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安防监控基础知识汇总 (适合新手看)

1．镜头的种类（根据应用场合分类）

广角镜头：视角90度以上观察范围较大近处图像有变形。

标准镜头：视角30度左右使用范围较广。

长焦镜头：视角20度鉯内焦距可达几十毫米或上百毫米。

变焦镜头：镜头焦距连续可变焦距可以从广角变到长焦，焦距越长则成像越大

针孔镜头：用于隱蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方

2．被摄物体的大小、距离与焦距的关系

假设被摄物体的宽度和高度分别为w.h,被摄物体与镜頭间的距离为l，镜头的焦距为f

为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈假定光圈的有效孔径为d，由于光线折射嘚关系镜光实际有效的有效孔径为d，比d大d与焦距f之比定义为相对孔径a，即a=d/f镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相對孔径的倒数来表示镜头光圈的大小f值越小，光圈越大到达ccd芯片的光通量就越大。所以在焦距f相同的情况下f值越小，表示镜头越好

1）定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种

有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境江照的变化应相应调节光圈的夶小。光圈的大小可以通过手动或自动调节人为手工调节光圈的，称为手动光圈镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈

無光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的主要用于光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。

2）变焦距：焦距可以根据需要进行调整使被摄物体的图像放大或缩小。 常用的变焦镜头为六倍、十售变焦

三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。

二可变镜头：可调焦调、調聚焦、自动光圈

为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时应着重注意六个基本要素：

b）被摄物体的细节尺寸

e）ccd摄像机靶面的尺寸

f）鏡头及摄像系统的分辨率

* 移开镜头防尖装置，连接上镜头

* 如果使用cs镜头，请降下c圈（5mm）然后锁住cs镜头装置。

* c型镜头可直接安装使用

* 連接视频输出（bnc）至监视器或其它设备。

* 当图像一旦模糊时请调整镜头焦距。

在前面的介绍中我们常提到云台但有的人对它没有什么感性认识，其实云台就是两个交流电组成的安装平台可以水平和垂直的运动。我们所说的云台区别于照相器材中的云台照相器材的云囼一般来说只是一个三脚架，只能通过手来调节方位；而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的 云台有多种類型： 按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好防水、防尘，负载大 按安装方式分为侧装和吊装，即云台是安裝在天花板上还是安装在墙壁上 按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中除了防止灰尘干扰图潒外，还隐蔽、美观、快速 在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否美观

如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动，那么只用摄像机支架就可以满足要求了普通摄像机支架安装简单，价格低廉而且种类繁哆。 普通支架有短的、长的、直的、弯的根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求再有就是安装位置，因为从实践中我们发现很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上有的立于塔吊上，有的安装在铁架上……由于种种原洇现有的支架可能难以满足要求，需要另外加工或改进这里就不再多说了。

防护罩也是监控系统中最常用的设备之一主要分为室内囷室外两种。室内防护罩主要区别是体积大小外形是否美观，表面处理是否合格功能主要是防尘、防破坏。 室外防护罩密封性能一定偠好保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器可以更好的保护设备。当天气太热时排风扇自动工作；太冷时加热板自动工作；当防护罩玻璃上有雨水时，可以通过控制系统启动雨刮器 挑选防护罩时先看整体结构，安裝孔越少越利于防水再看内部线路是否便于联接，最后还要考虑外观、重量、安装座等等

监视器是监控系统的标准输出，有了监视器峩们才能观看前端送过来的图像监视器分彩色、黑白两，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等常用的是14英寸。 监视器也有分辨率同摄像机一樣用线数表示，实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配 另外，有些监视器还有音频输入、s-video输入、rgb分量输入等除了音频输入监控系统用到外，其余功能大部分用于图像处理工作在此不作介绍。

当视频传输距离比较远时最好采用线径较粗的视频线，同时可以在線路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大另外，回路中不能串接太多视频放大器否则会出现饱和现象，导致图像失真

一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想一台攝像机的图像送给多个管理者看最好选择视频分配器。因为并联视频信号衰减较大送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因，图像會严重失真线路也不稳定。 视频分配器除了阻抗匹配还有视频增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响

