安防视频监控实训教程（第3版）

　　本书以培养职业岗位能力为目标，融知识、理论、实践为一体，体现“理实一体化”教学思想，涵盖省级“十二五”规划课题的研究成果。

　　邓泽国：高级讲师、主任，一直从事中等职业学校计算机及应用专业、网络技术专业的教研工作，有丰富的教学和实践工作经验。研究方向：教育技术，计算机网络设计、施工，网站设计、施工。主持完成计算机网络相关研究课题4项；获***发明专利2项；获辽宁省教学成果二、三等奖各1项；担任全国技能大赛评委，曾指导学生获得省级技能大赛二等奖。出版专著和教材6部，其中《安防视频监控实训教程》获中国电子教育学会“全国电子信息类优秀教材”评选一等奖。

目　　录
第1章　安防视频监控系统概述………………………………………………………………1
1．1　安全防范系统…………………………………………………………………………1
1．1．1　安全防范的一般概念………………………………………………………………1
1．1．2　安全防范的手段和要素……………………………………………………………1
1．1．3　安全技术防范体系…………………………………………………………………2
1．1．4　安防视频监控系统与安全防范系统的关系…………………………………………2
1．1．5　安防视频监控系统的含义和特点……………………………………………………3
1．1．6　安防视频监控系统常用术语………………………………………………………3
1．2　安防视频监控技术的发展过程………………………………………………………4
1．2．1　第一代：模拟视频监控系统………………………………………………………5
1．2．2　第二代：模/数混合视频监控系统…………………………………………………5
1．2．3　第三代：全数字网络视频监控系统…………………………………………………7
1．2．4　安防视频监控技术的发展方向……………………………………………………8
1．3　安防视频监控的系统构成……………………………………………………………10
1．4　安防视频监控系统的结构模式………………………………………………………11
1．5　安防视频监控系统的层次结构………………………………………………………14
第2章　安防视频监控系统的前端设备………………………………………………………16
2．1　安全防范视频监控摄像机……………………………………………………………16
2．1．1　摄像机概述………………………………………………………………………16
2．1．2　网络摄像机(IPC)技术…………………………………………………………21
2．1．3　一体化摄像机……………………………………………………………………24
2．1．4　球形云台摄像机…………………………………………………………………25
2．2　镜头、支架、云台和防护罩…………………………………………………………27
2．2．1　镜头……………………………………………………………………………27
2．2．2　镜头的调整………………………………………………………………………29
2．2．3　支架……………………………………………………………………………31
2．2．4　云台……………………………………………………………………………32
2．2．5　防护罩…………………………………………………………………………34
2．3　监控系统前端设备的选择……………………………………………………………36
2．3．1　摄像机的选择……………………………………………………………………36
2．3．2　镜头的选择………………………………………………………………………37
2．3．3　云台、防护罩、支架、控制解码器的选择…………………………………………37
2．4　安防视频监控系统的防雷……………………………………………………………38
2．4．1　监控系统防雷概述………………………………………………………………38
2．4．2　监控系统雷电防护措施…………………………………………………………40
2．5　前端设备实训…………………………………………………………………………41
实训一　制作同轴电缆的BNC接头………………………………………………………41
实训二　安装监控摄像机…………………………………………………………………43
实训三　安装网络摄像机(IPC)………………………………………………………45
实训四　安装一体化智能球………………………………………………………………51
第3章　安防视频监控系统的传输信道………………………………………………………61
3．1　传输信道的构建原则…………………………………………………………………61
3．2　传输信道整体架构…………………………………………………………………61
3．2．1　传输信道结构……………………………………………………………………61
3．2．2　传输信道组成……………………………………………………………………62
3．2．3　传输信道的组网模式……………………………………………………………62
3．3　传输信道技术要求……………………………………………………………………66
3．3．1　总体要求…………………………………………………………………………66
3．3．2　接入网络的传输…………………………………………………………………68
3．3．3　各级监控中心互联………………………………………………………………70
3．4　联网系统与其他系统的互联…………………………………………………………70
3．4．1　社会资源接入……………………………………………………………………70
3．4．2　与公安专网的连接………………………………………………………………71
3．4．3　与其他应用系统互联……………………………………………………………71
3．4．4　网络系统互联示例………………………………………………………………71
3．5　联网系统通信协议结构………………………………………………………………73
3．6　视频监控系统网络传输、交换和控制的基本要求…………………………………74
3．6．1　视频监控系统传输的要求…………………………………………………………74
3．6．2　视频监控系统交换的基本要求……………………………………………………75
3．6．3　视频监控系统控制的基本要求……………………………………………………76
3．6．4　视频监控系统传输的特点…………………………………………………………76
3．7　视频监控系统的传输方式……………………………………………………………77
3．7．1　共缆传输…………………………………………………………………………77
3．7．2　双绞线传输………………………………………………………………………80
