監控

監控

監控:監控系統安防系統中套用最多的系統之一,監控系統一般是由前端攝像機和後端軟體系統組成。目前監控系統在全國各大、中、小城市都有較為廣泛的套用。 

  • 中文名稱
    監控
  • 外文名稱
    monitor and control
  • 發展
    三代
  • 組成
    前端部分、控製部分
  • 質量問題
    解碼器、電動雲台等設備上
  • 第一代
    傳統模擬閉路視監控系統(CCTV)

詞語解釋

監控 jiānkòng

[monitor and control] 監測並進行控製

基本設備

T-100H型手持式現場直播儀是集影片採集、無線網路傳輸、LED強光照明、GPS定位、語音對講等功能為一體的攜帶型即時圖像和影片傳輸設備。產品採用國內獨創的3G編碼傳輸技術和遠程無線通信技術,配合性能穩定的高速伺服器和先進的電腦/智慧型手機無線影片觀看平台,畫質清晰,影片流暢,是建築施工、路橋建設、裝修裝飾、水利工程等戶外施工行業極佳的遠程高效溝通和管理工具。

監控 監控

產品具有攜帶方便、重量輕、操作簡單的特點。全部操作一鍵式設計,便捷的智慧型化接口與電腦通訊,方便資料上載下載。支持中國電信EVDO 3G網路和中國聯通WCDMA 3G網路,隻要是3G網路覆蓋的地方,都可以使用本產品進行即時影片/圖像傳輸和遠程高效溝通與管理。

(1) 解決了作業點多、地點分散問題而導致的遠程管理問題,不用去現場就可以掌控工地細節。

(2) 解決了作業點多、地點分散問題而導致的遠程溝通協調題,不用去現場就可以了解工地情況。

(3) 現場作業人員一有需要,隨時開機,讓項目經理或施工技術指導人員能夠即時看到影片,發現問題,解決問題。

(4) 工地現場與建設、監理、設計等單位的協調機製十分順暢,施工的質量有了一定的保障。

(5) 工地現場與土建、材料、工程機械等相關其它單位的溝通機製非常順利,施工的進程和效率極大提高。

(6) 突發事件指揮部第一時間通過手機或電腦看到現場影片,迅速作出抉擇。溝通的環節簡單、直接、高效。

基本資料

球機類型:紅外高速球 通信方式:RS-485 匯流排通信協定:PELCO-D,PELCO-P等多種協定。

監控

通信波特率:1200bps / 2400bps / 4800bps / 9600bps /12800bps

自動歸位功能:根據使用者設定的時間,自動回到設定位置.

自動控製紅外燈:根據攝像機焦距的大小自動調節運動速度遮蔽區:可選(可設定2個遮蔽區域)

軌跡記憶功能:記憶1條88秒巡視預置點:8組(每組16個預置點,共128個預置點)

預置點的停留時間:1-60級隨意設定.

A-B兩點掃描:任意設定

A-B兩點掃描速度:1-64級

水準轉動速度:1-180度/每秒(1-64級隨意設定)

水準轉動範圍:360度

垂直速度:1-180度/每秒(1-64級隨意設定)

垂直轉動範圍:90度(俯仰範圍)

自動翻轉功能:二級分段控製.一級水準180度,(二級垂直90度 可選)

高速球的通信地址:256個地址,通過軟體設定

OSD選單:通過OSD選單對攝像頭的各種參數進行設定.

紅外燈:大功率?10=8顆,?8=35顆,?5=8顆.

紅外燈開啓:0LUX 供電電壓:DC12V 5A (DC12V-14V範圍)

產品功率消耗量:小于13W(配SONY一體機)

環境工作溫度:室內型(0度到正40度);

需求要求

室外型(零下40度到正60度) 恆溫裝置內置風扇 攝像機兼容支持各種品牌攝像機型號 外殼兩層金屬鋁合金外殼,防水等級達IP66 *報警裝置可選(4路輸入2路輸出) 一體機需選配帶ICR功能

系統概念

閉路監控系統可以即時監看記錄重要場所的人員出入情況,閉路監控系統結合一些探測器及報警設備提供了一種有效的保全系統。探測器可以及時檢測到匪情、火情等意外情況,及時發出警報通知保全人員採取相應措施,真實記錄現場,並且可通過自動撥號和語音系統向公安機關、消防機關自動報警。

監控

​系統概念

在監控系統中,閉路監控系統圖象的傳輸是整個系統的一個至關重要的環節,選擇何種介質和設備傳送圖像和其它控製信號將直接關系到監控系統的質量和可靠性。

設計要求

在進行閉路監控系統設計的時候,依照使用者對該閉路監控系統的基本需求,本著架構合理、安全可靠、產品主流、低成本、低維護量作為出發點,並依此為使用者提供先進、安全、可靠、高效的閉路監控系統解決方案。

架構合理:就是要採用先進合理的技術來架構系統,使整個系統安全平穩的運行,並具備未來良好的擴展條件。

穩定性和安全性:這是使用者最關心的問題,隻有穩定運行的系統,才能確保貴單位閉路監控系統平穩運行。系統的技術先進性是系統高性能的保證和基礎,同時可有效地減少使用人員和系統維護人員的麻煩。良好的可擴展性則是為了使用者的發展考慮。

系統組成

一般系統

組成主要包括,前端部分:攝像機,鏡頭,紅外燈,雲台,智慧型球形攝像機,支架等。傳輸部分:影片線,電源線,控製線等。控製部分:監視器,顯示器,大螢幕電視牆,硬碟錄像機,矩陣主機等

遠程拓展

IP監控,遠程監控,網路監控,影片會議等技術交流

監控不單純指閉路電視監控系統,但傳統意義上說的監控系統系統由前端攝像機(包括:半球攝像機、紅外攝像機一體機等)加中端設備(光端機、網路影片伺服器等)加後端設備主機(硬碟錄像機、IP-SAN、矩陣等)組成。

系統發展

第一代影片監控

傳統模擬閉路視監控系統(CCTV):

