安防视频监控系统的几种特殊组成方式

在某些有特殊要求的系统中,安防视频监控系统组成的形式则多种多样。这里介绍以下几种特殊情况下几种常用的组成方式。

一、带声音拾取式

在带有声音拾取的视频监控系统中,可以把被监视场所的图像内容及声音内容一起传送至控制中心,在监视图像的同时,还监听声音。由于监听是中央控制室实现远距离了解现场情况的一种途径,它在安防系统中,主要作为发生报警后对报警真实性进行复合的一种手段,以判别是否需要采取相应对策。但是,它也可作为一般声音监听装置来使用。

监听系统的组成方式主要有下述两类。

(1)声音与图像分别传送的方式。以分散布局的拾音器,加上音频选择器组成一路监听声音的简单的监听系统,如图1所示,这种方式是采用声音及图像分别传送的方式。

图1 简单的监听系统

(2)声音与图像同时传送的方式。以带音频的摄像机及视、音频切换器,组成音、视频监听、监视系统。这种系统既能对摄像点的声音接收,还能接收该处的视频图像。其工作方式是,将声音信号调频至6.5MHz上,与图像信号一起传送,到控制中心后,再将声音信号解调出来。

采用目前世界最先进的运放王,加上高保真微音拾音器而结合成的监听装置,能与任何音视频切换器、任何音频功放、任何AV-AUDIOIN连接,直接监听现场的微细声音。若直接连接任何一种带INAUDIO的录音器材,也可作为现场录音。一般好的监听器在监听场合100m2内不会失真,并同CCD摄像机一样用DC12V供电。所以,可装接至摄像机内,其信号输出引线可长达1km。

二、与防盗报警联动运行式

与防盗报警基本的联动运行的视频监控系统,是一种防范功能很强的系统。该系统在控制台上,设有防盗报警的联动接口。在有防盗报警信号时,控制台上发出警报,并启动录像机自动开始对有警报的被监视场所进行录像。于此同时,控制中心的控制人员,根据警报来操纵控制台进行跟踪监视,并把情况向有关部门报告与采取有效措施。

在这样的系统中,一般是视频监控作为系统的一部分,防盗报警作为系统的另一部分,并在控制中心通过控制台将两部分合在一起进行联动运行。目前,国内许多厂家生产的控制台都设有防盗报警接口,因而这种系统的构成比较容易。

除上述联动运行外,目前还可与消防系统、出入口控制、巡更系统等融合集成联动运行。

三、带预置云台式

带预置云台方式的视频监控系统的构成框图如图2所示。

图2 预置云台方式构成框图

预置云台方式是通过控制主机对装有摄像机的云台进行编程预置,其具体的工作方式是,控制主机接收各有关监控点的报警信号,而产生该报警信号的附近安装有在监视上能相对覆盖部位的摄像机,摄像机装在云台上。在正常的情况下,摄像机此时所正对的监视目标可能不处于要产生报警的位置。但当报警信号一产生,控制主机可马上根据事先的编程预置,控制云台将摄像机转到正对发生报警的位置,并根据事先的编程预置要求,对该警报点进行全方位的自动扫描;与此同时,启动录像、录音设备进行记录。

完成上述工作方式的常用做法是在被监视的场所安装一台带有预置云台的摄像机,并在几个重要部位安装上报警探头。根据报警探头的具体位置及覆盖面的大小,在控制主机上按各报警探头的对应关系装上控制云台动作及动作方位的编程命令。在这个区域内,哪一个位置的报警探头发出报警信号,云台就能马上转向这一报警方向,以便准确、清楚、全方位地显示该报警点的各种情况。当在该区域内再有其他报警探头发出报警信号时,云台带动摄像机再转向这一报警部位。由于预置云台一般均为高速云台,所以跟踪速度高,且跟踪精确。

目前生产的某些控制主机与预置云台相配合,可编程预置上百个点,从而大大提高了防范能力。这种方式对某些重要、要害部位的监视和防范是非常方便和有效的,也为节省摄像设备创造了条件。

四、能自动跟踪和锁定式

在某些防范要求特别严格的场合中,需要对入侵目标进行自动跟踪和锁定。也就是说,某一重要的被监视场所,一旦出现入侵目标,系统本身能进行判定并使摄像机始终对准入侵目标,从而使目标不在屏幕上消失。即使目标已离开该摄像机所能监视的范围,其他摄像机或其他报警装置仍能接续跟踪和锁定。在这个过程中,控制中心将及时发出警报,并按预先设定的程序,启动各种防范措施及防范手段将目标抓获。

