广东省某大学监控工程的设计与应用

　 一．系统概述

    由于现在大学校园占地面积较大，给安全保卫管理工作带来很大难度，随着教育设施和场所安全防范要求的提高，学院决定改变以往保安人力巡查的手段，改用现代化的高科技数字监控产品来完成校园内安全监控工作。

    根据该大学实际情况和技术要求，在广泛比较国内外大型安全监控系统的基础上，结合多年的专业经验，我们选择了以三星摄像设备、防暴快球、三星硬盘录像机、三星网络发送器、AB矩阵为主的前端设备和控制设备，为校区设计了一套体现了目前国内最高水平的高智能化程度的闭路电视监控系统，该套系统采用了多项高科技成果，可微机控制摄像枪切换，具有多种群切、序切、多媒体控制技术和图像显示与记录等功能。

    该大学安全监控摄像机主要安装在学校的几个大门口、各个教学楼的重要出入口、办公楼的出入口和重要部位、图书馆的大门口及相关课室、宿舍区及饭堂的重要出入口、学校周边的一些重要位置。所产生的图像传输到电视监控中心，通过矩阵的控制在监视器上分别显示，并通过数字硬盘录像机根据需求对其进行录像。监控中心的工作人员根据图像显示并通过键盘进行图像切换、跟踪监视，从而达到及时发现情况和问题、及时采取相应措施或在事后通过录像对事件进行排查以发现问题。同时，可按需求设置分控点，并按分控点的要求，将所有图像或部分图像分别传送到各分控点。分控点根据其职能要求，对图像进行监视以掌握现场情况。

    通过闭路电视进行全天候电视监视，能够加强对校区的安全监视，提高整个校园园区的安全防盗和保安管理的条理性。全面提高学校的综合监视和管理水平，全面改善保安人员的工作条件，实现“全面监视，人半事倍”的目标和快速处理突发性事件的能力。并可更好的对校园进行管理；因为当保安人员忙于其它重要事务而无暇巡视时，又有另一只“眼睛”——闭路电视监控系统实时注视着整个校园的重要位置，对被监视场所的一举一动进行实时录像。

    二．系统设计的优势与特点

    该大学的安全防范系统应该具有数字化、网络化、集成化的特点。用三星的硬盘（SPR-4416P）主机进行实时数字录像。图像信号通过硬盘录像主机上的多目地址，图像信号可以经过压缩使用TCP/IP协议在局域网或在Internet上网络共享，可以在任何上网的地方，方便授权用户的计算机通过网络进行监控及控制。数字监控网络系统具有较高的可用性、可靠性和先进性。监控中心通过AB矩阵与监视墙及数字硬盘录像机的良好配合，形成一个严密完善的监控体系。

    三．闭路电视监控系统的监控功能

    1、技术要求

    根据该大学安全防范系统的要求，需要分部分对动态画面进行监控和录像。本系统设计的监控点为44个,现需安装前端摄像机的为32个点，余下的12个点只布线至点位，暂不安装设备。

    闭路监控系统采用彩色电视监控系统。

    闭路电视监控系统由前端设备、传输线路、控制、显示与记录几部分构成。通常CCTV系统由以下部分组成：

    产生图像的摄像机或成像装置（前端设备）
    图像的传输与控制设备（传输设备）
    图像的处理与显示装置（终端主控设备）

[NextPage]    2、监控要求

    各监视部位的视频信号通过视频电缆传送到控制室，接入硬盘录像机的输入端，通过编程可归类将不同区域的视频信号输出到显示器上进行自动定格监视（便于管理），在显示器上同时显示对应画面图像的摄像机编号。保安员若监视到某一部位可疑或想看到某一摄像机的图像，可在主控键盘上点击该部位的摄像机图标或编号，将其图像切换到大屏幕（液晶背投），并可进行手动录像。

由于SPR-4416P具有检测报警的功能，在夜间正常无人出现（如各主要出入口、电梯前室等）或平时少人出现时，可将摄像机设为检测报警状态，即在监视器上将这些部位的画面框定在一定范围，当有人出现画面发生变化时，SPR-4416P会发出声光报警信号，提醒保安员注意，同时自动进行录像。

    四、系统详细说明

    1、 前端设备的构成

    摄像部分的作用是把系统所监视的目标，即把被摄体的视频信号变成电信号，然后送入CCTV系统的传送分配部分进行传送。摄像部分的核心是摄像机，它是光电信号转换的主体设备，是整个CCTV系统的眼睛。摄像机的种类很多，不同的系统可以根据不同的使用目的选择不同的摄像机以及镜头等。根据甲方的要求和校区的特点监控区域设置如下表所示：

