監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識及日常維護

視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范體系中的一個重要的組成部分，是一種先進的且防范能力極強的綜合性系統(tǒng)，可以通過遙控攝像機及輔助設(shè)備（鏡頭、云臺等）直接觀看被監(jiān)視場所的一切情況   消防工程安裝

監(jiān)控的起源

俗話說的好，害人之心不可有，防人之心不可無。自古至今，財產(chǎn)和人身安全是人們最基本的需求，在技術(shù)防范之前，只能通過人自身肉眼去監(jiān)視確保自身安全，然而隨著經(jīng)濟發(fā)展，人防成本過高，人自身能力和精力的局限不能提供有效證據(jù)等，安全防范大打折扣。

自從有了影像資料的時代，對于歷史上已發(fā)生的事情，就可以更加的全面真實再現(xiàn)了。而也正是因為如此，才有了新時代背景下的安防監(jiān)控系統(tǒng)。這樣的技術(shù)和設(shè)備對于一些犯罪分子來說，就是一種警示和震懾的作用，并且在現(xiàn)實的證據(jù)材料的搜集中，更是作為一種直接的信息呈現(xiàn)在人們的面前。  消防工程改造

監(jiān)控的演變過程

在技術(shù)不發(fā)達的時代的人力防范到運用科技防范，從模擬監(jiān)控到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，從單點監(jiān)控到聯(lián)網(wǎng)中央管理系統(tǒng)。

一切以人的需求為中心

財產(chǎn)和人身安全是最基本需求。

視頻監(jiān)控的作用

用于實時監(jiān)控重要場所情況變化、重要設(shè)備運行情況等、在一定程度上替代了人的作用；在某些高危場所安裝攝像機可以大大降低作業(yè)的風(fēng)險性。

系統(tǒng)能將前端攝像機拍攝到的現(xiàn)場畫面實時的顯示在電視墻、顯示器等顯示設(shè)備上，亦能進行錄像設(shè)置，方便以后查詢。可以及時發(fā)現(xiàn)異常情況，也可以對事后事件分析提供有力依據(jù)。  消防改造

視頻監(jiān)控結(jié)構(gòu)組成

監(jiān)控行業(yè)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢

現(xiàn)狀：模擬高清作為模擬向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的過渡，短時間內(nèi)，安防行業(yè)的產(chǎn)品、系統(tǒng)和運營都會圍繞模擬高清展開，但網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展明顯加快。

趨勢：隨著智慧城市建設(shè)步伐的加快，大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)的普及應(yīng)用，更加高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、大平臺化集成化管理將成為趨勢。

視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展過程

模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控基本概念

碼流知識

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，對存儲空間容量的大小需求是與畫面質(zhì)量的高低、及視頻線路等都有很大關(guān)系。下面對視頻存儲空間大小與傳輸帶寬的之間的計算方法簡單介紹。

比特率是指每秒傳送的比特(bit)數(shù)。單位為bps(BitPerSecond)，比特率越高，傳送的數(shù)據(jù)越大。比特率表示經(jīng)過編碼(壓縮)后的音、視頻數(shù)據(jù)每秒鐘需要用多少個比特來表示，而比特就是二進制里面最小的單位，要么是0，要么是1。比特率與音、視頻壓縮的關(guān)系，簡單的說就是比特率越高，音、視頻的質(zhì)量就越好，但編碼后的文件就越大；假如比特率越少則情況恰好相反。

碼流(DataRate)是指視頻文件在單位時間內(nèi)使用的數(shù)據(jù)流量，也叫碼率，是視頻編碼中畫面質(zhì)量控制中最重要的部分。同樣分辨率下，視頻文件的碼流越大，壓縮比就越小，畫面質(zhì)量就越高。

上行帶寬就是本地上傳信息到網(wǎng)絡(luò)上的帶寬。上行速率是指用戶電腦向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息時的數(shù)據(jù)傳輸速率，比如用FTP上傳文件到網(wǎng)上往，影響上傳速度的就是“上行速率”。

下行帶寬就是從網(wǎng)絡(luò)上下載信息的帶寬。下行速率是指用戶電腦從網(wǎng)絡(luò)下載信息時的數(shù)據(jù)傳輸速率，比如從FTP服務(wù)器上文件下載到用戶電腦，影響下傳速度的就是“下行速率”。

