智能化楼宇的视频监控系统设计

韦建鑫 陈映宏 李鑫

【摘要】视频安防监控系统也可以称作闭路电视监控系统是安全防范领域中的重要组成部分，是一种防范能力强大的综合系统。论文就智能化楼宇的视频监控系统设计进行探讨。

【关键词】智能化楼宇;视频监控系统;设计

1 视频监控系统基本论述与概括

视频安防监控系统也可以称作闭路电视监控系统是安全防范领域中的重要组成部分，是一种防范能力强大的综合系统。该系统是通过摄像机及辅助设备，直接观察所需要被监视场所的具体情况，同时能够把被监视场所的所有视频图像全部同步记录下来，满足日后随时查看的需求。另外，电视监控系统还可以与其他安全技术防范体系联动运行，例如：安防报警系统等，让整栋大楼的防范能力和建筑物安全系数大大增强。

视频安防监控系统具有结构清晰、方便查看、传输数据快、安全性高等特点，通过利用这些特点，可以及时获取大量丰富的信息，极大地提高了管理效率和自动化水平。同时也能为预防、震慑犯罪，减少财产损失，保障人们的人身财产安全;

2 视频监控系统具体设计方案

2.1视频监控系统主要结构

及本系统将采用网络型闭路监控系统类型，相较于传统模拟监控系统，其网络型解决了以往传统型的结构复杂（综合布线工程大）、消耗能源多、需要工作人员众多、以及传输质量差等缺点。为人员的流动性创造了条件，大大降低了用户的成本。

2.1.1 系统需满足要求

本系统主要是辅助安保人员对整栋大楼及周边的人员和设备的现场实况进行实时监控，主要包括建筑物出入口、各个楼层出入口、走廊、电梯前室及电梯轿厢等部位。并且设备连入智能设备专网然后进入视频监控中心室，采用磁盘存储，存储时间不少于30天。

2.1.2 系统组成模块

前端设备：采用半球摄影机、快球摄影机、枪式摄影机，主要用于采集视频信号。

传输部分：所有前端采集到的视频信号通过六类非屏蔽双绞线接入到视频录像机中。

监控管理中心：主要实现对前端的视频流进行实时显示，存储和回放，并提供系统管理系统。

视频显示：主要实现对前端摄像机图像的集中显示在电视墙上。

3 视频监控系统设计

3.1前端摄影机

摄像机机配套设备包括镜头、云台、解码器、支架和护罩。

支架：固定摄影机。

护罩：保护摄影机和镜头工作稳定并延长摄影机使用寿命。

云台：固定摄影机，并且擴大摄影机的视野范围。

解码器：接收控制中心的控制命令并驱动云台、镜头和摄影机工作。

根据不同区域设置的要求不同，摄影机焦距也随之不同，所有的摄影机采用靶面尺寸为1/4”的摄影机。

摄像头的焦距：

根据表1选取镜头焦距值。

公共部分：由于本栋楼宇为不规则弧形结构，在大厅和走廊、重要出入口设置红外采用红外半球摄影机，该设备具有超广视角，能够大范围的监控被监控区域，经济实用。设定一层和二层该区域的摄影机监视距离为10m，取景高度为3.5m，摄影机高度为4m。则镜头的焦距为：f=4.0×10000/3500=11.4mm，所考虑选用6mm焦距的镜头，其最近摄影距离为8米。

设定三层到八层的该区域摄影机监视距离为20m，取景高度为3.5m，摄像头高度为4m。则镜头的焦距为：f=4.0×24000/3500=22.8mm，所考虑选用8mm焦距的镜头，其最佳的摄影距离为18米。

设定九层的该区域摄影机监视距离为16m，取景高度为3.5m，摄像头高度为4m。则镜头的焦距为：f=4.0×16000/3500=18.2mm，所考虑选用8mm焦距的镜头，其最佳的摄影距离为18米。

安防监控室：安防监控室在角落处设置红外半球摄影机，对房间内出入人员以及设备仪器进行实时监控。设定安防监控室摄影机视距为10m，取景高度为3.5m，摄像头高度为4m。则镜头的焦距为：f=4.0×10000/3500=11.4mm，所考虑选用6mm焦距的镜头，其最佳的摄影距离为8米。

电梯厅及一楼电教室出入过道：在电梯厅和一楼电教室出入过道角落设置红外半球摄影机，采用吸顶安装的安装方式。摄影机镜头对准出入口和电梯口以及电梯按钮和电梯层高显示器，实时监控电梯位置以及出入人员详情。设定摄像机监视距离为7.5m，取景高度为3.5m，摄像头高度为4m。则镜头的焦距为：f=4.0×7500/3500=8.5mm，所考虑选6mm焦距的镜头，其最佳的摄影距离为8米。

地下室：停车场和各个设备机房位于地下室，所以在地下室的各个角落安装8台红外枪式摄影机，将全部停车位以及机房重要出入口监控到位，而红外枪式摄影机刚好适合地下室这类光线昏暗的场所，安装方式为支架距地2.5m安装。设定地下室红外枪式摄影机监视距离纵向为15m，横向为25m，取景高度为2.5m，摄像头高度为2.8m。则镜头的焦距是，纵向：f=2.8×15000/2500=15mm;横向：f=2.8×25000/2500=28mm。所考虑纵向使用8mm焦距的镜头，其最佳距离为18m，横向使用12mm焦距的镜头，其最佳距离为30m。

3.2传输部分

本设计将采用六类非屏蔽线缆作为传输载体，前端摄像机通过六类非屏蔽线缆进入到智能系统设备专网核心交换机，然后将系统图像信号通过高清解码器进入硬盘和监视器进行存储与呈像。所有的红外枪式和半球摄像机均通过3×ZR-BVR-4.0供电。

3.3监控管理中心

作为视频监控系统的核心位置，前端摄像机将采集的图像信息传送到管理中心，进行全方位、全天候监控检测，形成幕帘式警戒面包围建筑，以立体式空间监视大楼，使得管理人员全面掌握建筑内各处的动态，阻止治安事件的发生。并且采用磁盘阵列进行存储，存储服务器和磁盘阵列均安装与一楼机房机柜内。

为了满足系统存储数据不得少于30天的要求，摄像机均为300万像素，H.265编码数字，图像分辨率为1920×1080P逐行扫描，帧频为25帧/秒。根据计算公式：摄像机每秒帧频数×3600秒÷8bit÷1024M÷1024M×24小时

将值代入公式得出：1路×2.5Mbps×3600秒÷8bit÷1024M÷1024M×24小时=0.026TB

共有58个摄像机需要存储30天图像数据

58×0.026TB×30天=45.24TB

选用容量为4000GB硬盘，实际硬盘容量折算：4000GB÷1.024÷1.024÷1.024≈3725.3

GB÷1024=3.64TB，硬盘数量：45.24÷3.64=12.4块

3.4视频显示

图像数据采集完毕后进入到监控管理中心，用户将直接通过电视墙查看和监管采集回来的数据，而我将采用4个分辨率为1920*1080P的46寸窄边液晶屏组成监视器。

作者简介：

韦建鑫（1998-），男，瑶族，广西来宾人，广西大学行健文理学院，研究方向：建筑电气与智能化。

陈映宏（1996-），男，汉族，广西贵港人，广西大学行健文理学院，研究方向：建筑电气与智能化。

李鑫（1998-），男，汉族，河北廊坊人，广西大学行健文理学院，研究方向：建筑电气与智能化。