    2、传输设备

    传输分配部分的作用是将摄像机输出的视频（有时包括音频）信号馈送到监控中心机房或其他监控点。

    在本CCTV传输系统中，视、音频信号和控制信号的传输方式有传统的模拟传输和数字化的宽带网络传输。

    其主要包括下面几部分：

    （1）视频信号的传输

    视频信号采用视频传输方式，用75欧姆同轴电缆传输，当彩色闭路基带信号在6MHZ点的不平坦度和彩色闭路基带信号在5.5MHZ点的不平坦度大于3db时,增加电缆均衡器,当大于6db时增加电缆均衡放大器。因此统一采用多屏蔽网的同轴电缆单独把摄像机的信号直接传到监控室设备，距离在500米范围内采用SYV-75-5的同轴电缆，超过200米的范围时考虑加放大器，摄像机端与同轴电缆的连接采用压接专用的BNC头。距离超过500米范围采用SYV-75-7的同轴电缆，中间接视频放大器

    （2）电源的传输

    由于园区范围较大，监控点的位置又较为分散且距离较远，所以供电电源采用由现场供电模式。

    （3）控制信号的传输

    监控中心发出的485控制信号通过一条2*1.0的屏蔽双绞线传送到各个解码器，最远可达1200米。

    （4）数字化视频文件的宽带网络传输

    硬盘录像机可以接入校区宽带网络，将压缩后的视频信号通过校区宽带网络传输到校区的分控点，由分控点的管理人员进行远程视频监视。这就实现了自动运转功能。

    3、控制部分

    控制部分的作用是在中控室。机房通过有关设备对系统的硬盘录像机和PC分配电力供应。

[NextPage]    整个安全防范系统的控制功能都在中央控制室的硬盘录像机和AB矩阵配合来实现，通过硬盘录像机可以控制匀速球（一体化摄像机＋球罩）、录像、显示；视频信号的切换和周界报警系统进行联动，报警关联图像弹出在大屏幕上，并实时录像。管理人员通过键盘和鼠标在监视器的人机界面上控制硬盘录像机，可对所有设备的视频信号进行录像的显示回放。

    4、图像的处理和显示

    图像处理是指系统传输的图像信号进行切换、记录、重放、加工和复制等功能。显示部分是使用监视器进行图像重现，有时还采用投影电视来显示其图像信号。图像处理和显示设备主要有：

    （1）显示器：把送来的摄像机的信号重现成图像，现场和录像图像可满屏、顺序切换，可以以1、4、9、10、16画面显示。各种显示功能由硬盘录像机实现，本系统由2台19寸彩色显示器。

    （2）硬盘录像机：在进行监视的同时，可以根据需要定时记录监视目标的图像或数据，以便存档。硬盘录像机配置键盘和鼠标，管理人员可以进行各种显示方式和录像方式的选择和控制，并进行系统参数调整。本系统采用2台三星硬盘录像机（SPR-4416）。

    （3）AB矩阵＋监视墙：对送来32路图像进行控制和切换，可定义在某个监视器上轮切某几路的视频图像。本系统共采用1台AB32路入8路出的视频矩阵（AB80-50VD32-8），21寸三星彩色监视器6台（SMC-212H）。

    5、监控系统防雷设计说明

    根据《电力设备过电压保护设计技术规程》中的规定，将年平均雷暴日超过40天的地区称为多雷区，而超过90天作为强雷区，多雷区内的企事业单位应予以重点的防护。广东省内绝大多数地区的雷暴日达到80天以上。针对于某个具体的建筑而言，其受到雷电直接击中的可能性是非常小的，据国外的一个统计资料表述可能性为百万分之一。而现代电子设备较为集中地带的防雷主要是针对于感应雷的防范，根据统计数据表明，中山地区的雷暴日平均达到90天，属于强雷区，因此对于防雷不能带有任何的侥幸心理。

    雷电流的时间虽然短暂，但它巨大的破坏性是目前人类还无法控制的，现阶段通过人力主动化解雷电的危害，还是不现实的，我们只能通过努力被动地将雷击的能量给予阻挡并将它泄放入大地，以避免所带来的灾害。

    针对该大学的情况，我们对5个室外匀速球（一体化摄像机＋球罩）和宿舍区的室外固定摄像机提供一套经济实用的防雷解决方案。

    弱电系统除了遭受直击、传导雷以外。由于弱电系统系统设备的工作电压较低，系统浪涌的破坏效果因而被放大，感应雷的破坏性因而也变的更为突出。

    防雷作为一项系统工程，所以依据等电位连接的原则，应该将设备所有引出线路对某一个基点作等电位连接，安装了电源防雷器的系统必须要配套信号系统的雷击保护措施，才能真正起到系统的雷击保护效果。我们用下图描述电源防雷和信息防雷缺一不可的因素：只有当A、B、C三点等电位时，图中的元件 1，2，3 才不会被击穿，当仅有AC之间的等电位连接时（即安装电源防雷器），AB或BC之间的元件1，3可能会被击穿。

    所以在这里我们在提供室外摄像机的防雷保护时提供了综合防护的解决方案，如室外匀速球的视频线、电源线及控制线的输入端串接一个ASP监控专用的三合一防雷器，在室外固定摄像机的视频线、电源线的输入端串接一个ASP监控专用的二合一防雷器。所有监控专用防雷器通过接地电缆与就近的地网相连。

    同时在管线铺设时，在电缆进入终端和前端设备前由PVC管改穿金属管埋地引入，但埋地长度不小于15米，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置紧密相连。

    在机房配以防雷插排，所有的监控设备的电源输入由此插排引出。