依賴攝像機、纜、錄像機和監視器等專用設備。例如,攝像機通過專用同軸纜輸出影片信號。纜連線到專用模擬影片設備,如影片畫面分割器、矩陣、切換器、卡帶式錄像機(VCR)及影片監視器等。

其局限性:

有限監控能力隻支持在地監控,受到模擬影片纜傳輸長度和纜放大器限製。

有限可擴展性系統通常受到影片畫面分割器、矩陣和切換器輸入容量限製。

錄像負載重使用者必須從錄像機中取出或更換新錄像帶儲存,且錄像帶易于丟失、被盜或無意中被擦除。

錄像質量不高是主要限製因素。錄像質量隨拷貝數量增加而降低。

第二代影片監控

當前“模擬-數位”監控系統(DVR):

“模擬-數位”監控系統是以數位硬碟錄像機DVR為核心半模擬-半數位方案,從攝像機到DVR仍採用同軸纜輸出影片信號,通過DVR同時支持錄像和回放,並可支持有限IP網路訪問,由于DVR產品五花八門,沒有標準,所以這一代系統是非標準封閉系統,DVR系統仍存在大量局限。

復雜布線“模擬-數位”方案仍需要在每個攝像機上安裝單獨影片纜,導致布線復雜性。

有限可擴展性DVR典型限製是一次最多隻能擴展16個攝像機。

有限可管理性您需要外部伺服器和管理軟體來控製多個DVR或監控點。

有限遠程監視/控製能力您不能從任意客戶機訪問任意攝像機。您隻能通過DVR間接訪問攝像機。

磁碟發生故障風險與RAID冗餘和磁帶相比,“模擬-數位”方案錄像沒有保護,易于丟失。

第三代影片監控

未來完全IP影片監控系統IPVS:

全IP影片監控系統與前面兩種方案相比存在顯著區別。該系統優勢是攝像機

強大中心控製-一台工業標準伺服器和一套控製管理套用軟體就可運行整個監控系統。內置Web伺服器,並直接提供乙太網連線埠。這些攝像機生成JPEG或MPEG4資料檔案,可供任何經授權客戶機從網路中任何位置訪問、監視、記錄並列印,而不是生成連續模擬影片信號形式圖像。全IP影片監控系統它巨大優勢是。 簡便性-所有攝像機都通

監控

過經濟高效有線或者無線乙太網簡單連線到網路,使您能夠利用現有區域網路基礎設施。您可使用5類網路纜或無線網路方式傳輸攝像機輸出圖

像以及水準、垂直、變倍(PTZ)控製命令(甚至可以直接通過乙太網供)。

易于升級與全面可擴展性-輕松增加更多攝像機。中心伺服器將來能夠方便升級到更快速處理器、更大容量磁碟驅動器以及更大頻寬等。

全面遠程監視-任何經授權客戶機都可直接訪問任意攝像機。您也可通過中央伺服器訪問監視圖像。

堅固冗餘存儲器-可同時利用SCSI、RAID以及磁帶備份存儲技術永久保護監視圖像不受硬碟驅動器故障影響。

安防系統

監控

監控系統發展至今,除了監控技術不斷革新,監控產品也開始與其他產品組成強大的安防監控系統,該系統利用電子圍欄將受監控區域圍成封閉區域,電子圍欄具備了阻攔和警報系統,是一種主動入侵防越圍欄,對入侵企圖做出反擊,擊退入侵者,延遲入侵時間,並且不威脅人的性命,一旦有人入侵,系統啓動報警,監控系統也同時監控,並把入侵信號傳送到安全部門監控設備上,以保證管理人員能及時了解報警區域的情況,快速的作出處理。

硬體監控

(1)網路人遠程監控的遠程監控攝像頭,主分普通版、加強版和戶外版三類,可以左右320度,上下60度旋轉監視,對畫面進行拍照,錄相,並可將照片、錄相發到信箱或者FTP伺服器上,攝像機具有移動偵測功能,可設定傳送電子郵件示警等。網路人遠程監控攝像機與傳統攝像頭最根本的地方在于無須布線,無須大面積硬體輔助,隻要一根網線,您便可以在世界任意一角落遠程監視到您想要監控的地方。

(1)普通版:網路人遠程監控攝像機普通版是一種結合傳統攝像機與網路技術所產生的新一代攝像機,隻要將網路人攝像機插在網線上(無需電腦),它即可將影像透過網路傳至地球另一端。可以遙控攝像機左右320度,上下60度旋轉,進行監視,並將監視畫面錄製下來,發到信箱或者FTP伺服器上…在你的公司或者倉庫、鋪面、家庭安裝一個網路人攝像機,那麽你即使到了他方異地,隻要能上網,也可以遠程進行監視。普通公司打造一個影片控製平台,沒有幾萬或者幾十萬是辦不到的,並且隻能在固定的監視平台實施控製(你不可能在家中或者在外地進行控製),而購買網路人攝像機,安裝簡單(插在網線上即可),無需做連線埠對應,部署成本低廉,便可實現在異地監控

(2)加強版:相較于普通版網路人遠程監控攝像機加強版性能更加強悍,能輕松實現高清晰圖像的低網路頻寬傳輸,圖像較普通版的攝像機更清晰、並且實現夜視、音頻傳輸等新功能、動態報警、可設定報警時間區域、異常自動恢復、網路中斷後自動連線等新功能。

(3)戶外版:網路人遠程監控攝像機戶外版相比于前兩者其性能優越的地方在于強悍的戶外影片監控功能,與加強版不同的是,它使用的是專業的CCD感光晶片(420線),S40晶片,半球防護罩,防水並且耐高溫,抑製強光、紅外夜視、防雷等性能;可以適應較惡劣的室外環境,支持無線路由等,普遍套用于荒野地帶,禁忌涉足區域,危險地帶,諸如建築工地、小區別墅、工廠、施工重地等。用其來即時監視懷孕婦女生活動向為其人身安全保駕護航最是適合不過了。

