閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計

閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)在智能大廈,、智能小區(qū)的綜合布線設計中占據(jù)重要的位置。通過實施閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng),，監(jiān)控人員可以在中心控制室內(nèi)及時了解大廈,、小區(qū)的全面狀況，使保安人員可以及時處理各種突發(fā)事件,，保障大廈,、小區(qū)的安全。作為綜合布線系統(tǒng)設計人員,，必須要掌握視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構成及常用設備的特性,，并理解典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計方案。

重點內(nèi)容：

閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成,、系統(tǒng)攝像部分,、系統(tǒng)控制部分、閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計方案,。

難點內(nèi)容：

系統(tǒng)控制部分組成及應用,、閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計方案。

1  閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概述

閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的一個組成部分,，是目前智能大廈和智能小區(qū)必備的系統(tǒng),。在我國國家標準《智能建筑設計標準》（GB/T 50314-2000）和建設部1999年月12月頒發(fā)的《全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設要點與技術導則》中都明確安全防范系統(tǒng)應配備閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是輔助保安人員對于大廈內(nèi),、住宅小區(qū)主要通道,、公共場所等的現(xiàn)場實況進行實時監(jiān)視,。通常情況下多臺攝像機監(jiān)視樓內(nèi)的公共場所（如大堂、地下停車場等）,、重要的出入口處(如：電梯口,，樓層通道)等處的人員活動情況，當保安系統(tǒng)發(fā)生報警時,，會聯(lián)動攝像機開啟并將該報警點所監(jiān)視區(qū)域的畫面切換到主監(jiān)視器或屏幕墻上,，并且同時啟動錄像機記錄現(xiàn)場實況,。

大廈和小區(qū)的中心控制室可以對所控制的攝像點進行遙控,，并可在非常事件突發(fā)時及時將疊加有時間、地點等信息內(nèi)容的現(xiàn)場情況記錄下來,，以便重放時分析調(diào)查,，并作為具有法律效力的重要證據(jù)，這樣 既提高了保安人員處警的準確性,，也可為公安人員迅速破案提供有力證據(jù),。

閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的外圍設備，可以通過系統(tǒng)輔助通訊接口進行聯(lián)動控制,。例如,，門禁、廣播系統(tǒng)等都可以直接由閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)控制臺控制,，系統(tǒng)設計時應使它可以適應各種場合的應用,。

2  閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成

典型的閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設備和后端設備這兩大部分組成，其中后端設備可進一步分為中心控制設備和分控制設備,。前,、后端設備有多種構成方式，它們之間的聯(lián)系可通過電纜,、光纖或微波等多種方式來實現(xiàn),。如圖4-1所示，閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像部分,、傳輸部分,、控制部分以及顯示和記錄部分四大塊組成。在每一部分中,，又含有更加具體的設備或部件,。

圖4-1 閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成

2.1 攝像部分

攝像部分主要由攝像機、鏡頭,、防護罩,、安裝支架和云臺等組成。它負責攝取現(xiàn)場景物并將其轉換為電信號,，經(jīng)視頻電纜將電信號傳送到控制中心,，通過解調(diào)、放大后將電信號轉換成圖像信號，送到監(jiān)視器上顯示出來,。

1.攝像機

攝像機是攝像部分最關鍵的設備,，它負責將現(xiàn)場攝取的圖像信號轉換為電信號并傳送到控制中心監(jiān)控器上，因此攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號的質(zhì)量將影響著整個系統(tǒng)的質(zhì)量,，因此認真選擇攝像部分的設備是至關重要的,。

攝像機有彩色和黑白二種，一般根據(jù)監(jiān)視對象的環(huán)境和要求來選取,。攝像機的主要技術參數(shù)為CCD尺寸,、像素數(shù)、分辨率,、最低照度和信噪比等,。CCD尺寸指的是CCD圖像傳感器感光面的對角線尺寸，常見的規(guī)格為1/3英寸,、1/2英寸,、2/3英寸等，如圖4-2所示,。近年來用于閉路視頻監(jiān)控的攝像機的CCD尺寸以1/3英寸規(guī)格為主流,。

圖4-2 各種攝像機

像素數(shù)指的是攝像機CCD傳感器的最大像素數(shù)。對于一定尺寸的CCD芯片,，像素數(shù)越多則意味著每一像素單元的面積越小,，因而由該芯片構成的攝像機的分辨率也就越高。例如,，在閉路視頻監(jiān)控攝像機中使用的CCD傳感器的像素有的已達到48萬像素,。

