ViewPoint图像监控系统培训手册.docx
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ViewPoint图像监控系统培训手册
ViewPoint远程动态图像监控系统
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目录
第1章远程图像监控系统概述6
第2章图像监控系统端局设备9
2.1摄像机及镜头9
2.2云台10
2.3云台与镜头控制器PLD-110
2.4远端主处理器11
2.5画面分割器15
2.6视频切换矩阵16
2.7端局组网模式16
第3章图像监控系统中心设备19
3.1监控中心基本组网结构19
3.2中心主处理机功能板卡及接口介绍22
3.3透明串口处理器(SCP)27
3.4语音编解码器(AED)28
3.5中心主处理机配置方案30
3.6图像上网器31
3.7分控台32
3.8视频接收器及图像监控单机版33
第4章ViewPoint图像监控系统软件36
4.1中心主处理机软件36
4.2数管台软件37
4.3控制台软件37
练习题39
第1章远程图像监控系统概述
一、模拟图像监控系统
将摄像机直接接入监视器,就可以组成简单的模拟图像监控系统。
如果摄像机个数较多,可以先将摄像机接到一图像收敛设备上(如画面分割器或视频切换矩阵,称为监控主机),这样就可以对监视器进行图像切换、浏览等操作。
常见的如银行、超市、住宅小区监控系统就属于这种结构,如图1-1所示。
图1-1模拟图像监控系统
上图中的监控主机可以是画面分割器,也可以是视频切换矩阵。
控制台一般是一个小键盘,通过串行电缆与监控主机连接或直接附着在监控主机上成为监控主机的控制面板,通过控制台可以选择摄像机、监视器,并可以控制摄像机的移动、聚焦等操作。
模拟图像信号直接在视频电缆上传输时由于噪音积累,有效传输距离短,使用质量好的视频电缆传输图像信号时一般不能超过500米,因而模拟图像监控系统监控范围小,不能满足远程集中监控的要求。
二、远程数字图像监控系统
为了能进行远距离监控,最好采用数字化图像传输技术,远端局使用图像编码与压缩设备(如艾默生网络能源有限公司生产的远端主处理器)对模拟视频信号进行处理,通过数字传输方式传送到监控中心;监控中心使用图像解压缩、解码设备(如艾默生网络能源有限公司生产的中心主处理机)进行图像解码还原,从而实现远程图像监控,如图1-2所示。
图1-2远程图像监控系统
三、远程图像监控系统的总体结构
通过图像处理设备可以实现对某一个远程端局的监控,也可以实现对多个远程端局的监控。
远程图像监控系统的总体结构如图1-3所示。
图1-3远程图像监控系统
当监控中心不接入上级监控中心时,称为二级结构;当多个二级结构的监控中心都接入到某一监控中心时,称为三级结构,此时的下级监控中心称为分控中心。
三级结构的监控中心能对各分控中心及各端局进行监控与管理。
四、ViewPoint远程图像监控系统的特点
ViewPointTM远程图像监控系统由艾默生网络能源有限公司开发生产,是一套功能完备、可实现远距离、大范围的实时图像监控和告警处理的监控系统。
该系统使用了先进的数字图像压缩编/解码技术,直接利用2M线路传输图像、声音、信令和数据、并可提供透明的数据通道。
ViewPointTM远程图像监控系统还可以方便地和其它监控告警系统如PSMS动力环境监控系统互连,实现告警联动(当PSMS系统产生告警时,中心告警监视器自动切换至有告警的端局,并显示局站名、房间名、电话号码及告警内容,自动进行录像,根据需要自动进行摄像机定点或巡视)。
ViewPointTM远程监控系统的一个控制台可以同时控制多达960个监控远端,数千个摄像机。
监控中心还可以通过级联的方式构成多级监控系统,组网方式十分灵活。
第2章图像监控系统端局设备
图像监控系统中端局设备主要包括摄像机、云台、云台与镜头控制器、远端主处理器,还可能有画面分割器、视频切换矩阵、录像机等。
常用的摄像机及云台见图2-1,摄像机位于防尘罩内。
图2-1摄像机与云台
2.1摄像机及镜头
摄像机的功能主要是将光信号转换成电信号(视频信号)。
镜头可根据需要选用固定镜头与二可变(变焦、变距)镜头。
