安防监控系统硬件学习资料.docx

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硬件学习资料

1.Cctv…………………………………………………2-13

2.镜头…………………………………………………13-20

3.摄像机………………………………………………21-35

4.探测器………………………………………………36-45

5.线缆…………………………………………………45-54

6.UPS…………………………………….……………54-57

7.防护罩…………………………………………………57

8.监控系统设备介绍…………………………………58-60

9.控制系统………………………………………………61

10.显示与记录设备…………………………………61-62

11.云台………………………………………………62-63

12.画面分割处理器…………………………………63-66

13.彩色监视器………………………………………66-68

14.光纤………………………………………………68-70

15.矩阵的选择及安装………………………………70-71

Cctv

当CCTVMonitor接上摄影机或录放影机后，现场或所录的影像便呈现在Monitor上，就像平时所看到的电视屏幕，那究竟影像是如何形成的？

影像形成的动作原理影像信号输入Monitor后，Monitor必须将此复合信号（comp。

sitesignal）给予分离并解码。

主要分离出R、G、B三原色信号与H（水平）、V（垂直）二个同步信号。

R、G、B三原色信号经过解码后，并加以放大以便推动CRT的阴极（cathode），释放出电子束。

此电子束经过Mask（屏幕）后撞击萤光（phosphor），而产生亮点。

H（水平）与V（垂直）二个同步信号则分别经过放大处理以便使Monitor的偏向线圈产生扫瞄电流，此电流所产生的磁力带动电子束的运行方向。

如此配合便是我们所看到的影像画面了！

萤幕（Display）分类市面上的萤幕种类有大家最为熟悉的电视萤幕，还有个人的PCMonitor，以及CCTV产业中的Monitor。

而萤暮又区分为数种类型，例如一般的CRT映像管萤幕及新流行的液晶显示萤幕等等，以下便是更详细的分类：

基本上监视器的萤幕分为发光型与非发光型。

一、发光型

1．CRT（CathodeRayTube）阴极射管线

2．VFD（VACuumFIuorescentDispIay）萤光显示管

3．LED（LightEmitterDispIay）发光二极体

4．PDP（PIasmaDispIayPaneI）电浆显示板

5．EL（EIectroLuminecent）电光光面板）其中CRT是CCTV监视器最常采用的萤幕映像管，另外VFD与CRT类似，多用於小型管与数字显示；PDP分有AC与DC型，具有高亮度、多色彩、高解析度的侵点，常用於战斗机上的仪表版：

EL於1935年为法国Destriau所发明，分有AC与DC型及有机无机型。

可以作为LCD的光源，柔软可弯曲、色彩多、价格低、轻、薄、省电，如常用於车上的冷光仪表板。

二、非发光型

此种萤幕本身不具有发光的功能，包括：

1．LCD（LiquidCrystaIDispIay）液晶显示

2．ECD（EIectroChromicChemicaIDisPIay）电化著色显示3．EPID（EIectrophoreticIndicationDispIay）电泳动显示LCD是属於较新的萤幕显示方式，具有省电与轻薄的优点。

PCCamera所采用就是LCD，而一些CCTVMOnitor也开始采用。

虽然LCD是监视器萤幕的趋势，但是它仍然无法取代传统的CCTVMonitor。

因为LCD本身不发光，如果装於室外，便无法辨识；另外，LCD有视角上的问题，角度一偏斜，就会看不清楚。

而监视器多半置於室外，观看距离较长，装置LCDMonitor就会产生上述的问题。

另外，ECD属於电化学，是使用氧化还原法，可以著色与消色（On、O的达到显示效果。

目前仅CRT、LED、LCD、PDP可以达到高解析度的要求；CRT、LED、PDP、VFD可达到高亮度的要求；CRT、LED、VFD、EL、LCD可达到多色彩的要求。

