檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)初探

摘要：電視監(jiān)控系統(tǒng)是檔案館安全防范的基礎，是檔案安全的重要保障。本文介紹了電視監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理、重要組成設備，舉例說明了電視監(jiān)控系統(tǒng)在檔案館的實際應用，并提出發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：檔案館 電視監(jiān)控系統(tǒng) 發(fā)展方向

電視監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術(shù)防范體系中的重要組成部分，是一種先進的、可靠的、防范能力極強的綜合系統(tǒng)。近年來，計算機技術(shù)與數(shù)字視頻壓縮技術(shù)飛速發(fā)展，使得基于計算機技術(shù)的數(shù)字硬盤錄像機為主體的多媒體數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)普遍應用。目前，電視監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于檔案館建設中。在檔案館建設和后期改造中，安裝電視監(jiān)控系統(tǒng)就像安裝水、電、暖、通等系統(tǒng)一樣，是檔案館正常運行的基礎設施。

一、電視監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

電視監(jiān)控系統(tǒng)也稱為閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，英文簡稱為CCTV。它可以通過遙控攝像機及其輔助設備(鏡頭、云臺等)直接觀看被監(jiān)視場所的一切情況，能夠在人們無法直接觀察的場合，實時、真實地反映被監(jiān)視控制對象的畫面，成為人們在現(xiàn)代化管理中一種極為有效的觀察工具。由于它具有獨特的功能，只需一人在控制中心操作就可觀察許多區(qū)域，甚至遠距離區(qū)域，可以把被監(jiān)視場所的情況一目了然，所以被認為是安保工作的必須手段。

電視監(jiān)控系統(tǒng)的基本工作原理為：經(jīng)過鏡頭取景后的防范區(qū)域的場景圖像，在攝像機的圖像傳感器靶面上，由攝像機轉(zhuǎn)換成視頻信號。視頻信號由傳輸線纜及設備傳送至控制室，控制室設備則通過遠程操縱前端設備捕捉所需的防范區(qū)域現(xiàn)場信息，并將前端設備送來的視頻信號以各種不同的方式顯示、記錄下來。

二、電視監(jiān)控系統(tǒng)的組成

電視監(jiān)控系統(tǒng)由前端設備、信號傳輸部分、后端設備組成。前端設備主要包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架、云臺等。前端設備的合理選型會直接影響到系統(tǒng)的效果，尤其是攝像機的合理配置，要能夠因地制宜。傳輸部分主要包括視頻線、音頻線、控制線和電源線。視頻線可以選用同軸電纜(距離在1000米以內(nèi))或光纜(距離超過1000米)，如選用同軸電纜，距離超過350米(大約值)，還需要增加視頻放大器；如選用光纜，前端設備增加光發(fā)射機，后端設備增加光接收機。后端設備主要包括矩陣、畫面處理器、硬盤錄像機、普通錄像機、監(jiān)視器、顯示器、云臺控制器、大型不問斷電源，電視墻、操作臺等設備。后端畫面處理設備可以任選矩陣、畫面處理器、硬盤錄像機，也可以混排。在實際工作場合，要按照不同的地點和工作環(huán)境，安裝和調(diào)試不同的監(jiān)控設備。

三、電視監(jiān)控系統(tǒng)設備在檔案館中的實際應用

近幾年來，筆者參與了數(shù)個電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的設計、安裝、調(diào)試和驗收等工作，在工作中積累了一些經(jīng)驗和體會。在2008年北京市某某檔案館(以下簡稱檔案館)電視監(jiān)控系統(tǒng)改造工程具有一定的代表性。檔案館占地面積7畝，主辦公樓地下1層、地上7層，建筑面積近10000平方米，每層2個庫房，共有16個庫房。安裝檔案館的電視監(jiān)控系統(tǒng)，首要考慮的是安全問題。因此，在檔案館院內(nèi)和樓頂，設置1 3臺50米紅外防水彩轉(zhuǎn)黑攝像機，個別安裝遙控云臺或快速攝像機。由于檔案館院內(nèi)為不規(guī)則形狀，院內(nèi)零星種植高大喬木，樓頂攝像機又受到辦公樓裙樓遮擋，因此使用較多的攝像機才能基本做到監(jiān)控全覆蓋。筆者認為，如果新建檔案館或其他建筑，出于安全防范的角度，可以盡量將院落和建筑設計規(guī)整，如果需要種植高大喬木，盡量種植在監(jiān)控范圍以內(nèi)，不要緊貼圍墻種植，需要考慮樹木夏季產(chǎn)生的樹陰對監(jiān)控效果的影響，避免出現(xiàn)監(jiān)控死角，否則即使監(jiān)控攝像機使用自動光圈，由于響應速度差而影響監(jiān)控效果。

檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機總數(shù)為70只，采集圖像信息巨大，根據(jù)《北京市公共安全圖像信息系統(tǒng)管理辦法》要求，結(jié)合檔案館實際情況，將存儲時間設定為一個月。計算后決定使用10臺1.5T的網(wǎng)絡存儲器進行存儲。即在一個月左右的時間，值班人員可以自由的設定視頻的起始時刻、時間長度等選項檢索回放，可點擊列表或直接選擇日期，按攝像機顯示的位置、日期、文件、報警方式等進行圖像檢索。網(wǎng)絡儲存器簡單說就是放在網(wǎng)絡上的硬盤，網(wǎng)絡上的每一臺監(jiān)控器都可以授權(quán)檢索各個攝像機存儲的圖像。它的基本功能是將模擬的音視頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號存儲在硬盤上，存儲滿了會自動覆蓋最早一天的錄像文件，循環(huán)往復。網(wǎng)絡存儲器的主要特點是以先進的數(shù)字化方式監(jiān)控和存儲，一次存儲，反復多次播放也不會使質(zhì)量有任何下降。正是因為網(wǎng)絡存貯器的這些突出表現(xiàn)，現(xiàn)在越來越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的方式來實現(xiàn)錄像和顯示。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡存儲器將會在價格上越來越便宜。故筆者建議，最好采用網(wǎng)絡存儲器結(jié)合畫面處理器的方式設計檔案館的電視監(jiān)控系統(tǒng)。