常用于图像监控的摄像机有PanasonicWV-CP412E型(DC12V供电)、PanasonicWV-CP220N型(AC220V供电)、PanasonicWV-CP454型(DC12V和AC24V自适应)等;镜头使用较多的型号是PanasonicWV-LZ61/10E(十倍变焦自动光圈,调焦范围6~60毫米)。
镜头与摄像机接口处有用于固定调焦螺丝的螺钉,如果发现摄像机所摄图像不清淅时,可以用以下的方法调节焦距(后焦):
将摄像机的视频输出直接接入监视器或电视机的视频输入口,打开摄像机电源,使摄像机的镜头对准10~15米远的明亮物体,拧松位于镜头与摄像机之间的调焦固定螺钉后,沿摄像机轴线方向缓慢移动调焦螺丝(有些摄像机直接旋转调焦螺丝),直至图像清淅,而后拧紧固定螺钉。
注:
如果采用上述方法不能使远处的物体在监视器上清淅地显示,则要注意检查摄像机的镜座与镜头是否匹配。
2.2云台
云台用于承载摄像机上下左右移动,当不选用云台时,摄像机成为固定摄像机,只能对准一个方向。
ViewPoint图像监控系统常用的云台是Y3030APT-W墙式云台,水平最大转角355度,转动速度5.1度/秒;最大仰角10度,最大俯角60度,俯仰速度3.6度/秒。
图2-3是该型号云台的接线端子定义及与云台镜头控制器的连接方法。
云台的转动角度接近360度,而实际使用时,不一定需要有这么大的转角。
在云台下方有两个有机玻璃或塑料插销用于限位,可以限制云台只在规定的角度范围内转动。
2.3云台与镜头控制器PLD-1
云台与镜头控制器PLD-1(又称解码器)是艾默生网络能源有限公司为了满足图像监控系统远端控制的需要而开发的分散式智能化控制解码设备,主要完成控制云台的上下左右移动,镜头的拉近、拉远及聚焦等控制,还可以控制灯光、警铃等。
PLD-1的内部如图2-2所示。
图2-2解码器PLD-1内部结构
目前PLD-1解码器有两种型号:
PLD-1和PLD-1A:
PLD-1适用于需24VAC驱动马达的云台;PLD-1A适用于需220VAC驱动马达的云台。
PLD-1接线端子定义及与云台、镜头的连接方法如图2-3所示。
图2-3PLD-1接线端子定义、云台控制板接线端子定义及连接示意图
PLD-1内部有一八位拨码开关用于设置地址(OFF表示1),可以通过RS485总线方式可实现多台解码器并机通信,通信速率为1200bit/s。
PLD-1内部有S1~S16共16个按钮,用于测试或现场控制摄像机和云台。
比如S1~S4分别对应云台的上、下、左、右转动,S5为自动,一直按下S5后,摄像机自动左右巡视,放开该按钮摄像机停止。
某一按钮按下后,对应的指示灯亮;如果PLD-1接受了控制机发来的控制指令,相应的指示灯也点亮。
按钮的功能如下表所列:
表2-1PLD-1按钮功能
按钮
功能
按钮
功能
S1
云台向上
S9
保留继电器1
S2
云台向下
S10
保留继电器2
S3
云台向左
S11
镜头变倍小
S4
云台向右
S12
镜头变倍大
S5
云台轮巡
S13
镜头变焦近
S6
220V警灯
S14
镜头变焦远
S7
未用
S15
镜头变光圈小
S8
摄像机电源开关
S16
镜头变光圈大
2.4远端主处理器
远端主处理器简写为RMP(RemoteMainProcessor),目前使用较多的型号为RM3202,因此这里只对该型号的远端主处理器进行介绍。
一、远端主处理器主要功能
选择摄像机采集到的某一路图像信息经过A/D变换和压缩编码后复用至E1,由E1传输到监控中心。
将远端的告警采集器采集到的告警信息合成到E1码流中,传至监控中心。
当与PSMS系统一起进行告警联动时,不需要告警采集器。
将麦克风采集到的声音信号进行PCM编码后传至监控中心,同时将从监控中心传来的语音信号经过解码后输出到音频设备,实现监控中心与远端的对讲。
接收监控中心传来的控制命令,按照命令内容执行相应的操作,控制外围设备。
为动力环境、门禁数据提供透明传输通道。
远端主处理器实现的功能如图2-4所示。
图2-4RM3202远端主处理器主要功能
二、RMP外观及接口说明
RM3202远端主处理器采用标准的19英寸机箱,外形如图2-5所示。
图2-5RM3202远端主处理器的正面板
