1、福建信息职业技术学院毕业设计（论文）论文题目： 家居监控系统的设计 系 别： 电子工程系 专 业： 智能电子技术 班 级： 智能 1112 班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 目 录摘要.11 系统概述 .1 2.设计原则 .23 系统功能要求 .34 原理结构 .34.1 系统原理图 .34.2 监控系统组成部分.35 系统各部分设计 .45.1 摄像 部分 .55.1.1 摄像 要求.55.1.2 摄像 意义.55.2 传输部分 .55.2.1 传输功能介绍.55.2.2 传输类别.55.3 终端部分 .65.3.1 终端设备功能介绍.66 系统功能实现.67 系统常见故障及解决方法.7
2、7.1 通信接口问题.77.2 电源问题.77.3 线路问题.77.4 对比度问题.77.5 色调问题.78 设计依据.89 结语.9系统概述0家居监控系统的设计摘 要: 视 频 监 控 系 统 是 安 全 防 范 系 统 的 组 成 部 分 ， 它 是 一 种 防 范 能 力 较 强 的 综 合 系 统 。 视频 监 控 以 其 直 观 、 方 便 、 信 息 内 容 丰 富 而 广 泛 应 用 于 许 多 场 合 。 近 年 来 ， 随 着 计 算 机 、 网 络以 及 图 像 处 理 、 传 输 技 术 的 飞 速 发 展 ， 视 频 监 控 制 技 术 也 有 长 足 的 发 展 。关
3、键词: 智能 监控 安防 1 系统概述视频监控系统是安全防范技术体系中一个重要的组成部分。目前这种系统的应用在我国发展极快，市场竞争激烈。随着数字信息时代的到来，数字化高新技术产品日益增加和完善。各行业为了提高和完善生产、管理水平和增加竞争性，都争先采用完善的高新技术产品，视频监控系统就是信息时代的产物之一。视频监控系统是管理人们的理想工具；也是公共安全、防盗防范必不可少的得力助手。利用它可以减少不必要的人力，实时监视可视区域，做到控制现场实际工作现状，实时快速的反映所发生的一切事物，便于管理者及时应付处理突发事件等。为了适应信息化的需要，按照视频监控系统的技术规范，并结合现代化需求的特点，本
4、文采取先进合理的设计思想和较为完善的设备对视频监控系统进行了设计与实现，力争做到电子监控系统的可靠性和先进性完美结合。 方案设计时充分考虑当前各项需求应用，又面向未来快速增长的发展需求，在系统整体功能设施配备时，依据功能齐全、实用、使用方便、质量可靠、技术先进、具有扩容能力；认真分析各系统产品的价格、功能、稳定性和可靠性，依据可靠性高、性价比高的原则，采用主流产品；按系统整体安全性高、性能稳定、可维护性故障少、系统操作简单的原则进行系统集成。总之要体现先进实用、操作方便、自动化程度高、安全可靠的总体设计思想。2 设计原则在视频监控系统时，主要遵循体现以下几个特性： （）先进性 严格按照国家有关
5、规定，结合具体情况，用最佳设计方案，采用先进成熟的技术设备和材料，既满足当前的需求，又兼顾未来高速的数据传输需要，使整个系统在一段时期内保持先进性和良好的扩展性，以适应未来信息产业业务的发展和技术升级的需要。 （）规范性 视频监控工程，是一个先进复杂的综合性系统工程，从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程,都应严格按照国家有关的标准和规范，作好系统的标准化设计和管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资系统概述1料供使用方存档。 执行的主要规范内容包括中华人民共和国国家标准、中华人民共和国公共安全行业标准： （）实用性和可扩充性 在设计本监控系统方案的同时，应
6、充分考虑到目前需要和将来长远利益。首先满足其基本功能需要，达到经济实用的要求，又应充分考虑今后的发展需要，具有可扩充性，充分保护现有的投资，而且具有较高的性价比。系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范。在没有标准与规范的情况下，要参照国家、地方和行业的相关标准与规范，制订相应的标准与规范。系统的分析、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范，并尽可能采用开放技术和国际主流产品，以确保系统符合国际上各种开放标准。 （）可靠性视频监控系统的建设，直接影响着使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中采用最
