基于CXD3142R監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：為了達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的，采用CXD3142R的數(shù)字成像系統(tǒng)構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，并做了遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)通過對(duì)視頻信息的記錄、回放、實(shí)時(shí)傳遞的智能管理，實(shí)現(xiàn)了預(yù)置點(diǎn)設(shè)置、定時(shí)錄像和移動(dòng)偵測(cè)等功能，達(dá)到了預(yù)期的遠(yuǎn)程監(jiān)控的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程監(jiān)控；CXD3142R；視頻信息；云臺(tái)

0 引言
    隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)得到普及。特別是對(duì)一些面積較大的小區(qū)來說，單純?cè)黾颖０踩藬?shù)，也難以有效地抑制事故的發(fā)生，難以達(dá)到預(yù)期的安全效果。監(jiān)控系統(tǒng)的使用，不但可以把需要監(jiān)視的區(qū)域監(jiān)控起來，而且信息可及時(shí)地反饋到主控室。因此保安人員只需要通過主控室畫面就可知道事故的發(fā)生地，可及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，從而達(dá)到事半功倍的效果。
    本設(shè)計(jì)中采用CXD3142R實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高效率、高可靠性、高安全性的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)遠(yuǎn)程信息的采集、錄像和移動(dòng)偵測(cè)，滿足了小區(qū)的智能管理。

1 系統(tǒng)的需求分析
    本監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案在滿足國(guó)家電器標(biāo)準(zhǔn)和用戶要求的前提下，以先進(jìn)、成熟、安全、高性能價(jià)格比、易擴(kuò)展為原則，建成一個(gè)先進(jìn)的安防體系。該監(jiān)控系統(tǒng)必須保證24 h連續(xù)不問斷運(yùn)行，為此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中突出了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性和易維護(hù)性。
    設(shè)備部件物為標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，具有良好的替代性；設(shè)備安裝各部件物采用接插方式，維護(hù)簡(jiǎn)便。為了保證圖像的清晰度，前端設(shè)備所有圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)都應(yīng)達(dá)到4級(jí)以上。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
2．1 系統(tǒng)的硬件部暑
    為實(shí)現(xiàn)受控制區(qū)監(jiān)控的相對(duì)自動(dòng)化，保證受控區(qū)周圍環(huán)境的高度安全，整個(gè)系統(tǒng)部署了32個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。其中在小區(qū)的出入口設(shè)立1臺(tái)帶云臺(tái)的紅外一體變倍攝像機(jī)與1臺(tái)紅外一體化攝像機(jī)，在小區(qū)主要路口及圍墻的四周設(shè)立紅外一體化攝像機(jī)以及球形云臺(tái)，每個(gè)電梯設(shè)立1臺(tái)專用攝像機(jī)共計(jì)2臺(tái)，停車場(chǎng)設(shè)立2臺(tái)球型云臺(tái)與多臺(tái)固定式紅外攝像機(jī)。
    控制室系統(tǒng)設(shè)備主要有：16路硬盤錄像機(jī)和CRT彩色顯示器。由硬盤錄像機(jī)完成云臺(tái)控制、監(jiān)控布防、錄像等一系列控制管理功能。
2．2 總體框圖設(shè)計(jì)
    本監(jiān)控系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示。系統(tǒng)中的CXD3142R是一款能對(duì)黃、青、品、綠四色編碼CCD解碼的單片大規(guī)模集成電路。它除了基本的視頻信號(hào)處理功能電路外，還具有自動(dòng)曝光、白平衡檢測(cè)電路，同步信號(hào)發(fā)生電路和外圍同步電路的功能。它最大的特點(diǎn)是內(nèi)建微處理器能識(shí)別基本的視頻功能，而無需外加處理器。同時(shí)還配備了最高510線CCD的時(shí)基匹配電路、亮度／色度的信號(hào)偵測(cè)和處理電路。

