》及父學(xué)

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

課題名稱建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)

學(xué)院（部）電子與控制工程學(xué)院

12月,26_日至1月6日共2周

指導(dǎo)教師（簽—

2023年1月5日

目錄

一、設(shè)計(jì)規(guī)定............................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

1,設(shè)計(jì)內(nèi)容.............................................2

2.技術(shù)規(guī)定2

3.給定條件2

4.發(fā)揮部分2

二、設(shè)計(jì)系統(tǒng)簡(jiǎn)介錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

三、設(shè)計(jì)思想錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

四、設(shè)計(jì)根據(jù)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

五、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

六、設(shè)備選型錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

七、結(jié)束語(yǔ)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

八、設(shè)備清單錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

一、設(shè)計(jì)規(guī)定

L設(shè)計(jì)內(nèi)容

1）圖書(shū)試驗(yàn)樓公共區(qū)域；2）試驗(yàn)室；3）辦公室4）閱覽室

2.技術(shù)規(guī)定

1）采用全數(shù)字式電視監(jiān)控系統(tǒng)（前端采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或攝像機(jī)加Video

Streamer）

2）公共區(qū)域無(wú)死角，試驗(yàn)室考慮安全規(guī)定

3）主控室在五樓網(wǎng)絡(luò)中心

3.給定條件

1）某圖竹試驗(yàn)樓圖紙及建筑概況

4.發(fā)揮部分

設(shè)計(jì)入侵報(bào)警系統(tǒng)并與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

二、設(shè)計(jì)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

DVR硬盤(pán)錄像機(jī)（digitalvideorecorder）,相對(duì)于老式歐I模擬視頻錄像機(jī),

采用硬盤(pán)錄像，故常被稱為硬盤(pán)錄像機(jī)。它是一套進(jìn)行圖像存儲(chǔ)處理的計(jì)算機(jī)系

統(tǒng)，具有對(duì)圖像/語(yǔ)音具有長(zhǎng)時(shí)間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制日勺功能,DVR集合

了錄像機(jī)、畫(huà)面分割器、云臺(tái)鏡頭控制、報(bào)警控制、網(wǎng)絡(luò)傳播等五功能集于一身,

用一臺(tái)設(shè)備就能具有模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設(shè)備的功能，并且在價(jià)格上也越來(lái)越

占有優(yōu)勢(shì)。

DVR采用的是數(shù)字錄取技術(shù)，在圖像處理、圖像儲(chǔ)存、檢索、備份，以及網(wǎng)絡(luò)傳

遞、遠(yuǎn)程控制等方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于模擬監(jiān)控設(shè)備。DVR代表了電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)

展方向，是目前市面上電視監(jiān)控系統(tǒng)日勺首選產(chǎn)品。目前市面上主流日勺壓縮技術(shù)有

MPEG-2.MPEG-4.H.264等，而MPEG-4.H.264是國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)口勺壓縮方式。從

壓縮卡上分有軟壓縮和硬壓縮兩種。軟壓受CPU影響太大，做不到全時(shí)顯示圖

像和錄像，故逐漸被硬壓縮取代。從攝像機(jī)輸入錄像上分為1路、2路、4路、6

路、9路、12路、16路、32路，甚至更多路數(shù)。

總?cè)丈讈?lái)說(shuō)，按系統(tǒng)構(gòu)造可分為兩大類(lèi):基于PC架構(gòu)日勺PC式DVR和脫離PC架

構(gòu)H勺嵌入式DVR。這里，我們采用嵌入式硬盤(pán)錄像機(jī)。

硬盤(pán)錄像機(jī)日勺重要功能包括：監(jiān)視功能、錄像功能、回放功能、報(bào)警功能、控制

功能、網(wǎng)絡(luò)功能、密碼授權(quán)功能和工作時(shí)間表功能等。

三、設(shè)計(jì)思想

本設(shè)計(jì)以行業(yè)原則作為設(shè)計(jì)根據(jù)，同步做到最精最簡(jiǎn)，結(jié)合圖書(shū)試驗(yàn)樓的詳

細(xì)狀況，用最佳設(shè)計(jì)方案體現(xiàn)最高的性能價(jià)格比，是本方案設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，也