系统分类

一、电源系统

1．电压系统：

100V．127V．220V．260V

2．频率系统：

50／50Hz

3．插头型式：

A、B、C、D、E、F等六种。

由於各地区的电压系统、频率系统、插头型式不一，因此监视器的制造必须符合各地区的标准而生产不同规格的监视器。

例如澳洲与南非的电压系统高达250V，如果要外销至澳洲与南非就必须生产符合260V的产品。

在频率与插头型式方面也是如此，有些国家的插头是3孔插头，而台湾明年规定所有新的建筑物都要改成3孔插头，这样也较符合用电安全。

二、彩色系统

世界上有3种彩色方式即NTSC方式，以L方式及SECAM方式，彩色方式及采用国家如下：

1．NTSC：

NatiOnaITVSvstemCommittee，FH（Horizontal）水平频率：

15．7KHz，FV（VErticalFrequency）垂直频率：

60Hz，Burst（系色信号）：

3．58MHz采用国家包括美国、加拿大、瓜地马拉、台湾、日本、夏威夷、波多黎各、墨西哥等。

2．PAL：

PhaSeAIternatingLine，FH：

15.625KHz，FV：

5OHz，Burst：

斗．斗3MHz采用国家包括英国、荷兰、澳大利亚、瑞士、瑞典、丹麦、西德、挪威、比利时、西班牙、葡萄牙及其属地，如曾是属地的香港及印尼。

（法国除外之欧洲自由国家）PAL系统是全世界最多国家采用的系统，而paL系统中又区分成数个系统，如中国大陆所采用的是自行研发的PAL。

D系统，英、德则是PAL．B或PAL．G系统。

3．SECAM：

SequentiaICoIorAndMOduIation，FH：

15．625KHz，FV：

主OHz采用国家包括法国、苏俄、甸牙利、东德、保加利亚、波兰。

（主要地区为法国及东欧国家）。

由以上得知，每个地区的系统不尽相同，而中东地区因为受到来自各国驻军的影响，包括了数种以上的系统。

为了适应各国不同的系统，目前较先进的CCTVMonitor朝向多系统发展，如此不仅可符合外销多国的需求，也能减少库存的压力。

在售价上现在多系统的监视器已与单系统的监视器价格并核差别。

三、扫瞄系统

1．InterIace：

交织扫瞄，如NTSC，趴L，1Frame：

2FieId，NTSC有307固画面／SEC。

InterIace是二个FieId曼起来形成一个画面，容易有书面闪烁的情形，一般电视所采用的就是InterIace，不过因为距离远及动态书面，所以较感觉不出闪烁的情形。