適用範圍

機場、能源電力以及其他具有遠程影片監控、報警及調度需求的行業

套用案例

首都國際機場、香港赤臘角國際機場、香港中華電力

基本要求

能夠對一些可疑、異常的情況進行分析判斷;發生緊急情況時及時報警,並能夠及時處理;事後能夠通過錄象記錄追查事件發生的原因。

方案介紹

所有控製中心都可能訪問同一個影片源,解決資源分配和攝像機的控製優先,成為整個系統的核心,當有緊急狀況時,那個使用者能夠優先提取及操控指定攝像機以便採取必要的行動成為關鍵。除了通常監控系統的功能外,這是公眾場所安防監控系統的一個重要問題,本方案採用的NetServer具有使攝像機使用者優先許可權的運演算法則,每個使用者都有一個權優先值,這是基于每個使用者的最終許可權,來決定監控現場環境的優先次序,以便當時有情況發生時,能夠協調出更快的反應和採取更有效的措施。

故障處理

註意事項

設備在日常使用中要註意保持清潔和防塵,而且切忌勤開勤關。比如:在開啓系統後不要馬上就關閉系統,這樣會較容易損傷設備,雖然在系統控製編寫程式時已註意到該事項,作了一定的保護功能,但在使用時還是請註意。中央集成控製系統的主機及影片處理系統可以長期通電,投影機連續開機的時間建議不能超過10個小時。

遵循以下安全原則有助于確保您的人身安全

避免損害

1. 請勿嘗試自行維修組成系統的所有器材,除非您是經過系統培訓的維修技術人員,請始終嚴格按照操作手冊進行系統的使用和維護。

2. 請保持所有器材的通風暢順,否則可能會導致器材內部組件短路而引起火災或觸電事件,甚至可能會因此造成整個系統的崩潰。

3. 為了避免可能發生的電擊事件,請勿在雷雨天期間連線或斷開系統的任何電纜,也不要嘗試對系統的器材進行帶電維修和安裝。

4. 本系統的大部分器材都經過了嚴格的電磁輻射(EMC)或類似的安全驗證,一般情況不會對其它電子產品產生幹擾,但在系統需要增加電子器材設備時,請註意您選擇的產品有無通過類似的測試驗證,以免對現有的系統產生幹擾。

5. 斷開所有電纜連線時,請針對不同的電纜連線頭方式,捂緊連線器進行拔插,請勿使用蠻力強拉電纜。連線電纜之前,請確認兩個連線頭的朝向正確並對齊。

6. 系統或器材在關閉之後,請勿嘗試即時重啓,投影機必須要等待散熱風扇完全停止運行才能重啓,散熱時間視乎運行的狀態而定(一般建議不低于30分鍾)。其它電子器材重啓間隔時間建議不少于3分鍾。

7. 投影機啓動時間大約60秒(按下Stby鍵後),30秒後才會開啟光柵,有強光投射于螢幕,此過程請不要朝鏡頭內看,以免光柵開啟灼傷眼睛。

8. 保持電子系統運行的基本清潔環境,做到無煙霧、無灰塵,因為煙霧和灰塵對投影機以及所有電子器材的損害較大,雖然投影機擁有密封、防塵、防煙的DMD?晶片。

9. 其它安全說明或詳細的註意事項請參考附屬檔案的產品說明書。

解決方法

(一)

在一個監控系統進入調試階段、試運行階段以及交付使用後,有可能出現這樣那樣的故障現象,如:不能正常運行、系統達不到設計要求的技術指標、整體性能和質量不理想,亦即一些“軟毛病”。這些問題對于一個監控工程項目來說,特別是對于一個復雜的、大型的監控工程項目來說,是在所難免的。

1.電源故障

電源不正確大致有如下幾種可能:供電線路或供電電壓不正確、功率不夠(或某一路供電線路的線徑不夠,降壓過大等)、供電系統的傳輸線路出現短路、斷路、瞬間過壓等。特別是因供電錯誤或瞬間過壓導致設備損壞的情況時有發生。因此,在系統調試中,供電之前,一定要認真嚴格地進行核對與檢查,絕不應掉以輕心。

2.線路故障

若處理不好,特別是與設備相接的線路處理不好,就會出現斷路、短路、線間絕緣不良、誤接線等導致設備的損壞、性能下降的問題。在這種情況下,應根據故障現象冷靜地進行分析,判斷在若幹條線路上是由于哪些線路的連線有問題才產生那種故障現象。這樣就會把出現問題的範圍縮小了。特別值得指出的是,帶雲台的攝像機由于全方位的運動,時間長了,導致連線的脫落、掙斷是常見的。因此,要特別註意這種情況的設備與各種線路的連線應符合長時間運轉的要求。

3.質量問題

從理論上說,各種設備和部件都有可能發生質量問題。但從經驗上看,純屬產品本身的質量問題,多發生在解碼器、電動雲台、傳輸部件等設備上。值得指出的是,某些設備從整體上講質量上可能沒有出現不能使用的問題,但從某些技術指標上卻達不到產品說明書上給出的指標。因此必須對所選的產品進行必要的抽樣檢測。如確屬產品質量問題,最好的辦法是更換該產品,而不應自行拆卸修理。

除此之外,最常見的是由于對設備調整不當產生的問題。比如攝像機後截距的調整是非常細致和精確的工作,如不認真調整,就會出現聚焦不好或在三可變鏡頭的各種操作時發生散焦等問題。另外,攝像機上一些開關和調整旋鈕的位置是否正確、是否符合系統的技術要求、解碼器編碼開關或其它可調部位設定的正確與否都會直接影響設備本身的正常使用或影響整個系統的正常性能。

解決方法

在一個監控系統進入調試階段、試運行階段以及交付使用後,都有可能出現這樣那樣的故障現象,這些故障現象或是不能正常運行,或是系統達不到設計要求的技術指標;或是整體性能和質量不理想,出現所謂的一些“軟毛病”。這些問題對于一個監控工程項目來說,特別是對于一個復雜的、大型的監控工程不說,是在所難免的。出現問題後,設法解決這些問題,是工程技術人員的義務和責任。1.無圖像顯示,無影片信號

故障現象描述:線路正常連線、通電後,中控室顯示終端上無圖像顯示,硬碟錄像機“無影片信號”、矩陣、圖形分割器等“No signal”提示存在。

原因分析:此現象一般情況可斷定前端影片信號沒有正常傳送回控製設備,有可能是攝像機未正常供電,沒有工作;電源線斷路,攝像機未通電;影片線斷路;BNC頭焊接不牢靠等。