是本方案設(shè)計(jì)陽(yáng)基本出發(fā)點(diǎn)和追求的目的。

根據(jù)所給圖書(shū)試驗(yàn)樓的總體建筑平面圖，決定前端設(shè)計(jì)采用高清晰云臺(tái)彩

色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，視頻傳播采用抗干擾同軸電纜，控制信號(hào)傳播采用帶屏蔽專(zhuān)用控

制電纜，保證視頻信號(hào)和控制信號(hào)的精確傳播，中央控制系統(tǒng)采用數(shù)字視頻錄像

機(jī)(DVR),可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)錄像，并以便檢索回放。

本設(shè)計(jì)除卻精簡(jiǎn)的目的之外，同步還包具有以便、安全性、兼容性、操作性

等多重原因。

四、設(shè)計(jì)根據(jù)

本方案設(shè)計(jì)根據(jù)甲方常規(guī)規(guī)定，并遵照如下國(guó)家有關(guān)部門(mén)制定H勺設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。

重要包括：

②GB/T50314-2023《智能建筑設(shè)計(jì)原則》。

⑤GBJ232-92《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》。

⑥GB4943-95《信息技術(shù)設(shè)備（包括電氣事務(wù)設(shè)備）的安全》。

⑧GB50395-2023《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》。

五、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

視頻電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)說(shuō)是跨學(xué)科跨行業(yè)H勺系統(tǒng)工程，以功能規(guī)定歐I

不一樣可分為如下幾種方面：

1）前端攝像系統(tǒng)。

2）視頻傳播系統(tǒng)。

3）視頻控制系統(tǒng)。

4）視頻顯示和記錄系統(tǒng)。

攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)日勺前沿部分，起著監(jiān)視掃描作用，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)至

關(guān)重要。它把監(jiān)視日勺內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào)，傳送控制中心日勺監(jiān)視密上，攝像部分的I

好壞及它產(chǎn)生的圖像信號(hào)質(zhì)量將影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。

傳播部分是傳播系統(tǒng)圖像信號(hào)的途徑和通道。

控制部分掌控整個(gè)系統(tǒng)中樞，是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是實(shí)現(xiàn)整

個(gè)系統(tǒng)功能日勺指揮中心。

顯示部分一般是由幾臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)視器構(gòu)成，它的I功能是將傳送過(guò)來(lái)的）圖像

---顯示出來(lái)。

構(gòu)造圖如下:

圖I

1）攝像部分

攝像部分安裝在圖書(shū)試驗(yàn)樓的各個(gè)角落或屋頂，一般安裝在監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng),它一

般包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架和云臺(tái)等。它H勺作用是對(duì)監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行攝像

并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以便監(jiān)控。

攝像機(jī)

攝像機(jī)分為彩色和黑白兩種，一般黑白攝像機(jī)要比彩色H勺敏捷度高，比較

合用于光線局限性的地方，假如使用H勺目的只是監(jiān)視景物H勺位置和移動(dòng)，則可

采用黑白攝像機(jī)；假如要辨別被攝像物體日勺細(xì)節(jié)，例如辨別衣服或景物的顏色,

則選用彩色日勺效果會(huì)很好。

鏡頭

常用鏡頭種類(lèi)包括如下兒種：手動(dòng)/自動(dòng)光圈定焦鏡頭和自動(dòng)光圈變焦鏡頭

兩種。定焦鏡頭分為原則鏡頭和廣角鏡頭兩種。這里由于圖書(shū)館的安全規(guī)定級(jí)別,

我們采用定焦鏡頭。

云臺(tái)

云臺(tái)是安裝、固定攝像機(jī)的支撐設(shè)備。水平云臺(tái)合用于監(jiān)視范圍不大的狀況,

在水平云臺(tái)上安裝好攝像機(jī)后可調(diào)整攝像機(jī)俯仰日勺角度，到達(dá)最佳的監(jiān)視角度

后可遙控水平旋轉(zhuǎn)。

全方位云臺(tái)合用于對(duì)大范圍進(jìn)行掃描監(jiān)視，它可以大大增長(zhǎng)攝像機(jī)的監(jiān)視

范圍。云臺(tái)高速姿態(tài)是由兩臺(tái)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)接受來(lái)自控制器的信號(hào)