这种系统的基本工作原理是,将发现入侵目标的图像及声音信号变为计算机文件,通过软件处理,可将图像信号中的亮度、色度、位移、速度等特征信息提取出来,并将有变化的信息与原来无变化的信息进行比较、判定,将判定结果变为控制信号,再反馈给摄像机及电动云台,以控制摄像机及云台进行跟踪和锁定。同时,还将自动启动与该摄像机附近其他关联的摄像机或报警装置,以便进行接续跟踪和锁定。在此过程中,控制台将发出警报并提示应采取的防范措施和手段,甚至有些防范措施和手段是自动迸行的。

目前,还有自动跟踪摄像机,如日本SONY公司的EVI-D31摄像机,它配有可高速自动聚焦的12倍光学变焦镜头和高速全方位云台,并具有6个预置位,可通过其内部的DSP技术,实现对运动目标的探测及自动跟踪。该摄像机还可通过RS-232C串行通信口与外设连接,并采用波特率为9600bps、8个数据位、1个停止位、无奇偶校验位的通信协议。

天津亚安公司已生产有3D动态预置高速球,它有80个预置位功能和8条自动巡航路线,其转速为0.01~300°/s。当监控者在监视器上发现可疑目标时,只须用手点击屏幕中的可疑目标,即可实现对目标的锁定,并进行自动跟踪、聚焦;若用手指在监视器屏幕上轻划目标,即可实现对目标的变倍放大、自动聚焦等。

五、隐蔽式

一般的安防视频监控系统都安装在容易被公众看到的地方,这往往具有抑制犯罪的功效。而隐蔽式安防视频监控系统不希望被监视者意识到这种系统的存在。但在对付职业犯罪时,往往需要同时使用隐蔽式和非隐蔽式的安防视频监控系统设备。职业罪犯看到非隐蔽式的安防视频监控系统设备,肯定会首先对它进行破坏,但隐蔽式的摄像机就能够避过这种劫难,摄下罪犯的整个犯罪过程。此外,用户也可能为了避免破坏建筑物或其周边的美学特性而选用隐蔽式安防视频监控系统设备。

隐蔽式摄像机通常安装在普通物体内,或者安装在某个不透明物体(如墙壁或天花板)上的小孔的后面。灯泡、灯具、桌子、挂钟、收音机或书本中都可能藏有摄像机。在这方面,喷淋头式摄像系统可能是最有创意,也是最有效的。这种系统的镜头和摄像机都隐藏在天花板上的喷淋头里面。但用于观察场景的前镜头的直径必须很小才便于隐藏,所以镜头一般都设计为快速型,以使得它能够采集尽可能多的场景光线,并将其投射到传感器上面。根据这些要求设计成的镜头就是“针孔”镜头(将在下一章介绍)。

这种镜头和摄像机组合的隐蔽式摄像设备必须先从被照亮的场景处接收反射光,再将这些光线会聚成图像,投射到传感器上面,最后摄像机将其生成的视频信号传给监视器。大部分针孔镜头都是为1/3、1/2英寸的传感器设计的。屏障上所开的小孔的直径通常等于或小于针孔镜头前端透镜的直径。如果安装空间比较充裕,则可以选用直型镜头。如果屏障后面的深度有限,就只能使用拐角镜头。为了不限制镜头的视场范围,针孔镜头的前端透镜必须尽可能地贴近屏障,以避免产生“隧道效应”(黑边)。如果针孔镜头的前镜头距离屏障的前表面较远,实际上镜头就必须通过一个隧道形的管孔进行观察,这就使得我们最终得到的图像的视场范围小于镜头的固有视场范围,从而导致监视器上出现四周发黑的画面,这就像从一个小孔内往外窥视时取得的效果一样。

值得指出的是,适当的镜头指向角可以保证摄像机看到合适的视场范围。在许多安装场所中,都需要镜头和摄像机以较浅的下俯角(30。)从天花板上指向下方。这时,较适合使用小镜筒的缓锥型镜头。小镜筒镜头因为可以适合角度较小的安装,因此可以看到更大的场景范围。由于镜筒形状的不同,并非所有的镜头都能适合角度较小(与天花板之间的夹角)的安装。大镜筒的急锥型镜头就不适合浅角度安装。