多路视频信号偠送到同一处监控可以一路视频对应一台监视器，但监视器占地大价格贵，如果不要求时时刻刻监控可以在监控室增设一台切换器，把摄像机输出信号接到切换器的输入端切换器的输出端接监视器，切换器的输入端分为2、4、 6、8、12、16路输出端分为单路和双路，而且還可以同步切换音频（视型号而定） 切换器有手动切换、自动切换两种工作方式，手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一路；自动方式是让预设的视频按顺序延时切换切换时间通过一个旋钮可以调节，一般在1秒到35秒之间 切换器的价格便宜（一般只有三五百元），联接简单操作方便，但在一个时间段内只能看输入中的一个图像要在一台监视器上同时观看多个摄像机图像，就需要用画面分割器

画媔分割器有四分割、九分割、十六分割几种，可以在一台监视器上同时显示 4、9、16个摄像机的图像也可以送到录像机上记录。 四分割是最瑺用的设备之一其性能价格比也较好，图像的质量和连续性可以满足大部分要求九分割和十六分割价格较贵，而且分割后每路图像的汾辨率和连续性都会下降录像效果不好。 另外还有六分割、八分割、双四分割设备但图像比率、清晰度、连续性并不理想，市场使用率更小 大部分分割器除了可以同时显示图像外，也可以显示单幅画面可以叠加时间和字符，设置自动切换联接报警器材。

监控系统Φ最常用的记录设备是民用录像机和长延时录像机因其操作简单易学，录像带也容易保存和购买 与家用录像机不同，延时录像机可以長时间工作可以录制24小时（用普通vhs 录像带）甚至上百小时的图像，可以联接报警器材收到报警信号自动启动录像，可以叠加时间日期可以编制录像机自动录像程序，选择录像速度录像带到头后是自动停止还是倒带重录…… 延时录像机的性能虽然出众，但价格不菲洏且目前分辨率不是很高，在延时录像时图像也会丢失一部分回放的图像是一顿一顿跳跃的

三、数字化硬盘录像机的选择

目前可谓进入叻数字化监控主机的春秋战国时期,。客观地说数字化产品因为紧跟计算机技术的快速发展，在硬盘录像网络互动，视频报警工作时間表，多画面显示等方面都有突出的表现赢得了不少人的青睐，在保安监控,柜员监控,民用监控等众多领域逐渐占有一席之地也因为该領域发展太快，至今没有出台国家或行业标准本文介绍了一些在选择及评测数字化产品方面的注意事项和技巧,希望对大家选择数字化监控主机有所帮助。

多数数字化监控主机选择了工控机箱作为外壳外观作工印字要精致美观，将软驱和电源开关用一道机械锁锁起来哪种款式对减少人为故障有一定帮助如果能打开机盖，应注意观看一下用的什么风扇和电源像奔腾ⅲcpu上的专用风扇平均无故障工作时间在3姩以上，而一般风扇平均无故障工作时间可能说不准确这对每天都连续开机的数字化监控主机而言是一个故障隐患，另外注意观看后排的接口接线方式是否可*便利。

为了操作方便界面应是汉化的，将主要功能都能一目了然地反映在主界面上建议选择看上去很专业很漂亮操作直观的界面。最好能像windows操作菜单化

功能扩展性较强，主要功能分为监视功能录像功能，报警功能控制功能，网络功能身份识别功能，工作时间表功能如能有矩阵，双工对讲最好这两点很多难做到。下面分别作一介绍

监视功能是矩阵主机和数字化主机朂主要的功能之一，监视功能无非是看全、看清楚现场的景物必要时应该有声音，注意是否视音频同步主要通过清晰度、画面实时程喥和显示形式来决定监视的效果，和电视机显示不同不同显卡和采集卡观察的效果是不一样的。像测量ccd摄像机的清晰度一样建议选用專业图形测试卡和线数较高的摄像机作为观察对象，准确读出可以观察到的水平和垂直分辨率作为监视清晰度的依据，一般每秒图像超過17帧时肉眼看上去是比较实时的图像而柜员制和一些特殊的监控场所要求每秒图像要达到 25帧或更高，通常可做一些手的快速动作来观察此功能比如快速数数、拍手等，此效果应记录下来作为录像的回放记录显示形式一般有1、4、7、9、10、16等画面分割形式，也可将屏幕切到铨屏每一路的亮度、对比度、色彩、饱和度等参数都应是连续可调的，不然在多画面时因为光线不均等原因无法很好观看这也是数字主机优于普通画面分割器的地方。 在全屏观察时可以比较准确地反映画质、录像速度及显卡质量。

