监控系统的机型分类
多大的系统才需配用系统主机并没有严格的限制。一般来说，当监控系统中的全方位摄像机数量达到3~4台以上时，就可考虑使用小型系统主机。虽然用多台单路控制器或一台多路（如4路或6路）控制器也可以实现全方位摄像机的控制，但这样所需的控制线缆数量较多（每一路至少要一根10芯电缆），而且线缆的长度将过长（长线电阻造成的电压降可能会导致云台及电动镜头动作迟缓甚至不动作），整个系统也会显得零乱。一般来说，使用系统主机会增加整个监控系统的造价，这是因为系统主机的造价要比普通切换器高，而与之配套的前端解码器的价格也比普通单路控制器高。但从布线考虑，各解码器与系统主机之间是采用总线方式连接的，因此系统中线缆的数量不多（只需要一根两芯通信电缆）。另外，集成式的系统主机大都有报警探测器接口，可以方便地将防盗报警系统与电视监控系统整合于一体。当有探测器报警时，该主机还可自动地将主监视器画面切换到发生警情的现场摄像机所拍摄的画面。图1-5示出了采用系统主机的小型电视监控系统的结构。 闭路电视监控系统：是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，可以把被监视场所的情况一目了然。同时，电视监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。组成部分:闭路电视监控系统主要是模拟式电视监控系统，英文简称CCTV。一般的监控系统主要由前端设备、传输设备、后端控制显示设备这三大部分组成。其中前端设备包括供电设备和成像设备两部分；传输设备分为同轴电缆、双绞线、光纤三种类别；后端设备有视频分配设备、存储设备、显示设备、操作设备四部分组成。 电视监控系统中还常常需要对现场声音进行监听（例如：银行柜员制监控系统），因此从系统结构上看，整个电视监控系统由图像和声音这两个部分组成。由于增加了声音信号的采集及传输，从某种意义上说，系统的规模相当于比纯定点图像监控系统增加了一倍，而且在传输过程中还应保证图像与声音信号的同步。对于简单的一对一结构（摄像机——录像机——监视器），只要增加监听头及音频传输线，即可将视音频信号一同显示、监听并记录。对于切换监控的系统来说，则需要配置视音频同步切换器，它可以从多路输入的视音频信号中切换并输出已选中的视频及对应的音频信号。 系统构成及各部分功能监控系统主要由以下部分组成：1、视频采集系统2、云台镜头控制系统3、 信号传输系统4、 视频处理系统视频采集系统：视频采集系统主要由各观测点的摄像机组成，主要完成视频图像信号采集。由现有58个高性能彩色数码摄像机组成。主要实现对每个采集点的视频采集。其中20个摄像机带有云台装置，主要可实现较广泛区域的监视。 云台镜头控制系统:云台镜头控制系统主要由云台和控制器组成。用于完成在监控中心遥控摄像机的观测位置的变动和观测点图像的放大、缩小处理。 信号传输系统：在本系统中信号传输系统主要包括电源信号的传输、视频信号的传输和控制信号的传输线路三部分组成。 视频处理系统：视频处理系统主要完成对视频信号的数字化处理、图像信号的显示、图像信号的存储、及图像信号的远程传输。本系统中采用4套16路硬盘录像及远程传输系统实现对所有采集点的显示、录像和回放以及远程浏览。 系统功能说明：1、 采用最先进的数字压缩技术（MPEG-4），通过计算机处理实现对图像的显示、存储、回放及远程传输2、 每路显示、存储、回放均能达到6.25帧/秒3、 显示分辨率可达768*576，存储、回放分辨率可达384*2884、 可以对每个观测点的观测情况进行硬盘存储。5、 可以在存储过程中回放历史存储记录。6、 历史记录均有时间标记7、系统集成度高在计算机上均能实现全部操作8、 全部采用WINDOWS界面，操作简便灵活9、可通过PSTN、ISDN、LAN、WAN实现图像的远程浏览。 全方位监控系统是将前述定点监控系统中的定焦镜头换成电动变焦镜头，并增加可上下左右运动的全方位云台（云台内部有两个电动机），使每个监视点的摄像机可以进行上下左右的扫视，其所配镜头的焦距也可在一定范围内变化（监视场景可拉远或推进）。很显然，云台及电动镜头的动作需要由控制器或与系统主机配合的解码器来控制。最简单的全方位监控系统与最简单的定点监控系统相比，在前端增加了一个全方位云台及电动变焦镜头，在控制室增加了一台控制器，如SP3801，另外从前端到控制室还需多布设一条多芯（10芯或12芯）控制电缆。