浅谈电视监控系统的设计

[摘 要]电视监控系统在化工行业主要应用于生产区工业电视监控，周界防范和物资防盗监控等。随着现代化工科学技术的发展，电视监控系统也从模拟系统，数模结合系统，发展为数字视频监控系统。由于摄像机可以直观反应设备运行状态，因此电视监控系统可以有效配合装置的生产。本文主要介绍化工行业中电视监控系统的发展及在设计项目中的应用。

[关键词]电视监控系统 发展 设计

中图分类号：G36 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0054-01

1.概述

随着化工行业的迅速发展以及企业对生产和管理安全化要求的不断提高，电视监控系统在化工行业中的应用变得越来越重要。同时，电视监控系统也跟随科技发展的脚步向信息化发展。从模拟系统，数模结合系统，发展为高清IP网络电视监控系统。电视监控的主要设置部位如下：各生产装置重要区域、办公楼门口、库房、危险品库、财务室、档案室、主要路口、堆场、大门、无人职守的重要装置区域和各生产装置区内的重要区域等。除了用于周界防范和物资防盗以外，还要配合工艺要求，监视复杂多变，易燃易爆、有毒有害和易腐蚀的危险工作坏境下的设备，保障生产安全顺利进行。由于化工厂的工艺流程、规模投资以及管理方式的不同，因此电视监控系统也有多种设计方法来满足业主要求。在设计的过程中我们应根据实际的情况选择合理的方案，充分发挥电视监控的功能。

2.模拟电视监控系统

电视监控系统的组成包括图像采集，图像传输，图像控制和存储以及图像监看。在模拟监控系统中，图像采集使用的是模拟摄像机，包括枪式摄像机，半球摄像机，球式摄像机，云台摄像机（如图1所示）。图像的传输中，用于图像分配的设备有图像分割器和图像分配器。其中，图像分配器是将一路信号转化为多路信号；画面分割器是将多路独立信号转化为一路信号。传输信号包括视频信号，控制信号以及电源的传输。传输介质包括同轴电缆，双绞线以及光纤。视频电缆型号包括SYV75-3/SYV75-5/SYV75-7/SYV75-9，配套使用BNC/Q9连接头，电缆传输价格便宜，但易受到环境干扰，图像失真较大。采用双绞线传输时，一根双绞线可传输4路视频信号，彩最大距离2.4千米，黑白信号最大传输距离为2.8千米。采用光纤传输时，需要配合光端机使用，传输距离远，不受环境干扰，并且图像失真小。图像控制电缆型号可用RVVP2x1和RVVP4x1，分别用于单向控制和带反馈的控制信号。电源电缆型号可用RVV2x1/ RVV2x1.5 RVV2x2可传输直流12V电源，RVV3x1/ RVV3x1.5/ RVV3x2.5可传输交流24V/220V电源。图像的控制和存储所用的设备包括视频切换矩阵，安防控制键盘，数字硬盘录像机（DVR）等。

其中矩阵是集视频，音频矩阵切换和系统控制于一体的CCTV监控系统核心控制设备，主要功能是采集前端多路音视频信号，并切换输出到不同的监视器；实现前端云台、镜头的控制，并能实现报警联动。控制键盘有功能区，显示区，编程区，序号区，控制区。数字硬盘录像机是将模拟视频压缩信号转换为数字信号，并进行录像存储和检索回放的设备，另外还具有网络分控、报警联动、视频处理等功能。图像监看的设备包括监控电视墙和显示器。

3.模转数电视监控系统

模转数电视监控系统是半数字式的监控系统，前端采集选用模拟摄像机，经编码器转换成数字信号后，通过网络进行传输，使用通用计算机设备处理视频数据。在以太网中加入光纤收发器后，可在这对收发器之间使用光纤传输，从而扩大网络传输距离，实现光电信号转换。使用编码器可将模拟摄像机的视频信号转换为数字视频数据流。

4.数字电视监控系统

4.1 数字电视监控系统的主要优势

高清1920x1080，相当于5倍DVD的清晰度，并还有进一步的提升空间；具有音频智能，视频智能，防破坏智能的特点；可以接收门禁、消防、报警系统的报警信号，跨系统联动，可设置报警处理预案等丰富策略；基于开放架构，遵循业界标准，便于扩充，便于被第三方系统集成。数字摄像机的优势：抗干扰，传输距离长，没有失真。拥有更高的清晰度；此外，相对于模拟摄像机的隔行扫描，数字摄像机采用逐行扫描，监视移动目标更清晰。在施工上，数字监控系统的优势表现在：前端集成布线简单，线缆少，排除故障方便，基本不用考虑线路老化的问题。同时，数字化监控系统支持网络供电，只需一根网线代替传统电源线和视频线的功能，大大节省了人力物力成本。POE以太网供电有两种方法：中间跨接法是指使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电；末端跨接法是指在传输数据所使用的芯线上同时传输直流电，其输电采用与以太网数据信号不同的频率。数字监控系统拥有专业的存储系统存储数字化的视频录像，支持DAS、NAS、IP SAN、FC SAN.完备的安全保障，存储容量可达PB级别。

4.2 数字视频监控系统的不足和解决方法

虽然初期建设略高，但是更好的清晰度，使用更少的摄像机实现同样的监控范围和监控效果，整体建设成本更低，施工容易，维护方便，从而在运行、维修升级换代方面节省了资金，并且由高性能服务器进行后端处理，使用设备少，环保节能；存在网络延时，解决方法是在网络中设置时间同步服务器，保证整个网络的时间同步，此外，打造足够带宽的网络，使监控视频畅通无阻。

5.电视监控系统设计思想

电视监控系统应对需要进行监控的建筑物内（外）的主要公共活动场所、通道、电梯（厅）、重要部位和区域等进行有效的视频探测与监视，图像显示、记录与回放.电视监控系统的设计应遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。通过严谨的设计，建立起高效的、全方位、全天候的、立体化的监控网络。管理人员通过电视监控系统能及时掌握各监控点的动态变化，能随时记录、调用有关信息，能进行有针对性的管理，提高厂区的管理水平。其具有以下原则：

5.1 先进性

电视监控系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、操作使用又应简便易行，容易掌握。系统应集合国际上众多先进技术于一身，体现当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时展的要求。

5.2 经济性与实用性

设计时应充分考虑视频监控系统实际需要和信息技术发展趋势，根据施工现场的特点，设计选用功能适合现场情况、符合视频监控要求的系统配置方案、通过严密的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。

5.3 可靠性

电视监控系统应基于可靠的网络通信技术，能确保系统级别的高稳定性和可靠性，满足7x24小时、全年365天的全天候长期稳定运行。

5.4 稳定性

电视监控系统应具有较高的稳定性，系统具有一整套完整的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

6.结束语

综上所述，推荐选择数字电视监控系统，优点包括采用全数字信号，网络线缆易维护，寿命长，具有很强的抗干扰性，成像方式为逐行扫描，清晰无拖尾，支持高清，一根网线可传输多路视频数据，传输无失真，专业存储系统，适用范围广，可提供完整的安全保障措施，兼容性高，轻松升级扩容，提供丰富的检索和智能分析功能，可实现快速定位，通过系统自动发现设备故障，轻松排除故障，架构简单，线缆极少，稳定性好以及丰富的联动和集成。

参考文献

[1] 工业电视系统工程设计规范：GB50115-2009，北京：中国计划出版社2010.

[2] 尹显勇等，神州数码索贝科技有限公司产品手册，2014.

[3] 安讯士网络通讯有限公司，安讯士产品速查手册，2013.