InterIace比Non．InterIace能达到较高的解析度。

2．Non．InterIace：

非交织扫瞄，如：

VGA，1Frame：

1FieId，不闪烁非交织扫瞄如办公室的电脑萤幕属於此类。

四、色温

Monitor为了有统一的颜色标准，所以制订了色温，将颜色数字化，如国际照明协会所定的☆仄、座标图，利用X座标与Y座标标示出颜色的标准范围。

人眼睛所看的颜色又因种族眼球颜色及年龄有所差别。

比如西方人蓝眼球所看的白色会稍微偏红，而东方人黑眼球所看的白色会稍微偏蓝。

因此就有：

1．9300。

K：

东方黑眼球，在0300。

K色温下，为东方黑眼球所看到的白色2．5500。

K：

西方蓝眼球，在5500。

K色温下，为西方蓝眼球所看到的白色。

五、地磁

地球上除了南北二极磁场不同外，还包括其他小的磁场，共有大小57固磁极。

磁场的不同会影响CRTMonitor的电子束运行，因此在不同的地区Monitor就要调整适合当地的磁场，否则画面将出现弯曲、倾斜或模糊的情形。

目前已有飞利浦（PhiIips）的CRT技术，可以适合任何的地区。

六、频宽与解析度

一、频宽BandWidth：

MHz解析度：

BW×SO：

TVL所谓的频宽就像一条管子的大小，所能进出的资料容量。

如NTSC系统的频宽最窄，最高只有6MHz：

PAL系统最高可达7MHz：

YC信号可达10MHz：

而电脑的VGA信号可高达斗O．200MHz。

解析度的大小依照频宽×80换算得来，如NTSC系统为6×80一480，最高解析度为480条：

PAL系统为7×80：

560，最高解析度为560条。

七、控制方式

是指在Monitor上可控制的方式，包括：

VR：

VariabIeResistance可变电阻式。

为类比方式，通常以手动旋纽方式控制。

DigitaI：

数位控制。

可以将控制信号数位化后，容易做各种处理，如记隐储存，同时可以减少VR零件可靠度较差的问题。

SD：

ScreenDispIay。

例如电视的萤幕上有音量、色彩、选台等符号大小的显示，PCMonitor更是直接在萤幕上操作，目前CCTVMonitor也朝此方向发展。

八、输入信号

CVBS：

COmp。

siteVideoBarSignaI。

．728（Video）十0.272（Sync．）：

1Vp．pCVBS是一般录放影机或摄影机最常用的输入信号，也是最常见的输入信号。

信号大小为1Vp．一输入阻抗：

75Q及Hi。

Impedance串接时使吊「目前CCTVM0nitor都有输入阻抗切换SW，主要提供当一支摄影机必须连接二台以上的Monitor时串接使用。

Y／C信号：

Y：

Luminance，C：

CoIor。

Y／C信号是将亮度与彩色信号分离，是高解析度的信号。

目前较新技术的Monitor皆可以适用此种信号。

九、CRT。

TV．Grade：

14”：

O．63mm屏距，TV等级的1斗”CRT点距为O．63mm，目前有90％的CCTVMonitor为此种较低解析度的等级。

．．．．．Hi．ResoIution：

14”：

O．28mm屏足臣19：

O．27mm屏距PCMonitor大都为14。

，O．28mm屏距，高解析，或是近年流行的1977tO．27mm屏距。

目前低解析与高解析的CRT价格已所差无几，因此现在新的CCTVMonitor都开始使用1斗n：

。

．28mm屏距的CRT。

十、系统搭配

1．WithQuad2．WithtCher3．Sp。

t。

utput通常多支摄影机都会搭配四分割器或跳台器，再接Monitor使用，现在有些Monitor已把四分割与跳台的功能包括在内。

另外，Sp。

tOutput功能的Monitor可接2个信号，用手动的方式选择跳台。

十一、黑白系统

1．BIA：

EIectronicsIndHstryAssociation如同彩色信号NTSC系统。

EIA扫瞄线为525条。

2．CCIR：

COInmitteeConsuItatifInternationaIDesRadiocommunique如同彩色信号PAL系统。

CCIR扫瞄线为625条。

CCTVMOnitor与PCMonitor的差异

一般PC用Monitor的解像度（ResoIution）较高，且会随著使用者的VGA卡（显示介面卡）与显示程式而改变。

常见的有：

640×480、800×6。

。

、1。

4×768、12SO×1024等，而CCTVMonitor则因其信号源（摄像机Camera）通常采用电视系统的讯号编码方式来记录并传输影像；所以，CCTVMonitor的解像度便较固定，即NTSC、PAL或SECAM等系统。

产品发展趋势

CCTVMonitor产品发展趋势最重要的是朝向数位化的发展，亦即类似PCMonitor的一些指令直接屯萤幕上的符号或数据来操作，不再由手动来转动萤幕的旋转钮，其次CCTVMonitor将朝向与Camera等影像传输设备做整合性的发展，使Monitor不只具备监看的功能，同时也拥有其他附加的功能，综合说来主要方向如下：

1．monitor加装四分割器或自动跳台器：

一台monitor可以同时监看多个区域为产品发展趋势，而整合性产品其成本可以比分开来购买省下约307。

的成本，且易於施工安装不占用太多空间。

2．monitor加装喇叭与自动警报设备。

3．结合数位化技术与DSC（DigitalstillCamera）结合或以数位化控制方式来操控monitor。

4．黑白与彩色CCTVmonitor并存发展。

不过彩色的数量或有渐多的趋势。

5．高解析度彩色CCTVmonitor渐受重视。

CCTV即ClosedCircuitTelevision的缩写，是闭路电视系统的意思。

其利用电学原理，透过光学镜头所摄取的影像光能，经由摄影机内的芯片（CCD）或摄像管（tube）转变为电能，再经由电缆线及一些用途不同的辅助器材传送到监视器上，使电能回复光能呈现在屏幕上。

目前大多数新式系统中，除特殊运用外，多采用CCD摄影机，此种趋势在将来会更普遍。

所谓CCD（chargecoupleddevice，电荷耦合组件）为一摄像组件，此组件可将光线变成电荷，并可将电荷储存及转移，且能令储藏之电荷取出，使电压发生变化。