7、优化的方案。并从线路敷设、设备安装、系统调试服务等方面，充分满足可靠性的要求。 （5）应用的广泛性 为了提供使用者(在过程监视中，一般指管理人员及各级领导者)的监视区域(生产区域) 以外场所的远程监视的需要，只需在现有的机器上安装应用软件或直接使用标准浏览器（不需任何安装） ，即可实现此需求。3 系统功能要求 监控机可以通过传感器采集现场火警等数据； 监控机可以通过摄像头采集现场图像； 监控机可以通过红外传感器探测是否有人进入现场（或家中，可用做防盗） ； 监控机可以通过 GPRS 接入 INTERNET； 监控机可以在异常情况下给用户发送短信或拨叫用户电话报警； 用户可以通过 INTERNE
8、T 登陆监控机的主页； 用户可以在主页上观察到监控机通过火警传感器采集到的现场数据； 用户可以在主页上观察到监控机通过红外传感器采集到现场是否有人进入过； 用户可以在主页上观察到监控机通过摄像头采集到的现场图像；4 原理结构4.1 系统结构图在本设计中，将系统结构分为三个部分：摄像部分、传输部分、显示与记录，整体系统结构如下图 4-1系统概述2系统结构图 4-14.2 监控系统组成部分1) 监控中心：采用 1 台嵌入式 8 路硬盘录像机， 1 台 17 寸纯平彩色显示器。2) 前端设备：前端设备是安装在现场的摄像装置，包括各类摄像机、镜头、防护罩、支架，它的任务是将现场的图像信号转换成电信号，
9、并传输到控制中心3) 图像传输：各摄像机现场安装到控制室采用 SYV75-5-41，根据用户要求留有网络线和光纤，为了日后加装视频服务器，协议转换器等设备，以便日后实行异地查看、共享和图像传输。5 系统设计我们把视频监控系统的摄像部分，传输部分，显示与记录部分。在地下室楼梯口和车库中放置一个模拟摄像机，监控车库和地下室的动态。在一层楼梯口和正门口各放置一个半球模拟摄像机，来观察一楼楼梯的上下情况，在后庭院角落中放置一个枪式模拟摄像机观察后庭院的动态。如图：福建信息职业技术学院毕业实习（论文）35.1 摄像部分摄像部分是安装在现场的摄像装置，包括各类摄像机、镜头、防护罩、支架，它的任务是将现场的
10、图像信号转换成电信号，并传输到控制中心5.1.1 摄像功能要求在地下室楼梯口和车库中放置一个枪式模拟摄像机，监控车库和地下室的动态。在一层楼梯口和正门口各放置一个半球模拟摄像机，来观察一楼楼梯的上下情况，在后庭院角落中放置一个模拟摄像机观察后庭院的动态。要求能看清各监控范围的图像。环境要求：本设计由一台摄像机为室外安装，因此要考虑高温、防台风、防雷电、防雨和防尘。结合本地气候条件，要求定点监控摄像机安装方位应尽可能实现防晒、防雨、防雷，室外防护罩必须具备防水效果，具有遮阳装置，设置自动控制散热装置。 照度要求：本设计摄像机为室内和室外全监控，监控场所最低照度应保证至少0.1LUX。清晰度要求：
11、为保证数字化录像效果，摄像机水平清晰度要求不小于 480TV:5.1.2 摄像部分的意义：前端设备在整个设计中祈祷至关重要的作用，它负责整个系统中前端视频信号的采集，以便到后面的传输，控制，存储，可以说它在整个系统中占主导地位，只要前端出现问题，后面的将相继无法运行，因此在选设备时，应注意按照系统综合性来考虑。5.2 传输部分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，我们最常见的传输层设备是视频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用 Internet 这一廉价载体。5.2.1 传输功能介绍传输系统将监控系统的前端设备与终端设备联系起来
12、。前端设备所产生的图像信系统设计4号、声音信号、各种报警信号通过传输系统传送到控制中心，并将控制中心的控制指令传送到前端设备。 根据电视监控系统的规模大小、覆盖面积、信号传输距离、信息容量、对系统的功能及质量指标等不同要求以及传输信号的种类可以采用不同的传输方式。由于图像信号的信息量大，带宽宽，监视时直观性强，因此传输的重点就是视频图像信号的传输。5.2.2 传输类别视频同轴电缆传输：英文简称 SYV,常有的有 75-7，75-5，75-3，75-1 等型号，特性阻抗都是 75 欧姆，以适应不同的传输距离。是以非对称基带方式传输视频信号的主要介质。同轴电缆是较早使用，也是最传统的视频传输方式，
