基于工业以太网的视频监控系统

中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设计

姓 名： 衣后锋 学 号： 04061862 学 院：信息与电气工程学院

专 业：工业自动化

设计题目：基于工业以太网的视频监控系统

指导教师： 雷汝海 职 称：副教授

年 月 徐州 中国矿业大学毕业设计 任 务 书

学院信息与电气工程学院专业年级工业自动化06级学生姓名衣后锋 任务下达日期：2010年 3月1日 毕业设计日期：2010年3月1日至2010年6月18日 毕业设计题目：基于工业以太网的视频监控系统 毕业设计主要内容和要求： 1 学习工业以太网的相关知识 2 学习CCD成像技术 3 掌握工业电视监控系统设计 4 学会工业电视监控系统设备的选型

院长签字： 指导教师签字： 中国矿业大学毕业设计 指导教师评阅书

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成 绩： 指导教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计 评阅教师评阅书

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计

答辩及综合成绩

答 辩 情 况 提 出 问 题 回 答 问 题 正 确 基本 正确 有一般性错误 有原则性错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩

学院领导小组负责人： 年 月 日 摘 要 近年来，随着人们生活水平的提高和现代工业的发展，人们的安全意识增强，对于安全防范系统也越来越重视，视频监控被广泛的应用到各行各业。工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋，随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，以太网已经可以直接应用于工业现场设备间通信。而结合了远程数据采集、远程监控等功能于一体的网络视频监控系统更是成为了视频监控的主要发展方向。研究这样一款视频监控系统，具有重要的现实意义和经济价值。基于工业以太网的视频监控技术具有分布式接入、便于共享访问和控制、视频信号占用带宽资源少、图像质量好、易于存储和管理等优点,在工厂安全监控系统中采用网络视频监控技术是发展大趋势。本文主要介绍了基于工业以太网的视频监控系统的构建以及部件的性能参数、技术标准，最后以兖矿集团兖矿集团鲍店矿视频系统方案为例子介绍了视频监控的相关技术和应用设备以及网络视频监控系统的设计和实现。 关键词 工业以太网 视频监控 CCD 光纤传输 网络安全 鲍店矿 ABSTRACT In recent years, as people's living standards and the development of industrial civilization, people more conscious of security, the security system more and more attention, video surveillance has been widely applied to all walks of life. Industrial Ethernet for industrial field devices directly to the communication has become a trend between, with the rate of increase in Ethernet, full duplex communication, exchange of technology for Ethernet communications solution to provide certainty technology base, eliminating the direct Ethernet communications between devices used in industrial field the main obstacle, Ethernet can be directly applied in industry has been communication between field devices.The combination of remote data acquisition, remote monitoring in one of the network video monitoring system is video surveillance has become the main development direction. Of a video surveillance system that has important practical significance and economic value.Industrial Ethernet-based video surveillance technology has distributed access, easy to share access and control, video signals occupy less bandwidth, image quality, easy storage and management advantages, such as plant safety monitoring system used in network video monitoring technology the development trend.This paper introduces industrial Ethernet-based video monitoring system for the performance parameters and components, technical standards, the last to Yanzhou Coal Mining Group Mining Group Baodian mine plan for the example video system introduced video surveillance of the relevant technology and application equipment and network video monitoring system design and implementation.

Key words Industrial Ethernet video surveillance CCD optical transmission network security Baodian Mi 目 录 1 前言： ......................................................................................................................................... 1 1.1选题背景 ............................................................................................................................ 1 1.2视频监控系统发展史 ........................................................................................................ 1 1.2.1模拟视频监控系统 .................................................................................................. 1 1.2.2基于微机平台的多媒体监控 .................................................................................. 2 1.2.3基于嵌入式网络视频服务器/编解码器的网络化数字视频监控 ......................... 3 1.3视频监控系统的发展方向 ................................................................................................ 4 1.3.1数字化 ...................................................................................................................... 4 1.3.2网络化 ...................................................................................................................... 4 1.3.3智能化 ...................................................................................................................... 4 1.4视频监控系统的应用现状 ................................................................................................ 4 1.5工业以太网简介 ................................................................................................................ 5 1.6论文结构 ............................................................................................................................ 6 2 视频监控系统关键技术 ............................................................................................................. 7 2.1 CCD技术 ........................................................................................................................... 7 2.1.1 CCD工作原理 ......................................................................................................... 7 2.1.2 CCD摄像机及主要技术参数 ................................................................................. 8 2.2传输介质 .......................................................................................................................... 10 2.2.1同轴电缆 ................................................................................................................ 10 2.2.2双绞线 .................................................................................................................... 11 2.2.3光纤 ........................................................................................................................ 11 2.2.4射频传输 ................................................................................................................ 14 2.3图像压缩技术 .................................................................................................................. 15 2.3.1MPEG- 1 ................................................................................................................. 15 2.3.2MPEG- 2 ................................................................................................................. 15 2.2.3MPEG- 4 ................................................................................................................. 16 2.3.4H.261 ....................................................................................................................... 16 2.3.5H.263 ....................................................................................................................... 16 2.3.6H.264 ....................................................................................................................... 17 2.4多媒体网络传输 .............................................................................................................. 18 2.4.1电信网上的多媒体通信 ........................................................................................ 18 2.4.2计算机网上的多媒体通信 .................................................................................... 20 2.4.3电视网上的多媒体通信 ........................................................................................ 21 2.4.4宽带IP网络上的多媒体通信 .............................................................................. 21 2.5光缆接续 .......................................................................................................................... 22 2.5.1光纤的连接损耗 .................................................................................................... 22 2.5.2光缆接续的一般步骤 ............................................................................................ 22 3 工业以太网 ............................................................................................................................... 24