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监控系统设备介绍① 云台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，照相器材的云台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 云台有多种类型： 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，即云台是安装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像外，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② 支架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，而且种类繁多 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……由于种种原因，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。

③ 防护罩防护罩也是监控系统中最常用的设备之一，主要分为室内和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要好，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，安装孔越少越利于防水，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④ 监视器监视器是监控系统的标准输出，有了监视器我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，同摄像机一样用线数表示，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⑤ 视频放大器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⑥ 视频分配器一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想一台摄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，图像会严重失真，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⑦ 视频切换器多路视频信号要送到同一处监控，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，而且还可以同步切换音频（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⑧ 画面分割器画面分割器有四分割、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 四分割是最常用的设备之一，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分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⑨ 录像机监控系统中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，延时录像机可以长时间工作，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，而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.监控系统的结构 安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，可以划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采 集层。

当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中表现层 表现层是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动拔接 等都属于这一层控制层 控制层是整个安防监控系统的核心通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制模拟控制是早期的控制方式，其 控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部安防监控系统，这种控制方式成本较低，故障率较小但对于中大 型安防监控系统而言，数字控制较为适用，数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心，它将复杂的模拟控制器堆叠缩小 为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行线它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能处理层 处理层或许该称为音视频处理层，它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等处理，有机的将表现层与控制 层加以连接音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层传输层传输层相当于安防监控系统的血脉在小型安防监控系统中，最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，常使用的是视频线、微波、光缆等，对于远程监控而言，可以使用Internet这一廉价载体。

执行层执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑层、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备比如：云台、镜头、解码器、球等等支撑层支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备它包括支架、防护罩等等辅助设备采集层采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方它包括镜头、摄像机、报警传感器等等.摄像机镜头的选择及计算摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜 头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价1. 镜头的种类1.1 按镜头尺寸划分：摄像机镜头与摄像机一样也分为 8.5mm(1/3in)、13mm(1/2in)、17mm(2/3) 、19mm(3/4in)、 25mm(lin)等多种，在选择摄像机镜头时，一般应与摄像机相对应，即13mm摄像机应选用13mm镜头1.2按镜头类别划分:摄像机镜头分手动光圈镜头和自动光圈镜头两大类型，手动和自动调整都是为了调节光通光 量，使传感器感受光量保持在最佳状态2. 手动、自动光圈镜头的应用范围手动光圈镜头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。

光通 量靠镜头外径上的一个环调节旋转此圈可使光圈收小或放大在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经 常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信号手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分2.1 定焦距(光圈)镜头，一般与电子快门摄像机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作用定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头； 焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短焦距镜头又称广角镜头，该镜头的焦距通常是 28mm 以下的镜头，短焦距 镜头主要用于环境照明条件差，监视范围要求宽的场合，焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头，长焦距镜头又称 望远镜头，这类镜头的焦距一般在150mm以上，主要用于监视较远处的景物2.2、手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用2.3、 自动光圈镜头，（EF）可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化 大、范围较大的场所为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。

2.4、 电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行 光对焦，光圈开度，改变焦距大小的3、镜头的计算3、 1 公式计算法3．1．1、视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的 镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下；焦距： f==c W视场 H= L 图 1-视场计算图W=式中：H=视场（摄取场景）高度（m）W=视场（摄取场景）宽度（m）由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为 4:3,所以W=H（m）L-镜头至被摄取物体的蹁（视距）（m）f-焦距（mm）像场（靶面成像面）宽度（mm）像场（靶面成像面积）高度（mm）因摄像机的摄像管不同，其靶面像场的 a,b 值也不同，具体数值如下表1.摄像机靶面成像像场 a,b 值 摄像管尺寸a（mm）b（mm）25.5mm(in)9.512.719.0(3/4in)7.49.917mm(2/3in)6.68.813mm(1/2in)4.656.28.5mm(1/3in)3.64.8从式中可以看出，当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。

2 视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度水平视场角B (水平观看的角度)B =2tg-l=垂直视场角q (垂直观看的角度)q=2tg-l=式中 w、H、f 同上水平视场角与垂直视场角的关系如下：口=或=口表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算 出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W.H=2Ltg、W=2Ltg例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in)，镜头焦距f为12mm,从表2中查得水平视场角为40°C而镜头与被摄取物 体的距离为2m,试求视场的宽度wW=2Ltg=2X2tg=1.46m则 H=W=X1.46=1.059m焦距 f 越和长，视场角越小，监视的目标也就小3．3 图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽(W)高(H)和与摄像机的距离(L)决定，一旦决定了摄像机要监视 的景物，正确地选择镜头的焦距就摄像机在不同焦距f时水视场角0表2镜头焦距。