智能建筑视频监控及周界防范系统设计

张佑春，张公永，盖昊宇，潘晓君

(1.安徽工商职业学院 应用工程学院，安徽 合肥 231131；2. 滨州学院 电气工程学院，山东 滨州 256600；3.安徽工商职业学院 信息工程学院，安徽 合肥 231131)

0 引言

在智能建筑安全防范体系中，视频监控及周界防范系统担任着十分重要的角色.该系统能够远程控制摄像机及相关辅助设备，清晰观察监视场所所有情况，将监控图像实时传送到控制中心并予以记录，从而作为后期事件处理的重要依据与证据来源.

近年来，许多研究者也纷纷出谋划策.如：李红[1]、吴延昌[2]、袁森等[3]就校园安全提出了安防要以技术防范为主，从前端设备、信号传输和监控中心3部分努力打造和谐、平安校园.程博琛[4]、梁鸽[5]、姜占海[6]分别就石化、交通行业安防系统的实时定位功能做了阐述，确保特殊行业运行安全、可靠.万文华[7]、柯志勇[8]、廖秉宇[9]、张海民[10]、张佑春等[11]分别运用“互联网+”、物联网、GPRS、神经网络、总线技术构建智慧安防与视频监控系统，提供了诸多宝贵思路.本文从实际运用出发，在完成视频监控与周界防范联动控制功能的同时，提高系统视频检测效率.系统数字硬盘录像机与视频矩阵切换器为两大控制核心，成功设计了一套视频监控与周界防范控制系统.

1 原理框图设计

系统主要由视频矩阵切换器、数字硬盘录像机、CRT、LED监视器、红外摄像机、枪式摄像机、高速球摄像机、一体化摄像机、门磁开关、红外对射探测器等设备组成，原理框图如图1所示.可完成对管理中心、出入口、停车场、设备间等重点区域的视频监控，还可以与安防系统实现报警联动.

图1 视频监控系统原理框图

2 硬件线路连接

2.1 系统整体线路连接

视频矩阵切换器是一种用于多路信号切换的输出设备，可以将一路或多路视音频信号分别传输给一个或者多个显示设备.数字硬盘录像机采用嵌入式Linux操作系统，借助G.711音频压缩与H.264视频压缩技术，可有效提高画质和分析细节，且具有录像、回放、监视、音视频同步等功能.本文通过四路摄像机采集不同地点的视频，一方面通过矩阵切换器实时传输到CRT和LED监视器，另一方面转至数字硬盘录像机存储、监视、联动与报警等.图2为视频监控系统整体线路连接示意图.

图2 视频监控系统整体线路连接示意图

图3 室内云台与数字解码器线路连接示意图

2.2 室内云台与数字解码器线路连接

一体化摄像机安装在室内万向云台上，与数字解码器连接线路有方向控制(上、下、左、右、自动)、镜头控制(变焦、聚焦)、公共端等.数字解码器具有RS485通讯接口，可以和视频矩阵切换器、数字硬盘录像机等连接；此外，通过内置的3组拨码开关，完成视频传输协议类型、波特率与地址等参数的配置.图3为室内云台与数字解码器线路连接示意图.

2.3 周界防范线路连接

数字硬盘录像机自带多路输入输出报警功能，通过红外对射探测器及门磁开关，可以检测其中两路报警信号，分别送至硬盘录像机1、2号报警输入通道，如遇警情，通过预先激活软件报警功能，报警输出通道会自动闭合，将声光报警器接入电源回路，从而发出声光报警讯息.图4为周界防范线路连接示意图，图5为常闭报警输入示意图.

图4 周界防范线路连接示意图

图5 常闭报警输入示意图

3 调试与运行

系统调试主要分为视频矩阵调试和数字硬盘录像机调试.视频矩阵调试包括矩阵切换、队列切换和云台控制3部分.在矩阵切换时，需将监视器切换到输入通道1，且矩阵输出5连接到监视器的输入1；在队列切换时，可通过“MENU”键进入键盘菜单，完成从系统配置、时序切换设置、群组切换设置等十余项功能设置；在云台控制时，需要预先将室内万向云台的地址设置为1，通讯协议选择Pelco-D，波特率为2 400 bps.数字硬盘录像机调试需要将其视频输出连接到监视器的视频输入2，完成对高速球型云台摄像机的运行控制，调试步骤包括高速球解码器通讯参数配置，云台控制，预置点的设置、调用与顺序扫描，手动与定时录像，系统报警及联动等.设备地址与通讯参数配置情况如表1所列.

表1 设备地址与通讯参数配置表

4 结束语

传统云镜控制器的视频监控系统，仅支持视频监视等功能，已远不能满足现代智能建筑发展需求，本文采用矩阵切换器与数字硬盘录像机双控制核心，所设计的智能建筑视频监控与周界防范系统方案，具有控制便捷、报警与联动及时等优点.利用RS485作为控制总线，使得整个系统线路连接大为简化.此外，还可以利用计算机视频监控软件及IE浏览器，进行远程监控操作，本文不再赘述.通过试验运行，该系统工作稳定.