    如圖1所示，實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)從CCD經(jīng)CXD3142R轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式的YUV信號(hào)，此數(shù)字信號(hào)通過外部MCU打包處理，封裝成TCP／IP數(shù)據(jù)發(fā)向DVR，由此實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及記錄功能。同時(shí)視頻參數(shù)可由PC通過RS 232設(shè)置，并保存在E2PROM中。

3 監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3．1 主界面設(shè)計(jì)
    界面設(shè)計(jì)中，主要考慮用戶的易用性，設(shè)計(jì)了一個(gè)美觀大方、操作簡(jiǎn)便的界面。系統(tǒng)的主界面如圖2所示，初次登錄需要設(shè)置用戶名和密碼以防止非法用戶登陸系統(tǒng)。

3．2 系統(tǒng)設(shè)置的實(shí)現(xiàn)
    為了提高本監(jiān)控系統(tǒng)的靈活性，可以對(duì)系統(tǒng)做不同的配置，如配置視頻參數(shù)、錄像方式、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)等。
    (1)視頻參數(shù)
    視頻參數(shù)包括分辨率、錄制優(yōu)先方式、時(shí)間標(biāo)簽、文件大小上限等的配置，其界面如圖3所示。

    分辨率：顯示與錄像分辨率推薦采用640×480，分辨率越小圖像越?。?br />     錄制優(yōu)先：清晰度優(yōu)先，以圖像畫質(zhì)為主進(jìn)行錄像；幀數(shù)優(yōu)先，以畫面流暢為主進(jìn)行錄像；
    啟用時(shí)間標(biāo)簽：?jiǎn)⒂煤?，在回放畫面時(shí)，畫面右下角出現(xiàn)時(shí)間；
    文件大小上限：指每個(gè)小時(shí)錄像文件空間不超過限定大小；
    視頻丟失聲音報(bào)警：當(dāng)視頻信號(hào)丟失時(shí)，主板和聲卡都會(huì)輸出聲報(bào)。
    (2)定時(shí)錄像
    定時(shí)錄像參數(shù)主要有音頻參數(shù)、錄像方式、日期等。
    音頻參數(shù)：可以選擇是否在錄像的時(shí)候一起錄音；
    錄像方式：可以是“持續(xù)錄像”或“動(dòng)態(tài)錄像”或“不錄像”；
    日期：可以對(duì)每個(gè)攝像頭都采用同樣的設(shè)置，也可以對(duì)同一個(gè)攝像頭，不同時(shí)間段可以進(jìn)行不同的錄像方式。
    (3)用戶管理
    管理員可以對(duì)各操作員的權(quán)限設(shè)置，其可能的權(quán)限包括：添加、編輯、刪除權(quán)限。其中，“遠(yuǎn)程監(jiān)控”權(quán)限指對(duì)已添加的用戶設(shè)置開啟主機(jī)DVR端相應(yīng)的攝像頭，用戶在遠(yuǎn)程端用該用戶名登陸時(shí)，只能夠看到開啟的相應(yīng)攝像頭。
    (4)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置
    在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)中，選擇“啟用網(wǎng)絡(luò)”即可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，同時(shí)可以進(jìn)行HTTP服務(wù)端口選擇。用戶還可以設(shè)置DVR相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信息。默認(rèn)情形下，DVR與客戶端之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)是通過網(wǎng)絡(luò)端口9000，9001，9002進(jìn)行傳送的。如果是通過IE瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，一般計(jì)算機(jī)的HTTP服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)端口默認(rèn)為80，也可以更改為與操作系統(tǒng)或操作系統(tǒng)里的其他網(wǎng)絡(luò)軟件不沖突的其他數(shù)字，如：90，8080等。
    (5)運(yùn)行參數(shù)管理的實(shí)現(xiàn)
