檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)初探

摘要：電視監(jiān)控系統(tǒng)是檔案館安全防范的基礎(chǔ)，是檔案安全的重要保障。本文介紹了電視監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理、重要組成設(shè)備，舉例說(shuō)明了電視監(jiān)控系統(tǒng)在檔案館的實(shí)際應(yīng)用，并提出發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：檔案館 電視監(jiān)控系統(tǒng) 發(fā)展方向

電視監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術(shù)防范體系中的重要組成部分，是一種先進(jìn)的、可靠的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)字視頻壓縮技術(shù)飛速發(fā)展，使得基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)為主體的多媒體數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)普遍應(yīng)用。目前，電視監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于檔案館建設(shè)中。在檔案館建設(shè)和后期改造中，安裝電視監(jiān)控系統(tǒng)就像安裝水、電、暖、通等系統(tǒng)一樣，是檔案館正常運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施。

一、電視監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

電視監(jiān)控系統(tǒng)也稱(chēng)為閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，英文簡(jiǎn)稱(chēng)為CCTV。它可以通過(guò)遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備(鏡頭、云臺(tái)等)直接觀(guān)看被監(jiān)視場(chǎng)所的一切情況，能夠在人們無(wú)法直接觀(guān)察的場(chǎng)合，實(shí)時(shí)、真實(shí)地反映被監(jiān)視控制對(duì)象的畫(huà)面，成為人們?cè)诂F(xiàn)代化管理中一種極為有效的觀(guān)察工具。由于它具有獨(dú)特的功能，只需一人在控制中心操作就可觀(guān)察許多區(qū)域，甚至遠(yuǎn)距離區(qū)域，可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的情況一目了然，所以被認(rèn)為是安保工作的必須手段。

電視監(jiān)控系統(tǒng)的基本工作原理為：經(jīng)過(guò)鏡頭取景后的防范區(qū)域的場(chǎng)景圖像，在攝像機(jī)的圖像傳感器靶面上，由攝像機(jī)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)。視頻信號(hào)由傳輸線(xiàn)纜及設(shè)備傳送至控制室，控制室設(shè)備則通過(guò)遠(yuǎn)程操縱前端設(shè)備捕捉所需的防范區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)信息，并將前端設(shè)備送來(lái)的視頻信號(hào)以各種不同的方式顯示、記錄下來(lái)。

二、電視監(jiān)控系統(tǒng)的組成

電視監(jiān)控系統(tǒng)由前端設(shè)備、信號(hào)傳輸部分、后端設(shè)備組成。前端設(shè)備主要包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架、云臺(tái)等。前端設(shè)備的合理選型會(huì)直接影響到系統(tǒng)的效果，尤其是攝像機(jī)的合理配置，要能夠因地制宜。傳輸部分主要包括視頻線(xiàn)、音頻線(xiàn)、控制線(xiàn)和電源線(xiàn)。視頻線(xiàn)可以選用同軸電纜(距離在1000米以?xún)?nèi))或光纜(距離超過(guò)1000米)，如選用同軸電纜，距離超過(guò)350米(大約值)，還需要增加視頻放大器；如選用光纜，前端設(shè)備增加光發(fā)射機(jī)，后端設(shè)備增加光接收機(jī)。后端設(shè)備主要包括矩陣、畫(huà)面處理器、硬盤(pán)錄像機(jī)、普通錄像機(jī)、監(jiān)視器、顯示器、云臺(tái)控制器、大型不問(wèn)斷電源，電視墻、操作臺(tái)等設(shè)備。后端畫(huà)面處理設(shè)備可以任選矩陣、畫(huà)面處理器、硬盤(pán)錄像機(jī)，也可以混排。在實(shí)際工作場(chǎng)合，要按照不同的地點(diǎn)和工作環(huán)境，安裝和調(diào)試不同的監(jiān)控設(shè)備。

