視頻監控系統設計要點探討

梁軍

摘 要 視頻監控系統是安全防范系統的重要組成部分，是用現代化的科學技術手段來建立完善的現代智能樓宇安全保衛體系。本文重點探討了視頻監控系統的設計原則與要點。

【關鍵詞】視頻監控系統 設計要點 探討

1 視頻監控系統設計的組成

視頻監控系統由前端設備、傳輸設備、控制設備、顯示設備組成。前端設備由安裝在各監控區域的攝像機、鏡頭、防護罩、支架、云臺等組成，負責圖像和數據的采集及信號處理；

傳輸設備包括同軸電纜和信號線纜，它負責把前端設備收集的音頻、視頻信號傳輸到機房的控制設備；

控制設備負責完成對前端音、視頻信號進行壓縮處理、圖像切換、云鏡操作等所有功能項的控制；

顯示設備負責對各個探頭收集信息的畫面顯示。

2 視頻監控系統設計原則

視頻監控系統設計應當遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。具體原則如下：

2.1 先進性

設備選型要保證技術領先，性能可靠，操作簡便、實用，維護簡單，性能價格比最優，并留有擴展余地。設備均采用目前領先技術和生產工藝制造，系統建成后，三至五年不會落后淘汰。

2.2 經濟性與實用性

充分考慮用戶實際需要和信息技術發展趨勢，根據用戶現場環境，設計選用功能和適合現場情況、符合用戶要求的系統配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現最佳的性能價格比，以便節約工程投資，同時保證系統功能實施的需求，經濟實用。

2.3 可靠性與安全性

系統的設計應具有較高的可靠性，在系統故障或事故造成中斷后，能確保數據的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能，同時系統具有一整套完成的系統管理策略，可以保證系統的運行安全。

2.4 開放性

以現有成熟的產品為對象設計，同時還考慮到周邊信息通信環境的現狀和技術的發展趨勢，可以消防、防盜、聚光系統實現聯動，具有網絡通訊口，可實現遠程控制。

2.5 可擴充性

系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后該項目工程的實際要求擴展系統功能，同時，本方案在設計中留有冗余，以滿足今后的發展要求。

2.6 追求最優化的系統設備配置

在滿足用戶對功能、質量、性能、價格和服務等各方面要求的前提下，追求最優化的系統設備配置，以盡量降低系統造價。

2.7 保留足夠的擴展容量

設備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統中改造新的控制點；系統中還保留與其他計算機或自動化系統連接的接口；也盡量考慮未來科學的發展和新技術的應用。

2.8 提高監管力度

系統應該能夠通過中央控制系統對各子系統運行情況進行綜合監控，時時動態撐握監視及報警情況。閉路電視監控大大減少勞動強度，減少設備運行維護人員。

3 視頻監控系統設計要點

3.1 目標區域的確定

視頻安防監控系統監視的目標區域可分為2類：重點監視區域和動態監視區域。重點監視區域突出的是監視人和車輛，要求能夠清晰辨別人的體貌特征和車輛的牌號。一般人和車輛的出入口、收銀柜臺、消防通道和自動扶梯的上下口等位置的攝像機圖像都應符合上述要求。

動態監視區域主要是針對人群相對密集的場所或范圍較大的公共區域進行監視。其特點是及時掌握被監視區域動態情況。一般園區室外廣場、單體建筑的室內大堂等處的攝像機圖像。

3.2 攝像機與錄像設備的選型

3.2.1 攝像機

評估攝像機分辨率的指標是水平分辨率，其單位為線對，即成像后可以分辨的黑白線對的數目。常用的黑白攝像機的分辨率一般為380-600，彩色為380-480，其數值越大成像越清晰。一般的監視場合，用400線左右的黑白攝像機就可以滿足要求。而對于特殊場合，用600線的攝像機能得到更清晰的圖像。

通常用最低環境照度要求來表明攝像機靈敏度，黑白攝像機的靈敏度大約是0.02-0.5Lux（勒克斯），彩色攝像機多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機用于普通的監視場合；在夜間使用或環境光線較弱時，推薦使用0.02Lux的攝像機。與近紅外燈配合使用時，也必須使用低照度的攝像機。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關，0.97Lux/F0.75相當于2.5Lux/F1.2相當于3.4Lux/F1.