在有多個攝像機組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，通常采用視頻切換器使多路圖像在一臺監(jiān)視器上輪流顯示。但有時為了讓監(jiān)控人員能同時看到所有監(jiān)控點的情況，往往采用多畫面分割器使得多路圖像同時顯示在一臺監(jiān)視器上。畫面分割器的基本工作原理為：采用圖像壓縮和數(shù)字化處理的方法，把幾個畫面按同樣的比例壓縮在一個監(jiān)視器的屏幕上。當采用幾臺多畫面分割器時，就有可能用與多畫面分割器相同數(shù)量的監(jiān)視器將所有攝像機傳送來的多個畫面同時顯示，這樣既減少了監(jiān)視器的數(shù)量，又能使監(jiān)控人員一目了然地監(jiān)控各個部位的情況。檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)改造就把畫面分割器設計為四畫面、九畫面和十六畫面等，分別在兩臺顯示器和電視墻上循環(huán)顯示，便于監(jiān)控值班人員在一臺監(jiān)視器上監(jiān)控。

電視墻是后端設備的重要組成設施。考慮到資金、場地等問題，檔案館的電視監(jiān)控顯示墻設計為液晶電視機組合電視墻，就是將9臺42英寸大屏幕液晶電視機組合在框架中，將視頻信號集中或分別顯示。這種形式具有安裝地點范圍廣、造價低、安裝簡便、使用壽命長，易于日常維護，拆卸方便等特點，缺點是拼接縫隙較寬，每臺電視機亮度不統(tǒng)一等。隨著科技水平的不斷發(fā)展，這種方式正在被LED光源超窄邊液晶拼接電視墻、DLP超高分辨率數(shù)字顯示拼接墻等技術(shù)所取代。

四、檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向

檔案館作為黨和國家重要檔案的安全保管基地、愛國主義教育基地、檔案信息服務中心、已公開現(xiàn)行文件利用中心和政府信息查閱的法定場所，要滿足社會公共文化服務的要求。檔案館電視監(jiān)視系統(tǒng)的發(fā)展應當依托科學技術(shù)水平的不斷進步，以電子計算機技術(shù)為平臺，先進的視頻系統(tǒng)設備、設施為手段，不斷創(chuàng)新和發(fā)展檔案館的安全防范系統(tǒng)。筆者認為，檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向為：

1.報警及聯(lián)動功能。電視監(jiān)控系統(tǒng)可進行視頻信號丟失報警、視頻圖像活動報警、外接報警探頭報警等，通過矩陣控制主機及配套設備，將電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和庫房門禁系統(tǒng)連接在一起，報警后自動開啟相關(guān)的攝像機、照明電源和相關(guān)門禁控制點，自動將報警畫面切換至預先指定的監(jiān)視器上，并迭加報警日期、時間、信息(警情地點和類別)字符同時自動開啟錄像機進行報警現(xiàn)場錄像，應用圖文管理軟件(可擴展)，在計算機上設置平面圖，直觀清楚、準確地將庫房內(nèi)部和周邊的每一個設防點展現(xiàn)于監(jiān)控人員眼前，提高檔案館的安全系數(shù)。

2.數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)可進行錄像、回放、傳輸、備份及控制五大功能，大大簡化系統(tǒng)配制，使操作更簡便，同時具有聯(lián)網(wǎng)、遠程傳輸?shù)裙δ堋＿@一技術(shù)代表著未來電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向正在被越來越多地接受。系統(tǒng)的存儲采用數(shù)字硬盤錄像機，所有數(shù)字硬盤錄像機都聯(lián)到網(wǎng)絡上，在網(wǎng)絡的客戶端可以訪問每一臺錄像機。

3.DLP超高分辨率數(shù)字顯示拼接墻是未來電視監(jiān)控系統(tǒng)電視墻的發(fā)展方向。通過計算機多屏顯示、視頻信號疊顯、主從分布式顯示、無縫拼接等專業(yè)技術(shù)將多個顯示單元拼接成一個超大的顯示屏幕，具有超高分辨率、多信號源、超大畫面無縫顯示等特性，集中信息顯示、集中監(jiān)控、集中指揮調(diào)度的需求。隨著信息類型的多樣化和系統(tǒng)運行的復雜化，市場已進入專業(yè)化需求階段，能夠全面智能整合多路信號，將應用于更廣泛的領(lǐng)域。

4.數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是一個基于網(wǎng)絡的開放性系統(tǒng)，網(wǎng)絡的穩(wěn)定性會影響到監(jiān)控的穩(wěn)定性，一旦網(wǎng)絡設備或鏈路出現(xiàn)故障將會使監(jiān)控系統(tǒng)受到不同程度的影響甚至癱瘓。網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)基本都是由軟件來實現(xiàn)。目前，監(jiān)控軟件的費用還很高，約占整個工程費用的10％至15％，網(wǎng)絡被侵入和破壞的可能性也很大，這是整個網(wǎng)絡安全的課題。如何保證檔案館電視監(jiān)控系統(tǒng)正常運行，視頻信息正常存儲，同時網(wǎng)絡和軟件不被破壞，這也是科技工作者亟待解決的問題。

作者單位：北京市城市建設檔案館