校園安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

郭永麒

摘要：本文對校園安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)、運行原理及其具體實現(xiàn)進(jìn)行了闡述，該系統(tǒng)包括微波電視監(jiān)控子系統(tǒng)與紅外線報警子系統(tǒng)兩個組成部分，通過無線分布式布置，以此達(dá)到校園安全防范目的，通過該系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對校園環(huán)境的無線式監(jiān)控，可有效節(jié)約系統(tǒng)成本的投入。

關(guān)鍵詞：校園安全;安全防范;電視監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計

近年來，校園安全問題日益受到國家重視，這也使我國有關(guān)部門從制定了一系列的法律法規(guī)來保障校園安全，并強(qiáng)調(diào)學(xué)校作為教書育人的重要場所，在智慧校園建設(shè)中必須要設(shè)計與應(yīng)用安全防范系統(tǒng)。對于學(xué)校來說，其安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計包括兩大部分，分別是微波圖像電視監(jiān)控子系統(tǒng)與紅外線報警子系統(tǒng)，通過這兩個子系統(tǒng)的結(jié)合運用，以此實現(xiàn)對校園各個監(jiān)控點的安全防范。為此，以下便深入分析校園安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。

一、校園安全防范系統(tǒng)架構(gòu)及運行原理

在校園安全防范系統(tǒng)架構(gòu)中，其主要由兩個子系統(tǒng)所組成，即微波圖像電視監(jiān)控子系統(tǒng)與紅外線報警子系統(tǒng)，以下便對這兩個子系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行逐一分析。

（一）微波電視監(jiān)控系統(tǒng)

微波圖像電視監(jiān)控子系統(tǒng)對圖像信號的傳輸是通過微波方式來實現(xiàn)的，圖像信號的傳輸頻率保持在0.9GHZ至2.4 GHZ之間，該傳輸頻率要超過電視的信號頻率，但低于數(shù)據(jù)網(wǎng)頻率，這使得圖像信號在傳輸過程中并不會受到外界電波的干擾。而且，為了實現(xiàn)對校園范圍的信號覆蓋，只需采取200MW以內(nèi)的微波發(fā)射機(jī)即可。

微波圖像電視監(jiān)控子系統(tǒng)的主頻段共包括4個，各頻段則劃分成4個頻點，現(xiàn)階段在該類產(chǎn)品在頻點數(shù)量上共包括20個。由于校園建筑在地理分布上較廣，如果采用50MW機(jī)來進(jìn)行信號傳輸可能無法實現(xiàn)對校園的全面覆蓋，而采用超過1W的發(fā)射機(jī)，又會使圖像信號的傳輸范圍過大，因此需采用1.2GHz的200mW發(fā)射機(jī)，并設(shè)置8個頻點，通過點對點來實現(xiàn)微波信號傳輸，考慮到單個發(fā)射機(jī)僅能對一路視頻信號進(jìn)行接入，當(dāng)視頻信號是以CCD為直接來源時，則僅能對八個CCD進(jìn)行接入，這無法達(dá)到校園的安全防范要求。因此需利用4畫面或8畫面分割器來接入各個發(fā)射機(jī)，使CCD在分割器中的接入數(shù)量達(dá)到4至8個，由此便可使CCD的最大接入數(shù)量達(dá)到64個，進(jìn)而達(dá)到校園對各個場所的安全監(jiān)控要求。通過對各處監(jiān)控點進(jìn)行無線分布布置，以此實現(xiàn)分布式監(jiān)控。監(jiān)控室中，微波信號被天線接收后，會通過對應(yīng)頻點的接收機(jī)進(jìn)行解調(diào)，以此實現(xiàn)對應(yīng)監(jiān)控點中視頻信號的轉(zhuǎn)換，通過將轉(zhuǎn)換后的視頻信號發(fā)送至視頻矩陣切換器，通過程序控制即可對各個頻點信號進(jìn)行錄像、監(jiān)視與回放。

（二）報警系統(tǒng)

