监控系统基础知识及日常维护

视频监控系统概述

视频监控系统是安全防范体系中的一个重要的组成部分，是一种先进的且防范能力极强的综合性系统，可以通过遥控摄像机及辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况

监控的起源

俗话说的好，害人之心不可有，防人之心不可无。自古至今，财产和人身安全是人们最基本的需求，在技术防范之前，只能通过人自身肉眼去监视确保自身安全，然而随着经济发展，人防成本过高，人自身能力和精力的局限不能提供有效证据等，安全防范大打折扣。

自从有了影像资料的时代，对于历史上已发生的事情，就可以更加的全面真实再现了。而也正是因为如此，才有了新时代背景下的安防监控系统。这样的技术和设备对于一些犯罪分子来说，就是一种警示和震慑的作用，并且在现实的证据材料的搜集中，更是作为一种直接的信息呈现在人们的面前。

监控的演变过程

在技术不发达的时代的人力防范到运用科技防范，从模拟监控到网络监控，从单点监控到联网中央管理系统。

一切以人的需求为中心

财产和人身安全是最基本需求。

视频监控的作用

用于实时监控重要场所情况变化、重要设备运行情况等、在一定程度上替代了人的作用；在某些高危场所安装摄像机可以大大降低作业的风险性。

系统能将前端摄像机拍摄到的现场画面实时的显示在电视墙、显示器等显示设备上，亦能进行录像设置，方便以后查询。可以及时发现异常情况，也可以对事后事件分析提供有力依据。

视频监控结构组成

监控行业发展历程、现状及趋势

现状：模拟高清作为模拟向网络化发展的过渡，短时间内，安防行业的产品、系统和运营都会围绕模拟高清展开，但网络化发展明显加快。

趋势：随着智慧城市建设步伐的加快，大数据、云计算技术的普及应用，更加高清化、网络化、智能化、大平台化集成化管理将成为趋势。

视频监控技术发展过程

模拟视频监控系统

网络视频监控系统

视频监控基本概念

码流知识

在视频监控系统中，对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法简单介绍。

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(BitPerSecond)，比特率越高，传送的数据越大。比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最小的单位，要么是0，要么是1。比特率与音、视频压缩的关系，简单的说就是比特率越高，音、视频的质量就越好，但编码后的文件就越大；假如比特率越少则情况恰好相反。

码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。

上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率，比如用FTP上传文件到网上往，影响上传速度的就是“上行速率”。

下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率，比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑，影响下传速度的就是“下行速率”。

不同的格式的比特率和码流的大小定义表：

传输带宽计算：

比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小；

注：监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心)；监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心)；例：电信2Mbps的ADSL宽带，50米红外摄像机理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s，其下行带宽是2Mbps=256kb/

例：监控分布在5个不同的地方，各地方的摄像机的路数：n=10(20路)1个监控中心，远程监看及存储视频信息，存储时间为30天。不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下：

监控点：

CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为512Kbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

512Kbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)≈5120Kbps=5Mbps(上行带宽)

即：采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps；

D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

1.5Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=15Mbps(上行带宽)

即：采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps；

720P(100万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

2Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=20Mbps(上行带宽)

即：采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps；

1080P(200万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps，浙江监控批发网络编码板即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

4Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=40Mbps(上行带宽)

即：采用1080P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为40Mbps；

监控中心：

CIF视频格式的所需带宽：

512Kbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=Kbps=25Mbps(下行带宽)

即：采用CIF视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少25Mbps

D1视频格式的所需带宽：

1.5Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=75Mbps(下行带宽)

即：采用D1视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少75Mbps

720P(100万像素)的视频格式的所需带宽：

2Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=100Mbps(下行带宽)

即：采用720P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少100Mbps

1080P(200万像素)的视频格式的所需带宽：

4Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=200Mbps(下行带宽)

二、摄像机介绍

前端视频采集—摄像机

摄像机是视频监控系统的前沿部分,是整个系统的”眼睛”,布置在被监视场所的某一个位置,使其能”看到”整个被监视的位置。

网络摄像机&模拟摄像机

摄像机分类—信号

摄像机分类—外观

摄像机适用场景

摄像机组成&工作原理

组成：主要由镜头、影像传感器（CCD/CMOS）、DSP（数字信号处理器）、及相关电路组成。

工作原理：被摄物体经镜头成像在影像传感器表面，形成微弱电荷并积累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入DSP进行处理，最后形成视频信号输出。

摄像机主要技术指标

传感器

传感器是摄像机的关键部件，是把光信号转换为电信号的元件，在传感器上，可见光等光学信号通过器件上的物理转换，转换为相对应的电子信号，输送到后端的信号处理单元，使得光学图像得以转换为电子图像，从而使电子处理。传输等功能得以实现。目前市面上的传感器主要分为CCD和CMOS两种

CCD尺寸

一般用CCD芯片的对角线尺寸表示，如1/2”、1/3 “、1/4”等，目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。ccd靶面的大小、ccd与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。在相同的光学镜头下，成像尺寸越大，视场角越大，效果越好，但成本就越高。

摄像机功能

摄像机效果对比

摄像机镜头

摄像机镜头应用

摄像机镜头参数

三、硬盘录像机

硬盘录像机概述

DVR&NVR概念

数字硬盘录像机

Digital Video Recorder，相对于传统的模拟视频录像机，采用硬盘录像，故常常被称为硬盘录像机，即DVR。DVR是集中画面显示预览、录像、存储、PTZ控制、报警、云服务等多功能于一体的计算机系统。

高清摄像机的数字硬盘录像机：SDI-DVR、AHD-DVR、CVI-DVR、TVI-DVR

网络硬盘录像机

Network Video Recorder，网络视频录像机,通过IP网络接入前端视音频采集设备（IPC），实现监控图像浏览、录像、回放、摄像机控制和报警功能的监控主机设备。

混合DVR功能

混合DVR即 Tribrid DVR，可同时接入模拟摄像机和网络摄像机，如三混合DVR，可接入Analog、AHD（CVI或TVI）和IPC。

DVR接口配置

NVR接口配备

DVR&NVR区别

DVR&NVR区别

DVR&NVR访问方式

存储计算

四、常见名词介绍

RS458线

通俗来讲RS458就是2条线，RS485A和RS485B,通过两条线来控制摄像机的OSD菜单，以及PTZ云台转动等相关操作（模拟球机使用，数字球机直接通过网络控制）

POE供电

采用IEEE802.3af以太网供电，网络摄像机电源，图像数据传输都通过一条以太网传输, 理论上传输距离≤100米。

优点：可以降低成本，对于工程布线、安装和维修都很方便，功耗更小系统更加稳定运行。

五、常见问题说明

1. 无图像输出

1) 检查电源是否接好，电源电压是否足够。

2) BNC接头或视频电缆是否接触不良。

3) 镜头光圈有否打开。

4) 视频或直流驱动的自动光圈镜头控制线是否接对。

5) 检查监控显示设备与摄像机本身是否存在故障。

2. 图像质量不好

1） 镜头是否有指纹或太脏。

2） 光圈有否调好。

3） 视频电缆接触是否不良。

4） 电子快门或白平衡设置有无问题。

5） 传输距离是否太远。

6） 电源电压是否正常。

7） 附近是否存在干扰源。（强磁场、强电场等）

8） 在电梯里安装时要与电梯保证绝缘免受干扰。

END

本篇完