三、電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備在檔案館中的實(shí)際應(yīng)用

近幾年來(lái)，筆者參與了數(shù)個(gè)電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和驗(yàn)收等工作，在工作中積累了一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。在2008年北京市某某檔案館(以下簡(jiǎn)稱(chēng)檔案館)電視監(jiān)控系統(tǒng)改造工程具有一定的代表性。檔案館占地面積7畝，主辦公樓地下1層、地上7層，建筑面積近10000平方米，每層2個(gè)庫(kù)房，共有16個(gè)庫(kù)房。安裝檔案館的電視監(jiān)控系統(tǒng)，首要考慮的是安全問(wèn)題。因此，在檔案館院內(nèi)和樓頂，設(shè)置1 3臺(tái)50米紅外防水彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)，個(gè)別安裝遙控云臺(tái)或快速攝像機(jī)。由于檔案館院內(nèi)為不規(guī)則形狀，院內(nèi)零星種植高大喬木，樓頂攝像機(jī)又受到辦公樓裙樓遮擋，因此使用較多的攝像機(jī)才能基本做到監(jiān)控全覆蓋。筆者認(rèn)為，如果新建檔案館或其他建筑，出于安全防范的角度，可以盡量將院落和建筑設(shè)計(jì)規(guī)整，如果需要種植高大喬木，盡量種植在監(jiān)控范圍以?xún)?nèi)，不要緊貼圍墻種植，需要考慮樹(shù)木夏季產(chǎn)生的樹(shù)陰對(duì)監(jiān)控效果的影響，避免出現(xiàn)監(jiān)控死角，否則即使監(jiān)控?cái)z像機(jī)使用自動(dòng)光圈，由于響應(yīng)速度差而影響監(jiān)控效果。

檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機(jī)總數(shù)為70只，采集圖像信息巨大，根據(jù)《北京市公共安全圖像信息系統(tǒng)管理辦法》要求，結(jié)合檔案館實(shí)際情況，將存儲(chǔ)時(shí)間設(shè)定為一個(gè)月。計(jì)算后決定使用10臺(tái)1.5T的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)。即在一個(gè)月左右的時(shí)間，值班人員可以自由的設(shè)定視頻的起始時(shí)刻、時(shí)間長(zhǎng)度等選項(xiàng)檢索回放，可點(diǎn)擊列表或直接選擇日期，按攝像機(jī)顯示的位置、日期、文件、報(bào)警方式等進(jìn)行圖像檢索。網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存器簡(jiǎn)單說(shuō)就是放在網(wǎng)絡(luò)上的硬盤(pán)，網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)監(jiān)控器都可以授權(quán)檢索各個(gè)攝像機(jī)存儲(chǔ)的圖像。它的基本功能是將模擬的音視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在硬盤(pán)上，存儲(chǔ)滿(mǎn)了會(huì)自動(dòng)覆蓋最早一天的錄像文件，循環(huán)往復(fù)。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器的主要特點(diǎn)是以先進(jìn)的數(shù)字化方式監(jiān)控和存儲(chǔ)，一次存儲(chǔ)，反復(fù)多次播放也不會(huì)使質(zhì)量有任何下降。正是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)存貯器的這些突出表現(xiàn)，現(xiàn)在越來(lái)越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)錄像和顯示。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器將會(huì)在價(jià)格上越來(lái)越便宜。故筆者建議，最好采用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器結(jié)合畫(huà)面處理器的方式設(shè)計(jì)檔案館的電視監(jiān)控系統(tǒng)。

在有多個(gè)攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，通常采用視頻切換器使多路圖像在一臺(tái)監(jiān)視器上輪流顯示。但有時(shí)為了讓監(jiān)控人員能同時(shí)看到所有監(jiān)控點(diǎn)的情況，往往采用多畫(huà)面分割器使得多路圖像同時(shí)顯示在一臺(tái)監(jiān)視器上。畫(huà)面分割器的基本工作原理為：采用圖像壓縮和數(shù)字化處理的方法，把幾個(gè)畫(huà)面按同樣的比例壓縮在一個(gè)監(jiān)視器的屏幕上。當(dāng)采用幾臺(tái)多畫(huà)面分割器時(shí)，就有可能用與多畫(huà)面分割器相同數(shù)量的監(jiān)視器將所有攝像機(jī)傳送來(lái)的多個(gè)畫(huà)面同時(shí)顯示，這樣既減少了監(jiān)視器的數(shù)量，又能使監(jiān)控人員一目了然地監(jiān)控各個(gè)部位的情況。檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)改造就把畫(huà)面分割器設(shè)計(jì)為四畫(huà)面、九畫(huà)面和十六畫(huà)面等，分別在兩臺(tái)顯示器和電視墻上循環(huán)顯示，便于監(jiān)控值班人員在一臺(tái)監(jiān)視器上監(jiān)控。