1、正面板
在远端主处理器的正面板上有3个指示灯,在正常工作时,这三个指示灯都处于闪烁状态。
⏹运行灯:
指示远端主处理器程序运行状态,如果运行灯不闪烁,则需要更换该远端主处理器。
⏹图像灯:
指示选定的视频输入端口是否有视频源,选定哪一路视频信号由控制台控制。
如果图像指示灯不闪烁,则表明指定的视频接口没有视频信号输入。
⏹信令灯:
指示与中心通信是否正常,如果信令指示灯不正常,则该远端主处理器与中心主处理机的通信不正常,主控台的全局视图上用红色线显示该端局与监控中心的连线(蓝色为正常)。
2、背面板
RM3202远端主处理器的后面板如图2-6所示。
图2-6RM3202远端主处理器的后面板
远端主处理器背面板上有多个接口,包括:
8个串口
8个视频输入口
1路E1接口及同步指示灯
1对语音输入输出接口
下面分别对各接口加以说明:
1)串口1为配置串口,用于远端主处理器RM3202的配置和维护,一般不用;
2)串口2~5为普通串口,可连接各种外设,如摄像机控制器、画面分割器、本地监控系统等,中心发来的控制命令由E1的时隙31传输;
3)串口6~7为透明串口,按标准的RS232串行接口定义,可以为动力环境监控系统和门禁系统提供透明数据通道,分别对应E1时隙2、14;这两个串口还可以由主控台定义为普通串口,定义为普通串口后,使用方法与串口2~5相同,可用于控制外部设备。
4)串口8为V.24同步串口,可以连接同步终端设备(接线方法参见本书第四章DCM2000与路由器广域网接口接线方法),也可以用于≤19.2Kbps异步数据传输,对应E1时隙15;
5)8个视频输入接口,可接八路视频信号源,RMP选择一路进行编码压缩,经处理后,上传的图像信号占用E1中24个时隙,时隙号为3~13、17~29;
6)1对E1接口(接口形状为BNC)及E1同步指示灯,当E1线路工作正常时,本地同步和远地同步指示灯均处于闪烁状态;
7)1对语音输入/输出接口,可分别接麦克风和有源音箱,语音通道对应E1时隙1。
3、典型接线图
RM3202远端主处理器在典型应用时与其它设备的连接如图2-7所示,远端主处理器的串口2(2~5均可)接摄像机控制器,用于控制摄像机;串口7(6、8也可)用于连接动力环境监控系统;远端主处理器的E1接头直接和传输设备相连;语音输入输出口分别连接到麦克风和有源音箱。
图2-7RM3202的典型用法
2.5画面分割器
画面分割器可接入多路(4、9或16)视频信号,主输出(Main)可通过控制选择任一路单画面或多画面组合视频信号。
AD1588画面分割器的正面板如图2-8所示。
图2-8画面分割器的正面板
画面分割器面板都带有控制按钮,可以直接操作,实现多种类型画面输出。
在ViewPoint系统中,无需在该面板上直接操作,所有的操作均可通过主控台完成。
画面分割器的后面板如图2-9所示。
图2-9画面分割器的后面板
图示的画面分割器可接入9路视频信号(上排从左第3至第11个BNC接口),除主输出(下排左起第2个接口,记为Main)外,每一路输入还同时对应一路输出(下排第3至第9个接口),用以满足其它应用场合的需要。
AD1588型画面分割器的RemoteIn端口是画面分割器接受控制的RS232串口,接口形状为RJ11电话插口,其中针脚2为Rxd,针脚4为Gnd。
AD1580的控制串口为DB25接口形状,针脚25为Rxd,针脚15为Gnd。
2.6视频切换矩阵
视频切换矩阵具有多路视频信号输入及输出端口,可实现任一路输入交换到任一路输出的功能,如32×8的视频切换矩阵。
AD1651视频切换矩阵如图2-10所示。
图2-10视频切换矩阵的背面接线端子
图示的AD视频切换矩阵有8路视频输入端子(右边8个),有8路视频输出端子(中间四块模块每块下面两个均为输出端子),该视频切换矩阵还有三个槽位未插模块,最多可扩充至32路输入,8路输出,记为32×8视切。
当摄像机数量超过视频切换矩阵的输入接口数时,可以通过视频切换矩阵级联的方法接入。
AD视频切换矩阵的J1端口是视频切换矩阵接受控制的RS232串口,接口形状为RJ45,随机配有一根控制线,一端为RJ45接头,另一端为一接线盒。
接线盒的针脚定义如下:
5————Txd
