智能安防监控系统的探讨

摘要：近年来随着生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求也大大提高，对信息服务和安全防范的要求尤为突出。如何利用计算机和通信技术在智能化小区家庭智能管理系统中，对住户家庭水表、电表、煤气表的自动计量以及火灾、煤气泄漏、入室盗窃等警情的实时监控已经成为信息产业的热点技术.利用CAN总线技术虽然有其开放式、数字化、多点通信等诸多优点，但将其用于智能住宅小区，却因其成本偏高，目前在我国还难以推广。

关键词：智能安防；监控；监控系统

引言

为此，作者开发出一种设备简单，成本低廉，便于维护经济型智能小区家庭管理系统，能有效地实现三表自动采集计费，防盗、防灾、自动报警和远程监控等功能.利用单片机进行实时采集，并将采集的数据通过串行口传给PC机，PC机完成数据的运算、存储、和打印。硬件通过PIC16FXX单片机实现，软件由VC++6.0实现。

一、系统的基本构成

1.1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，它的任务是对现场的图像信号转换成电信号，是整个系统的基础。只有在前端采集了良好的图像信号，才有可能在后端进行高质量的回显和存储。前端设备的成像质量要有良好的保证，根据有关标准，该系统的后端成像清晰度不得低于电视线。

摄像机根据图像的种类、所适用的照度、摄像器件的种类、适用光谱的范围、摄像机的使用环境和摄像机的用途分成很多种，现场设备进行选型时应充分考虑各种环境因素合理配置选择摄像机。

摄像机的安装应充分考虑现场实际情况和按照被保护对象的布防要求进行布置和安装，确保摄像机的有效监视范围，保证无监视盲区。摄像机在安装后正式使用之前或之中，按照不同的环境因素和摄像机的种类进行调试，正确调整摄像机的镜头焦距、聚焦及光圈，还有白平衡的调整、视频增益、同步方式以及电子快门、背景光补偿等项目的调整。使摄像机工作于最佳状态，保证最佳的监视效果。

各摄像机采用集中供电方式，每个摄像机从系统配电箱引一路电源。系统采用独立的稳压电源集中供电，以保证设备的安全运行和设备良好的同步性能。从稳压电源设备输出的电源，由系统配电箱向现场设备和中央监控设备统一供电。

这是我们公司较常用的日本TOTA-300彩色摄像机，其技术参数如下：

成像元件：l/3”SONYHADCCD

像素：PAL：500（H）× 582（V）

水平解析度 420TVL

最低照度：1.0 Lux/F1.2

信噪比：≥48db

自动电子快门：PAL：1/50～1/100000se

自动光圈：Video/Dc伺服型可选

自动白平衡：Yes

自动增益控制：高/低开关

背光补偿：0n/Off开关

视频输出：1.0Vp-p/75Q

电源：DCl2V十10%

功率：3.5W

系统温度：-20℃―50℃

尺寸：（mm）58（W）X 50（H）X 56（L）

1.2控制部分

控制部分主要包括视频切换器、云台镜头控制器、操作键盘、各种控制通信接口、电源和与之配套的控制台、监视器柜、系统主机等。在实际的监控工程中我们使用的是日本TOTA的网络化数字监控系统主机，这个系统代替了原有的CCTV监控系统，防止发生因反复使用录像带而产生的画质不清晰、保管繁琐、录像带更换费用昂贵等问题的高技术自主产权的数字监控系统。

该系统采用硬件压缩方式，实时采集音视频信号（P扎制或NTSC制）压缩成标准的MPEG-1文件或MPEG-4文件，并可在多个硬盘上实现循环录像。同时可存贮多个通道的音视频信号，并保证音视频的同步。支持LAN、ADSL、DD5、PTSN等网络传输，支持网络互联，构建大型数字视频矩阵。

该系统可为操作人员判别现场事态的严重性提供了必要的决策依据。系统可按设定的程序实施自动报警响应，如打开或关闭辅助设备。

主机可分别设置每路录像速度、录像质量，在规定时间段中自动录像。可实现定时连续录像、动态报警录像。具有视频动态报警功能，可随意设置视频报警布防区域。数字硬盘录像主机的控制软件中提供有多种模块功能：电子地图模块；视频报警模块。适用于任何现有网络，可扩展多级分控。

二、光照适应性

绝大部分监控系统都不会只在某个固定的时候才使用，大部分情况下都要求24小时处于工作状态。对于长时间工作的监控系统来说，其使用环境的光照情况都是变化的――对于户外视频监控系统而言，阴晴雨雪雾日夜，室外的光照条件变化巨大，同时还包括了强光、反光、逆光、阴影等因素。至于室内，虽然比室外简单得多，但也存在灯光明暗、开灯关灯、阴影、人员走动等因素引起的光照条件的变化。

视频监控一般不可能在特定的光照条件下工作，视频分析产品也是如此，改进核心算法来使视频分析功能在各种光照环境条件下都能实现较好的监控性能成为各大智能视频分析厂商的要求之一。因此，视频分析技术对于光照的适应能力也成为用户选择智能视频分析产品时需要考虑的一个极为重要的因素。

三、稳定性

诚如上文所说，大部分监控系统都要求能够实现7*24小时长时间不间断稳定运行，平均无故障运行时间一般都要求在至少一万小时以上。在这一要求下，智能视频分析产品是否具有较高的系统稳定性则成为一个需要关注的因素。三天两头死机、出错，稳定性太差，对于用户来说，这样的产品恐怕没有任何实用性，自然也无法赢得市场。因此，稳定性也应当成为用户关注的因素之一。目前来说，嵌入式结构的智能视频分析产品相对于微机软件版产品来说具有一定的优势，其最大的特点就是稳定性高。

四、抗抖动能力

安装的摄像头不可能是绝对静止的，就某些应用领域来说，比如交通行业，有很多的因素都会造成摄像头的轻微抖动（如旁边过车，或者大风吹来等），这种摄像头的抖动反映在视频中即是视野的不断抖动，而视频分析技术是要从视频中进行目标的定位和跟踪来实现的，如果抗抖动性能太差，总是失去对目标的跟踪，导致提取不出目标的运动轨迹或者提取错误，那么这一产品也基本就没有什么实用价值了。

五、抗模糊

对于监控技术略微了解的人都知道，摄像头的焦距是存在飘移现象的，即长时间不动的摄像头，其焦距往往会产生一定的偏差，不再保持原来的焦距值，焦距的偏差直接的后果就是视频图像的模糊。我们不能要求监控人员随时去调整摄像头的焦距。

六、模块化

做过工程的技术人员都知道，系统的模块化结构是一个很严肃的问题，模块化的系统不但很容易安装，象搭积木一样，组装起来就行，而且更为重要的是：故障排查简单，维护方便，系统模块间的藕合性越小越好。

七、技术支持与售后服务

智能视频分析产品在界还没有一个统一的标准，由此也导致使用起来并不方便。一方面，智能视频分析产品在安装调试时专业性比较强，往往需要专业技术人员来进行调试，并且根据实际使用环境具来规定参数，另一方面，目前智能视频分析产品和技术并不十分成熟，在使用过程中需要较多的技术支持。因此，用户在选择视频分析技术产品时也应该考虑产品的技术支持和售后服务。

八、结语

智能小区方兴未艾，前程似锦。安防系统是智能小区的重要组成部分，该系统的完善与否也已成为衡量智能小区环境的重要依据。作者认为各智能小区可根据各自的规模大小选择安全防范系统的组成方案，综合考虑技术的先进性和可靠性及经济上的可行性，选择适合自己的解决方案。