录像效果是数字主机的核心和生命力所在在监视器上看去实时和清晰的图像，录下来回放效果不一定好而取证效果最主要的还是要看录像效果，一般情况下录像效果比监視效果更重要

清晰度和实时程度的观察方法和监视效果相似。单位时间录像所用内存及单幅画面的内存也是反映录像效果的最主要参數。单位时间录像所占内存和单幅面所占用空间对同样硬盘可以录像多长时间和网上传输图像的速率都有决定影响一般标准mpeg格式，每小時每路要录到600m而mjpeg格式同时记录16路画面标准情况下占150m，占用空间差别是相当大的对于静态画面占多大内存取决于画面尺寸图像压缩比（畫面质量）和图形格式。对于动态画面占多大内存取决于画面尺寸图像压缩比图像格式和画面是否变化及变化快慢，笔者曾对一种数字主机测试使用mjpeg格式，图像尺寸设为800×600图像运动时占到3k字节，而不运动时占到180字节 另外对一些保安监控用主机应具备预置报警录像功能，它可以将和报警无关的信息滤去不录大大减低对存储容量的要求。有些主机还具备报警后自动增加录制帧数的功能这对有效信息嘚存储也很有帮助。

特别提醒注意的是：同样的看起来画质差不多的图像而所占的空间大小可能相差很大（70m-550m/路/小时）。这时就不能看该機监控界面的显示了只能退到操作系统（如windows，ntunix…）下查看文件的大小才准确。

报警功能主要指探测器的输入报警和图像视频帧测的报警报警后系统会自动开启录像功能，并通过报警输出功能开启相应射灯警号在哪边和联网输出信号。

图像视频帧测报警是数字监视所獨有的功能他可以方便地设定视频触发区域和灵敏度，在一定意义上可以起到探测器的作用

按时间段进行自动布撤防功能，预置报警錄像功能和自动对报警录像进行加帧是传统报警系统不具备的功能

报警信号的输出时间应是可调整的，同时各种报警结果应在计算机中囿明确记载

主要指通过主机对于全方位摄像机云台，镜头进行控制这一般要通过专用解码器完成，主要观察一下操作是否灵活可*

通過局域网拨号上网经过简单身份识别可以对主机进行各种监视录像控制的操作

四、简介超低照度摄像机与红外灯

超低照度摄像机是近年来隨着半导体技术发展而推出的监控行业热点产品。目前已广泛用于金融、文博、酒店、写字楼、 住宅小区物业管理等领域由于传统的摄潒机难以满足24小时连续监控（因为不可能在任何地点都做到24小时开灯）的需求，新技术型的超低照度摄像机抓住这一良机迅速发展起来

ccd嘚摄像机，对外界光线的敏感程度会大大提高在近红外区域，其感度可以提高到普通摄像机的4倍如(图1)。因此即使在非常暗的环境下，这种摄像机通常可以看到人眼看不到的物体这一技术的出现受到了监控市场的欢迎，对各种光照环境下均可表现出最佳的效果特别昰配合专用的红外照明设备，可以得到高清晰度的黑白图像实现0照度的监控（完全无光的情况下）。在近红外760mm-1100mm的近红外区域如果配合匼适波长的红外照明，就可以实现清晰的黑白图像

类似地获得低照度下图像的方法是通过电荷单帧累积方式增加ccd在单帧图像的爆光量，從而提高摄像机对单帧图像的灵敏度这种方式也可以获得较低的照度指标，但是需要降低图像的连贯程度所以选择这种摄像机时要注意尽可能不要同云台一起使用，否则会造成丢失画面的现象在获得低照度下图像上还有一些其它的办法，但都不能从根本上解决照度问題

另外，在选择使用低照度摄像机和红外线灯时要注意几点

第一，必须选择适当的镜头为了提高摄像机对红外灯以及景物的敏感度，应尽可能选用通光量大的镜头并注意在使用自动光圈或电动二可变镜头时，要尽可能开大光圈的驱动电平值因为一般随着镜头焦距嘚增加，其通光量会相对减少在选择红外灯时要留一定的余量，并注意红外灯的标称指标

第二，红外灯的选配电源应尽可能要满足其所需的最小电功率经常发生照射距离不够的情况。

第三要考虑被摄像景物的反光程度，由于红外线具备可见光相同的如反射、折射等特性因此，在目标景物周围如果没有良好的反光环境（如建筑物、围墙、标牌）时应考虑一定的距离余量

云台是安装、固定摄像机的支撐设备它分为固定和电动云台两种。

固定云台适用于监视范围不大的情况在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了

电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围电动雲台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自動扫描监视区域也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。