分辨率指的是當攝像機攝取等間隔排列的黑白相間條紋時，在監(jiān)視器（應比攝像機的分辨率高）上能夠看到的最多線數(shù),。當超過這一線數(shù)時,，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能分辨出黑白相間的線條。工業(yè)監(jiān)視用攝像機的分辨率通常在380~460線之間,，廣播級攝像機的分辨率則可達到700線左右,。

低照度指的是當被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。例如,，使用F1.2的鏡頭,，當被景物的光亮度值低到0.04lx時，攝像機輸出的視頻信號幅值為最大幅值的50%,，即達到350mV（標準視頻信號最大幅值為 700mV）,，則稱此攝像機的最低照度為0.04lx/F1.2。被攝景物的光亮度值再低,，攝像要輸出的視頻信號的幅值就達不到350mV了,，反映在監(jiān)視器的屏幕上,，將是一幅很難分辨出層次的、灰暗的圖像,。

信噪比也是攝像機的一個主要參數(shù),。其基本定義是信號對于噪聲的比值乘以20log，一般攝像機給出的信噪比值均是在AGC（自動增益控制）關閉時的值,，因為當AGC接通時,，會對小信號進行提升，使得噪聲電平也相應提高,。CCD攝像機的信噪比的典型值一般為45~55dB,。

攝像機的安裝方式有固定和帶云臺二種。帶云臺的攝像機可以進行水平和垂直方向的轉動,，從而使攝像機能覆蓋的角度,、面積更大。如果要設計全方位的視頻監(jiān)控點,，則攝像機需要安裝在云臺之上。

2.鏡頭

鏡頭與攝像機聯(lián)合使用,，對系統(tǒng)的性能影響較大,。目前閉路視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，常用的鏡頭種類有：手動/自動光圈定焦鏡頭和自動光圈變焦鏡頭,，如圖4-3所示,。自動變焦鏡頭常用視頻驅動和直流驅動兩種驅動方式。

鏡頭一般可分為25.4mm（l英寸）,、16.9mm（2/3英寸）,、12.7mm（1/2英寸）、8.47mm（1/3英寸）和6.35mm（1/4英寸）等幾種規(guī)格,，它們分別對應著不同的成像尺寸,，在設計具體的工程項目時，要根據(jù)實際的環(huán)境照度和距離遠近來確定鏡頭的種類,，一般鏡頭的規(guī)格不應小于攝像機的規(guī)格,。

3.云臺

如果一個監(jiān)視點上所要監(jiān)視的環(huán)境范圍較大，則在攝像部分中必須設置云臺,。云臺是承載攝像機進行水平和垂直兩個方向轉動的裝置,，如圖4-4所示。云臺內(nèi)裝兩個電動機,。這兩個電動機一個負責水平方向的轉動,，另一個負責垂直方向的轉動。水平轉動的角度一般為350?,，垂直轉動則有±45?,、±35?,、±75?等等。水平及垂直轉動的角度大小可通過限位開關進行調(diào)整,。云臺的選擇通常根據(jù)旋轉角度和速度來確定,。目前一些攝像部分增加了高速攝像系統(tǒng)，云臺的水平轉速高達2000/s以上,，垂直轉速高達300/s以上,。

云臺大致分為室內(nèi)用云臺及室外用云臺。室內(nèi)用云臺承重小,，沒有防雨裝置,。室外用云臺承重大，有防雨裝置,。有些高檔的室外云臺除有防雨裝置外，還有防凍加溫裝置,。

圖4-4 可安裝攝像機的云臺裝置

4.解碼器

解碼器是屬于前端設備的,，它一般安裝在配有云臺及電動鏡頭的攝像機附近。解碼器一端通過多芯控制電纜直接與云臺及電動鏡頭連接,，另一端通過通信線纜（通常為兩芯護套線或兩芯屏蔽線）與監(jiān)控室內(nèi)的系統(tǒng)主機相聯(lián),。

解碼器的作用是對專用數(shù)據(jù)電纜接收的來自控制主機的控制碼進行解碼，放大輸出,，驅動云臺的旋轉,，以及變焦鏡頭的變焦與聚焦的動作。

通常,，解碼器對云臺的驅動電壓為24VAC,，對鏡頭的驅動電壓為±7V~±l2VDC。在選擇解碼器時,，除應考慮解碼器與其所配套的云臺,、鏡頭的技術參數(shù)是否匹配外，還要考慮解碼器要求的工作環(huán)境,。

