浅析大型住宅小区监控系统

刘洪宇

（ 黑龙江化工建设有限责任公司哈尔滨 15001）

0 引言

随着近年来智能化行业的飞速发展，安防系统已由原来特殊待业，专门应用逐渐普及到各行各业。目前如果有新项目上马，“言必谈智能”可以说是现状一个真实写照。现阶段各类电子技术蓬勃发展，CPU芯片性能飙升，通信条件和速率不断革新和完善，也为新的技术推广提供最广阔的技术平台。在广东地区，目前几乎所有的新住宅楼盘都预装了楼宇对讲及监控系统，同时已经禁止安装防盗网。防盗网留下来的安全因素，将由电子系统设备(技防)和保安人员(人防)共同来完成。

为了进一步规范住宅小区智能化建设，建设部特别制定了智能化小区的等级标准，按照其要求，智能化小区必须有安全防范、信息管理、物业管理、信息网络等各子系统组成，而作为最基本的安全需求，监控系统在技防上面有着举足轻重的作用。闭路电视监控系统作为安全防范系统最基本、最重要的子系统，在各种领域里得到了广泛的应用，也是目前预防和制止犯罪最为有效的措施。它不仅可以对社区周边及内部进行全天24小时不间断实时监控，也可在事后进行某些案件回放分析，重要时也可作为呈堂证供。因此，在社区建立一套完善的闭路电视监控系统，是非常必要的。

1 主要设计原则及依据

(1)实用性和经济性。

(2)先进性和成熟性。

(3)可靠性和稳定性。

(4)安全性和保密性。

(5)可扩展性和易维护性。

2 系统设计

2.1 系统分析

闭路电视监控系统主要是通过电缆或光缆在闭合的环路内传输电视信号，并人摄像到图像显示独立完整的电视系统。目前，在我国各行业中广泛使用的闭路监控系统主流为硬盘录像机加视频矩阵的数模组合方式。矩阵用于监控，DVR用于模拟信号的数字存储。在选择终端设备时，客户重视图像质量还是实时性需求高，这一点在网络监控时矛盾显得特别突出，即网络传输和本地存储之间的根本区别。网络传输要求占用带宽小，实时性高，而监控的根本目的就是有清晰的存储图像，为日后查证提供第一手资料。解决这一问题的措施就是将网络传输和本地存储分开。网络传输以MPEG－4格式以获得流畅的速率和较好的图像质量;现场存储时则使用高清晰度格式的画面，即采用MPEG－4+D1方式，这也是以后监控行业的发展方向。

所以，本系统结合了目前主流系统的优点，选择了模拟/数字集散式网络分布系统。采用现在领先的组网模式，由模拟摄像机、工控式硬盘录像机、监视器、电脑显示器、视频矩阵等设备组成，考虑到大型小区的综合作用，以光端机将各个分监控中心连接起来，并可进行网络访问控制。系统图像清晰、功能强大，操作简单且性能成熟稳定。

2.2 系统配置

监控系统主要由三大部分组成:前端摄像部分、中间传输部分、终端视频处理部分。

2.2.1 前端摄像机安装位置及配置

前端图像采集部分设计在小区的各类进出口(如入门大厅和停车场出入口等)、小区由部的主要走廊和公用设施(如电梯轿箱、停车场内等)、小区内人群密度较大的流动区域和集散地(如首层大堂、电梯前室等)。在这些地方安装监控探头进行现场实时监视录像，以保证小区警力可以有效地杜绝隐患或发生突发事件时可以及时处理。

(1)在小区主、次出入口设置彩色/黑白高速一体化球形摄像机，用于监视车辆及人员的进出情况。

(2)小区地下停车场出入口设置彩色高解摄像机，用于监控车辆的出入情况;停车场内部设计低照度彩色摄像机。用于监视地下停车场内的的状况。

(3)小区周界及公共区域采用高质量的彩色一体化摄像机，并与小区周界报警系统联动控制，一旦有入侵报警信号发生，摄像机将自动旋转至报警区域，自动跟踪监控，同时在监控中心，系统将自动切换报警现场画面至指定监视器，硬盘录像机进行实时监控录像。

(4)小区楼栋首层大堂安装彩色半球摄像机，因为这个地区是大楼内人群必经通路，进行监视和合理的干预对保证小区秩序和人群流动安全有积极的作用。

(5)每部电梯轿厢内键盘的对角处安装吸顶式彩色半球摄像机，作于监视和记录电梯内的实时情况，以备发生突发事件能及时得到警处理。

2.2.2 现场传输

传输部分就是系统图像信号、声音信号、控制信号等的通道。传统监控系统通过同轴电传输视频信号，通过2芯线传输控制信号及其他信号。现在主流的传输方式基本上是同轴电缆、光纤、双绞线、电信公用传输网络和微波等。具体选择哪种传输方式要根据自己需求和现场情况而定:图像质量、实时性、布线条件、传输距离、工程造价等。

