别墅小区闭路电视监控方案Word格式.docx
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1.概述
近年来随着我国国民经济的发展和国家住房制度的改革，人民生活水平不断的提高，居住的环境也发生飞跃式的提高，人均居住面积从2-3平方米猛增至二、三十平方米，别墅也在这个良好的环境下得到猛进，成为众多精英热捧，也使人们的生活方式发生质的改变，别墅型别墅（包括村民独立门户的小高层建筑群），以其完善的配套设施，先进的生活设施悄悄改变人们生活起居环境。
人们生活水平和自身素质的提高，以及信息化社会日益逼近必将导致人们在家庭住房需求概念上的彻底变革，从以往追求居住的物理空间和豪华的装修向着享受现代化精神内涵与浪漫生活情趣的方向发展，追求更高的层次和境界。
智能化家庭所提供的是，人们足不出户就可以进行电子购物，网上医疗诊断、参观虚拟博物馆和图书馆、点播VOD家庭影院，甚至于在数千里之外遥控家里的空调设备进行温度调节和家庭电器的控制，以及照明的亮度调整，当家庭中发生安全报警（包括：
盗警、火警、煤气泄漏以及疾病紧急呼救等），在外的家庭成员可以在接到报警信息以后，通过电话线路查询和确认家庭中的安全状况。
智能化住宅的基本体系应包括安全防范系统、信息管理系统和信息网络系统。
其中安全防范系统又包括防盗报警子系统（住户门窗）、周界报警子系统、出入口管理子系统、火灾和天然气报警子系统和访客对讲子系统；
信息管理系统包括三（多）表远抄子系统、主要设备监控子系统、车辆管理子系统、紧急广播与背景音乐子系统、有线电视子系统和电话子系统；
信息网络系统是宽带网络系统。
闭路电视监视系统在别墅内重要的区域和场所安装摄像机，在别墅主要路口、停车场出入口、停车场内以及别墅内视角死区等地安置充足的高解像度数字摄像机，进行密集式24小时不间断监控它为保安人员提供了利用眼睛直接监视别墅建筑物内外情况的手段，使保安人员在报警控制中心便可以监视整个别墅范围内的情况，从而大大加强了保安的效果,闭路电视监视系统除起到正常的监视作用外，在接到报警系统和出入口控制系统的示警信号后，还可以进行实时录像，录下报警时的现场情况，以供事后重放分析,该系统还可与门禁系统、巡更系统、停车场管理系统等联动联防，以便更有效地进行管理。
闭路电视监控系统可以即时地传送活动图像信息,值班人员通过遥控装置，还可控制前端摄像机，改变摄像角度、方位、镜头焦距等,从而实现对现场大范围的观察和近距离的特写，并可通过录像设备进行记录取证。
整个系统重要图像和报警信息均可存于硬盘，并有界面汉化的软件供使用者查询和管理,监控系统的所有控制功能均可在微机上实现；
报警时自动切换视频，报警信息建档、建库等,在控制室将图像连计算机网络，管理人员在办公室或家中配装专用软件即可方便查看受监视区域实时图像。
为了进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求，创造一个安全、舒适、温馨、高效的办公与生活环境，并根据各种不同建筑类别的需要，从项目的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。
本方案根据项目提供的相关文件，并根据项目的实际需求，参照有关国际标准和国家标准，并结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，编制出这套技术方案。
若对本方案的内容或其它方面有不详尽之处，我们随时欢迎您们的宝贵意见。
2.设计原则
本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；
设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
其具有以下原则：
1、先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；
同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。
该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。
同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
2、经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
3、可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
4、开放性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。
5、可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。
并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
6、追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
7、保留足够的扩展容量
该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；
系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；
也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
8、提高监管力度与综合管理水平
本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。
本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。
闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；
另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
3.
设计规范和依据
1、《智能建筑设计标准》（GB／T50314—2000）
2、《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998）
3、《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS/119-2000）
4、《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）
5、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
6、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB/50198-94）
7、《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）
8、《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
9、《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）
10、《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115）
11、《安全检查防范系统通作图形符号》（GA/74-94）
12、《消防联动控制设备通用技术条件》（GB16806—1997）
13、《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98）
4.