解決方法:首先確認攝像機是否通電,是否正常工作;如果攝像機未通電,則檢查電源、變壓器、電源線等;如果攝像機通電,則可用排除法將攝像機直接連線在顯示終端觀察,如還沒有顯示,則確定攝像機故障,如有圖像顯示,則可確定影片傳輸線路有故障,檢查影片線及BNC接頭,確認後更換線纜或重新焊接BNC接頭。

在一個監控系統中,問題的出現多發生在調試和試運行階段。已經過試運行並驗收交付使用的系統,一般來說,短時期內不應該出現問題。即使投入使用的系統出現了問題,往往也是發生在設備質量或施工質量(特別是傳輸部分的施工質量)方面。下面就一些較為常見的故障,提供給讀者作為參考。

7. 1 由設備和部件引起或反映出的故障及解決方法

在設備(或部件)安裝之前均應按要求進行調試、通電實驗等工作。但盡管如此,由于安裝過程中的某些原因,造成設備(或部件)出現問題也是常見的。

A、 電源的不正確引發的設備故障。電源不正確大致有如下幾種可能:供電線路或供電電壓不正確、功率不夠(或某一路供電線路的線徑不夠,降壓過大等)、供電系統的傳輸線路出現短路、斷路、瞬間過壓等。特別是因供電錯誤或瞬間過壓導致設備損壞的情況時有發生。

B、 由于某些線路,特別是與設備相接的線路處理不好,產生斷路、短路、線間絕緣不良、誤接線等導致設備(或部件)的損壞、性能下降或設備本身並未因此損壞,但反映出的現象是出在設備或部件身上。#p#分頁標題#e#

a、影片傳輸中,最常見的故障現象是50周的工頻幹擾。表現形式是在監視器的畫面上出現了一條黑杠或白杠,並且向上或向下慢慢捲動。這種現象多半是由系統產生了地壞路而引入了50周的工頻幹擾(交流電的幹擾)所造成的。

需要一提的是,有時由于攝像機或控製主機(矩陣切換器)的電源性能不良(或局部損壞)也會出現這種故障現象(有時也會出現二條黑杠或白杠),因此,在分析這類故障現象時,要厘清產生故障的兩種不同原因。

要厘清是電源的問題還是地環路的問題,一種簡易的方法是,在控製主機上,就近隻接入一台電源沒有問題的攝像機輸出信號,如果在監視器上沒有出現上述的幹擾現象,則說明控製主機無問題。接下來可用一台攜帶型監視器就近接在前端攝像機的影片輸出端,並一台台攝像機逐個檢看,以便查找有否因電源出現問題而造成幹擾的攝像機。如有,則進行處理。如無,則幹擾是由地環路等其它原因造成的。

、監視器上出現木紋狀的幹擾。這種幹擾的出現,輕微時不會淹沒正常圖像,而嚴重時圖像就無法觀看了(甚至破壞同步)。這種故障現象產生的原因較多也較復雜。大致有如下幾種原因:

影片傳輸線的質量不好,特別是禁止性能差(禁止網不是質量很好的銅線網,或禁止網過稀而起不到禁止作用)。與此同時,這類影片線的線電阻過大,因而造成信號產生較大衰減也是加重故障的原因。此外,這類影片線的特徵阻抗不是75Ω,以及分布參數超出規定也是產生故障的原因之一。

這種故障原因,既難判斷,又因判斷後由于已施工完畢(布線已完畢),故難以用換線等辦法解決。因此,選用符合標準和要求的影片電纜是必須事先保證的。決不能因考慮省錢而購買質量差的影片電纜線,否則後患無窮。

d、由于傳輸線的特徵阻抗不匹配引起的故障現象。這種現象的表現形式是在監視器的畫面上產生的若幹條間距相等的豎條幹擾,幹擾信號的頻率基本上是行頻的整數倍。這是由于影片傳輸線的特徵阻抗不是75Ω而導致阻抗失配造成的。如果用示波器觀看被幹擾圖像的波形時,會發現在行同步頭的後肩上,疊加有幅度較高的行頻諧波振蕩波形,幹擾就是由此引起的。通過對波形的分析和對影片電纜的定量測量,還會發現這種阻抗不符合要求的影片電纜線,其分布參數也是不符合要求的,實際上這也是阻抗失配的原因之一。因此,也可以說,產生這種幹擾現象是由影片電纜的特徵陰抗和分布參數都不符合要求綜合引起的。這種問題的解決一般靠#p#分頁標題#e#“始端串接電阻”或“終端並接電阻”的方法去解決。這裏值得註意的是,在影片傳輸距離很短時(一般為150米以內),使用上述阻抗失配和分布參數過大的影片電纜不一定會出現上述的幹擾現象。因此,在一個傳輸距離遠近相差很大的系統中,分析這種故障現象時不要受到短距離無幹擾的迷惑。

解決上述問題的根本辦法是在選購影片電纜時,一定要保證質量。必要時應對電纜進行抽樣檢測。

e、由于傳輸線引入的空間輻射幹擾。這種幹擾現象的產生,多半是因為在傳輸系統、系統前端或中心控製室附近有較強的、頻率較高的空間輻射源。這種情況的解決辦法一個是在系統建立時,應對周邊環境有所了解,盡量設法避開或遠離輻射源;另一個辦法是當無法避開輻射源時,對前端及中心設備加強禁止,對傳輸線的管路採用鋼管並良好接地。

h、通信不良故障

表現為受控的雲台或電動鏡頭有時可正常動作,有時則不能(或延時)動作,或是動作之後停不住,這主要原因是通信線路有問題。在確認接線無誤、線路無誤的情況下,檢查解碼器上RS-485通信終端匹配電阻(120Ω)。或斷開主機接口和最遠端匹配電阻,用萬用表測量單個通信片的端腳直流電阻RD及整個系統的通信連線埠的直流電阻R2,並與理論計算進行比較(R2=R0/n,其中n為整個系統中所並接的解碼器的數量),如果差異過大,則可認定是通信晶片有問題,並通過逐點排除法找到有問題的晶片。如果通信線路有很多支路,可以斷開各支路來判斷通信故障的大概範圍。