目前电视监视控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式。一般小区要求传输的距离都比较近，可采用基带传输方式，也就是75 Ω的视频同轴电缆。由于模拟视频信号包括许多不同频率，频带范围达到6 MHz，高频部分基本上是彩色占用。而同轴视频电缆的物理特性是对不同频率分量的信号具有不同比例的衰减量。频率低衰减小，频率高衰减大(即频率失真特性)，因而传输距离越长，彩色质量明显越差，色彩变淡或是变成黑白都是常见现象。所以，同轴电缆一般传输距离最大为300 m～500 m。如果用视频放大器，可以适当延长传输距离，但是因为它是按相同的比例放大所有的频率分量，由电缆产生的原信号各种频率分量之间比例关系的变化并没有得到有效恢复。所以也就无法补偿彩色信号的频率失真，因此并不能显著提升传输性能。

500 m～2000 m之间的传输距离可以选用双绞线。在这段距离用同轴电缆达不到要求，而用光纤造价又太贵。选择双绞线时主要要注意两个参数;一个是分布电容要小于60 PF/m，电容越大对低频信号抑制作用越强烈。另一个是双绞线对的环路电阻应小于18 Ω/100 m。这两全参数直接影响到传输距离以及图像的色彩。

2000 m以上一般就只能使用光纤了。注意光纤传输设备的选择也很关键，一般分为数字光端机和模拟光端机两类。模拟光端机主要采用视频和控制信号的模拟调频或调幅方式。数字光端机则多采用时分复用方式或波分复方式。因为数字光端机是以光的有无来发送信号，所以，其信号衰减与距离无关。模拟光端机一般最多传输64路视音频信号。因此，在长距离多路复用传输系统中一般采用数字光端机。

对于大型小区，其周边长度可能达到几公里，因此，主干传输介质采用光纤，沿着外围监控路线布线。靠近主干网的监控点可以就近通过同轴电缆连到附近的光端机，靠近监控中心的监控点可直接联入中视频矩阵或DVR。

2.2.3 监控中心

监控室调协硬盘录像机、视频矩阵、画面分割器、监视器、显示吕、远传设备(如视频网络服务器、光端机)等设备。监控点信号回到控制室以后，将信号进行分配，其中一路通过视频矩阵后通过电视墙进行监看，中一路通过同轴电缆接入16路硬盘录像机并显示在显示器上，经过音视频还原处理，然后以不同存储格式进行硬盘录像作为记录。设计整个硬盘录像系统可以连续保存录像资料1个月，硬盘录像系统支持与回放全双工工作。

2.2.4 功能

整个系统的控制采用计算机软件进行管理与控制，RS485总线控制方式，自动巡址，管理方便灵活，操作简单。根据监控点地址，可以对监控点电动镜头进得焦距调整、光圈调整、景深调整操作等，以适应不同的监控要求。

在网络可通的任何计算机上，能够实时的显示现场的图像和声音，同时可以控制云台移动和镜头焦距，可以支持多台客户机同时显示。根据每客户端登录的用户的不同权限，可以选择性的给不同用户监控不同的地点。而且对同一个监控点可以根据不同用户的优先级别来控制摄像机。

系统能与报警、门禁系统实现联网，实现联动监控。当门禁或报警系统有告警信号传上来时，监控系统能自动联动并开始录像。在特定场所进行视频移动报警设定。当有移动物体时，发出报警信号，并打开灯光，摄像机立即转到报警点，硬盘录像机开始记录重要画面的全幅视频信号，同时控制室自动弹出现场电子地图和报警位置，并将监控画面自动切换到相应的摄像机上。

这样，保安人员可以在最快速度下了解现场情况。这一系列工作都通过主机自动完成。在接收报警信号的同时，报警信号的性质也在屏幕上显示出来，记录功能可以显示报警时间及处置方案，并可打印记录。本系统具有视频追溯功能，能够记录报警发生前30S的所有动作画面，保证了日后事件处理有据可查。

系统具有视频信号检测功能，任何前端视频信号的丢失均能在任意一台监视器上显示出来。所以当有摄像机损坏后，立即会通知控制中心。系统将摄像机记录的画面全自动数字压缩保留在计算机硬盘上，硬盘录像机可以进行全实时录像、移动侦测录像告示方式录像，在以后检索时，可根据图像存储时间、日期以及镜头号进行查找和回放，亦可将所需画面以压缩或硬盘。

广泛兼容性，能与大多数智能化系统无缝集成。监控系统的控制主机可与其他弱电系统主机联网，满足系统的控制主机可与其他弱电系统主机联网，满足信息共享、协调工作的要求。通过系统集成，监控系统能作为中央管理系统一个子系统与其他系统在同一个界面上操作，实现统一集中管理。

监控系统作为安全防范技术体系不可缺少的重要组成部分，已成为住宅小区管理重要设施，被广泛的应用于各住宅小区。

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