2.2 傳輸部分

傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號傳送的通道,。閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸部分除了傳輸圖像信號外，還可以傳輸聲音信號和控制信號,。圖像信號是通過攝像機攝取的,，聲音信號是通過另配的監(jiān)聽頭拾取的，控制信號則由控制中心的控制設備發(fā)出,，以控制鏡頭,、云臺等設備。

1.傳輸方式

目前閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多數(shù)采用視頻基帶傳輸方式,，即通過視頻同軸電纜傳輸信號,。如果在攝像機距離控制中心較遠的情況下,，視頻同軸電纜已超過最大傳輸距離的限制，這時閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式,。不同的傳輸方式,，所使用的傳輸部件及傳輸線路都有很大的差異。

2.傳輸線纜

攝像機,、監(jiān)聽頭,、報警探測器等捕獲的圖像信號、視音頻信號,、感應控制信號傳送到控制中心,，而另一方面將控制中心的各種控制指令要傳送到多功能解碼器等受控對象。因此,，傳輸系統(tǒng)應該是雙向傳輸?shù)摹?/SPAN>

通常情況下,，傳輸系統(tǒng)采用多種傳輸介質(zhì)來傳輸不同類型的信號。攝像機輸出的視頻信號采用同軸電纜連接,。監(jiān)聽頭輸出的音頻信號采用2芯屏蔽線連接,。報警探測器輸出的是開路或短路的開關量信號，可通過普通（非屏蔽）2芯線連接,。由中心控制主機發(fā)出的控制指令則通過2芯屏蔽雙絞線與前端解碼器連接,。如圖4-5所示，顯示出從前端到控制中心端所需的各種電纜,。

圖4-5 從前端到中心控制端所需的各種電纜

常用的視頻同軸電纜為75Ω的同軸電纜，其結構如圖4-6所示,。通常使用的電纜型號為SYV—75—3和SYV—75—5,。它們對視頻信號的無中繼傳輸距離一般為300~500m，當傳輸距離更長時,，可相應選用SYV—75—7,、SYV—75—9或SYV—75—12的粗同軸電纜（在實際工程中，粗纜的無中繼傳輸距離可達1km以上）,，如果傳輸距離更遠則可以可考慮使用視頻放大器,。

圖4-6 視頻同軸電纜結構

音頻、通信及控制信號的傳輸通常不采用同軸電纜,，其中音頻及通信電纜使用2芯線纜,，而控制電纜為10芯線纜。音頻及通信電纜通?？蛇x用2芯屏蔽電纜,，在電磁干擾不強的環(huán)境中，也可選用4對非屏蔽雙絞線作為音頻和通訊的電纜,。

2.3 控制部分

控制部分是整個系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”,，是實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的指揮中心,。閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制設備一般放置在監(jiān)控室內(nèi)，控制設備主要包括：視頻矩陣切換主機,、視頻分配器,、視頻放大器、視頻切換器,、多畫面分割器,、時滯錄像機、控制鍵盤及控制臺等,。

1.視頻矩陣切換主機

視頻矩陣切換主機包括視頻輸入,、輸出模塊，通信控制模塊,，報警處理模塊,，電源裝置。視頻矩陣切換主機的主要技術指標為主機的容量,，它指的是輸入與輸出的視頻信號的數(shù)量,，如圖4-7所示。視頻矩陣切換器一般有4路,、8路或32路甚至更多的視頻輸入接口,，使用BNC插頭或復合視頻接口。視頻矩陣切換器可將多種信號源選擇兩種或兩種以上輸出給不同的顯示設備,，因此視頻矩陣切換器是多輸入接口和多輸出接口的,。它的接口方式更多如RS-323接口，串口,、8路D型15針+RS232控制輸入,、RCA接口、9針COM連接口等,。視頻矩陣切換器一般有面板手動控制,、RS-232控制、遙控鍵盤（選裝）等控制方式,。

圖4-7 視頻矩陣切換器

2.視頻分配器和視頻放大器

視頻分配器用于將一路視頻信號變換出多路信號,，輸送到多個顯示與控制設備。當攝像機距離控制室超過300米以上時,，因視頻信號輸出的損失和高頻衰減,，可能影響到輸出圖像的質(zhì)量，所以此時需要增加視頻放大器,。通過視頻放大器對傳輸?shù)囊曨l信號進行放大,，使得傳輸距離更遠。