無線系統

巨觀概念

無線遠程監控系統是在傳統監測監控系統的基礎上,結合當前無線通信技術和信息處理技術而發展起來的新型測控系統。

微觀含義

一般而言,現有的無線遠程監控系統,大都符合“控製中心—監測站”的構建模式。控製中心是整個系統運作的核心,負責收集各監測站上載的監測信息,傳送各種操作命令以控製監測站的行業。監測站被布放于遠離控製中心的各監測點處,負責完成信息的採集和回響控製中心發出的控製命令。控製中心可用普通微機、工作站或工控機實現,軟體開發可靠基于現有的Windows或Unix作業系統。監測站的設計實現可根據不同的套用目的和套用環境,採用特定的技術形式,比如單片機、DSP或者Intel X86系列的微處理器等。無線遠程監控系統的組網方式也很靈活,可利用現有的無線通信網,如GSM/GPRS網路,CDMA移動網路等,也可單獨搭建專門的無線區域網路。下面系統地討論無線遠程監控系統設計開發時涉及到的一些核心技術,主要包括三個方面:監測站的設計開發、無線網路的組建和控製中心的軟體設計。

系統方案

方案目錄

第一 共纜監控系統概述

第二 共纜監控系統的功能特點

一、共纜監控系統功能

二、共纜監控的特點

第三章 大型場所的環境分析

第四章 大型場所安全監控系統建立的具體需求

第五章 設計指導思想和設計依據與原則

一.系統設計的指導思想

二.系統設計的原則

三、系統設計的依據和相關規範

第六章 整體設計方案

一 監控系統設計思路

二 系統具體的設計方法

三 系統前端設計方案:

四 系統控製中心設計方案

五 實現網路副控設計方案

六 系統傳輸線路設計方案

七 作業系統及系統控製軟體

第八 大型場所監控系統的設備配置報價清單

第九 共纜監控系統示意圖

第十 系統主要設備說明

主要表現

1.技術成熟、穩定性高。一線通監控傳輸是基于有線電視技術研發的。有線電視技術在中國套用已經有二、三十年的歷史了,其穩定、可靠性有目共睹。

2.傳輸距離遠,圖像清晰度好。圖像質量達到4.5級以上國家標準。 

3.強抗幹擾、適用廣泛。採用載波高頻傳輸方式能有效抑製共模幹擾和電磁幹擾,即使在電廠、煤礦等電磁環境惡劣環境也能保證圖像質量。

4.布線簡單、線纜利用率高。

5.施工簡單、維護方便,大量節省材料成本及施工費用。 

6.擴展簡單(無需重新布線,隻需將新的信號輸入即可)。

7.資料調製、雙向傳輸。控製信號採用FSK資料調製技術,與攝像機回傳影片信號在同一根電纜中雙向傳輸,控製信號採用中頻調製穩定可靠。 

8.功能強大、 全面兼容監控、報警、廣播,多功能雙向傳輸的平台.

9.取電方便。供電方式採用AC220V交流電源供電或AC60V集中從機房供電。

設計實現

監測站的設計與實現是整個無線遠程監控系統研製開發的重點,監測站對信息資料處理的能力和精度將影響整個系統的最終性能。在整個開發過程中,監測站的設計是工作量最大、所需時間最長的一部分。監測站處于工作現場,隻完成資料的採集、處理和控製,任務相對單一、固定,無須用詙大的台式機來完成;考慮到節能和布放方便,監測站多為嵌入式系統。根據整個無線遠程監控系統所要實現的功能,和對資料處理與對感測器控製能力的要求,監測站設計的復雜程度和採用的具體技術是不一樣的。

單片設計

採用單片機是大多數嵌入式系統設計時的首選方案。由于在片上集成有豐富的外設,具有良好的控製能力,單片機天生就是為嵌放式系統度身定做的,在嵌入式市場上佔據了最大的份額。

基于單片機的設計方案一般適用于對資料處理要求不高,運算量不大的遠程監控系統。根據需要,單片機可以選用較為低端的4位機或8位機,如8051等,也可選用功能較強的專用晶片,如MSP430FE42X系列。單片機主要用于監測站端的系統控製。片外存儲器一般為RAM、EEPROM和Flash等存儲器;I/O設備一般為鍵盤、LCD等供設計調試用的人機互動接口;感測器一般為話筒、攝像頭、揚聲器和伺服馬達一類的設備。無線通信接口實現相對較為復雜。編解碼器是可取舍的,對于低速率資料一般沒有必要。根據系統的處理任務和信息的類別,編解碼器可選用不同的芯生, 如CMX639(用于音頻)或LD9320等,也可用編程邏輯器件實現。監測站軟體可直接通過C或匯編語言實現,也可在即時作業系統上開發套用軟體。對于低檔的4位或8位單片機,控製能力較低,系統簡單,一般採用直接編寫控製程式的方法。對于功能較強大,各設備間互動復雜的系統而言,大多數是利用作業系統來進行任務管理、設備互動,套用軟體隻是完成上層的資料處理等工作。

基于設計

眾所周知,DSP的數位處理方面能力較強,技術已經很成熟,能處理各種運算的通用、專用晶片也很多。以DSP為核心設計開發的監測站,可以完成高速率資料處理,保證系統即時性方面的要求。

這類設計方案一般適用于資料處理運算量比較大,即時性要求高而對控製能力要求相對較低的監控系統。與以單片機為基礎的監控系統不同的是,DSP除了作控製器以外,還可兼作資料計算、編/解碼之用。對于較復雜的編/解碼以及壓縮解壓運算(比如對圖像影片資料的處理等)是否仍由DSP完成,須綜合考慮。若DSP在系統控製和實現傳輸協定方面負擔太重,則這部分運算需要由專門的處理晶片完成;若系統控製和傳輸協定較簡單,或根本沒有到上層協定堆,則這部分復雜的運算可由DSP完成。

