办公楼闭路电视监控系统方案设计.docx

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办公楼闭路电视监控系统方案设计

毕业论文任务书

题目:

办公楼闭路电视监控系统方案设计

1、本论文的目的、意义：

通过对办公楼闭路电视监控系统的设计，熟悉办公楼闭路电视监控系统的设备构成、工作原理、电路原理，掌握闭路电视监控系统设计的基本方法和原则。

并能熟悉3dsMax绘图工具，设计完成闭路电视监控系统相关设备的布置图，有关闭路电视监控系统电路图的设计。

2、学生应完成的任务1、按设计要求、规范，计划性的完成工程设计图纸。

2、通过设计，熟悉办公楼闭路电视监控系统的设备构成、工作原理、电路原理，掌握闭路电视监控系统设计的基本方法和原则。

3、熟悉掌握3dsMax等绘图工具。

4、打印、装订设计论文。

3、论文各部分内容及时间分配：

（共8周）

第一部分弄清格式及题目内容要求，查阅参考资料，构思提纲（3周）

第二部分撰写论文（3周）

第三部分按规定格式完善、打印、装订、提交（2周）

第四部分（周）

第五部分（周）

评阅及答辩（周）

备注独立完成，严禁互相抄袭。

可参考教学教材、通信新技术概论方面的书籍。

指导教师：

88888888888年888月888日

审批人：

年月日

摘要

闭路电视监控系统作为安全防范系统最基本、最重要的子系统，得到了最为广泛的应用。

采用闭路监控系统为主的多种技术防范结合的系统是预防和控制犯罪最为有效的措施。

本文将对某办公楼闭路电视监控系统的设计进行探讨。

本文通过阐述电视监控系统的系统组成结构、系统主要设备的性能特点、技术指标的参数，说明如何选择性价比优秀的产品以及如何构建性能良好、技术先进、安全可靠的电视监控系统；通过对电视监控系统的前端设备描述、控制部分、传输部分、显示与记录四部分的阐述，说明电视监控系统的设备构成和以及其产生的功能；本文也同时阐述了电视监控系统对对供电及设备安装的要求；最终建设一个完整的、集成的、可靠的、易操作的安防系统。

本文最后通过对某办公楼闭路电视监控系统设计的探讨,说明闭路监控系统在实际中的应用,及其对事件发生前后的信息进行记录，以便事后对事件发生经过进行分析，保护各种资产。

关键词闭路电视；监控；设计

Abstract

Closed-circuittelevisionmonitoringsystemasthemostbasic,themostimportantsubsystem,sohasbeenthemostwidelyused.Usingclosed-circuittelevisionmonitoringsystemasthemainofavarietyoftechnicalpreventionsystemofisthemosteffectivemeasurestopreventandcontrolcrime.Thisarticleforacertainofficebuildingdesignofclosed-circuittelevisionmonitoringsystemarediscussed.

Thepresentpaperthoughtheclosed-circuittelevisionmonitoringsystemcompositionstructure,thesystemmainlyequipmenttheperformancecharacteristic,thetechnicalspecificationparameterprepares,toexplainhowtoconstructintheclosed-circuittelevisionmonitoringsystemtochoosetheperformance-to-priceratiosuperiorproductaswellashowtoconstructtheperformancetobegood,technologicaladvance,safereliabletelevisionsupervisorysystem;Passesdescriptionofthefront-endequipment,controlparts,transmissionparts,displayandrecord,explainedtelevisionmonitoringsystemoftheequipmentanditsfunction;Passesdescriptiontelevisionmonitoringsystemmonitoringsystemanditsfunction;Eventuallybuildacomplete,integrated,reliable,easytooperatesecuritysystems.

Thisarticleforacertainofficebuildingdesignofclosed-circuittelevisionmonitoringsystemarediscussed,explainedclosed-circuittelevisionmonitoringsystemintheactualapplicationandAndtorecordinformationbeforeandaftertheevent,Toanalyzetheprocessoftheincident,protectsProtectallkindsofassets.