云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左祐旋转又能上下旋转的全方位云台一般来说，水平旋转角度为0°～350°，垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°～10°/s垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°～32°/s垂直旋转速度在0°～16°/s左右。在一些高速摄像系统中云台的水平旋转速度高达480°/s以上，垂直旋转速度在120°/s以上

六、硬盘录像机产品特性：

硬盘录像机的基本功能是将模拟的音视频信号转变为mpeg数字信号存储在硬盘（hdd）仩并提供与录制、播放和管理节目相对应的功能。

其突出特性体现在以下几个方面

1.实现了模拟节目的数字化高保真存储 能够将广为传播囷个人收集的模拟音视频节目以先进的数字化方式录制和存储一次录制，反复多次播放也不会使质量有任何下降

2.全面的输入输出接口 提供了天线/电视电缆、av端子、s端子输入接口和av端子、s端子输出接口。可录制几乎所有的电视节目和其它播放机、摄像机输出的信号方便哋与其它的视听设备连接。

3.多种可选图像录制等级 对于同一个节目源提供了高、中、低三个图象质量录制等级。选用最高等级时录制嘚图象质量接近于dvd的图象质量。

4.大容量长时间节目存储可扩展性强 用户可选用20.4gb、 40gb或更大容量的硬盘用于节目存储。以20.4gb 容量计算在选定嘚码率下可录制节目时间的关系如下表所示：

码率（mbps） 可录制节目时间（小时）

5.具有先进的时移（timeshifting）功能 当不得不中断收看电视节目时，鼡户只需按下timeshifting键从中断收看时刻开始的节目都将被自动保存起来，用户在处理完事务后还可以从中断的位置起继续收看节目而不会有任何停顿感。

6.完善的预约录制/播放节目功能 用户可以自由的设定开始录制/播放节目的起始时刻、时间长度等选项。通过对预约节目单的編辑组合可以系统化地录制各种间断性的电视节目，包括电视连续剧

7.强大的网络信息家电中心 用户通过网络通讯接口，使用dvr度身定制嘚网络浏览器配备相应的网络资源，将可以享用丰富的网络在线信息

8.提供便捷的管理已录制节目的方法 用户可以按照录制时间、节目種类等方式对已录制的节目进行组织和分类，随意在喜好的位置设定书签

9.提供随心所欲的播放方式 由于硬盘快速、随机存储的特点，欣賞录制好的和正在录制的节目时都可以用比当前dvd播放机更多种、更灵活的方式进行特技播放，快速播放时图像更加平滑慢速播放时具囿更高的细节分辨率。

七、安防工程中光端机的选择技巧

目前市场上多路数字视频光端机涉及的技术指标种类繁多，大部分工程商和用戶也缺乏相应的手段而无法判断技术指标的合理性与真实性因此在选择产品时容易迷失方向。本文描述了两项在工程中比较关键且容易驗证的技术指标并着重从可*性和实用性方面，分析了在安防监控工程中怎样选择多路数字视频光端机

多路数字视频光端机可具备多种功能，每一类功能都有相应的技术指标要求如视频指标、音频指标、异步数据指标、以太网指标等等。具体的技术指标可以要求厂商提供第三方的测试证明有条件的工程商应该在选购设备前按照厂商提供的指标进行复测，以检验设备的实际技术指标和厂商的诚信度这裏着重从工程的角度简单说明以下两项视频指标。

视频带宽是一个老生长谈的问题视频带宽不足，监视画面细节部分就不够清晰水平汾辨率就低，严重的甚至出现了色彩失真或丢失正是由于视频带宽对图像质量的重要性，有些不法厂商故意夸大产品的视频带宽欺骗客戶某厂商生产的多路数字视频光端机宣称其视频带宽为8m，可其对外公布的视频采样频率是12.5m按照奈奎斯特采样定律，要真实地还原信号其采样频率至少应该是信号频率的两倍。如此算来这家厂商的光端机其理论视频带宽无论如何也不可能超过6.25m。显然这是一个夸大性能欺骗客户的谎言，这样没有商业信誉的厂商不应放在考虑选购范围之列但并不是所有的客户都能够准确识别厂商的谎言，对于一般的笁程商和用户通过观察图像的细节可以粗略判断设备的视频带宽。

apl即图像平均电平，许多工程商不太注意或不太熟悉这个指标但是，如果说到有些工程中遇到的这么一个问题：视频信号经过光端机传输当画面中有大面积的白色时（如摄像机被强光照射时）监视器上嘚画面就会水平抖动，那么工程人员一定不陌生这就是因为有些厂商生产的视频光端机的apl范围太窄，当图像信号中有大面积白色时每荇图像信号中的直流分量增大，apl将会升高从而造成行同步信号幅度减小或丢失，监视器无法检测到行同步而发生画面抖动

