监控系统概述(培训教程)
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DCS培训教程一、引言分布式控制系统(DistributedControlSystem,简称DCS)是一种广泛应用于工业生产过程中的自动化控制系统。
它具有高度的可靠性、灵活性和扩展性,能够实现生产过程的实时监控、数据采集、过程控制和人机交互等功能。
为了帮助用户更好地了解和掌握DCS系统的操作和维护,本教程将详细介绍DCS系统的基本原理、系统组成、功能特点以及操作和维护方法。
二、DCS系统基本原理1.分布式控制:DCS系统将控制任务分散到各个控制站上,实现分布式控制,提高了系统的可靠性和可扩展性。
2.实时监控:DCS系统通过实时采集现场设备的数据,对生产过程进行实时监控,及时发现问题并进行处理。
3.集中管理:DCS系统将各个控制站的数据汇总到中心监控站,实现集中管理和决策支持。
4.闭环控制:DCS系统通过闭环控制算法对生产过程进行调节,实现生产过程的稳定和优化。
三、DCS系统组成1.控制站:控制站是DCS系统的核心部分,负责对现场设备进行监控和控制。
每个控制站通常包括处理器、输入/输出模块、通信模块等。
2.现场设备:现场设备包括传感器、执行器、变送器等,用于采集现场数据和执行控制指令。
3.通信网络:通信网络是连接各个控制站和现场设备的纽带,负责数据的传输和交换。
常见的通信网络有以太网、串行通信等。
4.操作站:操作站是DCS系统的人机交互界面,用于显示生产过程的实时数据和报警信息,以及进行操作和监控。
5.数据库服务器:数据库服务器用于存储和管理DCS系统的历史数据和配置信息。
四、DCS系统功能特点1.高可靠性:DCS系统采用冗余设计,保证系统的高可靠性。
在某个控制站或通信网络发生故障时,其他控制站可以接管其工作,确保生产过程的正常运行。
2.灵活性:DCS系统采用模块化设计,可以根据生产过程的需要进行灵活配置和扩展。
同时,DCS系统支持多种通信协议和接口,方便与其他系统进行集成。
3.开放性:DCS系统采用开放式架构,支持多种操作系统和编程语言,方便用户进行二次开发和定制。
视频监控系统基础知识培训教程视频监控系统已经成为现代社会中保护财产和人员安全的重要工具。
无论是商业场所、住宅区域还是公共场所,视频监控系统都发挥着关键的作用。
本篇文章将深入讲解视频监控系统的基础知识,为读者提供全面的培训教程。
我们将从硬件和软件两方面介绍视频监控系统的关键组成部分,讲解安装和配置过程,并探讨一些最佳实践。
一、硬件设备1.摄像头:摄像头是视频监控系统的核心组件之一。
它通过电子传感器将图像或视频转换成电子信号,然后通过连接线传输给监控设备。
摄像头的选择应该根据需要确定,例如室内或室外,需要多大的视角范围,是否需要红外夜视功能等。
例如,室外摄像头通常需要耐用的外壳来抵御恶劣的天气条件。
2.录像机:录像机是视频监控系统的核心设备之一,用于接收和记录来自摄像头的视频信号。
它可以是独立的硬件设备,也可以是安装在计算机中的软件程序。
录像机的一项重要功能是存储视频数据,以便后续检索和审查。
3.存储设备:存储设备用于存储录像机记录下来的视频数据。
这些设备包括硬盘驱动器、网络存储设备和云存储服务等。
选择适当的存储设备取决于系统需求,例如存储容量、数据保留期限和可靠性。
4.监视器:监视器用于显示来自摄像头的视频信号。
它的尺寸和分辨率取决于需要监视的区域规模和所需的图像质量。
二、软件配置1.网络连接:为了实现远程访问和控制,视频监控系统需要正确配置网络连接。
这包括为录像机和监视器分配IP地址,设置端口转发以实现远程访问,以及配置防火墙和路由器以确保网络安全。
2.用户权限:为了保护系统安全,需要为不同的用户分配不同的权限。
例如,系统管理员应该有完全的访问权限,而一般用户可能只能查看视频,而不能进行配置更改。
3.移动应用:现代视频监控系统通常提供移动应用程序,允许用户通过智能手机或平板电脑远程访问和控制系统。
为了使用这些应用程序,需要正确配置移动设备和系统之间的连接。
三、最佳实践1.合理布置摄像头:摄像头的布置应覆盖所需监控的区域,避免死角和重叠,以确保全面的监控。
智能监控系统的实时视频处理技术使用教程随着科技的不断进步,智能监控系统在各个领域得到了广泛的应用。
智能监控系统通过实时视频监控,能够帮助人们对安全问题进行有效的管理和防范。
而实时视频处理技术则是智能监控系统中的重要组成部分,它能够对监控场景中的视频进行实时处理和分析,提供更准确的安全信息和预警。
一、实时视频处理技术的基本原理实时视频处理技术是指在监控系统中对实时采集到的视频流进行处理和分析,获取有用的信息或特征。
其基本原理包括以下几个方面:1. 视频采集:智能监控系统通过摄像机等设备对监控场景进行视频采集,将实时视频信号传输到中心主机。
2. 视频压缩:由于视频文件通常体积较大,为了节省存储空间和传输带宽,需要对视频进行压缩。
常见的视频压缩标准包括H.264和H.265。
3. 视频预处理:包括视频增强、去噪、图像稳定等处理,以提高后续处理的准确性和效果。