13、但同轴电缆只适合于传输距离为几百米的视频，且其抗干扰能力不强，距离较近的模拟摄像机监控，采用同轴电缆传输相对成本较低。双绞线：双绞线传输相比于同轴电缆传输距离要远很多，最大可以达到 2400 米，其价格便宜且接入方便，抗干扰能力也不错，采用 PoE 供电还可以减少综合布线的任务量。但由于双绞线材质本身的限制，它不抗老化，不能在条件比较恶劣的地方传输，如野外或者化工厂等，并且它一次只能传输一路图像，故不大适合大中型监控，同时传输距离也有一定的限制。双绞线传输比较适合用于中短距离、摄像机点位相对比较分散不是很多或者点位较近但比较集中的环境下的网络摄像机的视频监控，如银行、连锁酒店、超市或者大学校园
14、等主要采用 syv75-5-41 型号的线缆，这种型号的线缆传输距离一般在 300 米以内，由于该住户属于别墅型，各个前端设备到机房距离较近，在传输距离以内，因此选择该型号的视频同轴电缆。 图像传输：根据用户要求留有网络线和光纤，为了日后加装视频服务器，协议转换器等设备，以便日后实行异地查看、共享和图像传输。采用国标 RVV 2*0.5 电源线福建信息职业技术学院毕业实习（论文）55.3 显示与记录部分后端部分采用 1 台现代嵌入式硬盘录像机，1 台 19 寸纯平彩色显示器。采用 DH系列网络硬盘录像机是结合 IT 领域各项最新技术，如视音频压缩/解压缩、大容硬盘记录、TCP/IP 网络等，为
15、安防现代而设计的一款优秀的数字监控产品。它同时具备数字视音频录像机（DVR）和数字视音频服务器(DVS)的特性，既可本地独立工作，也可连网组成一个强大的安全监控网。5.3.1 终端功能介绍主要功能有：视频转分发、录像与回放、客户端登录、前端设备计入、用户管理、日志管理、活动事件管理、报警管理、语音交互管理、电视墙管理。硬盘录像系统24 小时录像、实时显示及回放等功能，并具有报警联动、计算机网络等接口和报警图像检索功能，设计整个硬盘录像系统可以连续保存录像资料 2 个月。6 系统功能实现当监视区域有异常情况时（异常条件由用户根据不同情况设置），例如：在外出时间段中有异样人事士（或家中，可用做防盗
16、） ，和家中意外失火的时候，摄像机可以通过摄像头观察现场图像.并且可以通过传感器采集现场数据。监控机可以在异常情况下给用户发送短信或拨叫用户电话报警；监控端主机会及时以声像报警，并可控制外接警报器报警和控制现场设备实现报警联动，触发录像，将监控现场的情景同步地记录在案。以便日后调查做取证。用户可以通过 IP 网络进行服务器访问，设置录像机参数、数据属性设置和收看、点播监控视屏录像，视频由摄像机录制，服务器端接收，上传至 IP 网络，再由客户端观看。便于用户在外出的时间段，观察家中的情。监控系统对现场进行实时监控，因此一旦进入监控系统之后则不能轻易的退出监控系统。同时为了不让非管理人员不能随意的
17、对摄像头的参数进行随意的修改。而福建信息职业技术学院毕业实习（论文）6在系统常见故障及解决方法7回放系统中为了不让其他无关的人员随意的调用历史纪录。因此，在监控系统的退出和设置里设立了用户权限密码，而在回放系统中则建立了用户访问权限密码。保证了使用的权限，和用户的隐私安全。7 系统常见故障及解决方法当系统遇到一些常见的问题的时候，我们可以用下面的这些方法解决7.1 通信接口问题通信接口或通信协议等参数未设置好，这种情况经常出现在控制主机与解码器或控制键盘等有通信控制关系的设备之间。也就是说，选用的控制主机与解码器或控制键盘等，在工程安装时没有设置好通信协议等参数所造成的，所以，主机、解码器、控
18、制键盘等在安装时应注意通信协议等参数的设定。7.2 电源问题主要有如下几种可能：1. 供电线路或供电电压不正确;2. 功率不够(或某一路供电线路的线径不够，降压过大等);3. 供电系统的传输线路出现短路、断路、瞬间过压等。需注意的是，因供电错误或瞬间过压会导致设备损坏的情况发生。因此在供电之前，一定要认真严格地进行核对与检查，绝不能掉以轻心。7.3 线路问题因视频电缆的芯线与屏蔽网短路、断路而造成的故障。这种故障的表现形式是在监视器上产生较深较乱的大面积网纹干扰，以至图像全部被破坏，无法形成图像和同步信号。这种情况多出现在 BNC 接头或其它类型的视频接头上。即这种故障出现时，往往不会是整条信号线路出现问题，而仅仅出现在那些接头不好的路数上，只要认真逐个检查这些接头，就可以解决。7.4 图像对比度问题监视器的图像对比度太小，图像淡。这种现象如不是控制主机及监视器本身的问题，就是传输距离过远致使视频传输线衰减太大。在这种情况下，应加入线路放大和补偿的装置。7.5 色调问题色调失真。这是在远距离的视频基带传输方式下容易出现的故障现象。也主要由传输线过长，引起信号高频段衰减过大造成的，这种情况应加补偿器。8 设计依据民用电视系统工程技术规范 （GB50198-94） 电气设备安全设计导则 （GB4064） 安全防范工程程序与要求 （GA/T 75-94）