在無線紅外報警子系統(tǒng)中，紅外信號通過無線調(diào)頻來進(jìn)行傳輸.其信道頻率范圍需控制在36.100MHZ至37.500MHZ之間，無線紅外報警子系統(tǒng)的發(fā)射功率需采用不超過2W的調(diào)頻發(fā)射機(jī)，以確保發(fā)射距離不會過大。此外，該系統(tǒng)還安裝了被動紅外雙鑒探測器，該探測器的硬件結(jié)構(gòu)包括微處理器、紅外傳感器以及調(diào)頻發(fā)射電路。在該子系統(tǒng)中，采取8位二進(jìn)制編碼，當(dāng)人在行動過程中處于探測器探測范圍內(nèi)時，探測信號會進(jìn)行放大與比較處理，然后發(fā)送到微處理器中，微處理器會將探測信號轉(zhuǎn)換成脈寬信號，并通過調(diào)制電路進(jìn)行調(diào)頻，使脈寬信號能夠控制在信道頻率范圍內(nèi)發(fā)射。

對于接收機(jī)而言，其包括微機(jī)系統(tǒng)與調(diào)頻接收解調(diào)電路，接收機(jī)會對接收信號利用解調(diào)電路進(jìn)行還原，使其成為相應(yīng)的脈寬信號，并通過微處理器進(jìn)行檢測與處理，然后對報警信號進(jìn)行輸出。通過微處理器來進(jìn)行編程，接收機(jī)可具備以下功能：其一，能夠針對不同防區(qū)的安全防范要求來進(jìn)行靈活的布防與撤防;其二，能夠?qū)σ恢軆?nèi)的報警信息資料進(jìn)行存儲與查詢;其三，具備定時警戒與全時警戒功能;其四，通過編碼探頭，以實現(xiàn)分組管理和報警輸出。

二、校園安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

（一）監(jiān)控點布置

按照類別來劃分防范監(jiān)控點的重要等級，可分為一般與重要兩個等級，針對一般等級的防范監(jiān)控點，只需對紅外探頭進(jìn)行安裝。而針對重要等級的防范監(jiān)控點，除了要對紅外探頭進(jìn)行安裝以外，還要對CCD進(jìn)行安裝，當(dāng)有人闖入防范監(jiān)控點的監(jiān)控范圍時，通過紅外報警信號來對矩陣器進(jìn)行觸發(fā)，以確保對應(yīng)頻點信號的切換，然后通過VCR來進(jìn)行錄像。

（二）微波電視監(jiān)控系統(tǒng)的安裝及調(diào)試

在微波電視監(jiān)控子系統(tǒng)中，通過螺旋定向天線來實現(xiàn)信號收發(fā)，考慮到微波信號容易被障礙物所阻擋，因此天線需要安裝在建筑物頂部，同時每棟建筑上的發(fā)射天線需要依據(jù)其方位角指向的不同來進(jìn)行安裝，以確保接收天線的方位角能夠在45度以上，防止相鄰頻點信號產(chǎn)生干擾。考慮到實際調(diào)試中各個建筑物在物理位置上存在限制，因此無法保證相鄰頻點信號的指向方位角在45度以上，因此需對近距離信號源的接收天線指向線極化波方向進(jìn)行選擇。

（三）報警系統(tǒng)的安裝及調(diào)試

在對紅外探測器進(jìn)行安裝時，需對紅外輻射進(jìn)行考慮，確保背景處于固定不動狀態(tài)，同時應(yīng)避開窗戶來進(jìn)行安裝。而且安裝紅外探測器的位置不能產(chǎn)生振動，否則易出現(xiàn)誤報問題。

（四）備式電源供電

考慮到校園安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)要全天候運行，為避免出現(xiàn)斷電，需通過后備式電源來對監(jiān)控設(shè)備及探測設(shè)備進(jìn)行供電。而在監(jiān)控室中，也要進(jìn)行后備電源供電，除了監(jiān)視器以外，以此確保系統(tǒng)能夠進(jìn)行全天候的安全防范。

三、結(jié)語

綜上所述，本文針對校園安全防范需要，提出了一種校園安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)進(jìn)行了探討，通過該系統(tǒng)的有效應(yīng)用，可實現(xiàn)校園安全的全天候防范，有效節(jié)約系統(tǒng)成本的投入。

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