前端直径较小的针孔镜头的安装方法较为简单。缓锥型镜头与屏障之间的安装夹角可小于急锥型镜头与屏障之间的安装夹角,因此,缓锥型镜头可以观察到房间的面积要大于急锥型镜头所能看到的面积。

隐蔽式的视频监控系统过去主要是利用隐蔽式的特殊镜头,目前主要是采用超小型镜头的微型摄像机,如利用钮扣型或药丸式大小的CMOS摄像机来组成。因为CMOS摄像机具有体积小、功耗低、动态范围大等突出优势,因而能方便地用于隐蔽式摄像系统中。目前已有公司将这种微型摄像头装入纽扣、钢笔帽、墨镜或其他眼镜架中,其输出可直接被小型的半导体存储器(可放入衣服口袋)记录,从而可供电视台记者、公检法等人员使用。

此外,安防视频监控系统在使用人的眼睛不可见、而摄像机可见的红外线时,可以获得相当好的图像质量。这种利用红外线隐蔽式摄像,也是隐蔽式安防视频监控系统的一种。

红外光源通常都隐藏在不透明的塑料或者单向透光(部分镀铝)窗口后面。另外一种用来分离红外光的技术是使用特殊的光束分离窗口,这个窗口可以让红外光通过,同时将可见光挡在窗口里面。还有一种窄束式的隐蔽式红外光源,它安装在针孔镜头的光学平面上,其射线指向针孔镜头所要观察的方向。

市场上有各种红外光源,它们有从短距离、低功率、宽光束,到长距离、大功率、窄光束等各种规格。

值得指出的是,隐蔽式安防视频监控系统经常需要快速安装和拆卸,其设备本身往往也只在现场放置一段较短的时间,因此,必须使用无线传输方式。如果传输路径要横穿某个钢铁构件或靠近某个金属或钢筋水泥构件时,VHF与UHF射频波段(150-950MHz)的效果可能不理想;微波的工作频率为2000~22000MHz,需要政府有关机构批准,并且发射与接收是沿直线安装,方向性强,比射频设备严格;利用红外光波不需政府有关机构批准,传输距离100m到上千米,但其缺点是雾天或大量降水时,传输距离会大为减少。

六、移动式

当被监控点和中央控制中心相距较远且位置较分散,利用传统网络布线的方式不但成本非常高,而且一旦遇到河流山脉等障碍或对于冃标监控点不固定或移动物体(如运钞车、轮船等)的监控时,就可采用移动式视频监控系统。在该系统中,CDMA、GSM等网络主要扮演连接被监控点和监控中心数据传输链路的角色。通过移动网络可以将远程的多个监控点设备连接起来,从而进行视频传输。因此,移动式视频监控系统是利用中国移动的GSM/GPRS网络与中国联通的公用移动通信网络CDMA2000-IX来传输视频和控制信号的系统,它通过在基于BREW平台的手机或者具有嵌入式操作系统的PDA上安装专用的视频解码软件,用户就可以随时随地打开手机或PDA查看家中、公司情况,从而放心地工作和旅行。

移动视频监控系统的详情将在后面的第8章中再专门论述。

七、一头多尾式

一头多尾式的视频监控系统,实际就是楼宇可视对讲系统,一般安装在住宅小区的高楼各个单元中,其一只摄像头装入单元门上,该单元内的每家住户都有小型监视器,因而称之为一头多尾式。由于也属于单元门禁,其详情将放在出入口控制技术文章中介绍。

 

下一篇

卫星和有线电视系统图识读

弱电工程

卫星和有线电视系统图识读

图5-6及图5-7为某住宅楼共用天线电视系统控制图及平面图。 从图5-6上可以看出,此住宅楼图中共用天线电视系统电缆从室外埋地引人,穿直径32mm的焊接钢管(TV-SC32-FC)。此住宅楼的 ...

相关内容

选购智能安防监控系统产品的原则与要点

选购智能安防监控系统产品的原则与要点

一、安防智能视频监控系统产品的选择原则中标的安防工程商对智能安防监控系统设备产品......

弱电工程

2022-07-11

智能视频监控系统产品所需的评估及步骤

智能视频监控系统产品所需的评估及步骤

一、何时需评估安防智能视频监控系统产品安防智能视频监控系统所需的智能化评估通常在......

弱电工程

2022-07-11

智能视频监控系统产品的评估标准及方法

智能视频监控系统产品的评估标准及方法

随着国外的监控系统或产品供应商不断向国内引进智能化产品,国内的智能视频监控系统或......

弱电工程

2022-07-08