電子快門的時間在1/50—1/100000秒之間，攝象機的電子快門一般設置為自動電子快門方式，可以根據環境的明暗自動調節快門時間，得到清晰的圖象。有些攝象機允許用戶自行手動調節快門時間，以適應某些特殊應用場合。

外同步是指不同的視頻設備之間用一同步信號來保證視頻信號的同步，它可保證不同設備輸出具有相同的幀、行的起止時間。為了實現外同步，需要給攝象機輸入一個復合同步信號或復合視頻信號。外同步并不能保證用戶從指定時刻得到完整的連續的一幀圖象，要實現這種功能，必須使用一些特殊的具有外觸發功能的攝象機。

3.2.2 錄像設備

長時間錄像機是必不可少的，它為日后可能出現的問題提供有力證據。器材外觀在檔次上要與室內裝修搭配協調。系統設計配置每臺錄像機配置2塊1T硬盤，并預留大容量硬盤接口，以保證全部監視信號錄像保存需求。預留監控通道為擴展備用。

3.2.3 燈光照度的要求、標準

要求在24小時內通過監視屏能清晰地辨別出入人員面部特征、機動車牌號。因此，攝像機的安裝部位應配置燈光，被監視區域平均照度應不小于200Lx。一般室外重點監視的區域應采用人和車分別設置燈光照度，監視人員出入可考慮環境燈光，而監視車輛的牌號理應配置專用燈光。在主干道路設置的攝像機應與環境燈光綜合考慮，以確保夜間的燈光照度能滿足選用攝像機指標的要求。endprint

3.2.4 傳輸線路

為了使圖像的清晰度能達到監視的效果，設計應考慮信號的線路衰減。一般傳輸距離小于300m，可采用同軸電纜傳輸視頻信號，300m以上建議采用光纖傳輸，以避免線路衰減影響視頻信號的傳輸。如采用光端機傳輸視頻信號，光端機應盡可能設在室內。沒有環境條件應考慮通風、防潮、防過熱及防雷接地，并在設備箱上采取遮陽措施。

3.2.5 系統架構

視頻安防監控系統的結構設計提倡錄像與監視分離的框架，監視的狀態與圖像的存儲彼此不受影響。況且，硬盤錄像機（存儲設備）采用的是分割顯示，圖像畫面較小，不利管理人員監視。因此，一套完整的視頻安防監控系統應是存儲設備和監視設備組合而成，設計須滿足標準中對監視圖像的要求。采用矩陣主機輸出的單幅圖像作為監視畫面切換的模式較能體現上述理念。

3.2.6 防雷接地

（1）前端設備直擊雷防護。前端設備如攝像頭應置于接閃器（避雷針或其它接閃導體）滾球半徑的保護范圍之內。對于安裝在建筑物女兒墻上且不在避雷帶保護范圍之內的攝像機，可以在避雷帶上安裝一支避雷短針或將攝像機移到避雷帶保護范圍之內；采用獨立支撐桿安裝的攝像機，可將避雷針架設在攝像機的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或用鍍鋅圓鋼，

（2）傳輸線路的防護 。電源線路與信號號線路宜全程分開穿金屬管埋地敷設，并保持整個金屬管道的電氣連通，宜應至少在金屬管兩端做接地處理，對防護雷電干擾和電磁感應是非常有效。

（3）安裝SPD。為防止雷電波沿線路侵入前端設備，對帶云臺的攝像機應在其前端安裝三合一組合式防雷器，對不帶云臺的攝像機應在其前端安裝二合一組合式防雷器。防雷器應做可靠接地，且接地線應盡量的短、直、粗。

盡管在外接引入的電源線路上已安裝了電源防雷保護裝置，作為信息系統的各種信號線也是一個引雷的主要途徑，如果沒有對信息系統進行防雷保護措施，雷擊脈沖將從信號線路侵入，將會影響網絡的正常運行甚至徹底破壞網絡系統，使得重要數據丟失無法恢復，造成巨大損失。因此，必須各信號線路的端口處安裝與之性能參數相匹配的信號SPD。

（4）防雷接地。防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地宜共用一組接地裝置時，采用共用接地系統的目的是達到均壓、等電位以減小各種接地設備間、不同系統之間的電位差，接地裝置的接地電阻值必須按接入設備中要求的最小值確定。

參考文獻

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[2]陳志勇.大型綜合性公共建筑安防監控系統設計的論述[J].商品與質量·建筑與發展，2013（12）.

作者單位

中國瑞林工程技術有限公司 江西省南昌市330031endprint