不同的格式的比特率和碼流的大小定義表：  安防工程安裝

傳輸帶寬計算：

比特率大小×攝像機的路數(shù)=網(wǎng)絡(luò)帶寬至少大小；

注：監(jiān)控點的帶寬是要求上行的最小限度帶寬(監(jiān)控點將視頻信息上傳到監(jiān)控中心)；監(jiān)控中心的帶寬是要求下行的最小限度帶寬(將監(jiān)控點的視頻信息下載到監(jiān)控中心)；例：電信2Mbps的ADSL寬帶，50米紅外攝像機理論上其上行帶寬是512kbps=64kb/s，其下行帶寬是2Mbps=256kb/

例：監(jiān)控分布在5個不同的地方，各地方的攝像機的路數(shù)：n=10(20路)1個監(jiān)控中心，遠程監(jiān)看及存儲視頻信息，存儲時間為30天。不同視頻格式的帶寬及存儲空間大小計算如下：

監(jiān)控點：

CIF視頻格式每路攝像頭的比特率為512Kbps，即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為512Kbps，10路攝像機所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為：

512Kbps(視頻格式的比特率)×10(攝像機的路數(shù))≈5120Kbps=5Mbps(上行帶寬)

即：采用CIF視頻格式各地方監(jiān)控所需的網(wǎng)絡(luò)上行帶寬至少為5Mbps；

D1視頻格式每路攝像頭的比特率為1.5Mbps，即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為1.5Mbps，10路攝像機所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為：

1.5Mbps(視頻格式的比特率)×10(攝像機的路數(shù))=15Mbps(上行帶寬)

即：采用D1視頻格式各地方監(jiān)控所需的網(wǎng)絡(luò)上行帶寬至少為15Mbps；

720P(100萬像素)的視頻格式每路攝像頭的比特率為2Mbps，即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為2Mbps，10路攝像機所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為：

2Mbps(視頻格式的比特率)×10(攝像機的路數(shù))=20Mbps(上行帶寬)

即：采用720P的視頻格式各地方監(jiān)控所需的網(wǎng)絡(luò)上行帶寬至少為20Mbps；

1080P(200萬像素)的視頻格式每路攝像頭的比特率為4Mbps，浙江監(jiān)控批發(fā)網(wǎng)絡(luò)編碼板即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為4Mbps，10路攝像機所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為：

4Mbps(視頻格式的比特率)×10(攝像機的路數(shù))=40Mbps(上行帶寬)

即：采用1080P的視頻格式各地方監(jiān)控所需的網(wǎng)絡(luò)上行帶寬至少為40Mbps；

監(jiān)控中心：

CIF視頻格式的所需帶寬：

512Kbps(視頻格式的比特率)×50(監(jiān)控點的攝像機的總路數(shù)之和)=Kbps=25Mbps(下行帶寬)

即：采用CIF視頻格式監(jiān)控中心所需的網(wǎng)絡(luò)下行帶寬至少25Mbps

D1視頻格式的所需帶寬：

1.5Mbps(視頻格式的比特率)×50(監(jiān)控點的攝像機的總路數(shù)之和)=75Mbps(下行帶寬)

即：采用D1視頻格式監(jiān)控中心所需的網(wǎng)絡(luò)下行帶寬至少75Mbps

720P(100萬像素)的視頻格式的所需帶寬：

2Mbps(視頻格式的比特率)×50(監(jiān)控點的攝像機的總路數(shù)之和)=100Mbps(下行帶寬)

即：采用720P的視頻格式監(jiān)控中心所需的網(wǎng)絡(luò)下行帶寬至少100Mbps

1080P(200萬像素)的視頻格式的所需帶寬：

4Mbps(視頻格式的比特率)×50(監(jiān)控點的攝像機的總路數(shù)之和)=200Mbps(下行帶寬)  消防工程施工

二、攝像機介紹

前端視頻采集—攝像機

攝像機是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個系統(tǒng)的”眼睛”,布置在被監(jiān)視場所的某一個位置,使其能”看到”整個被監(jiān)視的位置。