4————Rxd
7————Gnd
2.7端局组网模式
一、端局小模式
当端局规模较小,摄像机个数小于8个时,摄像机可直接接入RM3202(如图2-7),这种端局组网模式称为小模式,也是绝大多数监控端局所采用的模式。
二、端局中模式
当端局的摄像机个数多于8个(但不大于16个),或不大于8个但有在中心同时看该端局多画面的要求时,摄像机通过画面分割器(如AD1588九画面分割器)接入,这种模式称为中模式,参见图2-11。
图2-11端局中模式
端局采用中模式时,画面分割器的主视频输出一定要连接到远端主处理器的第一个视频输入接口。
中模式下最多只能接一台画面分割器,画面分割器通过远端主处理器的任一普通串口进行控制。
在主控台的控制下能够选择任一摄像机、4画面组合、9画面组合或16画面组合图像信号。
三、端局AD模式
当端局的摄像机个数多于16个时,可通过视频矩阵(如AD1650/32×8)接入。
这种模式称为AD模式,如图2-12所示。
当摄像机个数不大于16时,只要是用视频切换矩阵接入,就称为AD模式。
图2-12端局AD模式
采用AD模式时,视频切换矩阵的第一路视频输出接远端主处理器的第一个视频输入接口,远端主处理器通过任一普通串口都可控制视频切换矩阵。
端局采用AD模式时,若在视频切换矩阵上接入控制键盘,就可以实现在端局内进行本地监控。
本地监控系统进行画面切换时,不会影响远程监控系统的功能。
四、端局大模式
当端局的摄像机个数较多,且需要在中心同时浏览该端局多个摄像机的图像时,可通过视频矩阵和画面分割器接入,这种方式可以接入多于16个摄像机,称为大模式,如图2-13所示。
图2-13端局大模式
第3章图像监控系统中心设备
监控中心设备主要包括中心主处理机、监视器、控制台、长延时录像机、麦克风、音箱、透明串口处理器、语音编解码器,还可能有视频切换矩阵等。
中心主处理机有RM3101与RM3102两种系统,本章只介绍使用较多的RM3102中心主处理机。
RM3101中心主处理机基于工控机结构,目前已较少使用。
3.1监控中心基本组网结构
RM3102系统监控中心基本结构如图3-1所示。
中心主处理机用于图像解码、语音的编/解码并接受主控台的指令控制中心和远端设备。
远端的图像信号由远端主处理器合成为E1码流送入中心主处理机,中心主处理机将选定端局送来的图像信号交换到解码板解码后,输出到监视器阵列。
图3-1RM3102中心主处理机系统监控中心组网图
RM3102系统的一个监控中心控制台(一般都采用普通台式计算机)通过多串口卡的串口可以同时控制多达32台中心主处理机,每台中心主处理机最多可以连接30个监控端局,也就是说每一个监控中心最多可以控制960个监控远端,数千个摄像机。
若监控中心只有一台中心主处理机,则主控台通过自身的串口即可以控制,不需要安装多串口卡,监控中心组网见图3-2。
图3-2一个典型的RM3102中心主处理机系统
RM3102中心主处理机系统在结构上采用标准的华为公司C&C08B型交换机机柜,每个机柜可插入6框设备,基本结构如图3-3所示。
图3-3RM3102系统机柜结构
RM3102中心主处理机母板插框是一个标准的B型机框(如图3-4),共有26个槽位。
其中2块CPM板占中间2个槽位,2块PWC板占两边4个槽位,16个DTM槽位可以插DTM板或DEC板,另外还有4个槽位不用。
图3-4母框插槽
语音编解码器和透明串口处理器都是19英寸标准设备,它们用专门的CATV插框固定在标准的B型机柜中。
每个CATV插框占用机柜的1框,可以安装5U高度(每个U约为43毫米)的19英寸设备,语音编解码器和透明串口处理器的高度均为2U,所以每框只能安装2个设备(图3-3中第一框最上面是录像机,语音编解码器和透明串口处理器还未安装插框面板固定,安装面板后,一框只能安装两台透明串口处理器或一台透明串口处理器和一台语音编解码器)。
3.2中心主处理机功能板卡及接口介绍
1、CPM板
CPM板(CenterProcessModule)为中心主处理模块,位于RM3102系统的母板插框内,完成码流的收敛和交换功能。
具体功能实现过程:
CPM板将DTM板传来的图像码流进行交换,把需要解码的图像码流交换到相应的DEC板,从而实现图像码流的交换和收敛。