3.視頻切換器和多畫面分割器

視頻切換器用于視頻切換,。多路視頻信號進入視頻切換器后,，通過切換器的切換輸出,，便能達到用少量的監(jiān)視器去監(jiān)視多個監(jiān)控點的目的。

多畫面分割器可實現(xiàn)在一臺監(jiān)視器上同時連續(xù)地顯示多個監(jiān)控點的圖像畫面,。目前常用的有4,、9和16畫面分割器，如圖4-8所示為4路視頻多畫面分割器,。通過分割器,，可用一臺錄像機同時錄制多路視頻信號，回放時還能選擇任意一幅畫面在監(jiān)視器上全屏放映,。

圖4-8 4路視頻多畫面分割器

4.時滯錄像機

閉路視頻控制系統(tǒng)的錄像機可以將前端系統(tǒng)傳輸?shù)囊曨l和音頻信號同時錄制,，用于24小時對監(jiān)視系統(tǒng)錄像或報警錄像。時滯錄像機主要功能是可以用180分鐘的普通錄像帶,，錄制長達12小時,、24小時、48小時,、甚至更長時間的視頻信息,。利用這種功能可以為閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像記錄提供了減少錄像帶的保存數(shù)量、重放時節(jié)省觀看時間等有利條件,。

一般來說,，這種錄像機在進行長時間錄像時，錄制后的重放畫面會產(chǎn)生一定程度的不連續(xù)感,，其重放畫面的清晰度也不如正常速度錄像重放畫面高,。但盡管如此，由于在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中,，在非報警的情況下,，一般沒有必要實時錄像，而且一般的長時間錄像機在24小時方式的長時間錄像中,，丟幀的比例并不大，所以還是能滿足要求的,。

5.控制鍵盤和控制臺

控制鍵盤是監(jiān)控人員控制閉路視頻監(jiān)控設備的平臺,，通過它可以切換視頻、遙控攝像機的云臺轉動或鏡頭變焦等,，它還具有對監(jiān)控設備進行參數(shù)設置和編程等功能,。如圖4-9所示為常用的控制鍵盤。

圖4-9 常用的控制鍵盤

每個閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)都安裝有控制臺,，可以在控制臺上安裝控制鍵盤,、錄像機、小型主監(jiān)視器等設備,，方便對設備進行集中管理,。

2.4 顯示部分

顯示部分一般由幾臺或多臺監(jiān)視器（或帶視頻輸入的普通電視機）組成,。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。特別是由多臺攝像機組成的閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,，一般都不是一臺監(jiān)視器對應一臺攝像機進行顯示,，而是幾臺攝像機的圖像信號用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示，因為被監(jiān)視場所不可能同時發(fā)生意外情況,，所以平時只要隔一定的時間（比如幾秒,、十幾秒或幾十秒）顯示一下即可。當某個被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時,，可以通過切換器將這一路信號切換到某一臺監(jiān)視器上一直顯示,，并通過控制臺對其遙控跟蹤記錄。

一般的系統(tǒng)中通常都采用的攝像機對監(jiān)視器的比例數(shù)為4:1,、8:1,、16:1。目前,，常用的攝像機對監(jiān)視器的比例數(shù)為4:1,，即四臺攝像機對應一臺監(jiān)視器輪流顯示。當攝像機的臺數(shù)很多時,，再采用8:1或16:1的設置方案,。在多監(jiān)控點的系統(tǒng)中，用畫面分割器把幾臺攝像機送來的圖像信號同時顯示在一臺監(jiān)視器上,，也就是在一臺較大屏幕的監(jiān)視器上,，把屏幕分成幾個面積相等的小畫面，每個畫面顯示一個攝像機送來的畫面,。這樣可以大大節(jié)省監(jiān)視器,，并且操作人員觀看起來也比較方便。

為了節(jié)省開支,，對于非特殊要求的閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng),，監(jiān)視器可采用有視頻輸入端子的普通電視機，而不必采用造價較高的專用監(jiān)視器,。監(jiān)視器（或電視機）的屏幕尺寸宜采用14英寸至18英寸之間的,，如果采用了畫面分割器，可選用較大屏幕的監(jiān)視器,。