電視墻是后端設(shè)備的重要組成設(shè)施。考慮到資金、場(chǎng)地等問(wèn)題，檔案館的電視監(jiān)控顯示墻設(shè)計(jì)為液晶電視機(jī)組合電視墻，就是將9臺(tái)42英寸大屏幕液晶電視機(jī)組合在框架中，將視頻信號(hào)集中或分別顯示。這種形式具有安裝地點(diǎn)范圍廣、造價(jià)低、安裝簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)，易于日常維護(hù)，拆卸方便等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是拼接縫隙較寬，每臺(tái)電視機(jī)亮度不統(tǒng)一等。隨著科技水平的不斷發(fā)展，這種方式正在被LED光源超窄邊液晶拼接電視墻、DLP超高分辨率數(shù)字顯示拼接墻等技術(shù)所取代。

四、檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向

檔案館作為黨和國(guó)家重要檔案的安全保管基地、愛(ài)國(guó)主義教育基地、檔案信息服務(wù)中心、已公開(kāi)現(xiàn)行文件利用中心和政府信息查閱的法定場(chǎng)所，要滿(mǎn)足社會(huì)公共文化服務(wù)的要求。檔案館電視監(jiān)視系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)依托科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為平臺(tái)，先進(jìn)的視頻系統(tǒng)設(shè)備、設(shè)施為手段，不斷創(chuàng)新和發(fā)展檔案館的安全防范系統(tǒng)。筆者認(rèn)為，檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向?yàn)椋?/p>

1.報(bào)警及聯(lián)動(dòng)功能。電視監(jiān)控系統(tǒng)可進(jìn)行視頻信號(hào)丟失報(bào)警、視頻圖像活動(dòng)報(bào)警、外接報(bào)警探頭報(bào)警等，通過(guò)矩陣控制主機(jī)及配套設(shè)備，將電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和庫(kù)房門(mén)禁系統(tǒng)連接在一起，報(bào)警后自動(dòng)開(kāi)啟相關(guān)的攝像機(jī)、照明電源和相關(guān)門(mén)禁控制點(diǎn)，自動(dòng)將報(bào)警畫(huà)面切換至預(yù)先指定的監(jiān)視器上，并迭加報(bào)警日期、時(shí)間、信息(警情地點(diǎn)和類(lèi)別)字符同時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟錄像機(jī)進(jìn)行報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)錄像，應(yīng)用圖文管理軟件(可擴(kuò)展)，在計(jì)算機(jī)上設(shè)置平面圖，直觀(guān)清楚、準(zhǔn)確地將庫(kù)房?jī)?nèi)部和周邊的每一個(gè)設(shè)防點(diǎn)展現(xiàn)于監(jiān)控人員眼前，提高檔案館的安全系數(shù)。

2.數(shù)字硬盤(pán)錄像系統(tǒng)可進(jìn)行錄像、回放、傳輸、備份及控制五大功能，大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)配制，使操作更簡(jiǎn)便，同時(shí)具有聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ堋＿@一技術(shù)代表著未來(lái)電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向正在被越來(lái)越多地接受。系統(tǒng)的存儲(chǔ)采用數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)，所有數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)都聯(lián)到網(wǎng)絡(luò)上，在網(wǎng)絡(luò)的客戶(hù)端可以訪(fǎng)問(wèn)每一臺(tái)錄像機(jī)。

3.DLP超高分辨率數(shù)字顯示拼接墻是未來(lái)電視監(jiān)控系統(tǒng)電視墻的發(fā)展方向。通過(guò)計(jì)算機(jī)多屏顯示、視頻信號(hào)疊顯、主從分布式顯示、無(wú)縫拼接等專(zhuān)業(yè)技術(shù)將多個(gè)顯示單元拼接成一個(gè)超大的顯示屏幕，具有超高分辨率、多信號(hào)源、超大畫(huà)面無(wú)縫顯示等特性，集中信息顯示、集中監(jiān)控、集中指揮調(diào)度的需求。隨著信息類(lèi)型的多樣化和系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜化，市場(chǎng)已進(jìn)入專(zhuān)業(yè)化需求階段，能夠全面智能整合多路信號(hào)，將應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。

4.數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性會(huì)影響到監(jiān)控的穩(wěn)定性，一旦網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或鏈路出現(xiàn)故障將會(huì)使監(jiān)控系統(tǒng)受到不同程度的影響甚至癱瘓。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)基本都是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，監(jiān)控軟件的費(fèi)用還很高，約占整個(gè)工程費(fèi)用的10％至15％，網(wǎng)絡(luò)被侵入和破壞的可能性也很大，這是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全的課題。如何保證檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行，視頻信息正常存儲(chǔ)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)和軟件不被破壞，這也是科技工作者亟待解決的問(wèn)題。

作者單位：北京市城市建設(shè)檔案館