同时CPM板还处理每个远端传上来的1个时隙的HDLC形式的内部数据。
另外,CPM板还完成整个机框内单板的维护和配置,以及和主控台通信等功能,并且提供整个系统时钟。
系统中2块CPM板处于主备热备份工作模式。
CPM板和主控台通过串口连接,接受主控台的指令。
每块CPM板本身带有2个E1接口,具有DTM板的功能。
CPM板外观参见图3-5左一。
图3-5RM3102中心主处理机功能板卡图示
CPM模块前面板有两个RJ45接口和一4位拨码开关。
两个RJ45接口用于调试和打印,不对用户开放。
4位拨码开关在加载中心主处理机软件和数据时置位,正常运行情况下拨码开关设置为OFF,当要加载主机程序时,第一位置ON,当要加载数据时,第二位置ON。
一般情况下,主机程序和数据一起加载,除非主机有故障或主机程序升级,否则只需要加载一次即可。
CPM板内部还有1个表面贴的拨码开关S1,该开关决定CPM单板的两路E1是选择75Ω匹配方式还是120Ω匹配方式,S1全置ON是对应75Ω,全OFF对应120Ω。
CPM板正面有9个信号灯,各指示灯的状态及含义如表3-1所示。
表3-1CPM板指示灯
指示灯
名称
指示灯状态及含义
RUN
程序运行指示灯
1s亮1s灭:
本板主用,且运行正常
0.2s亮1s灭:
本板备用,且运行正常
0.5s亮0.5s灭:
加载状态
REV0
保留不用
REV1
保留不用
MSL
板间通信指示灯
亮:
主备板间通信链路正常
灭:
主备板间通信链路不正常
COM
后台通信指示灯
亮:
CPM板与后台通信正常
灭:
CPM板与后台通信不正常
CLK
时钟模式指示灯
亮:
本板时钟主用
灭:
本板时钟备用
E11
1号E1口状态指示灯
亮:
本板1号E1接口正常
灭:
本板1号E1接口不正常
E12
2号E1口状态指示灯
亮:
本板2号E1接口正常
灭:
本板2号E1接口不正常
NOD
NOD串口指示灯
1s亮1s灭:
NOD通信正常
0.5s亮0.5s灭:
NOD通信不正常
2、DTM板
DTM板(DigitalTrunkModule)为数字中继模块,位于RM3102的母板插框内,完成E1信号的码型转换,将传输线路上的HDB3码流转换成HW(HighWay,内部高速总线)上的PCM码流,DTM板的面板参见图3-5左二。
每块DTM板可以接2对E1线(即可接两个端局),对外接口是SMB头,连接监控远端的E1是通过DTM板接入中心主处理机的。
透明串口处理器和语音编解码器也通过E1接入DTM板。
DTM板正面有10个指示灯,各指示灯的状态及含义如表3-2所示。
表3-2DTM板指示灯
指示灯
名称
指示灯状态及含义
RUN
程序运行指示灯
正常运行每秒闪亮1次
CRC1
CRC校验
第1路信号CRC4检验出错指示
LOS1
信号失步指示灯
第1路信号失步指示
SLP1
信号滑帧指示灯
第1路信号滑帧指示
RFA1
远端告警指示灯
第1路信号远端告警指示
CRC2
CRC校验
第2路信号CRC4检验出错指示
LOS2
信号失步指示灯
第2路信号失步指示
SLP2
信号滑帧指示灯
第2路信号滑帧指示
RFA2
远端告警指示灯
第2路信号远端告警指示
MOD
工作方式指示灯
亮:
表示工作在CAS模式(1号信令);灭:
表示工作在CCS模式(7号信令)。
DTM板内部有4个拨码开关S11、S12、S21、S22,用于选择E1线路的匹配阻抗为75Ω还是120Ω,其中S11、S12为四位拨码开关,S21、S22为2位拨码开关。
S11和S21用于第1路E1参数的选择,S21和S22用于第2路E1参数的选择,设置方法可直接在DTM板的查看丝印。
3、DEC板
DEC板(Decoder)称为图像解码器板,其位置在RM3102母板插框内,与DTM板槽位兼容。
主要功能是将HW总线上传来的图像码流解码后,变成电视信号输出,每块DEC板最多能解码2路图像。
对外接口直接利用母板上的SMB头,DEC板配有SMB到BNC的转换线,可以直接接监视器或视频切换矩阵。
DEC板的面板形状参见图3-5右二。
D
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