智能建筑視頻監控及周界防范系統設計

張佑春，張公永，蓋昊宇，潘曉君

(1.安徽工商職業學院 應用工程學院，安徽 合肥 231131；2. 濱州學院 電氣工程學院，山東 濱州 256600；3.安徽工商職業學院 信息工程學院，安徽 合肥 231131)

0 引言

在智能建筑安全防范體系中，視頻監控及周界防范系統擔任著十分重要的角色.該系統能夠遠程控制攝像機及相關輔助設備，清晰觀察監視場所所有情況，將監控圖像實時傳送到控制中心并予以記錄，從而作為后期事件處理的重要依據與證據來源.

近年來，許多研究者也紛紛出謀劃策.如：李紅[1]、吳延昌[2]、袁森等[3]就校園安全提出了安防要以技術防范為主，從前端設備、信號傳輸和監控中心3部分努力打造和諧、平安校園.程博琛[4]、梁鴿[5]、姜占海[6]分別就石化、交通行業安防系統的實時定位功能做了闡述，確保特殊行業運行安全、可靠.萬文華[7]、柯志勇[8]、廖秉宇[9]、張海民[10]、張佑春等[11]分別運用“互聯網+”、物聯網、GPRS、神經網絡、總線技術構建智慧安防與視頻監控系統，提供了諸多寶貴思路.本文從實際運用出發，在完成視頻監控與周界防范聯動控制功能的同時，提高系統視頻檢測效率.系統數字硬盤錄像機與視頻矩陣切換器為兩大控制核心，成功設計了一套視頻監控與周界防范控制系統.

1 原理框圖設計

系統主要由視頻矩陣切換器、數字硬盤錄像機、CRT、LED監視器、紅外攝像機、槍式攝像機、高速球攝像機、一體化攝像機、門磁開關、紅外對射探測器等設備組成，原理框圖如圖1所示.可完成對管理中心、出入口、停車場、設備間等重點區域的視頻監控，還可以與安防系統實現報警聯動.

圖1 視頻監控系統原理框圖

2 硬件線路連接

2.1 系統整體線路連接

視頻矩陣切換器是一種用于多路信號切換的輸出設備，可以將一路或多路視音頻信號分別傳輸給一個或者多個顯示設備.數字硬盤錄像機采用嵌入式Linux操作系統，借助G.711音頻壓縮與H.264視頻壓縮技術，可有效提高畫質和分析細節，且具有錄像、回放、監視、音視頻同步等功能.本文通過四路攝像機采集不同地點的視頻，一方面通過矩陣切換器實時傳輸到CRT和LED監視器，另一方面轉至數字硬盤錄像機存儲、監視、聯動與報警等.圖2為視頻監控系統整體線路連接示意圖.

圖2 視頻監控系統整體線路連接示意圖

圖3 室內云臺與數字解碼器線路連接示意圖

2.2 室內云臺與數字解碼器線路連接

一體化攝像機安裝在室內萬向云臺上，與數字解碼器連接線路有方向控制(上、下、左、右、自動)、鏡頭控制(變焦、聚焦)、公共端等.數字解碼器具有RS485通訊接口，可以和視頻矩陣切換器、數字硬盤錄像機等連接；此外，通過內置的3組撥碼開關，完成視頻傳輸協議類型、波特率與地址等參數的配置.圖3為室內云臺與數字解碼器線路連接示意圖.

2.3 周界防范線路連接

數字硬盤錄像機自帶多路輸入輸出報警功能，通過紅外對射探測器及門磁開關，可以檢測其中兩路報警信號，分別送至硬盤錄像機1、2號報警輸入通道，如遇警情，通過預先激活軟件報警功能，報警輸出通道會自動閉合，將聲光報警器接入電源回路，從而發出聲光報警訊息.圖4為周界防范線路連接示意圖，圖5為常閉報警輸入示意圖.

圖4 周界防范線路連接示意圖

圖5 常閉報警輸入示意圖

3 調試與運行

系統調試主要分為視頻矩陣調試和數字硬盤錄像機調試.視頻矩陣調試包括矩陣切換、隊列切換和云臺控制3部分.在矩陣切換時，需將監視器切換到輸入通道1，且矩陣輸出5連接到監視器的輸入1；在隊列切換時，可通過“MENU”鍵進入鍵盤菜單，完成從系統配置、時序切換設置、群組切換設置等十余項功能設置；在云臺控制時，需要預先將室內萬向云臺的地址設置為1，通訊協議選擇Pelco-D，波特率為2 400 bps.數字硬盤錄像機調試需要將其視頻輸出連接到監視器的視頻輸入2，完成對高速球型云臺攝像機的運行控制，調試步驟包括高速球解碼器通訊參數配置，云臺控制，預置點的設置、調用與順序掃描，手動與定時錄像，系統報警及聯動等.設備地址與通訊參數配置情況如表1所列.

表1 設備地址與通訊參數配置表

4 結束語

傳統云鏡控制器的視頻監控系統，僅支持視頻監視等功能，已遠不能滿足現代智能建筑發展需求，本文采用矩陣切換器與數字硬盤錄像機雙控制核心，所設計的智能建筑視頻監控與周界防范系統方案，具有控制便捷、報警與聯動及時等優點.利用RS485作為控制總線，使得整個系統線路連接大為簡化.此外，還可以利用計算機視頻監控軟件及IE瀏覽器，進行遠程監控操作，本文不再贅述.通過試驗運行，該系統工作穩定.