    根據(jù)需求安排視頻監(jiān)控系統(tǒng)重啟運(yùn)行。相關(guān)參數(shù)有：某具體時(shí)間重新啟動(dòng)DVR，DVR隨電腦自動(dòng)運(yùn)行、關(guān)閉DVR系統(tǒng)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉計(jì)算機(jī)。建議用戶選擇對(duì)DVR監(jiān)控主機(jī)一星期重啟一次，以便讓系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
    (6)存儲(chǔ)
    監(jiān)控系統(tǒng)獲取到的圖像文件往往需要較大空間，存儲(chǔ)設(shè)置保證了信息存儲(chǔ)的有效性。系統(tǒng)可以支持多硬盤循環(huán)錄像：DVR系統(tǒng)會(huì)先存儲(chǔ)第一個(gè)序號(hào)磁盤，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)磁盤滿了，自動(dòng)走到下一個(gè)磁盤錄像存儲(chǔ)，當(dāng)所有磁盤存儲(chǔ)接近滿了，此時(shí)DVR系統(tǒng)將會(huì)跳到最早錄像的硬盤刪除最早那天的錄像文件，空出磁盤空間用來存儲(chǔ)當(dāng)天的錄像文件，DVR系統(tǒng)始終這樣循環(huán)錄像。
    (7)云鏡控制功能
    該功能需要有解碼器、RS 232／RS 485轉(zhuǎn)換器與云臺(tái)PTZ共同實(shí)現(xiàn)。首先啟動(dòng)云鏡控制；接著根據(jù)解碼器說明書(鏡頭1對(duì)應(yīng)地址一，鏡頭2對(duì)應(yīng)地址二，依此類推)，選擇控制協(xié)議，波特率；最后選擇與RS 232／RS 485轉(zhuǎn)換器連接的串口。
    有云臺(tái)的攝像頭還實(shí)現(xiàn)了預(yù)置點(diǎn)功能，可以使云鏡自動(dòng)轉(zhuǎn)到設(shè)置好的方向。
    (8)移動(dòng)偵測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)
    移動(dòng)偵測(cè)主要針對(duì)監(jiān)控環(huán)境大部分時(shí)間靜止，偶然有動(dòng)態(tài)情況出現(xiàn)的監(jiān)控環(huán)境，這種錄像方式可以用在特殊需求場(chǎng)合或者是節(jié)省硬盤空間。用戶進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置中的定時(shí)錄像分頁(yè)，設(shè)定何時(shí)開始啟動(dòng)移動(dòng)偵測(cè)錄像。該選項(xiàng)還可以啟動(dòng)聲音報(bào)警，并設(shè)置偵測(cè)觸發(fā)錄像的時(shí)間長(zhǎng)度(最短時(shí)間為40s)。
    (9)回放功能
    本系統(tǒng)支持1／4／9／16畫面分割模式?？蛇x擇不同的倍速回放，如：×1，×2，×4，×8，×16，及快速瀏覽(1 min回放1 h錄像文件)。
    (10)其他功能
    本監(jiān)控系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的亮度、對(duì)比度、色調(diào)和飽和度進(jìn)行調(diào)節(jié)色彩的調(diào)節(jié)功能。同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)發(fā)送報(bào)警、郵件放大、拍照、打印、備份等功能。

4 結(jié)語
    閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代化安全系統(tǒng)不可缺少的部分，它能夠輔助保安系統(tǒng)對(duì)建筑物的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使管理人員透過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)在控制室中能觀察到公共場(chǎng)所、重要出入口、重要場(chǎng)所的人員活動(dòng)情況，為保安系統(tǒng)提供了動(dòng)態(tài)圖像信息，為消防等系統(tǒng)的運(yùn)行提供了監(jiān)視手段。本監(jiān)控系統(tǒng)綜合考慮了技術(shù)的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)了一個(gè)有效的方案。該系統(tǒng)已在某花園小區(qū)安裝完畢，目前工作情況良好，各項(xiàng)功能指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了小區(qū)安全防范的管理目標(biāo)。