智能化樓宇的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計

韋建鑫 陳映宏 李鑫

【摘要】視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)也可以稱作閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范領域中的重要組成部分，是一種防范能力強大的綜合系統(tǒng)。論文就智能化樓宇的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計進行探討。

【關鍵詞】智能化樓宇;視頻監(jiān)控系統(tǒng);設計

1?視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本論述與概括

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)也可以稱作閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范領域中的重要組成部分，是一種防范能力強大的綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)是通過攝像機及輔助設備，直接觀察所需要被監(jiān)視場所的具體情況，同時能夠把被監(jiān)視場所的所有視頻圖像全部同步記錄下來，滿足日后隨時查看的需求。另外，電視監(jiān)控系統(tǒng)還可以與其他安全技術防范體系聯(lián)動運行，例如：安防報警系統(tǒng)等，讓整棟大樓的防范能力和建筑物安全系數大大增強。

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)具有結構清晰、方便查看、傳輸數據快、安全性高等特點，通過利用這些特點，可以及時獲取大量豐富的信息，極大地提高了管理效率和自動化水平。同時也能為預防、震懾犯罪，減少財產損失，保障人們的人身財產安全;

2?視頻監(jiān)控系統(tǒng)具體設計方案

2.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要結構

及本系統(tǒng)將采用網絡型閉路監(jiān)控系統(tǒng)類型，相較于傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)，其網絡型解決了以往傳統(tǒng)型的結構復雜（綜合布線工程大）、消耗能源多、需要工作人員眾多、以及傳輸質量差等缺點。為人員的流動性創(chuàng)造了條件，大大降低了用戶的成本。

2.1.1 系統(tǒng)需滿足要求

本系統(tǒng)主要是輔助安保人員對整棟大樓及周邊的人員和設備的現場實況進行實時監(jiān)控，主要包括建筑物出入口、各個樓層出入口、走廊、電梯前室及電梯轎廂等部位。并且設備連入智能設備專網然后進入視頻監(jiān)控中心室，采用磁盤存儲，存儲時間不少于30天。

2.1.2 系統(tǒng)組成模塊

前端設備：采用半球攝影機、快球攝影機、槍式攝影機，主要用于采集視頻信號。

傳輸部分：所有前端采集到的視頻信號通過六類非屏蔽雙絞線接入到視頻錄像機中。

監(jiān)控管理中心：主要實現對前端的視頻流進行實時顯示，存儲和回放，并提供系統(tǒng)管理系統(tǒng)。

視頻顯示：主要實現對前端攝像機圖像的集中顯示在電視墻上。

3?視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計

3.1前端攝影機

攝像機機配套設備包括鏡頭、云臺、解碼器、支架和護罩。

支架：固定攝影機。

護罩：保護攝影機和鏡頭工作穩(wěn)定并延長攝影機使用壽命。

云臺：固定攝影機，并且擴大攝影機的視野范圍。

解碼器：接收控制中心的控制命令并驅動云臺、鏡頭和攝影機工作。

根據不同區(qū)域設置的要求不同，攝影機焦距也隨之不同，所有的攝影機采用靶面尺寸為1/4”的攝影機。

攝像頭的焦距：

根據表1選取鏡頭焦距值。

公共部分：由于本棟樓宇為不規(guī)則弧形結構，在大廳和走廊、重要出入口設置紅外采用紅外半球攝影機，該設備具有超廣視角，能夠大范圍的監(jiān)控被監(jiān)控區(qū)域，經濟實用。設定一層和二層該區(qū)域的攝影機監(jiān)視距離為10m，取景高度為3.5m，攝影機高度為4m。則鏡頭的焦距為：f=4.0×10000/3500=11.4mm，所考慮選用6mm焦距的鏡頭，其最近攝影距離為8米。

設定三層到八層的該區(qū)域攝影機監(jiān)視距離為20m，取景高度為3.5m，攝像頭高度為4m。則鏡頭的焦距為：f=4.0×24000/3500=22.8mm，所考慮選用8mm焦距的鏡頭，其最佳的攝影距離為18米。

設定九層的該區(qū)域攝影機監(jiān)視距離為16m，取景高度為3.5m，攝像頭高度為4m。則鏡頭的焦距為：f=4.0×16000/3500=18.2mm，所考慮選用8mm焦距的鏡頭，其最佳的攝影距離為18米。

