安全防范工程设计与施工技术讲座(10)电视监控系统设计技术

安全防范工程设计 与 施工技术讲座 (10)黎 连 业2013-7-29 1

电视监控系统设计技术当前电视监控系统的结构可以分为模拟系统、数字 系统和模拟与数字混合系统。无论是模拟系统、还 是字系统还是模拟与数字混合系统设计要注意如下 内容: 电视监控系统选型; 电视监控系统前端设备的选型与安装设计; 传输方式的选择与线路设计; 电视监控系统的结构设计与设备选择.

黎 连 业2013-7-29 2

10.1 电视监控制系统选型电视监控制系统选型时，一般要注意15点内容，现简述如下。电视监控系统选型的一般要求 电视监控系统选型的一般要求: (1)电视监视系统的工程设计与施工中，贯彻执行国家的技术经济 政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量； (2)电视监视系统的工程设计应在满足使用功能和可靠运行的前提 下，努力降低工程造价，并便于施工、维护及操作； (3)电视监视系统的工程设计，除应执行规范外，应符合国家现行 有关标准、规范的规定； (4)系统宜由摄像、传输、显示及控制等四个主要部分组成，当需 要记录监视目标的图像时，应设置录像装置，在监视目标的同时， 当需要监听声音时，可配置声音传输、监听和记录系统。 (5)电视监视电视系统的制式宜与通用的电视制式相一致。 1.

黎 连 业2013-7-29 3

黎 连 业

(6)系统的设备、部件、材料的选择应符合下列要求： ●应采用符合现行的国家和行业有关技术标准的定型产品，进口产品 至少应有商检合格证书。 ●系统中各种配套设备的性能及技术要求应协调一致。 (7)电视监控系统宜采用黑白电视系统，在对监视目标有彩色要求时， 可采用彩色电视系统。 (8)电视监视宜采用黑白电视系统，当需要观察色彩信息时，可采用 彩色电视系统。 (9)电视监控系统系统设施的工作环境温度应符合下列要求： 寒冷地区室外工作的设施： -40~+35℃ 其它地区室外工作的设施： -10~+55℃ 室内工作的设施： -5~+40℃ (10)电视监控系统的设备、部件、材料的选择应符合下列规定： ●应采用符合现行的国家和行业有关标准的定型产品； ●系统采用设备和部件的视频输入和输出阻抗以及电缆的特性阻抗均 应为75Ω,音频设备的输入、输出阻抗应为高阻抗或600Ω; ●系统选用的各种配套设备的性能及技术要求应协调一致。 (11)电视监控系统的图像质量可按五级损伤制评定，图像质量不应 低于4分；

2013-7-29

黎 连 业2013-7-29 5

黎 连 业2013-7-29 6

(12) 系统的设计方案应根据下列因素确定： ● 根据系统的技术和功能要求，确定系统组成及

设备配置； ● 根据建筑平面或实地勘察，确定摄像机和其它设备的设置地点； ● 根据监视目标和环境的条件，确定摄像机类型及防护措施； ● 根据摄像机分布及环境条件，确定传输电(光)缆的线路路由。 (13)在监视区域内，灯光照度应符合摄像系统的要求。 (14)整个监控系统的技术指标应满足下列要求： 在摄像机的标准照度情况下： ●视频信号输出幅度=(1±0.3)V(峰-峰)。 ●黑白电视水平清晰度≥350TVL(电视线)。 ●彩色电视水平清晰度≥270TVL。 ●灰度≥8级。 ●信噪比≥38dB。

黎 连 业2013-7-29 7

(15)在摄像系统正常工作的条件下， 监控系统的图像质量不应低于下述中 的4级要求： 图像等级 图像损伤主观评价 不察觉 可察觉，但不令人讨厌 有明显察觉，令人感到讨厌 较严重，令人相当讨厌 极严重，不能观看黎 连 业2013-7-29 8

10.2 电视监控系统前端设备的选型与安装设计

10.2.1 摄像机选型 摄像机选型:1.应根据监视目标的照度选择不同灵敏度的摄像机。监 视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍。 2.所选摄像机满足的要求 所选摄像机宜满足下列要求： (1)能满足系统最终指标要求。 (2)电源变化适应范围≥±15%(必要时可加稳压装置)。 (3)温度、湿度适应范围满足现场气候条件的变化。 (4)监视目标照度不高，而要求清晰度较高时，宜选用黑白 摄像机；监视目标照度不高，且需彩色摄像时，需附加 照明装置。9