系统功能和特点
本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。
闭路电视监控对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。
根据本项目的环境需要,并接合功能需求建立本项目闭路电视监控，
1、系统具有以下功能：
CCTV主要任务是对建筑物内重要部位的事态、人流等动态状况进行宏观监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理目的。
1）实现各种遥控信号
✧云台控制：
上、下、左、右
✧镜头控制：
变焦、聚集、光圈
✧录像控制：
定点录像、时序录像
✧防护罩控制：
雨刷、除霜、风扇、加热
2）对视频信号进行时序、定点切换、编程。
3）察看和记录图像，应有字符区分并作时间（年、月、日）的显示。
4）接收电梯层楼叠加信号。
5）实现同步切换：
电源同步或外同步。
6）接收安全防范系统中各子系统信号，根据需要实现控制联动或系统集成。
7）内外通信联系。
8）安保监视电视系统与安全报警系统联动时，应能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及报警时间。
9）电源控制
摄像机应由安保控制室引专线统一供电，并由安保控制室操作通、断。
对离安保控制室较远的摄像机统一供电确有困难时也可就近解决，如果系统采用电源同步方式的，则必须与安保控制室为同相的可靠电源。
2、系统具有以下特点：
H.264压缩技术
H.264视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。
H.264采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。
埃帧内用改进的DCT变换并量化，在帧间采用1/2象素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（VLC）地量化数据进行熵编码，得到最终的编码系数。
H.264标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。
缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。
总之，本闭路电视监控是一个使本项目高度自动化、高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。
5.方案设计
根据设计原则、设计规范和依据及国际国内标准，并根据用户的需求，以及所提供的图纸及相关资料，并接合项目的实际情况及未来的发展趋势，对该项目的闭路电视监控进行方案设计。
5.1.系统构成及原理
闭路电视监控系统分别由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。
其原理如以下系统图：
（1）模拟闭路电视监控系统原理图
（2）数字闭路电视监控系统原理图
5.2.用户需求分析及前端分布
根据用户需求，充分考虑了本系统高度的可靠性、先进性、灵活性、可扩充性、易管理性及性能价格比高等优点，并根据所提供的图纸及相关料资，并根据项目实际情况及未来的发展趋势，结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，以及相关产品的性能等因素，对本项目方案实施。
本项目前端分布情况，具体参见如下信息点统计表。
闭路电视监控系统信息点统计表
编号
位置分布
需求分类
单位
数量
备注
5.3.实施方案设备选型及配置
5.3.1.前端系统
1、摄像机的选择
摄像部分的主体是摄像机，其功能为观察、收集信息。
摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。
光导管摄像机目前已被淘汰，由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取代。
其主要性能及技术参数要求如下：
1）色彩：
摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。
黑白摄像机的价格比彩色便宜。
但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色，便于及时获取、区分现场的实时信息。
2）清晰度：
有水平清晰度和垂直清晰度两种。
垂直方向的清晰度受到电视制式的限制，有一个最高的限度，由于我国电视信号均为PAL制式，PAL制垂直清晰度为400行。
所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。
水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线TVL表示。
目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应要求大于500线，彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于420线。
3）照度：
单位被照面积上接受到的光通量称为照度。
Lux（勒克斯）是标称光亮度（流明）的光束均匀射在lm2面积上时的照度。
摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取标，在镜头光圈为0.4时，调节光源照度，用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%，此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。
所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。