以某小型制衣厂的监控系统为例，在其制衣车间安装了两台全方位摄像机，在厂长办公室内配置了一台普通电视机、一台切换器和两台控制器，当厂长需要了解车间情况时，只需通过切换器选定某一台摄像机的画面，并通过操作控制器使摄像机对整个监控现场进行扫视，也可以对某个局部进行定点监视。在实际应用中，并不一定使每一个监视点都按全方位来配置，通常仅是在整个监控系统中的某几个特殊的监视点才配备全方位设备。例如，在前述的某招待所的定点监控系统中，也可考虑将监视停车场情况的定点摄像机改为全方位摄像机（更换电动变焦镜头并增加全方位云台），再在控制室内增加一台控制器，这样就可以把对停车场的监视范围扩大了，既可以对整个停车场进行扫视，也可以对某个局部进行监视。特别是当推进镜头时，还可以看清车牌号码。 最简单的定点监控系统就是在监视现场安置定点摄像机（摄像机配接定焦镜头），通过同轴电缆将视频信号传输到监控室内的监视器。例如，在小型工厂的大门口安置一台摄像机，并通过同轴电缆将视频信号传送到厂办公室内的监视器（或电视机）上，管理人员就可以看到哪些人上班迟到或早退，离厂时是否携带了厂内的物品。若是再配置一台录像机，还可以把监视的画面记录下来，供日后检索查证。这种简单的定点监控系统适用于多种应用场合。当摄像机的数量较多时，可通过多路切换器、画面分割器或系统主机进行监视。以某著名外企总部为例，该总部曾多次丢失高档笔记本电脑，后来在其各楼层的所有12个出口都安装了定点摄像机，并配备了3台四画面分割器和24小时实时录像机，有效地杜绝了上述失盗现象。某招待所也是采用了这种简单的定点监控系统。这是在1~6层客房通道的两端各安装一台定点黑白摄像机，加上大门口、门厅、后门、停车场等4个监视点共计16台摄像机，再配置一台16画面分割器、一台29英寸大屏幕彩电和一台24小时录像机便构成了完整的监控系统。当监视的点数增加时会使系统规模变大，但如果没有其他附加设备及要求，这类监控系统仍可归属于简单的定点系统，以某超市的闭路电视监控系统为例，由于该超市的营业面积较大（上下两层总计约16000㎡），货架较多，总共安装了48台定点黑白摄像机。这48台摄像机的信号被分成了3组，分别接到了对应的16画面分割器、17英寸黑白监视器和24小时录像机（该超市的实际工程中另外增加了防盗报警系统和公共广播/背景音乐系统，此处从略）。
云台镜头控制器是什么
在不配系统主机的小型电视监控系统中，如果前端摄像机配有云台及电动镜头，或者在室外应用中配有带雨刷的室外防护罩，或者系统还要求控制监视现场的照明灯等辅助设备，就必须配有操纵云台、电动镜头动作及辅助设备开关启闭的控制器，如图4-1所示。这种控制器一般受面板按键的控制，输出交流电压（对云台）或直流电压（对电动镜头）到云台或电动镜头的控制电压输入端，使云台或电动镜头作相应动作。在某些应用场合，系统中可能只用了水平或全方位云台，因而控制器仅需对云台进行控制，而在其他应用场合，系统中可能同时用到了云台及电动镜头，或者还用到了某些辅助设备，因而控制器既要对云台进行控制，也要对电动镜头进行控制，还需要对辅助设备进行控制。 图4-1具有云台、电动镜头及控制器的小型系统为了降低系统成本，监控系统中的控制器一般都是由简单逻辑去控制电磁继电器或固体继电器而输出上述控制电压。也有的设备利用晶闸管的导通来输出控制电压。 4. 1 云台控制器 云台控制器按控制路数则可分为单路控制器SP3801和多路控制器SP3804两种（多路控制器实际上是将多个单路控制器做在一起，由开关选路，共用控制键），图4-2示出了单路全方位云台控制器原理图。 图4-2 单路全方位云台控制器原理图在图4-2中，SB1为自锁按钮开关，用于云台自动扫描或手动控制扫描的切换，SB2、SB3为非自动锁按钮开关，交流电压的一端直接接到控制器的输出端口2（公共端）。当SB1处于常态（未被按下）时，继电器K不吸合，交流电压的另一端（称为扫描端或自动端）通过继电器K的常闭点加到SB2、SB3的一端，此时，按下SB2或SB3的按钮，便可将这一交流电压输出到控制器的输出端口3或4，使水平云台做向左或向右方向的旋转。当自动扫描按钮SB1被按下时，继电器K吸合工作，交流电压的扫描端通过继电器K的吸合触点加到控制器的输出端口1，使水平云台做自动扫描运动。此时，SB2或SB3按钮的通路被继电器K切断，不再起作用。图4-3示出了单路全方位云台控制器原理图。 