基本設計

顯然,這種設計方式吸取了單片機和DSP各自的優點:單片機的特點決定其擅長于控製,DSP的內部結構保證較強的資料處理能力。兩者的組合可實現一些相當復雜的系統功能,但由于系統中採用了兩個處理器,其間的信息互動是設計這類監測站時須著重考慮的問題。隻有單片機和DSP之間較好地協同工作,才能充分發揮各自的優點;否則,由于兩者間的協調而耗費了大量資源,整體性能未必高于採用單一處理器的系統。實現單片機和DSP間通信協調的常用方法是採用雙口RAM。

目前,有些DSP或單片機廠家為了擴大晶片的適用範圍,在原有基礎上進行擴展,相互間容入了對方的特點,使同一晶片在資料處理和控製方面同時具有較好的性能。比如Microchip公司推出的dsPIC,使客戶能方便地將單片機的功能轉移到DSP上,目前推出的產品有dsPIC30FXXX系列。由于DSP和MCU兩個功能模組在同一晶片內實現,提高了系統的可靠性、降低了監測站的設計難度並節省印製板空間。這類晶片得到廣大使用者的青睞。

基本簡介

設計嵌入式產品的另一可選方案是採用基于微處理器的設計方式。與工業控製電腦相比,嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高等優點;同時,在該領域技術成熟、產品類型多、選擇空間大,滿足各種性能需求的處理器比較容易獲得。隨著採用RISC體系的高性能MPU(比如採用ARM構架的處理器晶片等)的出現,MPU在嵌入式領域中的地位經久不衰;但是,由于在設計監測站時,電路板上必須包括ROM、RAM、Flash、匯流排接口和各種外設等器件,系統的可靠性將有所下降,技術保密性差,實現難度也較大。

無線通信

無線通信的設計相對于監測站而言較簡單,有許多現有的產品和通信系統可以利用,重點隻是在于從多種實現方式中作出最優的選擇。

常用的實現方式有:利用現有的通信網路(GSM/GPRS、CDMA移動網等)和相應的無線通信產品;通過無線收發設備,如無線Modem,無線網橋等專門的無線區域網路;利用收發集成晶片在監測站端實現電路板級與監控中心的無線通信。

網路通信

現有的通信網路較多,按業務建網是3G以前通信網路的特點,無線網路也不例外。設計無線遠程監控系統可以借用的無線網路主要有:全球數位行動電話系統(GSM)、通用分組無線業務(GPRS)、採用碼分多址(CDMA)技術的移動網、蜂窩式數位分組資料(CDPD)系統。

GSM(Globem System for Mobile)是全球最主要的2G標準,能夠在低服務成本、低終端成本條件下提供較高的通信質量。就其業務而言,GSM是一個能夠提供多種業務的移動ISDN(Integrated Services Digital Network,綜合業務數位網路)。

GPRS(General Packet Packet Radio Service)在現有的GSM網路基礎上增加一些硬體設備和軟體升級,形成一個新的網路邏輯實體。它以分組交換技術為基礎,採用IP資料網路協定,提高了現有的GSM網的資料業務傳輸速率,最高可達170kb/s。GPRS把分組交換技術引入現有GSM系統,使得移動通信和資料網路合二為一,具有“極速傳送”、“永遠線上”、“價格實惠”等特點。

CDMA(Code Division Multiple Access)網路採用擴展頻譜技術,使用多種分集接收方式,使其具有容量大、通信質量好、保密性高和抗幹擾能力強等特點。

CDPD(Cellular Digital Data)無線移動資料通信基于數位分組資料通信技術,以蜂窩移動通信為組網形式,是資料朎與移動通信的結合物。這種通信方式基于TCP/IP,系統結構為開放式,提供同層網路無縫連線和多協定網路服務。CDPD網路具有速度快、資料安全性高等特點,可與公用有線資料網路互聯互通,非常適合傳輸即時、突發性和線上資料。

對使監控中心與監測站間的無線通信能利用現有的網路,對于特定的無線網需用相應的接入設備。這類設備市面上有現成的產品可供選擇。接入GSM網路的通信模組有西門子的SIEMENS TC35i,接入GPRS可用西門子的MC35GPRS模組,接入CDMA網路的有華立H110 CDMA模組和AnyDATA公司的CDMA Modem(DTS-800/1800),遵循CDPD方式的無線數據機(Modem)有OmniSky和NovatelMinstrel。

利用現有的網路組建無線遠程監控系統,網路連線如圖1所示。其中無線接入模組產品一般都提供有RS232作為外通信接口,有些天線是內置的。利用現有的網路覆蓋面廣和可漫遊等特點,使監測站和控製中心的位置不受距離的限製;但由于利用公網,安全性會有所降低。

無線通信

前兩種組網方式的一個特點是採用現有的網路系統和產品,無線通信部分不須專門開發,實現較為容易。但由于所購買的產品均是獨立器件,使整個系統特別是監測站一端結構復雜、體積龐大,往往在系統推廣時會帶來不利,且外購產品會增加系統的成本。若能將外購產品的功能與監測站集成在一起,在電路板級實現,將可以避免上述不利因素;但這會增加系統開發的難度,延長研製周期。須權衡利弊,根據項目組的開發實力和系統生命周期作最有利的選擇。

採用此方法設計監測站需要實現的部分隻是圖1、2和3中的無線通信接口(可參看本文的網路版全文)。這部分的硬體即時框圖以及處理器、存儲器的關系大致如圖4所示。各個子模組都有多種晶片可供選擇,比如射頻前端可用ML2751和RTF6900,實現調製/解調的有ML2722,擴頻、解擴可用LD9002DX2和Stel-2000A等。

控製中心

控製中心的設計相對于監測站的設計開發來講較為簡單,硬體設計少,除了普通微機(或工作站、工控機)外,還需要網路接入設備(若無線通信採用自行設計的模組實現,則須開發專用的無線網卡插入微機主機板的預留匯流排插槽中)。控製中心的設計開發主要集中在套用軟體的設計開發上,一般是基于Windows和Unix等常用作業系統的。當前用于此類軟體開始、調試的工具較多,且功能強大,給控製中心軟體的設計帶來便利。