目前一般选用黑白摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.1Lux;
选用彩色摄像机的最低照度，当相对孔径为F／1.4时，最低照度要求选用小于0.2Lux。
3）同步：
要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。
对电源同步而言，使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电，使摄像机场同步信号与市电的相位锁定，以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。
对外同步而言，要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步，电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号，复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。
系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量才能提高。
4）电源：
摄像机电源一般有交流220V，交流24V，直流12V，可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。
选用12V直流电压供电时，往往达不到摄像机电源同步的要求，必须采用外同步方式，才能达到系统同步切换的目的。
5）自动增益控制（AGC）：
在低亮度的情况下，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。
目前市场上CCD摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。
6）自动白平衡：
当彩色摄像机的白平衡正常时，才能真实地还原被摄物体的色彩。
彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。
7）电子亮度控制：
有些CCD摄像机可以根据射入光线的亮度，利用电子快门来调节CCD图像传感器的曝光时间，从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。
使用电子亮度控制时，被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。
8）逆光补偿：
在只能逆光安装的情况下，采用普通摄像机时，被摄物体的图像会发黑，应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。
2、镜头选择
镜头按功能和操作分类：
1）摄取静态目标的摄像机，可选用固定焦距镜头，当有视角变化要求的动态目标摄像场合，可选用变焦距镜头。
镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。
F=A×
L/B
式中F——焦距（mm）；
A——像场、宽（mm）；
L——镜头到监视目标的距离；
B——视场高（L、B采用相同的度量单位）。
2）选择镜头焦距时，必须考虑摄像机图像敏感器画面的尺寸，有2/3”、1/2”、1/3”、1/4”四种型式，这四种模式都具有垂直X水平尺寸为3X4的方位比，而四种模式摄像机对应于某一个镜头，则下一个模式正好与它上一个模式摄像机相差一个镜头焦距的档次。
如专1/2”摄像机使用16mm镜头的视角范围正好与1/3"
摄像机使用12mm焦距的镜头相同。
以此类推。
3）对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景，一般对应采用带全景云台的摄像机，并配置6倍以上的电动变焦距带自动光圈镜头。
4）使用电荷耦合器件（CCD）时，一般均应选择自动光圈镜头，对于室内照度恒定或变化很小的时可选择手动可变光圈镜头，电梯轿箱内的摄像机镜头应根据轿箱体积的大小选用水平视场角大于70°
的广角镜头。
5）随着小型化需要，镜头尺寸需缩小，除通常摄像机镜头的标准C接口外，引入了Cs接口。
由于Cs接口比C接口短5mm，减小了镜头与敏感件的间距，故Cs接口系统体积小、轻，且Cs接口镜头价格较便宜。
Cs接口摄像机可配用Cs接口镜头，也可使用C接口镜头再加上引入5mm隔条环。
而C接口摄像机只能配用C接口镜头，不能使用Cs接口的镜头。
6）摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，避免逆光。
镜头的焦距和摄像机靶面的大小决定了视角，焦距越小，视野越大，焦距越大，视野越小。
若要考虑清晰度，可采用电动变焦距镜头，根据需要随时调整。
7）通光量：
镜头的通光量是用镜头的焦距和通光孔径的比值（光圈）来衡量的，一般用F表示。
在光线变化不大的场合，光圈调到合适的大小后不必改动，用手动光圈镜头即可。
在光圈线变化大的场合，如在室外，一般均需要自动光圈镜头。
3、前端系统配置表
产品名称
产品型号
5.3.2.传输系统
监视现场和控制中心总有一定距离，从监视现场到控制中心需要图像信号传输图像信号，同时从控制中心的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。
1、视频信号传输
一般采用同轴电缆传输视频基带信号，也可采用光缆传送电视信号以及用平衡电缆对也就是利用电话电缆传送。
由于电缆对外界的静电场和电磁波有屏蔽作用，可减少串扰，传输损失也较小。
但当电缆作为长距离传送媒体时，会发生对地不平衡低频地电流的影响，有时也会有高频干扰。
信号传输带宽为50Hz～4MHz，当传输距离在200m以内时，用同轴电缆传送，其衰减的影响一般可不予考虑；