安防監(jiān)控室：安防監(jiān)控室在角落處設置紅外半球攝影機，對房間內出入人員以及設備儀器進行實時監(jiān)控。設定安防監(jiān)控室攝影機視距為10m，取景高度為3.5m，攝像頭高度為4m。則鏡頭的焦距為：f=4.0×10000/3500=11.4mm，所考慮選用6mm焦距的鏡頭，其最佳的攝影距離為8米。

電梯廳及一樓電教室出入過道：在電梯廳和一樓電教室出入過道角落設置紅外半球攝影機，采用吸頂安裝的安裝方式。攝影機鏡頭對準出入口和電梯口以及電梯按鈕和電梯層高顯示器，實時監(jiān)控電梯位置以及出入人員詳情。設定攝像機監(jiān)視距離為7.5m，取景高度為3.5m，攝像頭高度為4m。則鏡頭的焦距為：f=4.0×7500/3500=8.5mm，所考慮選6mm焦距的鏡頭，其最佳的攝影距離為8米。

地下室：停車場和各個設備機房位于地下室，所以在地下室的各個角落安裝8臺紅外槍式攝影機，將全部停車位以及機房重要出入口監(jiān)控到位，而紅外槍式攝影機剛好適合地下室這類光線昏暗的場所，安裝方式為支架距地2.5m安裝。設定地下室紅外槍式攝影機監(jiān)視距離縱向為15m，橫向為25m，取景高度為2.5m，攝像頭高度為2.8m。則鏡頭的焦距是，縱向：f=2.8×15000/2500=15mm;橫向：f=2.8×25000/2500=28mm。所考慮縱向使用8mm焦距的鏡頭，其最佳距離為18m，橫向使用12mm焦距的鏡頭，其最佳距離為30m。

3.2傳輸部分

本設計將采用六類非屏蔽線纜作為傳輸載體，前端攝像機通過六類非屏蔽線纜進入到智能系統(tǒng)設備專網核心交換機，然后將系統(tǒng)圖像信號通過高清解碼器進入硬盤和監(jiān)視器進行存儲與呈像。所有的紅外槍式和半球攝像機均通過3×ZR-BVR-4.0供電。

3.3監(jiān)控管理中心

作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心位置，前端攝像機將采集的圖像信息傳送到管理中心，進行全方位、全天候監(jiān)控檢測，形成幕簾式警戒面包圍建筑，以立體式空間監(jiān)視大樓，使得管理人員全面掌握建筑內各處的動態(tài)，阻止治安事件的發(fā)生。并且采用磁盤陣列進行存儲，存儲服務器和磁盤陣列均安裝與一樓機房機柜內。

為了滿足系統(tǒng)存儲數據不得少于30天的要求，攝像機均為300萬像素，H.265編碼數字，圖像分辨率為1920×1080P逐行掃描，幀頻為25幀/秒。根據計算公式：攝像機每秒幀頻數×3600秒÷8bit÷1024M÷1024M×24小時

將值代入公式得出：1路×2.5Mbps×3600秒÷8bit÷1024M÷1024M×24小時=0.026TB

共有58個攝像機需要存儲30天圖像數據

58×0.026TB×30天=45.24TB

選用容量為4000GB硬盤，實際硬盤容量折算：4000GB÷1.024÷1.024÷1.024≈3725.3

GB÷1024=3.64TB，硬盤數量：45.24÷3.64=12.4塊

3.4視頻顯示

圖像數據采集完畢后進入到監(jiān)控管理中心，用戶將直接通過電視墻查看和監(jiān)管采集回來的數據，而我將采用4個分辨率為1920*1080P的46寸窄邊液晶屏組成監(jiān)視器。

作者簡介：

韋建鑫（1998-），男，瑤族，廣西來賓人，廣西大學行健文理學院，研究方向：建筑電氣與智能化。

陳映宏（1996-），男，漢族，廣西貴港人，廣西大學行健文理學院，研究方向：建筑電氣與智能化。

李鑫（1998-），男，漢族，河北廊坊人，廣西大學行健文理學院，研究方向：建筑電氣與智能化。