就軟體的實現形式而言,一般除了介面模組外,其餘各個功能模組均可設計成動態連線庫檔案(.dll)。人機接口介面模組可以為該無線遠程監控系統的實際套用進行定製,以滿足使用者在介面美觀、操作方便等方面的特殊要求。

採用C/C 語言在VC 開發環境下設計這樣的系統軟體涉及到的技術較多,包括記憶體管理、網路通信、多執行緒管理和資料庫編程,甚至ActiveX等。

1、無線局域

基于微波擴頻技術及MPEG4編碼技術的無線網路監控,主要採用一體化無線網路影片伺服器以及普通槍機/球機。一體化無線網路影片伺服器集成了2.4G/5.8Ghz無線網橋,MPEG4編碼器,18dbi高增益天線。集成型設備安裝簡單,能在較短的時間內完成整個安裝施工。產品為室外防水型設備,設備傳輸距離遠,抗幹擾性強,圖像清晰。適合港口、碼頭、油田、工廠、小區、建築工地等環境復雜區域。

2、覆蓋方案

無線AP覆蓋型監控解決方案主要採用無線AP以及無線網路攝像機。無線網路攝像機的IP網路信號通過無線AP覆蓋的WiFi網路傳輸至監控中心的電腦上。監控中心的電腦PC通過軟體來實現監控。

3、監控方案

CDMA無線影片監控系統主要由CDMA無線網路影片伺服器以及普通攝像機組成。攝像機模擬信號通過CDMA影片伺服器轉換成IP數位信號後通過聯通CDMA網路傳輸到監控中心。監控中心需要一台PC以及一個固定IP地址。在監控中心能控製前端攝像機的轉動。

4、模擬監控

模擬無線影片監控是一種傳統的無線影片 監控方式,由模擬影片發射機及雲台控製信號發射機組成。屬于一對一通訊。

5、電力載波

電力載波影片監控系統主要採用電力載波技術,網路攝像機IP 信號通過電力載波傳輸到接收端。在接收端電腦上通過軟體解碼監控圖像。普通電力載波目前傳輸的有效距離在120~140米。該解決方案適合于大樓,別墅區域等無線監控。

遠程監控

遠程監控系統由監控前端子系統、圖像傳輸子系統、中心控製子系統、遠程圖像使用者系統四部分組成。該圖像遠程監控系統是一套完全基于網路,採用B/S結構設計的數位影片遠程監控系統,是目前業內遠程監控系統的最高水準。

遠程監控前端子系統由網路攝像機或普通攝像機和解碼器組成。網路攝像機可以直接將圖像轉換為IP信號,可以不需要傳輸部分中的MPEG4/IP轉換器。按現場的需要可以在前端安裝紅外攝像機和報警設備,以滿足特殊的實驗需要。圖像傳輸子系統由MPEG4/IP轉換器和校園寬頻組成,也可以使用ADSL等設備與INTERNET直接連線。MPEG4/IP轉換器及將普通攝像機接收到的圖像轉換成IP封包,利用各種網路傳輸給伺服器。這樣可以利用現有的校園寬頻網而不用鋪設影片電纜,同時也可以使圖像的傳送不受距離的限製。

遠程監控中心控製子系統由數位影片監控服務軟體和PC伺服器組成,提供影片圖像的遠程發布和使用者管理功能。桌面控製系統由使用者電腦組成,無需安裝任何軟體,隻要使用流覽器並輸入相應的使用者名稱和密碼就可以訪問系統的各種功能。

遠程監控系統的性能及特點

圖像格式及網路流量:本系統採用MPEG4編碼,解析度為在最高704×576(PAL)25幀/秒,可提供從28.8kbps的Modem到3Mbps高質量的各種質量的影片圖像。控製功能:遠程監控系統可對鏡頭進行光圈、焦距、景深距離的控製等操作。對雲台可做全方位控製。系統可以對雲台的上下左右的轉動進行全方位的遠程控製。

可擴展性:系統採用B/S方式,三層結構分散式設計,可以方便地通過部署多個影片伺服器增加系統支持的監控點的數量,來對系統進行擴容。

可用性:實驗室網路影片監控系統採用“B/S結構”,客戶端介面運行于Web流覽器,使用者可以方便地從遠程登錄系統,並使用系統的所有功能。合理的系統劃分,最佳化的功能布局,全中文操作介面,監控畫面靈活的滑鼠控製,這一切為使用者提供強大的系統功能。

互操作性:系統提供標準的開發接口。

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基本信息

作 者:搏擊 著

出 版 社:電子工業出版社

出版時間:2009-10-1

監控

開 本:16開

印 次:1

紙 張:膠版紙

I S B N :9787121097003

包 裝:平裝

所屬分類:圖書 >> 小說 >> 職場

定價:¥30.00

作者簡介

搏擊,職業經理人。業餘時間喜歡攝影、搏擊術、密碼破解、品酒、網球等。現居住于北京。

未來發展

隨著網路技術、識別技術、微電子技術、編解碼技術、作業系統技術等的發展將使得嵌入式DVR向著智慧型化、集成化、無線化、高清晰化、個性化、互動化方向發展。

1、硬體處理速度更快,存儲時間更長

隨著晶片技術的發展,更高性能的中央處理器讓DVR的速度更快,功能更加強大。從早期的CIF硬碟錄像機,到現在D1硬碟錄像機,960H硬碟錄像機,混合式硬碟錄像機,HD-SDI硬碟錄像機。另外隨著對高清化的趨勢,存儲的需求也在增加,DVR硬碟管理技術也在提升。基本上DVR可能會支持更多的硬碟接口,支持RAID技術,支持DAS、SAN、NAS等存儲技術的兼容。

2、編碼方式更加先進

目前市面上主流的DVR採用的壓縮技術有MPEG-4、H.264、M-JPEG。MPEG-4、H.264是國內最常見的壓縮方式,而H.264因其更切合網路傳輸的要求已成為主流。今後為了使嵌入式DVR具有更廣泛的適用性,各種演算法的統一將是未來發展的趨勢,但這種統一不是以國內哪個企業的標準為標準,而需要廣泛的政府職能部門與DVR產業鏈上的各類企業的廣泛參與。例如,我國具備自主智慧產權的AVS壓縮演算法,還有H.265壓縮演算法,相對于H.264在很多方面有了革命性的變化。