4. 物体检测与跟踪:通过运用计算机视觉技术,对视频中的物体进行检测和跟踪,包括目标检测、人脸识别等。
5. 动作分析:对视频中的动作进行解析和分析,如行走、奔跑等。
6. 非法入侵检测:依靠图像识别和模式匹配等算法,对监控场景中的异常情况进行检测,如非法闯入、物品丢失等。
7. 实时报警与推送:当系统检测到异常情况时,可以通过声音、图像或短信等方式及时报警,并将相关信息推送给管理员或相关人员。
二、智能监控系统实时视频处理技术的应用场景智能监控系统的实时视频处理技术广泛应用于各个领域,如交通监控、安防监控、工业生产等。
下面以交通监控为例,介绍其具体的应用场景:1. 交通流量监测:通过对交通视频进行实时处理,可以统计道路上的车辆数量和行驶速度,为交通管理部门提供实时的交通流量统计数据,以便进行交通拥堵状况分析和交通优化决策。
2. 违法车辆检测:利用实时视频处理技术,可以检测交通违法行为,如闯红灯、逆行、超速等,对违法车辆进行识别和记录,并及时将相关信息发送给交通管理部门,以提高交通管理的效率和安全性。
视频监控系统教程视频监控系统教程第一章:视频监控系统组成典型的闭路监控系统主要由摄像机部分、传输部分、控制与记录部分以及显示部分四大块组成。
摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”。
在被监视场所面积较大时,在摄像机上加装变焦距镜头,使摄像机所能观察的距离更远、更清楚;还可把摄像机安装在电动云台上,可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动,从而使摄像机能覆盖的角度更大。
在某些情况下,特别是在室外应用的情况下,为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等,对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩,甚至对云台也要有相应的防护措施。
传输部分就是系统的图像信号通路。
一般来说,传输部分单指的是传输图像、声音信号。
同显示部分一般由几台或多台监视器组成。
在摄像机数量不是很多,要求不是很高的情况下,一般直接将监视器接在硬盘录象机上即可。
如果摄像机数量很多,并要求多台监视器对画面进行复杂的切换显示,则须配备“矩阵”来实现。
专用监视器价格较贵,为了节省开支,也可用普通电视机替代。
第二章:摄像机的主要参数在监控系统中选择摄像机,一般要看几个主要的参数,即分辨率、最低照度和信噪比等,另外还要考虑摄像机的附带功能及价格和今后服务等因素。
以下对摄像机的几个主要参数作一介绍。
A 、 CCD 尺寸及像素数 :CCD 尺寸指的是 CCD 图像传感器感光面的对角线尺寸,用于电视监控摄像机的 CCD 尺寸以 1/ 4in 、 1/ 3in 为主流。
像素数指的是摄像机 CCD 传感器的最大像素数,有些给出了水平及垂直方向的像素数,如 500H*582V ,有些则组出了前两者的乘积值,如 30 万像素。
对于一定尺寸的 CCD 芯片,像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小,因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也就越高。
例如,在电视监控摄像机中使用的 CCD 传感器的像素有的已达到 48 万像素。
B 、分辨率 :分辨率是衡量摄像机优劣的一个重要参数,它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时,在监视器(应比摄像机的分辨率高)上能够看到的最多线数。
电视监控系统培训教程第一部分电视监控系统概述电视监控系统是将现场的视频及音频信号采集下来通过传输媒体传输到监控中心实现监视、监听、记录及控制等功能的一套综合性系统。
从而实现安全防范、管理、教学、现场监测、视话会议等多方面功能。
一、电视监控系统基本构成电视监控系统主要由:前端系统、传输系统和终端系统这三大部分组成。
(一)、系统框图(二)、前端系统电视监控的前端系统主要是将所需要的现场的图象和音声采集摄取下来转变成电信号以传到监控中心。
其主要由:1、摄像机2、镜头3、云台4、防护罩5、支架6、监听头7、射灯及红外灯8、解码器等产品相互结合而构成。
1、摄像机摄像机是将图象信号即光信号转换成电信号的设备。
摄像机根据光信号转换成电信号所采取的技术不同可分为:(1)、CCD摄像机。
(2)、COMS摄像机。
(3)、摄像管摄像机。
目前监控行业广泛采用的是CCD摄像机。
CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写,它是一种半导体成像器件,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。
CCD摄像机的工作方式是被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上,CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。