当传输距离大于200m时，电缆衰减量较大，为了能把整个带宽内不同频率的信号进行传输，必须使用电缆补偿放大器。
某些场合，布线非常困难时，可以采用无线传输如微波定向传输，但它要占用频率资源，需经无线电管理委员会核准。
2、控制信号传输
对于CCTV，常用的控制方式有直接控制、编码控制、同轴视控。
目前直接控制由于线缆过多，很少采用。
编码控制是将全部控制命令数字化（调制）后再传输，到控制设备后再解调，还原成直接控制量，可节约线缆。
这种方式传输距离长，目前工程中采用较多。
同轴视控就是控制信号与视频信号共用一条同轴电缆，利用频率分割或视频信号消隐期传输控制信号的方式传输，但价格较贵。
3、管槽敷设
为防止电磁干扰和外电源及变频电梯等干扰，电缆应敷设在接地良好的金属管或金属桥架，同时保护线缆。
4、传输系统配置表
5.3.3.控制系统
5.3.3.1模拟控制系统
1、视频矩阵切换器
对多路视频输入信号和多路视频输出信号进行切换和控制，可以通过电子开关，组成切换矩阵，使任一路输入可切换至任一路输出。
设计时应满足必要的视频输入／输出容量，并易扩展。
一个CCTV系统除主控键盘外，还可根据需要设置分控键盘。
2、双工多画面视频处理器
能把多路视频信号合成一幅图像，达到在一台监视器上同时观看多路摄像机信号。
常用的16画面分割器，又称为多画面视频处理器，双工的另一个用途是用一台录像机同时录制多路视频信号，并具有单路回放的功能，即能选择同时录下的多路视频信号的任意一路在监视器上回放。
3、多画面分割器
将多个画面通过视频数字处理合并成分割状的一个画面，就出现了多画面分割器。
现有4画面分割器，9画面分割器，16画面分割器。
这样用一台监视器，一台录像机上能同时监看、记录4、9、16个画面，多画面分割器通常分为三类：
✧单工画面处理器：
单纯监看一个画面，记录分割画面。
✧双工画面处理器：
在监视单画面、分割画面同时，可以进行记录。
✧全双工画面处理器：
在监视、记录的同时，可以进行记录信号回放。
4、视频分配器
一路视频信号可同时分配成多路视频输出。
5.3.3.2数字化图像监控系统
以同轴电缆传输视频信号，称之为传统的模拟信号传输方式，这种方式传输，在较短距离内（如200m左右）视频信号的衰减不大，如果超过200m，则必须对视频信号进行补偿放大。
常规的闭路电视监控系统较适合在一座建筑物或较小的地域范围内使用。
数字化监控系统是将计算机网络技术、多媒体技术与闭路电视技术相结合，适用于远距离传输多路视、音频信号。
实际上就是将模拟信号进行数字化，并对其压缩编码，通过计算机网络及数字多媒体技术来传输视频图像。
数字化监控系统将计算机网络技术、多媒体技术与图像监控技术有机结合在一起，能高清晰、同步地传输图像信号，是一项全新的安保电视系统，它已成为现代化楼宇管理的有力工具。
数字化图像监控系统可实现远程图像监控，把分散在各地的监控点通过计算机网络有机联系在一起并利用了多媒体技术，增强了整体安全和图像监控的自动化管理能力。
目前不少公司的产品均使用了特殊的压缩方法，采用了动态存储技术，从而保证了图像的质量。
数据压缩和图像、声音的复合全部由硬件完成，在一个系统上可实现16路的实时监控。
16路信号可同时存储，而且视频图像的不丢帧，动态存储技术保证了监控端图像的连续性和高清晰度。
5.3.3.3数字硬盘录像系统
1、数字监控硬盘录像系统的功能
数字硬盘录像是当今安保电视系统领域最新型的、性能最卓越的数字化图像记录设备，它将监控系统中所有的摄像机摄取的画面进行实时数字压缩并录制存档，可以根据任意检索要求对所记录的图像进行随机检索。
由于采用了数字记录技术，能大大增强录制图像的抗衰减、抗干扰能力，因此无论经过多少次的检索或录像回放都不会影响播放图像的清晰度，而传统的模拟方式记录的录像带在经过若干次检索及回放后，图像质量将会有一定的衰减并引起信号信噪比的下降。
当需要对已存储的图像进行复制时，数字记录的图像不存在复制劣化的问题，而模拟方式记录的图像每经过一次复制就要劣化一次。
数字硬盘录像系统是集计算机网络化、多媒体智能化与监控电视为一体，以数字化的方式和全新的理念构造出的新一代监控图像硬盘录像系统。
系统在实现本地数字图像监控管理的同时，又能实现监控图像画面的远程传送，加强了整体安全管理。
在系统中，所有图像数据均以数字形式保存，这与传统的模拟信号系统相比较，打印出的照片具有更高的清晰度和逼真感，数据的传输更可靠，速度更快。
系统以模块化设计为基础，各个模块包括：
信号采集模块、监控模块、图像录制模块、远程访问模块和中央控制模块。
整个系统维护简便，易于安装。
由于数字硬盘录像设置在计算机系统中，信息可以自由传递到网络能够到达的范围，因此监控图像的显示不再拘于传统的图像切换方式，可以根据需要在任何被授权的地点监控任何一处的被控图像，使系统具有极强的安全管理能力。
监控图像通过图像录制模块以高压缩率存储于高容量磁盘阵列中，可随时供调阅、快速检索。
也就是说，可将多个摄像机（目前最多为16个）的多路图像实时显示于一台监视器上，同时，还可将所有的图像录制于其内置的硬盘驱动器中，以备回放、查找和转换，并可将图像备份至外置硬盘中。
所有操作，都可在遥控器上完成，从而摆脱Windows操作系统，避免了死机现象。
相对于传统的磁带记录方式，操作简便，可靠性，回放质量更高。
所有记录可供长时间保存，重复利用率极高。
还可被转录制成光盘用于存档保存。
在大于40G的硬盘配置下，动态录像约可以存储一个月甚至更长时间。
2、数字监控硬盘录像系统的主要特点
（1）高效率，耐用，节省维修费用。
数字硬盘录像，使已录制图像的抗衰减、抗干扰能力大大增强，可以反复录像、回放、检索而不失真和破坏，高效耐用，节省了很多维修费用。
与传统的录像带的图像存储经长期
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