Keywords:

Closed-circuittelevision；monitoring；design

第一章概述

随作技术产品的不断进步，建筑智能化总体而言分为强电系统----电力照明系统，其对象是能源，起特点是电压高，电流大，功率大，频率低；弱电系统----主要是传播通信信号，进行信息交换用电，其对象是信息，其特点是电压低，电流小，功率小，频率高。

建筑智能化的定义也不尽相同，没有统一的标准定义。

弱电系统内容与分类：

☉火灾自动化报警与自动灭火系统；

☉通信系统—即5A系统；

☉CATV（电缆电视和卫星电视接受系统）；

☉扩音与音响系统（PA：

公共广播、背景音乐和紧急广播；厅堂扩音系统、专用会议系统）；

☉公共安全防范系统：

（防盗报警、电视监控系统、出入口控制、楼宇保安对讲、电子巡更）。

☉建筑物自动化BAS—BuildingAutomationSystem:

变配电设备，应急备用电源设备，蓄水池、不间断电源UPS、测量和照明设备、给排水和饮水设备、空调通风设备以及热力电梯等。

建筑智能化BMS组成框架

按美国智能建筑学会AIBI（AmericanIntelligentInstitute）对智能建筑下的定义是这样的：

“智能大厦应该是对建筑物的四个基本要素，即结构、系统、服务、管理及其相互联系给予最优化考虑和综合，以达到最佳组合，从而获得投资合理、高效率的、高度安全、优雅舒适、便利快捷的环境空间”。

目前流行的5A智能大厦管理系统，一般是指BMS（BuildingManagementSystem）或IBMS（IntelligentBuildingManagementSystem）――智能建筑管理系统。

5A是指以下5个系统：

·楼宇自动控制系统BA（BuildingAutomaticControlSystem）：

包括能源系统――配电、备用配电、空调、电梯；照明系统――公共照明系统、办公室照明系统、客房照明系统、大厦外用灯光照明系统等；给排水系统――给水系统和排水系统。

·消防自动控制系统FA（FireAutomaticControlSystem）：

包括火灾检测报警系统、自动灭火系统等。

·安防自动控制系统SA（SecurityAutomaticControlSystem）：

包括门禁系统、电视监视系统、防盗报警系统等。

·办公自动化控制系统OA（OfficeAutomaticControlSystem）：

包括网络、数据库和共享数据信息等。

·通信自动控制系统CA（CommunicationAutomaticControlSystem）：

包括有线、无线通信系统、计算机网络系统等；公共广播音响系统和有线电视系统等。

在智能建筑管理系统中，公共安全安防系统是5A系统的重要组成部分，是整个系统中不可缺少的一个重要分支。

主要包括：

★CCTV电视监控系统

★防盗报警系统

★出入口控制：

门禁系统（包括门禁、电梯、停车场等所有通道管理）

★制卡系统，即“一卡通”系统

★考勤系统

★巡更系统

★访客系统

从公共安全防范体系的角度来说，技防、人防和物防是公共安全防范体系缺一不可的条件。

采用高科技的手段，预防入侵、盗窃、抢劫等违法犯罪和重大政治事故，就是技防――安全防范工程：

CCTV电视监控报警系统所要解决的问题。

CCTV闭路电视监控系统----采用现代传感技术、控制技术、计算机多媒体技术等对远端现场图像进行摄取、传输、处理、记录，从而达到监视与控制功能。

系统由摄像机、监视器、切换器、录像机、联动器以远程监控设备等组成。

闭路电视监控系统广泛应用于宾馆，小区、商场、银行、写字楼、工厂、医院、学校等场所的安全防范和管理。

建设一个完整的、集成的、可靠的、易操作的安防系统，使其作为一个有机的整体对整个大厦进行监控和管理，并接入大厦智能化管理系统。

这是建立安防系统着重要达到的目标。

有效地对所有通道进行科学有序的管理；利用报警系统对无人活动时的重点区域进行自动监测；利用CCTV系统的可视手段满足监督管理要求及发生案件后的查证；从而有效地提高预防和抵抗事故、灾害的发生和加强防御控制的能力；提高工作效率、综合利用保安人员和安全防范工程为大楼安全服务（如可作为消防系统的火灾复核确认及其指挥、调度、疏散的管理手段等），是安防系统建设的总要求。