黎 连 业2013-7-29

(5)监视目标亮度变化范围大或必须逆光摄像时，应选用具有自动电子快门和数字背景 光处理摄像机。 (6) 夜间需隐蔽监视时，宜选用带红外光源的摄像机(或安装红外灯作光源)。 (7)摄像机应由稳定牢固的支架(或电动云台)固定在建筑物上。 (8)摄像镜头应尽量避免逆光设置，必须逆光设置的场合，除对摄像机的技术性能加以要 求外，还应设法尽量减小监视区域的对比度。 (9)室内、外安装的摄像机均应加装防护罩。 (10) 应选用体积小、重量轻、便于现场安装与检修的电荷耦合器件(CCD)型摄像机。 (11) 监视目标亮度变化范围大或必须逆光摄像时，应选用具有自动电子快门和数字背景 光处理摄像机。 (12)夜间需隐蔽监视时，宜选用带红外光源的摄像机(或安装红外灯作光源)。 (13)摄像机应由稳定牢固的支架(或电动云台)固定在建筑物上。 (14)摄像镜头应尽量避免逆光设置，必须逆光设置的场合，除对摄像机的技术性能加以 要求外，还应设法尽量减小监视区域的对比度。

黎 连 业2013-7-29 10

(15)室内、外安装的摄像机均应加装防护罩。 (16)当监视目

标照度有变化时，均应采用光圈可调镜头。 (17) 当需要遥控时，可选用具有光对焦、光圈开度、变焦距的遥控镜 头装置。 (18)根据工作环境应选配相应的摄像机防护套，防护套可根据需要设置 调温控制系统和遥控雨刷等。 (19) 固定摄像机在特定部位上的支承装置，可采用摄像机托架或云台。 当一台摄像机需要监视多个不同方向的场景时，应配置自动调焦装 置和遥控电动云台。 (20) 摄像机需要隐蔽时，可设置在天花板或墙壁内，镜头可采用针孔 或棱镜镜头。对防盗用的系统，可装设附加的外部传感器与系统组 合，进行联动报警。 (21) 监视水下目标的系统设备，应采用高灵敏度摄像管和密闭耐压、 防水防护套，以及渗水报警装置。 (22) 摄像机的设置位置、摄像方向及照明条件应符合下列规定： ●摄像机宜安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方，安装位置不 应影响现场设备运行和人员正常活动。安装的高度，室内宜距地面 2.5~5m;室外宜距地面3.5~10m,并不得低于3.5m。 ● 电梯厢内的摄像机应安装在电梯厢顶部、电梯操作器的对角处，并 应能监视电梯厢内全景。 黎 ● 摄像机镜头应避免强光直射，保证摄像管靶面不受损伤。镜头视场 内，不得有遮挡监视目标的物体。 连 业 ● 摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，并应避免逆光安装；当需 要逆光安装时，应降低监视区域的对比度。 2013-7-29 11

3.摄像机主要性能参数 目前，摄像机设备品牌、种类繁多，有黑白CCD摄像机、彩色CCD 摄像机、数字信号处理摄像机，选择时需要根据用户需求、应用的 环境，系统的要求来决定。无论选择哪一种摄像机，均应考虑它们 的性能参数。 光导管摄像机目前已被淘汰，由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取 代。其主要性能要求如下： 1)色彩：摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比 彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不 足的地方和夜间灯光较暗的场所。黑白摄像机的价格比彩色便宜。 但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现 场的实时信息。

黎 连 业2013-7-29 12

2)清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度两种。 垂直方向的清晰度受到电视制式的限制， 有一个最高的限度，由于我国电视信号均 为PAL制式，PAL制垂直清晰度为400行。 所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度 表示。水平清晰度表示人眼对电视图像水 平细节清晰度的量度，用电视线TVL表示。 目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应 要求大于500线，彩色摄像机的水平清晰度 一般应要求大于400线。黎 连 业2013-7-29 13

黎 连 业

3)照度：单位被照面积上接受到的光通量称 为照度。Lux(勒克斯)是标称光亮度(流明) 的光束均匀射在lm2面积上时的照度。摄 像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄 像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光 圈为0.4时，调节光源照度，用示波器测其 输出端的视频信号幅度为额定值的10%, 此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低 照度。所以实际上被摄体的照度应该大约 是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的 图像。14

2013-7-29

目前一般选用黑白摄像机的最低照度，当 相对孔径为F/1.4时，最低照度要求选用 小于0.1Lux;选用彩色摄像机的最低照度， 当相对孔径为F/1.4时，最低照度要求选 用小于0.2Lux。 3)同步：要求摄像机具有电源同步、外同步 信号接口。对电源同步而言，使所有的摄 像机由监控中心的交流同相电源供电，使 摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以 达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。黎 连 业2013-7-29 15

对外同步而言，要求配置一台同步信号发 生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的 行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与 外设信号发生器提供的同步信号同步的工 作方式。 系统只有在同步的情况下，图像进行时序 切换时就不会出现滚动现象，录、放像质 量才能提高。黎 连 业2013-7-29 16