●CCD摄影机与摄像管摄影机比较时，具有下列优点：

（1）体积小，重量轻。

（2）低残像。

（3）磁场不会影响到画面。

（4）抗震动、抗撞击。

（5）寿命长。

▼CCD尺寸

摄影机所使用之CCD可分为2/3"、1/2"、1/3"等尺寸类别。

因为影像表面变小，图素数量及敏感度（sensitivity）随之减少。

最近已将此问题解决，为了节省成本，制造商多采用1/3"CCD。

▼电源

（1）交流电源（ACmains）

（2）24V交流电源（24VAC）此类摄影机另需加装一个24VAC的转接器。

（3）单电缆（onecable）此类摄影机之电源（DCpower）来自同轴电缆（需加装控制器），此电缆供视频信号输出使用。

▼分辨率（resolution）

通常是指水平解晰度，除非特别指定"垂直"时。

（1）水平解晰度（horizontalresolution）其数目是由明显的垂直交互黑白线条之最大数目乘以0.75而得。

一般以CCD之图素（pixel）数量及摄影机的电子特性决定。

（2）垂直解晰度（verticalresolusion）其数目是由明显的水平交互黑白线条之最大数目而得。

一般以扫描线的数目及扫描方法而得。

▼黑白/彩色若监视一个景物的位置或景物的移动时，建议选用黑白摄影机。

彩色摄影机适用于景物细部辨别做实时（realtime）的监视。

通常黑白摄影机比彩色摄影机更为敏感，所以黑白摄影机适用于光线不足之地区或夜晚无法安装照明设备之地点。

▼照度（illumination）依照安装地点的亮度来选择摄影机。

如果地点的亮度超过最低物体亮度10倍以上时，画面一定清晰。

■同步系统（synchronizationsystem）

进行发射机及接收机同步时，须完成信号同步。

水平同步信号控制水平扫描，垂直同步信号控制垂直扫描。

同步系统分为下列四种：

▼内同步（internalsynchronization）藉由摄影机的内同步信号产生电路之同步信号来完成操作。

▼外同步（externalsynchronization）藉由一个外部的同步信号产生器，将同步信号分送到摄影机的外同步输入来完成同步。

▼电源（行锁定）同步（power（line-lock）synchronization）利用摄影机的AC电源周波来完成垂直驱动（VD）同步。

■功能

▼电子快门（electronicshutter）固体摄像素子的电荷累积时间，依电子的可变性而控制曝光时间的功能。

此一功能可使摄影机捕捉快速移动之物体。

▼白平衡（whitebalance）对于彩色摄影机为配合光源而调整颜色再现的功能。

（1）自动白平衡（automaticwhitebalance；AWB）自动储存物体预设的白平衡。

适用于固定光源的地方。

（2）自动追踪白平衡（automatictrackingwhitebalance；ATW）可经常对一个物体的色温变化追踪和侦测，并自动调整白平衡。

适用于定期光源改变的地方，例如夜间用萤光灯来替代天然光线之地方。

▼光圈（iris）

（1）手动（manual）光圈当亮度变更时需手动调整光圈，所以适用于亮度不变的地方。

（2）自动（auto）光圈因亮度变更时光圈可自动调整，所以适用于每天定时光源会变换的地方。

●Videoinput型式镜头内有电路来侦测进入镜头里的光度。

●DCinput型式镜头内无光度侦测电路，反之有些摄影机内部加上了光度侦测电路，故镜头本身较便宜。

■镜头之选择

镜头选择与摄影机选择同样重要。

依照监视时被观察物体之尺寸（观察范围）、物体亮度变化及CCD尺寸来选择镜头的型式。

一般有下列几项选择条件：

▼焦距（focallength）必须注意物体到摄影机之距离及观察尺寸。

▼镜头种类可分为广角（wideangle）、望远（telephoto）、标准（standard）、伸缩（motorized）、针孔（pin-hole）、棱镜（prism）。

▼安装座分为Cmount及CSmount。

▼孔径比（apertureratio）孔径比可指示镜头的亮度，亦即我们在规格上所见的F值（F-stopnumber）。

此比率是镜头的光圈直径（D）与镜头焦距（f）之比；数值愈小，光圈愈大，透过的光线愈多。

F=f/D■监视器之选择依照黑白或彩色及屏幕大小来选择监视器。

■外围设备因安装位置环境需要及监视作业周全与便利，必须加装许多外围设备，如回转台、防护罩、跳台器，甚或矩阵控制器。

●监视摄影机所需之明亮度

■最低被照体照度

在摄影机的可辨识范围内，被照体需要一定之明亮度，摄影机才可输出被照体之影像，此明亮度称之为＜最低被照体照度＞。

各型号摄影机可摄得影像所需之明亮度皆不相同，因此明亮度即成为摄影机感度之标准。

＜最低被照体照度＞会随着镜头之F值（最大口径比）、光源之色温、被照体之反射率、增益的最大值等条件不同而改变。

镜头之F值（最大口径比）

将镜头之明亮度数值化

光源之色温

人类肉眼不可辨识光源之色温数值化

被照体之反射率

被照体入射光线和反射光线之比率

增益的最大值

摄影机感度之最大值

■镜头之明亮度（F值）

F值即指镜头之明亮度。

镜头规格中所显示＜最大口径比1:

1.2＞之＜1.2＞即为F值。

F值越小表示镜头之明亮度越高。

F值每缩小一级距，明亮度即增加两倍。

镜头之射入光量与光束之断面积[镜头的有效口径[D]的平方]成比例，因此影像明亮度为F值平方之反比。

由此推算，F值每缩小一级距，明亮度即增加两倍。

■最低被照体照度之换算方式

摄影机规格记载之最低被照体照度，是使用F1.4镜头所测定之值。

实际使用时，根据所组合镜头之F值不同，最低被照体照度也有所不同。

在C-CC350摄影机

＜最低被照体照度：

3Lx（50IRE）（F1.4）＞上加装CT-0312G（F1.2）之镜头时，其换算之最低被照体照度为：

（3Lx）×（1.2×1.2）/（1.4×1.4）＝2.2Lx

使用比F1.4明亮度更高之镜头（非球面镜头等），最低被照体照度也随之下降，即使是昏暗的物体，摄影机也可清楚地输出被照体之影像。

闭路电视监控系统是在小区主要通道、重要公建及周界设置前端摄像机，将图像传送到智能化管理中心，中心对整个小区进行实时监控和记录，使中心管理人员充分了解小区的动态。

同时采用多媒体控制平台与周界防越报警系统及住宅室内报警系统联动。

当发生警情时，中心监视器将自动弹出警情发生区域的画面，并进行记录。

小区闭路电视监控系统的主要目的是将重要观察点（主要分布在小区主干道及小区出入口、其它重点部位等重点区域）的被检测的图像传送到设在物业管理中心的控制室，中心控制室可以对所控制的摄像点进行遥控，并可在非常事件突发时及时将叠加有时间、地点等信息内容的现场情况记录下来，以便重放时分析调查，并作为具有法律效力的重要证据，这样既提高了保安人员处警的准确性，也可为公安人员迅速破案提供有力证据。

小区周界防盗报警系统还可以与闭路电视监控系统联动，一旦报警，监控中心图像监视屏上立即出现与报警点相关的图像，并自动以高密度方式录像。

值班保安人员可以通过云台和变焦镜头监视报警区域的所有情况，以便及时发出报警信息。

电视监控系统基本结构

系统组成：

摄像传输控制显示（记录）

系统功能：

摄像部分是安装在现场的，它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台，它的任务是对被摄体进行摄像并将其转换成电信号。

传输部分的任务是把现场摄像机发出的电信号传送到控制中心，它一般包括线缆、调制与解调设备、线路驱动设备等。

显示与记录部分把从现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，如果有必要，就用录像机录下来，所以它包含的主要设备是监视器和录像机。

控制部分则负责所有设备的控制与图像信号的处理。

系统规模：

小型电视监控系统　一般摄像机数量＜10个。

中型电视监控系统一般摄像机数量在10～100个范围内。

监控系统可根据管理需要设置若干级管理的控制键盘及相应的监视器。

大型电视监控系统　一般摄像机数量＞100个，它是将中型监控系统联网组合而成的，系统设总控制器和分控制器进行监控管理。

电视监控系统设备摄像机传输电缆控制设备显示终端录像机　

1.摄像机　　根据摄像机的性能、功能、使用环境、结构颜色等有以下分类。

1）按性能分类　　

①普通摄像机：

工作于室内正常照明或室外白天。

②暗光摄像机：

工作于室内无正常照明的环境里。

③微光摄像机：

工作于室外月光或星光下。

④红外摄像机：

工作于室内、外无照明的场所。

2）按功能分类　　

①视频报警摄像机：

在监视范围内如有目标在移动时，就能向控制器发出报警信号。

②广角摄像机：

用于监视大范围的场所。

③针孔振摄像机：

用于隐蔽监视局部范围。

3）按使用环境分类　　

①内摄像机：

摄像机外部无防护装置，使用环境有要求。

②室外摄像机：

在摄像机外安装防护罩。

内设降温风扇、遮阳罩、加热器、雨刷。

适应室外温、湿度等环境的变化。

4）按结构组成分类　　

①固定式摄像机：

监视固定目标。

②可旋转式：

带旋转云台摄像机，可做上、下、左、右、旋转。

③球形摄像机：

可做360°水平旋转，90°垂直旋转，预置旋转位置。

④半球形摄像机：

吸顶安装，可做上、下、左、右旋转。

5）按图像颜色分类　　

①黑白摄像机：

灵敏度和清晰度高，但不能显示图像颜色。

②彩色摄像机：

能显示图像颜色，灵敏度和清晰度在同种情况下比黑白摄像机低。

2.传输电缆　　

（1）同轴电缆　用于传输短距离的视频信号，当传输黑白视频信号时，在5.5ＭＨz点不平坦度＞6ｄＢ时，需加均衡放大器。

（2）光缆　当需要长距离传输视频及控制信号时，采