3、智慧型化是重要發展方向

從技術角度來講,智慧型化是一個重要的發展方向,隻有通過智慧型分析技術對影片信息管理才能夠把人的工作從繁復的事務中解脫出來。其實,即時監控、預警、信息的處理、檢索等方面的功能都需要智慧型技術套用。雖然在短時間內還難以完全實現智慧型分析技術的管理,但是目前的技術已經可以在某種程度上實現半自動的監控智慧型,在大部分的情況下利用智慧型分析技術能夠完成大部分工作,工作人員能夠集中到管理和協調處理方面,這是現階段一個比較好的套用方式。目前智慧型化方面來說,市場需求很強。現在很多廠商都推出了帶有智慧型分析技術的DVR.。現在最好的智慧型分析技術也沒有100%的準確率,技術方面還需要很大的突破和進步才能滿足市場的套用。

價格戰線

現在,很多的地方的監控公司當中,為了更大的擴展市場,于是價格戰爭開始出現。無論是從經濟學理論上,還是從現實中,價格戰都是一把徹徹底底的雙刃劍,傷人也傷已。在西方發達國家,無數次的商戰,無一例外地證明了這一點。既然如此,為什麽企業還要進行價格戰?價格戰,給安防企業帶來的又是什麽?

透視價格

任何事物都有兩面性,價格戰也不例外,優點很明顯,可以快速擴大銷量,提高市場佔有率,有效地對抗競爭者,拼的是真實力、硬功夫;缺點也很刺眼,明擺著降價意味著企業利潤的縮水,對品牌傷害也是硬傷,使目標市場對品牌的美譽度和形象受損。如果持續劇烈的價格戰,將會使企業元氣大傷,甚至是走向絕境。價格戰有個前提是發起價格戰的企業要有相當的實力,是行業的領頭羊,乃至行業巨頭,由于價格戰是一把雙刃劍,往往一旦發起,不是一家企業可以控製得了的,適度才是真理。

客戶普遍存在一個誤區,以為廠家打價格戰,他好收漁翁之利,如果出現過度的價格戰,企業得不到應有的利潤來維持正常運作,勢必會降低產品的質量,在食品、葯品和家電行業等早有這樣的例子,前段時間的膠囊事件就是最好例子。正如筆者所就職的博深電子總經理羅靜女士所言:“我從來不主張價格戰,不是我畏懼價格戰,沒有一定的利潤我拿什麽來生產高品質的產品和提供優質的服務。”筆者認為安防企業推崇品牌化建設,本身就是要區別于競爭者,產生品牌效益,而價格戰在一定程度上是在否定品牌的附加值。

盡管價格戰是參與競爭最有效,最簡單的辦法之一,相信對于目前微利時代的安防企業也不想打價格戰,但筆者還是要在此善意地提醒安防界,慎用價格戰。

價格定位

價格戰不隻是在安防行業出現,除非是壟斷行業,否則,沒有那個行業可以逃脫價格戰的洗禮。安防行業的價格戰又不同于其它行業,由于幾乎沒有絕對強勢企業,呈現出的價格戰特徵是時間短,力度不大,頻率高。

中國安防行業是一個新興行業,起步較晚,2002年以前的安防市場相對現在是暴利行業,競爭者少,單品利潤高;2002年到2007年安防企業如雨後春筍般井噴誕生,競爭加劇,在2006年迎來首輪價格戰。整體上安防行業還不成熟,有許多待完善之處,行業協會管製力及影響力極其微弱。

安防行業的核心技術掌握在日、韓等大型跨國企業手中,中國安防企業少有核心技術,如果有也大多是邊緣性的技術,如此直接導致安防行業的技術門檻低下,競爭者大量涌進;技術創新的乏力,生產工藝的粗糙,管理上的粗放,使得安防企業的產品同質化非常嚴重,行業基本上無任何技術機密可言,隻要市場有新品上市,不出一個月幾乎每家企業都有了。

安防企業固定資產投入少,進入成本低,資產的通用性高,退出成本低,雖然目前行業進入成本較十年前有所提高,但相對還是不高,從而造成千軍萬馬蠶食安防市場的局面,競爭自然加劇,也增添了安防行業的混亂。

安防行業是一個非常特殊的行業,不隻是使用者的特殊性,更有因為產品的技術含量低、經營門檻低等引起了一種奇怪的現象——產品發展速度快于市場發展速度。這使得安防產品早已進入成熟期,而消費市場卻還在導入期,以往的價格戰更多的原因是行業進入門檻低,而市場發展相對慢,出現眾廠家搶一個客戶,導致廠家主導降價的情況。而今是渠道向廠家施壓,雖然,目前的安防市場較以前有了很大的成長,但安防市場的需求並沒大量釋放。

難能可貴的是,大多安防企業均重視品牌化道路,不少企業還聘請了策劃師,甚至像博深電子一樣成立品牌管理中心的行銷專職部門的企業也不隻一兩家;可惜的是不少企業在品牌建設上不得要領,缺乏專業化的人才進行品牌運作,策劃師的威力也沒有得到良好的發揮。導致品牌定位缺乏,品牌個性不鮮明,廣告同質化,理念同質化等。

綜合上述,安防行業沒有理由不打價格戰,隻是作用不大;很不幸的是,價格戰將在安防行業長期存在,筆者在此大膽預測,未來五年內安防業至少還要打一次價格戰,同樣力度不會太大,因為廠家的利潤已是很微薄。

反思價格

安防行業經歷了兩波價格戰,給安防企業帶來了什麽?許多人可能會說凈化安防行業,不可否認,價格戰具有這種功能,重新洗牌後的安防行業,確實會淘汰那些小規模、生產力低下、品質差、不善經營的企業,但是大家別忘了,由于安防行業的先天性缺陷,行業綜合進入門檻偏低,總有逐利的潛在競爭者悄然進入。隻有當安防行業的平均毛利在15%左右時,進入者才會明顯減少。

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