情景1- 任务2：视频监控系统设备选型及配置
1.2.1 任务目标
了解系统类型；了解典型设备名称、功能、分类、选型依据；学会设备选型并能够画出系统组成原理图
1.2.2 任务内容
学校工业中心共五层楼，监控中心设在智能楼宇综合实训室，每层走廊设置1台固定彩色低照度摄像机；智能楼宇综合实训室、综合布线实训室和电子商务实训室需要设置全方位转动摄像机；其他实训室只需要固定普通摄像机；电梯内设置一台摄像机。具体任务：
1．根据学校工业中心图纸，确定系统类型，画出系统拓扑图；
2．对学校工业中心进行现场勘查，列出信息点统计表，确定典型设备名称、功能、分类、选型依据；
3．根据实训条件用表格形式列出所需要的设备材料清单（名称、型号、规格数量），画出系统结构原理图；
1.2.3 知识点
1．系统选型
（1）视频监控系统在实际应用中设备组合选用的四种状态
①连续监视一个固定目标时，宜选用摄像机、传输线缆、监视器组合；
②集中监视多个分散目标时，宜选用摄像机、传输线缆、切换控制器、监视器组合；
③多处监视同一个固定目标时，宜选用摄像机、传输线缆、视频分配器、监视器组合；
④需要多处监视多个目标时，宜选用摄像机、传输线缆、视频分配器、切换控制器、监视器组合。
（2）传输方式的选择
传输的信号包括图像信号、控制信号和电源信号。
对于图像信号：要求在图像信号经过传输系统后，不产生明显的噪声以及色度信号和亮度信号的失真，保证清晰度和灰度等级不下降。近距离传输一般选用视频基带传输方式；远距离传输可以选择射频传输方式和光缆传输方式。
对于控制信号：根据具体设备要求选用232/485/422等不同的通信方式。
对于电源信号：有统一供电和就地取电两种情况。
（3）对于工业中心距离较近（500m）的情况，可以选用视频基带方式，系统图如下图所示：
2．设备分类、选型
（1）摄像机：摄像机是获取监视现场图像的前端设备，监控系统中使用的摄像机主要是CCD摄像机。严格讲，摄像机是摄像机和镜头的总称。
1）按成像色彩划分：分为彩色摄像机和黑白摄像机。
彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。
黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。
2）按分辨率划分
评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。
3）按灵敏度划分
通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，黑白摄像机的灵敏度大约是
0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1
4）按照度划分：
普通型：正常工作所需照度1~3LUX；
月光型：正常工作所需照度0.1LUX左右；
星光型：正常工作所需照度0.01LUX以下；
红外型：采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像；
参考环境照度：
夏日阳光下：100000Lux 阴天室外：10000Lux
视频台演播室：1000Lux 距60W台灯60cm桌面：300Lux
室内日光灯：100Lux黄昏室内：10Lux
20cm处烛光：10-15Lux 夜间路灯：0.1Lux
5）按CCD靶面大小划分
CCD芯片已经开发出多种尺寸，目前采用的芯片大多数为1/3英寸和1/4英寸。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，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。
1英寸--靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。
2/3英寸--靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。
1/2英寸--靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。
1/3英寸--靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。
1/4英寸--靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。
6）按扫描制式划分
PAL制、NTSC制。中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR），标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。日本是NTSC制式，525行60场（黑白为EIA）。
7）依供电电源划分
110VAC（NTSC制式多属此类），220VAC，24VAC，12VDC或9VDC（微型摄像机多属此类）。
8）按同步方式划分
内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。
外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。
电源同步（线性锁定，line lock）：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。
9）按外观分：有机板型、针孔型、半球型、枪式等等。
（2）镜头：镜头与CCD摄像机配合，可以将远距离目标成像在摄像机的CCD靶面上。
1）按镜头安装方式分类
所有的摄像机镜头均是螺纹口的，CCD摄像机的镜头安装有两种工业标准，即C 安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。
2）按摄像机镜头规格分类
摄像机镜头规格应视摄像机的CCD尺寸而定，两者应相对应。摄像机镜头规格有1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸，其对应的摄像机CCD尺寸分别是1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸。如果镜头尺寸与摄像机CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。
3）以镜头光圈分类
摄像机镜头分固定光圈镜头、手动光圈镜头和自动光圈镜头两大类型。