3．7．3　同轴电缆传输……………………………………………………………………83
3．7．4　光纤传输…………………………………………………………………………86
3．8　无线传输………………………………………………………………………………94
3．8．1　无线传输系统……………………………………………………………………94
3．8．2　无线监控系统构成………………………………………………………………98
3．8．3　无线视频监控系统分类…………………………………………………………98
3．8．4　无线视频监控系统与联网系统的关系……………………………………………101
3．8．5　移动网络选择原则………………………………………………………………102
3．9　安防视频监控系统传输设备实训…………………………………………………102
实训一　光纤熔接………………………………………………………………………102
实训二　光端机安装……………………………………………………………………103
第4章　安防视频监控系统的显示/记录设备………………………………………………110
4．1　显示/记录设备概述…………………………………………………………………110
4．1．1　总体要求………………………………………………………………………110
4．1．2　视频显示质量要求………………………………………………………………110
4．1．3　视频显示设备要求………………………………………………………………111
4．2　监视器………………………………………………………………………………111
4．2．1　CRT监视器……………………………………………………………………112
4．2．2　几种新型监视器…………………………………………………………………113
4．2．3　监视器与电视机的区别…………………………………………………………114
4．3　视频编码器(DVS)………………………………………………………………115
4．3．1　DVS的工作原理…………………………………………………………………115
4．3．2　DVS产品的软、硬件构成………………………………………………………116
4．3．3　DVS的配置及应用………………………………………………………………118
4．4　录像机………………………………………………………………………………119
4．4．1　硬盘录像机(DVR)……………………………………………………………120
4．4．2　网络硬盘录像机(NVR)………………………………………………………123
4．5　NAS和SAN…………………………………………………………………………128
4．5．1　NAS……………………………………………………………………………128
4．5．2　SAN……………………………………………………………………………129
4．6　安防视频监控系统显示/记录设备实训……………………………………………131
实训一　数字硬盘录像机的使用………………………………………………………131
实训二　网络视频服务器的使用………………………………………………………153
第5章　安防视频监控的控制系统…………………………………………………………162
5．1　安防视频监控的控制系统概述……………………………………………………162
5．1．1　微机控制系统的结构……………………………………………………………162
5．1．2　视频监控主机…………………………………………………………………163
5．1．3　通信接口………………………………………………………………………164
5．1．4　控制键盘………………………………………………………………………166
5．2　矩阵切换主机/视频切换器…………………………………………………………167
5．2．1　矩阵切换主机…………………………………………………………………167
5．2．2　视频切换器……………………………………………………………………168
5．3　视频分配器/画面分割器/图像处理器……………………………………………171
5．3．1　视频分配器……………………………………………………………………171
5．3．2　画面分割器……………………………………………………………………172
5．3．3　图像处理器……………………………………………………………………174
5．4　前端辅助设备控制器/解码器………………………………………………………174??Ⅶ??
5．4．1　前端辅助设备控制器……………………………………………………………174
5．4．2　解码器…………………………………………………………………………175
5．4．3　设置协议和波特率………………………………………………………………176
5．5　H．264视频编码……………………………………………………………………181
5．5．1　视频编码技术概述………………………………………………………………181
5．5．2　H．264技术……………………………………………………………………182
5．5．3　H．264与其他视频编码技术的比较………………………………………………184
5．6　PoE技术……………………………………………………………………………184
5．7　实训： 监控键盘的使用……………………………………………………………185
第6章　安防视频监控系统工程设计………………………………………………………189
6．1　安防视频监控系统工程设计概述…………………………………………………189
6．1．1　安防视频监控系统工程的基本程序与要求………………………………………189
6．1．2　工程设计的依据和要求…………………………………………………………190
6．1．3　安防工程设计的原则、程序与步骤………………………………………………192
6．1．4　风险等级划分、适应性要求……………………………………………………193
6．1．5　安防视频监控系统功能、性能设计………………………………………………197
6．2　安防视频监控工程设计深度要求…………………………………………………198
6．2．1　设计任务书的编制………………………………………………………………198
6．2．2　现场勘察………………………………………………………………………199
6．2．3　初步设计………………………………………………………………………200
6．2．4　安防系统工程图的绘制…………………………………………………………201
6．2．5　方案论证………………………………………………………………………202
6．2．6　施工图文件编制…………………………………………………………………203
6．3　设备选型与设置的设计要求………………………………………………………204