精確地運(yùn)行定位。在控制信號(hào)H勺作用下.，云臺(tái)攝像機(jī)既可自動(dòng)掃描監(jiān)視區(qū)域，也

可在監(jiān)控中心值班人員日勺操縱下跟蹤監(jiān)視對(duì)象。

一般來(lái)說(shuō)，水平旋轉(zhuǎn)角度為0°?350°,垂直旋轉(zhuǎn)角度為+90°。恒速云臺(tái)

的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在3°?10°is,垂直速度為4°/s左右。變速云臺(tái)的水平

旋轉(zhuǎn)速度一般在0°?32°/s,垂直旋轉(zhuǎn)速度在0,?16°/s左右。在某些高速

攝像系統(tǒng)中，云臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)2000/s以上，垂直旋轉(zhuǎn)速度在30,/s

以上。

防護(hù)罩

防護(hù)罩用來(lái)保護(hù)攝像頭不受損壞，同步起隱蔽作用。防護(hù)罩分室內(nèi)和室外兩

利％室內(nèi)的防護(hù)罩重要是防塵，有H勺也有作隱蔽作用，使監(jiān)視場(chǎng)所和對(duì)象不易察

覺(jué)受監(jiān)視；室外防護(hù)罩的功能重要有防曬、防雨、防塵和防凍等作用。一般的室

外防護(hù)罩都配有溫度繼電器，在溫度高時(shí)自動(dòng)打開(kāi)風(fēng)扇冷卻，溫度低時(shí)自動(dòng)加

熱；下雨時(shí)可以人工控制雨刷器刷雨；有的室外防護(hù)罩口勺玻璃還可以加熱，當(dāng)防

護(hù)罩上有結(jié)霜時(shí)，可以加熱除霜。

本設(shè)計(jì)重要使用室內(nèi)防護(hù)罩。

前端攝像機(jī)點(diǎn)位分布狀況如下：

一樓：云臺(tái)型彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)5臺(tái)。球型攝像機(jī)10臺(tái)

二樓：云臺(tái)型彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)10臺(tái)。球型攝像機(jī)9臺(tái)

三樓：云臺(tái)型彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)20臺(tái)。球型攝像機(jī)16臺(tái)

四樓：云臺(tái)型彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)28分。

五樓:云臺(tái)型彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)10臺(tái)。球型攝像機(jī)10臺(tái)

六樓：云臺(tái)型彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)8臺(tái)。球型攝像機(jī)10臺(tái)

七樓：云臺(tái)型彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)6臺(tái)。球型攝像機(jī)7臺(tái)

2）攝像控制部分

由于控制臺(tái)需要操作的內(nèi)容時(shí)間都諸多，因此控制臺(tái)的操作一般都采用計(jì)

算機(jī)系統(tǒng)，以顧客軟件編程的全鍵盤(pán)方式來(lái)完畢驅(qū)動(dòng)云臺(tái)巡視、視頻切換、報(bào)警

處理、設(shè)備狀態(tài)自檢等工作。

目前推出的數(shù)字視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，以CCD攝像機(jī)作為

監(jiān)控探頭，攝像機(jī)將獲取的視頻信號(hào)傳播到主機(jī)，主機(jī)里H勺高速圖像處理器進(jìn)

行數(shù)字化處理，將視頻信號(hào)形成的圖像與背景圖像進(jìn)行分析比較，若發(fā)既有差

異就報(bào)警，由于這是一種全屏幕報(bào)警，因而不易漏報(bào)。同步主機(jī)自動(dòng)采集報(bào)警圖

像并存入計(jì)算機(jī)，事后顧客可根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)隨時(shí)查閱報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的圖像，以理解

報(bào)警原因。系統(tǒng)將電視監(jiān)控系統(tǒng)與報(bào)警合二為一，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)視、報(bào)警與圖像記錄