图4-3 单路全方位云台控制器原理图 SB4、SB5两个控制按钮，它们不经过继电器而直接与交流电压输入端相连，因此，无论是自动方式还是手动方式下（即无论SB1是否按下），按下SB4或SB3按钮即可使云台在垂直方向上做向上或向下的转动。若要对多个云台进行控制，可以在单路控制器的基础上增加多个用于云台选通的继电器及选通按钮，而控制键可以共用。图4-4示出了4路全方位云台控制器原理图。 在4-4中，SB1-1~SB1-4为云台选通开关（互锁），K1-1~K1-4为相应的四触点继电器，SB2-1~SB2-4为自动/手动开关（自锁），K2-1~K1-4为相应的三触点继电器，SB3、SB4控制云台上下运动，SB5、SB6控制云台左右运动。当开关SB2-1~SB2-4的任一个或多个同进被按下时，可以使K2-1~K2-4中相应的继电器触点闭合，使连接于相应端口上的云台做自动扫描运动。而当开关SB1-1~SB1-4的任一个被按下时，K1-1~K1-4中相应的继电器吸合，可以选通相应的输出控制端口，此时通过对SB3、SB4、SB5或SB6的操作就可以使连接到该控制端口上的云台做相应运动。另外，由图4-4还可以看出，如果某个端口外接的云台在作自动扫描（相应的自锁开关SB2闭合），那么，即使通过按钮SB1-1~SB1-4选中了该输出端口，通过SB5、SB6对云台的向左、向右手控也不能实现，而只有将该云台的自动扫描方式断开（使相应的自锁开关SB2断开）才可以对该云台的向左、向右实现手动控制。由以上分析可以看出，控制器的基本控制原理就是在其输出端口的相应针脚上输出驱动云台电动机运转的控制电压，而具体要在哪一个针脚上输出这一控制电压则完全取决于操作者在控制器面板上对何种按钮进行了操作，控制器根据控制按钮的状态来控制相应继电器的导通，将交流控制电压送到相应输出端口的相应针脚。 4. 2 云台镜头防护罩多功能控制器云台镜头多功能控制器主要用到对云台、电动三可变镜头、防护罩的雨刷以及射灯、红外灯等其他受控制设备的控制。该控制器对云台控制的原理及电路结构与前述的云台控制器完全一样，在此基础上，另外增加了对电动三可变镜头以及防护罩等其他受控设备的控制功能及相应电路，因此电路结构比单一功能的云台控制复杂些。由于电动三可变镜头内部的微型电动机均为小功率直流电动机，因此，控制器要完成对电动三可变镜头的控制，只能输出小功率的直流电压，这就要求控制器内部具有稳压的直流电源，这一电源通常为直流6~12V。在实用中，为了能更精确地对镜头调焦或在小范围内调整镜头光圈，一般希望电动镜头的电动机转速慢些，也就是要控制器输出到电动镜头的直流控制电压稍小些；也有的时候，为了快速跟踪活动目标（如在很短的时间内将摄像机镜头由广角取景推到主体目标的局部特写景），就要求控制器输出的直流控制电压稍大一些，因此，大多数云台镜头控制器的镜头控制输出端通常都设计可变电压输出，即通过对控制器面板上电压调节旋钮的调节，使镜头控制输出端的控制电压在直流6~12V之间连续变化。除了具有上述云台镜头控制的功能外，还包括对室外防护罩的喷水清洗、雨刷以及射灯、红外灯等辅助照明设备的控制功能（防护罩的加热及通风一般由其内置的温控电路自动控制）。这部分电路的原理实际上与云台控制的原理类似，即在控制器的后面板上增加一个辅助控制端子，当对前面板上的辅助控制按钮进行操作时，可以将220V或24V的交流电压输出到辅助控制端子上，从而启动喷水装置、雨刷器或辅助照明灯等。需要说明的是，对一般控制器来说，辅助控制输出端口的输出电压一般与云台的控制电压相同。例如，220V的控制器要求外接云台及其他辅助设备均为交流220V的。因此，如果云台及各外接辅助设备的要求的驱动电压不相同，需通过加装变压器进行电压转换。另外，一般控制器的辅助控制输出端口各针脚结构与电特性完全相同，在实际使用时，不必严格按控制面板上的文字标注接线，只要使外接设备与面板按钮通过自行定义统一起来即可。功能更强一些的控制器还可以接收各类传感器发来的报警信号并控制警号、射灯及自动录像的启动。图4-5 多功能控制器的原理图。 图4-5 多功能控制器的原理图由图4-5可见，驱动电动镜头的控制电压是直流量，且其幅值连续可调（经电位器RP），因此，通过调整RP就可发控制电动镜头中的电动机转速，进而改变镜头的变倍、聚焦或开闭光圈速度。云台、警号、射灯及自动录像的启动即可以通过外接传感器的输出（常开触点闭合）来控制，也可由面板按钮直接控制。