6．3．1　前端设备选型与设置的设计要求…………………………………………………204
6．3．2　控制设备的选型要求……………………………………………………………205
6．3．3　显示设备的选型与设置要求……………………………………………………207
6．3．4　传输设备的设计要求……………………………………………………………207
6．3．5　监控中心设计…………………………………………………………………210
6．4　安防工程的其他问题………………………………………………………………210
第7章　安全防范工程费用预算……………………………………………………………211
7．1　安全防范工程费用预算概述………………………………………………………211
7．2　安全防范工程费用计算……………………………………………………………211
7．2．1　现场勘察费……………………………………………………………………211
7．2．2　工程设计费……………………………………………………………………212
7．2．3　设备购置费……………………………………………………………………212
7．2．4　安装工程费……………………………………………………………………213
7．2．5　工程(系统)检测费……………………………………………………………213
7．2．6　工程建设其他费用………………………………………………………………213
7．2．7　预备费…………………………………………………………………………215
7．3　安防工程预算书的构成和示例……………………………………………………215
7．3．1　安全防范工程费用预算书构成…………………………………………………215
7．3．2　安全防范工程费用预算书示例…………………………………………………216
第8章　安防视频监控系统工程的施工及检验……………………………………………221
8．1　安防视频监控系统工程施工概述…………………………………………………221
8．1．1　安防视频监控系统工程施工注意事项……………………………………………221
8．1．2　安防视频监控系统工程施工准备和检查…………………………………………221
8．1．3　安防视频监控系统工程施工管理…………………………………………………222
8．2　安防视频监控系统工程施工设备安装要求………………………………………223
8．2．1　探测器、摄像机的安装要求……………………………………………………223
8．2．2　云台、解码器、控制设备的安装要求……………………………………………224
8．2．3　线缆敷设要求…………………………………………………………………225
8．2．4　供电、防雷与接地的施工要求…………………………………………………229
8．3　安防视频监控系统工程的系统调试………………………………………………230
8．3．1　系统调试的基本要求……………………………………………………………230
8．3．2　系统调试前的准备………………………………………………………………230
8．3．3　调试系统………………………………………………………………………230
第9章　安防视频监控工程的测试、验收和移交…………………………………………233
9．1　安防视频监控工程测试……………………………………………………………233
9．1．1　测试模型和测试设备……………………………………………………………233
9．1．2　视频监控平台性能测试…………………………………………………………234
9．1．3　视频监控平台功能测试…………………………………………………………236
9．2　安防视频监控工程的验收…………………………………………………………238
9．2．1　安防视频监控工程验收的内容及要求……………………………………………238
9．2．2　安防视频监控工程的施工验收…………………………………………………241
9．2．3　安防视频监控工程的检查验收…………………………………………………247
9．2．4　安防视频监控工程验收中应注意的问题…………………………………………249
9．3　工程移交……………………………………………………………………………249
9．3．1　工程移交概述…………………………………………………………………249
9．3．2　竣工图纸资料归档与移交………………………………………………………250
9．3．3　工程正式移交…………………………………………………………………250
第10章　安防视频监控系统的值机、维保和维修…………………………………………251
10．1　安防监控中心值机服务……………………………………………………………251
10．1．1　监控中心值机服务基本要求……………………………………………………251
10．1．2　值机员工作基本要求…………………………………………………………251
10．1．3　视频监控系统操作要求…………………………………………………………252
10．2　安防视频监控系统维保……………………………………………………………253
10．2．1　维保一般要求…………………………………………………………………253
10．2．2　维保技术要求…………………………………………………………………256
10．3　安防视频监控系统工程的维修……………………………………………………257
10．3．1　维修性设计和维修保障要求……………………………………………………257
10．3．2　设备与部件故障及其解决思路…………………………………………………258
10．3．3　摄像机常见故障的维修…………………………………………………………259
10．3．4　DVR常见故障的维修…………………………………………………………261
10．3．5　监控器故障及解决方法…………………………………………………………263
10．3．6　云台、键盘等其他设备故障及维修……………………………………………267
10．3．7　预防断路、短路与常见故障排除………………………………………………269
第11章　安防视频监控实训…………………………………………………………………272
实训一　闭路电视监控系统设计………………………………………………………272
实训二　DVR应用案例…………………………………………………………………274
实训三　NVR应用案例分析……………………………………………………………276
实训四　IPC的应用设计………………………………………………………………279
实训五　高清摄像机的应用……………………………………………………………282
参考文献…………………………………………………………………………………………284