監(jiān)視器的選擇,，應滿足系統(tǒng)總的功能和技術指標的要求，特別是應滿足長時間連續(xù)工作的要求,。

3 閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計方案

通常的閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模都不大,，其功能也相對簡單，但其適用的范圍非常廣。閉路視頻控制系統(tǒng)所監(jiān)視的對象多種多樣,，可以是人,、商品、貨物或車輛,，也可以是大廈,、小區(qū)的門口、樓道等,，它可以與防盜報警系統(tǒng)或出入口控制系統(tǒng)組合,，構成綜合保安監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1中小型電視監(jiān)控系統(tǒng)

1 簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng)

最簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng)就是在監(jiān)視現(xiàn)場安置定點攝像機（攝像機配接定焦鏡頭）,，通過同軸電纜將視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)視器,。例如，在小型工廠的大門口安置一臺攝像機,，并通過同軸電纜將視頻信號傳送到廠辦公室內(nèi)的監(jiān)視器（或電視機）上,，管理人員就可以看到哪些人上班遲到或早退，離廠時是否攜帶了廠內(nèi)的物品,。若是再配置一臺錄像機,，還可以把監(jiān)視的畫面記錄下來，供日后檢索查證,。

這種簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng)適用于多種應用場合,。當攝像機的數(shù)量較多時，可通過多路切換器,、畫面分割器或系統(tǒng)主機進行監(jiān)視,。以某著名外企總部為例，該總部曾多次丟失高檔筆記本電腦,，后來在其各樓層的所有12個出口都安裝了定點攝像機,，并配備了3臺四畫面分割器和24小時實時錄像機，有效地杜絕了上述失盜現(xiàn)象,。

某招待所也是采用了這種簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng),。這是在1~6層客房通道的兩端各安裝一臺定點黑白攝像機，加上大門口,、門廳,、后門、停車場等4個監(jiān)視點共計16臺攝像機,，再配置一臺16畫面分割器、一臺29英寸大屏幕彩電和一臺24小時錄像機便構成了完整的監(jiān)控系統(tǒng),。

當監(jiān)視的點數(shù)增加時會使系統(tǒng)規(guī)模變大,，但如果沒有其他附加設備及要求，這類監(jiān)控系統(tǒng)仍可歸屬于簡單的定點系統(tǒng)，以某超市的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)為例,，由于該超市的營業(yè)面積較大（上下兩層總計約16000㎡）,，貨架較多，總共安裝了48臺定點黑白攝像機,。這48臺攝像機的信號被分成了3組,，分別接到了對應的16畫面分割器、17英寸黑白監(jiān)視器和24小時錄像機,。圖4-10顯示出了該超市閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構成,。

圖4-10 某超市閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構成

2.簡單的全方位監(jiān)控系統(tǒng)

全方位監(jiān)控系統(tǒng)是將上述定點監(jiān)控系統(tǒng)中的定焦鏡頭換成電動變焦鏡頭，并增加可上下左右運動的全方位云臺,，使每個監(jiān)視點的攝像機可以進行上下左右的掃視,，其所配鏡頭的焦距也可在一定范圍內(nèi)變化（監(jiān)視場景可拉遠或推進）。云臺及電動鏡頭的動作由控制器或與系統(tǒng)主機配合的解碼器來控制,。

最簡單的全方位監(jiān)控系統(tǒng)與最簡單的定點監(jiān)控系統(tǒng)相比,，在前端增加了一個全方位云臺及電動變焦鏡頭，在控制室增加了一臺控制器,，如SP3801,，另外從前端到控制室還需多布設一條多芯（10芯或12芯）控制電纜。

以某小型制衣廠的監(jiān)控系統(tǒng)為例,，在其制衣車間安裝了兩臺全方位攝像機,，在廠長辦公室內(nèi)配置了一臺普通電視機、一臺切換器和兩臺控制器,，當廠長需要了解車間情況時,，只需通過切換器選定某一臺攝像機的畫面，并通過操作控制器使攝像機對整個監(jiān)控現(xiàn)場進行掃視,，也可以對某個局部進行定點監(jiān)視,。