我们根据某市办公楼智能化建设力求体现领导要求的人性化、智能化、现代化，适度超前化的思想目标和要求，本次闭路电视安全防范系统作为智能化建筑系统中的一个重要组成部分之一。

根据甲方提供的招标和设计图纸具的技术规范体系，结合内部的实际情况，拟定此方案，方案系统地分析了用户对所需设备的要求。

考虑到用户方面对传递手段及记录监视，控制操作，安装及运行使用后的维护具有严格的要求，设计控制系统。

由于时间短，在设计中有考虑不到的地方，敬请提出修改意见。

第二章设计依据及原则

为了提高某市办公楼的建筑智能化的现代化管理水平，使保安人员随时掌握了解大楼所发生的情况，根据安全和管理需要，我们设计出这套系统，它能对进出车辆、进出人员和外来人员登记进行管理及楼宇的安全防范，可实时记录往来状况。

监控报警系统，可通过报警控制系统对报警信号及时处理,并选取应急措施。

2.1设计标准和依据

本方案设计根据甲方常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。

主要包括：

GB50198《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

GB15207《视频入侵报警器》

GB/T16677《报警图像信号有线传输装置》

GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》

GB50174-93《电子计算机机房设计规范》

GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》

GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》

GB/T75-94《安全技术防范规范工程技术规范》

GB12663《防盗报警控制器通用技术条件》

GB10408.1-2000《入侵探测器通用技术条件》

GB12663-2001《防盗报警控制器通用技术条件》

GB10408.5《被动红外入侵探测器》

以及招标单位的招标要求和设计图纸对系统的具体要求。

2.2设计原则

本设计以行业标准作为设计依据，结合甲方的具体情况，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。

我们在设计安防系统时遵循以下原则：

先进实用；可靠稳定；升级维护；符合甲方要求。

根据办公楼的总体建筑平面图，并充分考虑现场实际情况，前端设计采用高清晰度固定、快速和中速球彩色摄像机，视频传输采用抗干扰高屏蔽同轴电缆，控制信号传输采用带屏蔽专用控制电缆，保证视频信号和控制信号的准确传输；中央控制系统采用数字化硬盘录像系统，可以实现循环录像，并方便检索回放。

（1）先进实用性――在安防系统设计中，先进实用的原则必须贯彻始终。

所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用结果。

具体体现为：

（2）智能化――在安防系统中采用的产品和系统必须具有智能特征――自主编程、记忆功能、防撬防剪；前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能；前端设备还要具有独立工作的能力，内置的CPU能独立的处理所有的工作过程。

（3）多媒体化――在安防系统中采用的产品和系统，还必须应用计算机多媒体技术，具有良好的人机界面，使用GUI等手段，使系统管理人员能方便地学习和操作系统完成安防值班任务。

（4）网络化――在计算机网络技术高度发展和广为应用的现代，设计完成的安防系统中所采用的产品和系统，必须应用了计算机网络技术。

而不提倡采用非网络技术应用产品，因为它们在新的世纪中将很快被淘汰。

所谓实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前安防系统的需要而无华而不实之嫌。

具体体现为：

成功的应用性――系统设计时采用和产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在中国应有成功的应用案例。

合理的配置性――系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置，并且这种配置是可以被改变的，甚至在工程完成后，这种配置的改变也是可能的和方便的。