作为安防监控工程，设备的可*性应该是第一考虑要素而设备的可*性是设备厂商在产品设计时就必需考虑的，但是有些厂商可能会因为某些原因而鈈愿做或不知道怎么做这方面的工作。这里着重从工程的角度简单地讨论以下问题

2.1 供电方便，电源范围宽

供电是保证数字视频光端机可*性的首要考虑要素供电不能保证可*、合理，谈数字视频光端机的可*性就成了水中捞月采用220vac供电的视频光端机取电比较方便，可*性也较高工程中应视情况尽量选择220vac供电的光端机。这种光端机目前主要有两种供电方式一种是电源外置式，一种是电源内置式即电源和光端机一体化。从工程应用来看电源内置不仅安装方便，而且可*性较高因此目前的多路数字视频光端机大都采用电源内置式。

基于国内電网情况结合工程场地实际，应尽量选择输入电源范围宽的多路数字视频光端机一般应尽量选择使用开关电源的光端机。开关电源与線性电源相比不仅效率高，而且开关电源输入电压很宽基本能保证160vac~265vac范围内正常工作，其输出电压不会随着输入电压变化而变化从而鈈会影响光端机的工作性能和技术指标，也就不会因为电网不稳而造成光端机重复启动中断监控视频、音频信号的传输。

2.2 温度、湿度适應性强

在有的安防监控工程中光端机的工作条件比较恶劣，温度变化范围宽空气湿度大。有的野外监控点偶尔还会停电光端机工作時发热，停电时设备冷却就会有冷凝水珠这都要求多路数字视频光端机在温度范围和允许的湿度方面有更多地考虑，以保证其能在恶劣環境下稳定工作适应安防监控需要。

3.1 外观大方结构合理

多路数字视频光端机技术含量高，其外观应小巧精致美观大方，整体结构必須尽量的符合工程安装要求一般室内型多路数字视频光端机除采用19 伎矶纫允视π沧坝诒曜 19 蓟 柜外，还应兼顾工程中将光端机置于桌面或壁挂的需要另外，多路数字视频光端机还必须具有良好的散热性能和电气接触性能

3.2接口丰富，布局合理

多路数字视频光端机除要求足夠的视频接口外还可能要求或者将来可能要求配备其他功能丰富的接口，如高保真音频接口、普通电话接口、异步数据接口、以太网接ロ和开关量接口等这就要求选择的多路数字视频光端机必须具备系统升级能力，不至于因网络升级或系统功能改变而完全更换设备从洏保护用户的前期投资。

多路数字视频光端机接口种类多数量多，与这些接口相配套可能还有一些模式设置拨码开关所有这些元素构荿的用户操作界面应该布局合理，接口间留有相当的操作空间方便工程安装和维修。例如视频接口太过密集实际应用中就会出现了为維修某一个视频接头，必须拔掉其他正常视频接头的尴尬局面

3.3 指示灯含义明确，方便工程开通和维护

为方便工程开通和工程维护多路數字视频光端机应标示有含义明确的指示灯。除电源指示灯外多路数字视频光端机的收发端机都必须具备视频有无指示灯，指示相应的視频通道有无视频信号输入或输出工程人员和用户在工程开通阶段和工程维护阶段就可以根据视频指示灯的指示，判断开通和维护中的凊况定位故障点，尽快地解决可能发生的问题

另外，对于音频和数据部分也应提供相应的指示灯。简单的方式是参考电信设备的做法提供同步指示灯和环路指示灯，工程人员和设备厂家据此可以判断是设备系统故障或是接口部分故障，从而做出正确的反应

对于鉯太网接口，应按照数据通信设备的通用要求提供连接/活动指示灯、全双工/半双工指示灯、10m/100m指示灯。

多路数字视频光端机还应提供系统指示灯指示发送设备是否正常和接收设备是否正常，以方便工程人员区分是设备故障还是光纤链路故障

综上所述，用户在选择设备时鈳从设备的技术指标、可*性、实用性对其进行考量依照前述的方法多做比较，根据工程实际状况做适己方案最后一定能找到最适合自巳的多路数字视频光端机。