的同步進(jìn)行，并且這種系統(tǒng)中沒(méi)有錄像機(jī)，沒(méi)有視頻分派器，一切報(bào)警記錄都

在計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)內(nèi)，所有操作都根據(jù)屏幕上的軟件提醒動(dòng)作，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是

一種全新概念的安全防護(hù)系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)的切換方式重要有2種：?jiǎn)尾角袚Q方式和次序切換方式。

3）攝像傳播部分（包括視頻信號(hào)和控制信號(hào)的傳播）

視頻信號(hào)的傳播可用同軸電纜、光纖或雙絞線，用雙絞線傳播時(shí)需可視頻

轉(zhuǎn)換適配器。

控制信號(hào)的傳播方式包括：

直接控制：控制中心直接把控制量，如云臺(tái)和變焦距鏡頭日勺電源電流等,

直接送入被控設(shè)備。特點(diǎn)是簡(jiǎn)樸、直觀、輕易實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備比較少，主機(jī)為

手動(dòng)控制時(shí)合用。但在被控日勺云臺(tái)、鏡頭數(shù)量諸多時(shí)，控制線纜數(shù)量多，線路復(fù)

雜，因此在大系統(tǒng)中不采用。

多線編碼時(shí)間接控制：控制中心把控制的命令編成二進(jìn)制或其他方式歐I并行碼,

由多線傳送到現(xiàn)場(chǎng)的控制設(shè)備，再由它轉(zhuǎn)換成控制量來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)攝像設(shè)備進(jìn)行控

制。這種方式比上一種方式用線少，在近距離控制時(shí)也常采用。

通訊編碼的間接控制：伴隨微處理器和多種集成電路芯片的普及，目前規(guī)模較大

的電視監(jiān)控系統(tǒng)大都采用通信編碼，常用的是串夕亍編碼。它日勺長(zhǎng)處是：用單根線

路可以傳送多路控制信號(hào)，從而大大節(jié)省了線路費(fèi)用，通訊距離在不加中間處

理狀況下達(dá)可達(dá)1km公里以匕加處理可傳lOKm以上。這樣就克服了前面兩種方

式日勺缺陷。本系統(tǒng)采用此種控制。

除了以上措施外，尚有一種控制信號(hào)和視頻信號(hào)復(fù)用一條電纜的同軸視控傳播

方式。這種方式不需另鋪設(shè)控制電纜。它H勺實(shí)現(xiàn)措施有兩種：一種是頻率分割：即

把控制信號(hào)調(diào)制在與視頻信號(hào)不一樣的頻繁范圍內(nèi)，然后同視頻信號(hào)一起傳送,

到現(xiàn)場(chǎng)后再把它們分解開(kāi)；另一種措施是運(yùn)用視頻信號(hào)場(chǎng)消隱期間傳送控制信號(hào)

（同軸視控）。這種措施在短距離傳送時(shí)明顯比其他措施要好，但設(shè)備的價(jià)格相

對(duì)也比較昂貴。

4）顯示與記錄

顯示與記錄設(shè)備安裝在控制室內(nèi)，重要有監(jiān)視器、硬盤(pán)錄像機(jī)和某些視頻處

理設(shè)備。

目前有一種電視監(jiān)控系統(tǒng)把云臺(tái)、變焦鏡頭和攝像機(jī)封裝在一起構(gòu)成一體化攝像

機(jī)。它們配有高級(jí)日勺伺服系統(tǒng)，云臺(tái)具有很高H勺旋轉(zhuǎn)速度，還可以預(yù)置監(jiān)視點(diǎn)和

巡視途徑。平時(shí)按設(shè)定的路線進(jìn)行自動(dòng)巡視，一旦發(fā)生報(bào)警，就能很快地對(duì)準(zhǔn)報(bào)