视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。
CCD摄像机的基本参数:(1)、CCD芯片的尺寸CCD的成像尺寸常用的有1/2寸、1/3寸、1/4寸等,成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些,其成本越低。
在相同的光学镜头下,成像尺寸越大,视场角越大,最低照度越低。
芯片规格成像面大小(宽X 高) 对角线 1/2寸6.4x4.8mm对角线8mm,1/3寸4.8x3.6mm对角线6mm,1/4寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm。
(2)、分辨率: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线,彩色为330-480线,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)、成像灵敏度即最低照度: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.。
参考环境照度:夏日阳光下100000Lux,阴天室外 10000Lux,电视台演播室 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。
(4)、供电电压国内所使用的CCD摄像机主要有交流220V、交流24V、直流12V。
(5)、电子快门电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间,摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式,可根据环境的亮暗自动调节快门时间,得到清晰的图像。
有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间,以适应某些特殊应用场合。
CCD摄像机大致可分为下列几大类:(1)、依成像色彩划分(A)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。
因有颜色而使信息量增大,信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。
(B)黑白摄像机:是用于光线不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,可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。
(2)、依摄像机分辨率划分(A)影像像素在25万像素(pixel)左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率400线左右的低档型。
(B)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型(C)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率,600线以上的高分辨率。
(3)、依摄像机灵敏度划分(A) 普通摄像机:正常工作所需照度彩色为0.3-3 Lux,黑白为0.3-0.03 Lux。
(B) 底照度摄像机:正常工作所需照度为0.03-0.001 Lux左右(C) 微光摄像机:正常工作所需照度为0.0005 Lux以下(D)红外照明摄像机:原则上可以为零照度即0 Lux,采用红外光源成像。
(4)、按摄像元件的CCD靶面的大小划分(A)l寸靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm(B)2/3寸靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm(C)1/2寸靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm(D)1/3寸靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm(E)1/4寸靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm(F)1/5in正在开发之中,尚未推出正式产品(5)、按摄像机的功能来分(A)普通摄像机(B)低照度摄像机(C)一体化摄像机(D)半球型摄像机(E)板机(F)针孔摄像机(G)智能球(H)网络型摄像机此外CCD摄像机有PAL制和NTSC制之分,还可以按图像信号处理方式划分或按摄像机结构区分。
2、镜头镜头是同摄像机配套使用的,镜头的种类也比较多。
(1)以镜头的焦距、光圈分类:(A)、定焦镜头:焦距固定不变,可分为有光圈和无光圈两种。
(a)有光圈:镜头光圈的大小可以调节。
根据环境光照的变化,相应调节光圈的大小。
光圈的大小可以通过手动或自动调节。
手动光圈镜头:人为手工调节光圈的,称为手动光圈;自动光圈镜头:自带微型电机自动调整光圈的,称为自动光圈。
(b)无光圈:即定光圈,其通光量是固定不变的。