良好的操作性――系统的前端产品和系统软件均有良好的学习性和操作性。

特别是操作性，应使一般文化水平的管理人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。

（5）可靠稳定――设计安防系统时的第二个必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。

这个原则要兼顾到三个方面：

系统运行可靠――系统的运行要求可靠。

要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进行认真的可靠性认证。

保存和恢复设置方便――在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。

所以，在系统设计时，要考虑到设置数据的方便保存和快速恢复。

（6）升级维护――即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。

在系统设计中，我们选用产品和系统时，应充分考虑系统的升级和维护问题，主要体现在以下方面：

智能化升级――系统的软件是最有可能升级的，选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺。

升级的操作应能由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。

模块化结构――为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为模块化产品。

由其组成的系统应是模块化结构。

这样，便于系统的维护和升级。

在线式维护――由于安防系统的特性，使得系统的工作不能停顿。

因为一旦系统工作停顿，便会产生安防上的空白时段――漏洞。

不能说有一段时间漏洞就一定会出现问题，但不能保证不出问题。

所以，系统的维护必须是在线式的，即在系统不停止工作的情况下，可以更换单元的备件。

（7）符合甲方要求――无论如何展开设计工作，整个系统的设计必须符合甲方的甲方要求。

与甲方要求不相符合的建议等，除非得到甲方的书面认可，否则设计时不予考虑。

（8）安全性――对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。

（9）可扩展性――系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。

（10）规范性――由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。

一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。

这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。

第三章总设计

3.1系统功能设计

本办公楼综合性的电视监控系统,主要是由电视监视、报警、通讯等功能控制部分组成，本系统有如下功能:

（1）控制室（报警中心）具有对摄像机及前端设备的控制权，可以按顺序监视，也可以随时监视任意画面，并可固定监视画面。

一旦有紧急情况发生，报警信号可迅速反馈回主控室，并实时记录所发生的情况。

（2）本系统选用韩国三星公司最新推出的前端系统和杭州HIKVIFION公司硬盘录像机操作系统，控制系统使用符合人体工学的专用操作键盘，带有LED电子显示，结合硬盘录像机操作系统，将普通区域与重要的防区分开操作，对重点的动点区域选用高速球通过硬盘录像机选用鼠标模拟键盘拖拉方式直接操作控制，大大减低了操作者的负担，避免事故现场的混乱产生的误操作且操作更为简单。

（3）通过控制系统可以调整摄像机的角度，又可以控制摄像机的远、近、虚、实变化。

（4）监控系统能通过监视器对发生事件的时间,地点,人员实时监视、并通过录像实时记载。

（5）报警系统自动切换主监视器画面,出现多个报警源时,启动定时扫描功能,循环显示报警源。

（6）系统具有定时扫描切换功能，可以任意指定若干摄像机至某监视器或计算机进行定时扫描任意设置扫描时间。

可以暂停扫描使监视器固定接收某一摄像机图像。

暂停时摄像机可以向前、向后选择扫描队列中摄像机进行监视。

（7）系统可智能实现人工视频移动布防、撤防、自动布防、撤防功能。

可完全实现无人看守操作智能操作、记录。

（8）整系统选用了硬盘录像机作为操作及存储系统。

该硬盘录像机选用目前监控行业最高端压缩处理技术MPG4硬压缩方式。

3.2总体结构设计

某办公楼电视监控报警逻辑示意图

闭路电视监控系统应该说是跨学科跨行业的系统工程，以功能要求的不同可分为以下几个方面：

（1）前端摄像系统

（2）视频传输系统

（3）视频控制系统

（4）视频显示和记录系统

（5）报警系统:

系统功能：

对封闭式管理的周界设置防越探测装置，并与物业管理中心联网使用，采用电子地图，配置声光提示，及时发现非法越界者并能及时显示报警路段和报警时间，自动记录与保存报警时间。