警點(diǎn)，進(jìn)行定點(diǎn)的監(jiān)視和錄像。一臺(tái)攝像機(jī)可以起到幾種攝像機(jī)的作用。

六、設(shè)備選型

1）?？低旸S-2DF7296-A

產(chǎn)品類(lèi)型：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

辨別率：2048X1536

鏡頭參數(shù)：4.5-135mm

最低照度：0.02Lu

2）云臺(tái)型彩色網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

DS-68B系列

1/3"SONYCCD

6顆①25+6顆①8紅外燈

鏡頭可選：12毫米、25毫米

自動(dòng)白平衡

自動(dòng)增益

12VDC

3）攝像機(jī)防護(hù)罩（YH7300）

YHT3OO隔爆仝天候攝像機(jī)防護(hù)罩

產(chǎn)品特點(diǎn)：

采用不銹鋼材料制造。

可安裝帶定焦或變焦鏡頭日勺攝像機(jī)。

具有遮陽(yáng)罩和雨刮器組件。

視窗采用結(jié)實(shí)的鋼化凹凸玻璃。

護(hù)罩后部有3個(gè)出線孔。

防護(hù)等級(jí)IP67o

室內(nèi)、室外安裝，全天候使用。

可選擇24VAe或者220VAe或者12VDC供電。

4）網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器（243Q）

4路視頻服務(wù)器

在所有辨別率下均可實(shí)現(xiàn)全幀率MPEG-4/Mot:onJPEG視頻流

內(nèi)置視頻移動(dòng)偵測(cè)和報(bào)警前/后圖像緩存功能

支持PTZ和球型攝像機(jī)

集成雙向音頻支持

所有辨別率下均可實(shí)現(xiàn)全幀率MPEG-4/MotionJPEG視頻流。

5）網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備（1（EB磁盤(pán)陣列）

將攝像頭傳來(lái)的信息存儲(chǔ)?？梢苑植浇o各個(gè)樓層再分派。并且可以在每臺(tái)視

頻服務(wù)器掛載10TBITJRaid存儲(chǔ)，不再需要超大容量口勺磁盤(pán)陣列。基于本系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)規(guī)定，10TB已滿足規(guī)定，足夠使用。

6）視頻服務(wù)器

DVMR200規(guī)定

條目DatabaseserverCameraserverClient

P4或Xcon3.2G以上假如需要

CPUP4或Xeon3.2G以上P4或Xeon2.4G以上

視頻分析提議用雙CPU

內(nèi)存>1GB,提議2GB>1GB512MB

2個(gè)獨(dú)立的硬盤(pán)空間（或

40GB給操作系統(tǒng),獨(dú)立

RAID）,40GB給操作系

硬盤(pán)的硬盤(pán)或RAID給視頻錄10GB給操作系統(tǒng)

統(tǒng),SQL等,40GB給DVM

象

軟件

驅(qū)動(dòng)器CD-ROMCD-ROMN/A

顯示辨別率1024*768,65k逐行1024*768,65k逐行1024*768,24位彩色

顯卡規(guī)定N/AN/A>32M顯存

EBI工作站提議配置打

屏幕打印機(jī)N/AN/A

印機(jī)

根據(jù)操作系統(tǒng)支持多顯

多顯卡N/AN/A

卡

7）DVR系統(tǒng)：

DVR數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器1臺(tái)。

DVR視頻服務(wù)器7臺(tái)（一臺(tái)視頻服務(wù)器可以管理數(shù)十臺(tái)攝像機(jī)）。其中可另

增長(zhǎng)一臺(tái)視頻服務(wù)器作為備份使用。

存儲(chǔ)設(shè)備（12T磁盤(pán)陣列）。

電視墻（21寸彩色LCD顯示屏）。

網(wǎng)絡(luò)部分：

關(guān)鍵互換機(jī)，一般互換機(jī)。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括：

視頻采集編碼器（每臺(tái)攝像機(jī)占用一種通道口勺視頻采集編碼器，壓縮格式

為MPEG-4）。

攝像機(jī)

視頻同軸電纜，控制電纜。

序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）生產(chǎn)廠家

七、結(jié)束語(yǔ)

這次課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)智能建筑設(shè)計(jì)這門(mén)課程有了更深刻的理解，對(duì)智能建筑有了更形

象化的認(rèn)識(shí)