在實際應用中，并不一定使每一個監(jiān)視點都按全方位來配置,，通常僅是在整個監(jiān)控系統(tǒng)中的某幾個特殊的監(jiān)視點才配備全方位設備,。例如，在上述的某招待所的定點監(jiān)控系統(tǒng)中,，也可考慮將監(jiān)視停車場情況的定點攝像機改為全方位攝像機（更換電動變焦鏡頭并增加全方位云臺）,，再在控制室內(nèi)增加一臺控制器，這樣就可以把對停車場的監(jiān)視范圍擴大了,，既可以對整個停車場進行掃視,，也可以對某個局部進行監(jiān)視。特別是當推進鏡頭時,，還可以看清車牌號碼,。圖4-11為增設一個全方位監(jiān)視點的閉路監(jiān)控系統(tǒng)結構圖,。

圖4-11 增設一個全方位監(jiān)視點的閉路監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

3.具有視頻矩陣切換主機的監(jiān)控系統(tǒng)

一般來說，當閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的全方位攝像機數(shù)量達到3~4臺以上時,，就可考慮使用小型系統(tǒng)主機,。雖然用多臺單路控制器或一臺多路（如4路或6路）控制器也可以實現(xiàn)全方位攝像機的控制，但這樣所需的控制線纜數(shù)量較多且線纜的長度將過長,，很容易造成云臺及電動鏡頭動作遲緩甚至不動作,，整個系統(tǒng)也會顯得零亂。

使用視頻矩陣切換主機會增加整個監(jiān)控系統(tǒng)的造價,，這是因為視頻矩陣切換主機的造價要比普通切換器高,，而與之配套的前端解碼器的價格也比普通單路控制器高。但是,，視頻矩陣切換主機集成了報警探測器模塊,，可以方便地將防盜報警系統(tǒng)與閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合于一體。當有探測器報警時,，該視頻矩陣切換主機還可自動地將主監(jiān)視器畫面切換到發(fā)生警情的現(xiàn)場攝像機所拍攝的畫面,。如圖4-12所示為采用視頻矩陣切換主機的閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結構。

圖4-12 采用視頻矩陣切換主機的閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結構

5.具有聲音監(jiān)聽的監(jiān)控系統(tǒng)

有些閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)除了進行視頻監(jiān)控外,，還經(jīng)常需要對現(xiàn)場聲音進行監(jiān)聽,，例如銀行柜員制監(jiān)控系統(tǒng)。為此,，在原有的視頻控制系統(tǒng)基礎之上,，還應增加聲音監(jiān)控的子系統(tǒng)。要實現(xiàn)聲音監(jiān)控就是要增加監(jiān)聽頭以實現(xiàn)對聲音信號的采集,，并通過音頻電纜將聲音信號傳輸?shù)娇刂浦行?，以便進行監(jiān)控。

對于簡單的一對一結構（攝像機—錄像機—監(jiān)視器）,，只要增加監(jiān)聽頭及音頻傳輸線,，即可將視音頻信號一同顯示、監(jiān)聽并記錄,。對于切換監(jiān)控的系統(tǒng)來說,，則需要配置視音頻同步切換器，它可以從多路輸入的視音頻信號中切換并輸出已選中的視頻及對應的音頻信號,。

3.2 大中型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)

大中型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)設置的監(jiān)視點數(shù)很多,，除了定點監(jiān)視點外，還包含了大量的全方位監(jiān)視點,。視頻監(jiān)控系統(tǒng)還經(jīng)常與防盜報警系統(tǒng)集成為一體,。控制系統(tǒng)的中心控制室匯集了大量的視頻和語音信號,，因此控制中心需要安裝多個視頻和語音處理設備進行信號集中控制管理,。

1. 大中型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點

從原理上說,，大中型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)與前面介紹的小型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一樣的，都是由攝像部分,、傳輸部分、控制部分以及顯示和記錄部分四大塊組成,。

相對于小型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng),，大中型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有以下特點：

（1）  系統(tǒng)的規(guī)模大。

前端攝像機的數(shù)量及中心控制端設備的數(shù)量都很多,，中心控制室的場面也很龐大,，往

往還要安裝一面龐大的監(jiān)視器墻，能同時顯示出大小不等的十幾個甚至幾十個實時監(jiān)控現(xiàn)場的畫面,。另外還在很多相關部門設有分控系統(tǒng),，有時還會與防盜報警系統(tǒng)或門禁刷卡系統(tǒng)聯(lián)動。

（2）復雜程度高,，作業(yè)難度大,，傳輸條件惡劣，使得十幾個點的監(jiān)控系統(tǒng)比普通超市或寫字樓中的幾十個甚至上百個點的監(jiān)控系統(tǒng)的施工與調(diào)試還難,。

