5 1：1.8
视场角
对角线
5o14＇ 49o16＇ 12o33＇ 47o28＇ 8o58＇ 47o28＇ 8o58＇ 42o26＇
水平
4o12＇ 40o16＇ 10o03＇ 38o48＇ 6o18＇ 38o18＇ 7o12＇ 34o54＇
（6）按摄像元件的CCD靶面大小划分
表2-2 CCD摄像机靶面像场的a、b值
摄像机管径/in(mm) 像场尺寸
1 2/3 （25.4） （17）
1/2 （13）
1/3 （8.5）
1/4 （6.5）
像场高度a（高）/mm
9.6
6.6
4.6
3.6
2.4
像场宽度b（宽）/mm
12.8
8.8
6.4
4.8
3.2
4o58＇ 45o54＇
7o52＇ 30o45＇ 6o44＇ 38o48＇ 9o04＇ 35o14＇ 7o16＇ 28o30＇ 7o16＇ 28o30＇
30o38＇ 35o08＇
5o54＇ 23o18＇ 5o02＇ 29o34＇ 6o48＇ 26o44＇ 5o26＇ 21o34＇ 5o26＇ 21o34＇
四、显示和记录部分
显示部分一般由几台或多台监视器组成，它的 功能是将传送过来的图像一一显示出来。 记录部分中的录像机，其功能是将传送过来的图 像一一记录下来，供分析研究使用。 1.视频监视器 2.多画面处理器 3.录像机
第三节
闭路电视监控系统的设计要求
一、设计要求与步骤 二、设备的选择 三、传输线路的考虑 四、摄像点的布置
25～100
1：1.8
2
3、云台
摄像机云台是一种安装在摄像机支撑物上的工作 台，用于摄像机与支撑物之间的连接，云台具有水 平和垂直回转的功能。
云台的种类很多，可按不同方式分类如下： （1）按安装部分 室内云台和室外云台 （2）按运动方式分 有固定支架云台和电动云台。 （3）按承受负载能力分 转载云台、中载云台、重载 云台、防爆云台 （4）按旋转速度分 恒速云台、可变速云台
6o/s — 0o～350o 30o 60o 60m/s
垂直旋 转角
抗风力
4.防护罩 摄像机防护罩按其功能和使用环境可分为室内 型防护罩、室外型防护罩、特殊型防护罩。 5.一体化摄像机
一体化摄像机现在专指可自动聚焦、镜头内建的 摄像机，其技术从家用摄像机技术发展而来，与传统 摄像机相比，一体化摄像机体积小巧、美观，安装、 使用方便，监控范围广、性价比高，在成功应用于教 育行业视频展示台之后，正对安防产业监控系统形成 新一轮的冲击。
黑白摄像机
（1）按颜色划分
彩色摄像机
表2-1 黑白与彩色摄像机对比
项目 黑白摄像 机 高 高 彩色摄像 机 低 低 项目 黑白摄像 机 只有黑白 低 彩色摄像机
灵敏度 分辨率
图像观察感觉 价格
有色彩、真实 高
尺寸及重量
小
大
因此，从图像监视角度来说，CCTV系统一般宜采用黑白摄像机，只 有当对监视区有识别颜色要求时才采用彩色摄像机。
单可变镜头
5）针孔镜头 镜头端头直径几毫米，可隐蔽安装。
表2-3和2-4列出定焦和变焦镜头的参数
焦距/mm 15 最大相对 孔径 1：1.3 像场角度 水平 48o 垂直 36o 分辨能力/线数mm-1 中心 — 边缘 — 透射系数 — 边缘与中心 照度比 （%） —
Байду номын сангаас
25
50 75 100 135 150 200 300 500 750 1000
1、视（音）频切换器
2、视频矩阵切换控制主机
图2-3 视频矩阵切换控制主机
(1)矩阵切换主机的分类 1）按系统的连接方式分类 可分为并联连接方式矩阵切 换主机和星形连接方式矩阵切换主机两种。 2）按系统的容量大小分类 可分为小规模矩阵切换主机 和大规模矩阵切换主机两种 (2)矩阵切换主机具备的主要功能 1）接收各种视频装置的图像输入，并根据操作键盘的 控制将它们有序地切换到相应的监视器上供显示或记 录，完成视频矩阵切换功能。通常是以电子开关器件 实现。 2）接收操作键盘的指令，通过解码器完成对摄像机云 台、镜头、防护罩的动作控制。
1）数字视频（DV）格式的全数字式摄像机
（2）按图像信号处理
2）带数字信号处理（DSP）功能的摄像机 3）模拟式摄像机
1）普通单机形，镜头需另配
（3）按摄像机结构区 分
2）机板形 3）针孔形
4）球形
1）摄像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分 辨率为330线、黑白分辨率400线左右的低挡型
—
20 17 18 18 20 30 26 15 16 20
—
— 0.75 0.78 0.85 — 0.82 0.87 0.84 0.58 0.58
—
48 40 70 55 — 80 87 90 95 95
表2-4 常用变焦距镜头参数表
焦距/mm
12～120 12.5～50 12.5～80 14～70 15～150 16～64 18～108 20～80 20～100