主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。
(B)变焦镜头:焦距可以根据需要进行调整,使被摄物体的图像放大或缩小。
根据调整方式可分为手动和电动两种方式。
常用的电动变焦镜头为六倍、十倍、十六倍、二十倍变焦。
根据光圈控制方式可分为:三可变镜头:可调焦距、调聚焦、调光圈。
二可变镜头:可调焦距、调聚焦、自动光圈。
(2)、根据应用场合分类:(A)、广角镜头:视角90度以上,观察范围较大,近处图像有变形。
(B)、标准镜头:视角30度左右,使用范围较广。
(C)、长焦镜头:视角20度以内,焦距可达几十毫米或上百毫米。
(D)、变焦镜头:镜头焦距连续可变,焦距可以从广角变到长焦,焦距越长成像越大。
(E)、针孔镜头:用于隐蔽观察,经常被安装在如天花板或墙壁等地方。
(3)、选择镜头同摄像机匹配的原则是:(1)、镜头的规格不应小于摄像机的规格,也就是说1/2〃的镜头可以与1/3〃的摄像机一起使用,但是1/3〃的镜头就不能够在1/2〃的摄像机上使用。
(2)、镜头接口与摄像机接口要一致,不一致时要加连接圈。
例如:C型镜头安装在CS型摄像机上时,必须在C型镜头上加连接圈,如果不加连接圈就可能碰坏CCD成像面的保护玻璃,造成CCD摄像机的损坏。
3、云台云台就是两个交流电机组成的安装平台,可以水平和垂直的运动。
我们所说的云台区别于照相器材中的云台,照相器材的云台一般来说只是一个三脚架,只能通过手来调节方位;而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。
在控制信号的作用下,云台上的摄像机既可自动扫描监视区域,也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
(1)、云台按使用环境分为:室内型和室外型,主要区别是室外型密封性能好,防水、防尘,负载大。
(2)、云台按安装方式分为:侧装和吊装,即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。
(3)、按外形分为普通型和球型,球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中,除了防止灰尘干扰图像外,还隐蔽、美观、快速。
云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。
一般来说,水平旋转角度为0°~355°,垂直旋转角度为0°~+90°。
恒速云台的水平旋转速度一般在3°~10°/s,垂直速度为4°/s左右。
变速云台的水平旋转速度一般在0°~32°/s,垂直旋转速度在0°~16°/s左右。
在一些高速摄像系统中,云台的水平旋转速度高达200°/s以上,垂直旋转速度在30°/s以上。
4、防护罩防护罩分为室内型和室外型两种。
(1)、室内防护罩:主要是防尘并有一定防护作用,有的也有隐蔽作用,使监视场合和对象不易察觉受监视。
(2)、室外防护罩:其功能有防晒、防雨、防尘、防冻和防凝露等作用。
一般室外的防护罩都配有温度继电器,在温度高时自动打开风扇冷却,温度低时自动加热。
下雨时可以人为控制雨刷器刷雨。
有的室外防护罩的玻璃还可以加热,当防护罩上有结霜时,可以加热除霜。
目前防护罩形式多种多样,如:全球型及半球型防护罩。
5、支架如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动,那么只用摄像机支架就可以满足要求了。
普通摄像机支架安装简单,价格低廉,而且种类繁多。
普通支架有短的、长的、直的、弯的,根据不同的要求选择不同的型号。
室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求,再有就是安装位置,因为从实践中我们发现,很多室外摄像机安装位置特殊,有的安装在电线杆上,有的立于塔吊上,有的安装在铁架上……由于种种原因,现有的支架可能难以满足要求,需要另外加工或改进。
6、监听头监听头其功能将现场的声音通过微型麦克风和前置放大器转换成音频电信号传至中心。
一般采用三线制的监听头比较多,也有采用两线制的监听头。
一般供电为直流12V。
7、射灯及红外灯一般在夜晚需要实现监视功能的监控系统,如果监视环境的光照度不好均需配置射灯或红外灯以辅助照明,射灯其最大好处是灵活、方便,且价格不贵。
黑白电视监控系统宜配置高压水银灯;彩色电视监控系统宜配置碘钨灯。
当需夜间隐蔽监视时应用红外灯。
红外灯一种是在普通照明灯前加滤光片,另一种是由红外发光二极管阵列构成。
前者耗能较大,且常产生“红暴”(由于滤光不净,有少量红光被人眼看到);后者极少产生“红暴”,但照射距离较近。
另外,红外灯对彩色电视监控系统不起作用,这是由于红外光被彩色摄像机中的彩色滤色器滤掉的缘故。
因此,使用红外灯需选彩色低照度摄像机或黑白、黑白低照度摄像机。
8、解码器在有云台、电动镜头和室外防护罩的电视监控系统中,必须配有控制解码器。
这样在控制室中操纵键盘相应按键即可完成对前端设备(云台、电动变焦镜头、室外防护罩、射灯、摄像机电源)各动作及功能的控制。