2. 多主機多級電視監(jiān)控系統(tǒng)

常規(guī)的閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般只有一臺視頻矩陣切換主機,，即使是大中型系統(tǒng)，也只是增加攝像機的數(shù)量和增加分控系統(tǒng)的數(shù)量,。但是對某些特殊應用的場合,，這種單臺視頻矩陣切換主機加若干臺分控器的實現(xiàn)方法是不能滿足用戶需要的。

以某大型工廠的監(jiān)控系統(tǒng)為例,，用戶要求在其每一個相對獨立的廠區(qū)都安裝一套閉路電視監(jiān)控系統(tǒng),，各廠區(qū)內(nèi)有獨立的監(jiān)控室，管理人員可以對本系統(tǒng)進行任意操作控制,。而整個工廠還要建立一個大型監(jiān)控系統(tǒng),，將各廠區(qū)的子系統(tǒng)組合在一起，并設立大型閉路視頻監(jiān)控中心,，在該中心可以任意調(diào)看某一廠區(qū)中某一個攝像機的圖像,，并對該攝像機的云臺及電動變焦鏡頭進行控制。這就提出了由各廠區(qū)的多臺視頻矩陣切換主機共同組成大型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求,。

由于各視頻矩陣切換主機的內(nèi)部結構和工作原理是一樣的,，因此，相對于普通的視頻矩陣切換主機來說,，這種多主機系統(tǒng)的各個主機都增加了地址標識碼,，可以被上一級主機選調(diào)，各攝像機的圖像則經(jīng)過二級或三級切換被選調(diào)到主中心控制室的監(jiān)視器上,。如圖4-13所示為多級視頻矩陣切換主機連接控制系統(tǒng)圖,。

圖4-13 多級視頻矩陣切換主機連接控制系統(tǒng)圖

4  歸納與思考

隨著智能大廈,、智能小區(qū)的不斷建設，閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用越來越廣,。要掌握好閉路視頻監(jiān)控技術,，關鍵是掌握系統(tǒng)的工作原理、組成結構以及各子系統(tǒng)的常用設備的特性,，還要認真理解各種中小型閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案,。

視頻監(jiān)控技術發(fā)展很快，作為技術人員必須及時掌握各種新技術,、新安裝工藝,，并將新技術引入到設計方案中，這樣才能為用戶提供技術先進,、造價合理的視頻監(jiān)控方案,。

5  習題

1.填空題

（1）閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)由         、          ,、          以及顯示和記錄部分四大塊組成,。

（2）攝像機的CCD尺寸常見的規(guī)格有1/3英寸、1/2英寸,、2/3英寸等,，其中在目前閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用最廣的攝像機CCD尺寸規(guī)格為          。

（3）  如果需要安裝全方位視頻監(jiān)控點,，則配備的攝像機應配置          鏡頭,，

為了讓攝像機水平和垂直移動應將攝像機安裝在        之上。

（4）攝像機輸出的視頻信號經(jīng)常采用           傳輸,，監(jiān)聽頭輸出的音頻信號采用

          傳輸,，報警探測器輸出的開路或短路的開關量信號可通過      芯非屏蔽線纜傳輸。

       （5）視頻矩陣切換主機包括        ,、         ,，通信控制模塊，         ,，電源裝置,。

       （6）視頻監(jiān)控中心內(nèi)常用的控制設備有：視頻矩陣切換主機、視頻分配器,、視頻放大器,、         、          ,、          ,、控制鍵盤及控制臺等。

2.問答題

       （1）某小區(qū)需要在小區(qū)四個角落分別安裝四臺全方位視頻監(jiān)視點,，并在小區(qū)大門處安一個固定的視頻監(jiān)視點,。所有視頻監(jiān)視點均通過電纜傳輸圖像信號到小區(qū)控制中心,，要求在監(jiān)視器上實時顯示出來并通過錄像機記錄下來。請問該小區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應配置的主要設備是什么,？

       （2）某超市需要安裝16個全方位的視頻監(jiān)視點,，要求監(jiān)控人員可以在中心控制室通過控制鍵盤直接控制每臺攝像機的變焦和云臺移動幅度，監(jiān)控人員還可以通過監(jiān)視器查看某一監(jiān)視點的圖像,，并要求將所有監(jiān)視點的圖像記錄下來,。請問該超市視頻監(jiān)控系統(tǒng)應配置的主要設備是什么？