網(wǎng)絡(luò)攝像機&模擬攝像機

攝像機分類—信號

攝像機分類—外觀

攝像機適用場景

攝像機組成&工作原理

組成：主要由鏡頭、影像傳感器（CCD/CMOS）、DSP（數(shù)字信號處理器）、及相關(guān)電路組成。  江蘇智淼消防

工作原理：被攝物體經(jīng)鏡頭成像在影像傳感器表面，形成微弱電荷并積累，在相關(guān)電路控制下，積累電荷逐點移出，經(jīng)過濾波、放大后輸入DSP進行處理，最后形成視頻信號輸出。

攝像機主要技術(shù)指標

傳感器

傳感器是攝像機的關(guān)鍵部件，是把光信號轉(zhuǎn)換為電信號的元件，在傳感器上，可見光等光學(xué)信號通過器件上的物理轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的電子信號，輸送到后端的信號處理單元，使得光學(xué)圖像得以轉(zhuǎn)換為電子圖像，從而使電子處理。傳輸?shù)裙δ艿靡詫崿F(xiàn)。目前市面上的傳感器主要分為CCD和CMOS兩種   http://www.hb-xjkj.com/

CCD尺寸

一般用CCD芯片的對角線尺寸表示，如1/2”、1/3 “、1/4”等，目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4”。ccd靶面的大小、ccd與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場角越大，效果越好，但成本就越高。

攝像機功能

攝像機效果對比

攝像機鏡頭

攝像機鏡頭應(yīng)用

攝像機鏡頭參數(shù)

三、硬盤錄像機

硬盤錄像機概述

DVR&NVR概念

數(shù)字硬盤錄像機

Digital Video Recorder，相對于傳統(tǒng)的模擬視頻錄像機，采用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機，即DVR。DVR是集中畫面顯示預(yù)覽、錄像、存儲、PTZ控制、報警、云服務(wù)等多功能于一體的計算機系統(tǒng)。

高清攝像機的數(shù)字硬盤錄像機：SDI-DVR、AHD-DVR、CVI-DVR、TVI-DVR

網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機

Network Video Recorder，網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機,通過IP網(wǎng)絡(luò)接入前端視音頻采集設(shè)備（IPC），實現(xiàn)監(jiān)控圖像瀏覽、錄像、回放、攝像機控制和報警功能的監(jiān)控主機設(shè)備。

混合DVR功能

混合DVR即 Tribrid DVR，可同時接入模擬攝像機和網(wǎng)絡(luò)攝像機，如三混合DVR，可接入Analog、AHD（CVI或TVI）和IPC。

DVR接口配置

NVR接口配備

DVR&NVR區(qū)別

DVR&NVR區(qū)別

DVR&NVR訪問方式

存儲計算

四、常見名詞介紹

RS458線

通俗來講RS458就是2條線，RS485A和RS485B,通過兩條線來控制攝像機的OSD菜單，以及PTZ云臺轉(zhuǎn)動等相關(guān)操作（模擬球機使用，數(shù)字球機直接通過網(wǎng)絡(luò)控制）   消防弱電施工安裝

POE供電

采用IEEE802.3af以太網(wǎng)供電，網(wǎng)絡(luò)攝像機電源，圖像數(shù)據(jù)傳輸都通過一條以太網(wǎng)傳輸, 理論上傳輸距離≤100米。

優(yōu)點：可以降低成本，對于工程布線、安裝和維修都很方便，功耗更小系統(tǒng)更加穩(wěn)定運行。

五、常見問題說明   智淼消防改造

1. 無圖像輸出

1) 檢查電源是否接好，電源電壓是否足夠。

2) BNC接頭或視頻電纜是否接觸不良。

3) 鏡頭光圈有否打開。

4) 視頻或直流驅(qū)動的自動光圈鏡頭控制線是否接對。

5) 檢查監(jiān)控顯示設(shè)備與攝像機本身是否存在故障。

2. 圖像質(zhì)量不好

1） 鏡頭是否有指紋或太臟。

2） 光圈有否調(diào)好。

3） 視頻電纜接觸是否不良。

4） 電子快門或白平衡設(shè)置有無問題。

5） 傳輸距離是否太遠。

6） 電源電壓是否正常。

7） 附近是否存在干擾源。（強磁場、強電場等）

8） 在電梯里安裝時要與電梯保證絕緣免受干擾。