硅谷杂志：以太网助力校园视频安防监控系统设计 |
| 2012-12-14 14:25 作者：游德智 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网文】据《硅谷》杂志2012年第19期刊文，介绍视频安防监控系统在校园安全防范工作中的作用，前端摄像系统、传输系统、控制系统和显示、记录系统等系统的设计。
关键词：视频；安防；监控；以太网；校园
0前言
近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频安防监控技术也得到飞速发展，具备了实时监控、录像回放、报警联动等功能，能弥补传统的安防监控措施的不足，为校园安保工作提供及大的便利，有效地保证校园安保工作的进行。以太网的发展和在校园的应用也为视频安防监控系统在校园的使用提供了有利的条件。
1系统设计
1.1总体设计
本系统主要由前端摄像系统、信号传输系统、控制系统、显示和记录系统四部分组成，系统框图如图1所示。
图1视频安防监控系统框图
本系统采用全数字视频监控系统，利用已有的高宽带校园局域网，将前端监控点的网络摄像机通过双绞线连接至附近交换机，通过校园网主干光纤数据网络将数据传送到监控中心，如图2所示。
图2视频安防监控系统拓扑图
1.2前端摄像系统
1.2.1前端摄像机
视频监控系统的前端系统能有效的监视防护区域内各类人员、事件的活动情况，主要采用的设备包括摄像机以及与之配套的镜头、云台、防护罩、解码驱动器等，本系统摄像机及云台采用支持以太网的网络彩色枪型摄像机、网络红外摄像机、网络半球摄像机、网络高速球型摄像机等设备。
1.2.2前端光线补偿辅助设备
摄像机在全天候工作时，遇到光线较暗或是夜晚的情况，需要给摄像机进行光线补偿，通常由于摄像机应用于安全防范的特定场所，因此光线的补偿只能被摄像机感应，而不能被肉眼识别。常见的光线补偿设备是前端红外光线偿辅助设备。
1.3传输系统
传输的主要功能是将前端摄像机采集到的图像信号传送到控制系统和显示、记录系统，并将控制系统的控制信号送到前端，用以控制云台和摄像机的动作，主要的设备传输线缆和以太网交换机。
从摄像机到附近交换的距离若在100m内可以采用超五类双绞线作为传输介质。如果摄像机距离过远，超五类线满足不了需求，可以通过光纤收发器，使用光缆进行传输，在末端由超五类双绞线连接至交换机，或采用网络视频服务器，摄像机与网络视频服务器之间采用射频同轴电缆连接，网络视频服务器再用超五类双绞线连接至交换机。
1.4控制系统与显示、记录系统
控制部分是系统的控制中心、现场监控点及监控中心的设备在该部份的指令控制下，进行各种功能操作，辅助设备的连接也由该部份设备提供。本系统采用数字视频矩阵切换器和数字硬盘录像机（DVR）对前端摄像机及云台进行控制，并对监视器的视频画面进行切换。视频图像信号的记录由数字硬盘录像机完成，设计整个硬盘录像系统可以连续保存录像资料30天。
为了使今后前端设备的增加不影响系统运行，应对矩阵切换器和硬盘录像机的输入输出端口及硬盘录像机的存储容量留有适当裕量，以满足未来扩展的需要。
2系统供电与控制室的要求
1）系统采用在线式UPS集中供电，以保证监控系统能稳定工作；
2）系统和监控中心的供电采用单独电源回路供电；
3）主干线路使用市电AC220V进行供电，在前端摄像机设备用低压直流开关电源供电；
4）监控中心必须配备有完善的通讯、消防和安全等设备；
5）监控中心必须安装单独的空调设备，用以维持监控中心的温、湿度，使温度保持在16～28℃之间，相对湿度不高于85%；
6）监控中心室内光线要保持明亮，室内照度应不小于300lx。
3系统雷电浪涌防护
3.1系统雷击成因
3.1.1直击雷
雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏，或雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。直击造成的破坏严重，但这种情况出现比较少。
3.1.2雷电波入侵
视频安防监控系统的电源线、信号传输或进入监控中心的金属管线被雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属导线侵入设备，形成电位差使设备损坏。
3.1.3地电位反击
地电位反击是指高电位向低电位击穿放电的一种放电现象。
3.2视频监控系统的综合防雷措施
3.2.1前端设备的防雷击措施
安装在系统前端的设备，主要有安装在室外的设备和安装在室内的设备两种。
1）对于在室内安装的设备，由于大楼内的防雷措施较为完善，一般不会受到直击雷击，主要注意防止雷电过电压，不使其侵害设备，造成设备损坏。
2）对于在室外安装的设备，在考虑防止雷电过电压造成损害的同时，还应根据实际情况判断是否安装需要直击雷防护设备。
3）在选择防雷措施时，可以安装接闪器，前端设备与接闪器的距离应使接闪器可以有效保护前端设备。也可以使用避雷针，安装避雷针时，摄像机与避雷针之间的距离控制在3m～4m之间。
3.2.2防雷电波侵入
1）在前端设备前的每条线路加装雷电浪涌保护器SPD（SurgeProtectiveDevice），供电电源适配器的输出端安装电源SPD；
2）在光端机的电源端安装电源SPD、视频端口和信号控制线安装相应的信号SPD。
3.2.3传输线路的雷击防护
1）穿钢管埋地并接地；
2）将架空电缆吊线的两端和架空电缆线路的金属管道接地；
3）光端机外壳、加强芯和架空光缆接续护套接地；
4）摄像机通常使用AC220V或DC12V的电源进行供电，对于使用直流低压开关电源进行供电的摄像机，在直流低压开关电源的前端应串联或并联单相电源避雷器。
3.2.4终端设备的雷击防护
1）视频安防监控系统的终端显示、记录等设备通常放置于监控中心，在监控中心的这些设备的防雷要综合考虑雷电侵入波、直击雷防护、电涌保护和等电位连接等措施；
2）监控中心所处的大楼必须安装有防直击雷的避雷针、避雷网或避雷带等防雷设备；
3）用于视频传输的传输电缆、用于信号传送的信号控制电缆、报警联动信号传送电缆，在接入前端设备之前或接中心控制设备前要安装相应的保护装置，如SPD。
4结束语
本次设计本着视频安防监控系统先进性、安全性、兼容性、易维护性、经济性的设计原则，通过对前端摄像系统、传输系统、控制系统、显示和记录系统及系统供电和防雷的设计，满足校园当前使用的需求，并适当为系统留有裕量，能够满足校园视频安防监控系统日后的扩展需要。
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