有需要的小区，还可增设闭路电视实时监控，与周界防越系统联动。

系统构成：

系统由安装在设防周界上的探测器（或传感线缆）、报警接收／通信主机及传输电缆组成。

报警接收/通信主机安装在物业管理中心。

接收探测器报警信号，显示发生警情的路段、时间，对周界进行分区布撤防。

闭路电视监控系统（CCTV）是对人们无法或不可能直接、即时观察的场所，提供一种实时、形象、真实的反映被监控对象的画面，作为即时处理或事后分析的一种手段。

闭路电视监控系统系统组成集成预防、监视、控制取证和管理等功能，从逻辑上分为：

前端、传输、后端三大部分。

（1）前端部分由摄像机、镜头、防护罩、安装支架、云台、解码器等组成，主要用于对公共区域、重点区域进行摄像，并将视频信号传送到后端进行处理。

（2）传输部分由视频同轴电缆、电源线、控制线等组成，用于将前端信号传至后端，并为前端摄像机和解码器提供电源和控制信号。

（3）后端由视频画面处理器、录像机、矩阵切换主机、控制键盘、监视器等组成，对前端传送的视频信号进行分割、处理、记录和控制，完成监视、控制、记录等防范和管理功能。

设备简介：

摄像机　摄像机是将现场图像变成视频电信号的设备，基本参数有：

成像器件（目前基本都采用CCD固体成像元件）、电源种类（220VAC，24VAC，12VDC等）、信号种类（彩色/黑白）、最低照度（LUX），是否带逆光补偿、分辨率、靶面尺寸、镜头接口（C/CS）等。

摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统“眼睛”，把监视的内容变为图像信号，传送控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。

镜头　镜头是将被观察目标的光像聚焦于CCD成像器件上的元件，根据作用不同可分为常用镜头，特殊镜头（广角镜、针孔镜头等）两类。

其基本参数有：

焦距、光圈（自动、手动）、视场角、镜头安装接口（C/CS）、景深等。

云台云台是控制现场摄像机的设备，其控制的主要功能有：

摄像机的上、下、左、右旋转、镜头的变焦、接收报警输入、产生报警输出等。

监视器　监视器是将现场信号重新显示的设备，作为监控系统的输出部分，是整个系统的重要组成，所以正确选择监视器是影响系统整体效果及可靠性的关键环节。

其基本参数有：

画面尺寸、黑白/彩色、分辨率等。

矩阵切换器　矩阵切换器是系统的核心部件，其主要功能有：

（1）图像切换　将输入的现场信号切换至输出的监视器上，实现用较少的监视器对多处信号的监视。

（2）控制现场　可控制现场摄像机、云台、镜头、辅助触点输出等。

（3）RS-232通信　可通过RS-232标准端口与计算机等通讯。

（4）可选的屏幕显示　在信号上叠加日期、时间、视频输入编号、用户定义的视频输入或目标的标题、报警标题等以便监视器显示。

（5）通用巡视及成组切换　系统可设置多个通用巡视多个成组切换。

（6）事件定时器　系统有多个用户定义时间，用以调用通用巡视到输出。

（7）口令和优先等级　系统可设置多个用户编号，每个用户编号有自己的密码，根据用户的优先等级来限制用户使用一定的系统功能。

图像处理器　图像处理器是将多路视频信号合成，以便录像和监视的设备。

其基本参数有：

输入视频信号路数（根据不同型号可有四、九、十六路等多种规格）、单/双工、彩色/黑白、图像效果（像素）、是否带用视频移动报警功能等。

录像机　录像机是监控系统的记录和重放装置，根据其录制时间可有24、36、48、72等多种规格，目前利用电脑硬盘进行数字录像已成为趋势。

闭路监控系统的粗略结构图

图3-3发送器“N+1”冗余系统原理（接线）图

发送器采用热机备用，主机故障自动转换至备机（+1）。

备机的输出频率必须与当前主机的输出频率一致。

备机的低频编码电路与故障主机的低频编码电路逻辑上完全一致：

采用同一个编码继电器的不同组接点，通过FBJ接点切换，构成各自独立的编码回路。

3.3前端设备描述

摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。

它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。

摄像机

摄像机分为彩色和黑白两种，一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高，比较适合用于光线不足的地方，如果使用的目的只是监视景物的位置和移动，则可采用黑白摄像机；如果要分辨被摄像物体的细节，比如分辨衣服或景物的颜色，则选用彩色的效果会较好。

摄像机的规格大致可分为1/3〞、1/4〞、1/2〞和2/3〞等，安装方式有固定和带云台二种。

镜头

常用的镜头种类包括：

手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。

定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。

定焦镜头的适用范围如下：

手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大，如室内。

自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大，如室外。

广角镜头---监视的角度较宽，距离较近。

标准镜头---