基于工业以太网的视频监控系统毕业设计.doc

基于工业以太网的视频监控系统毕业设计 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 3.1主要的工业以太网通信标准 24 3.2工业以太网与传统以太网的比较 25 3.3工业以太网与现场总线比较 26 3.4工业以太网技术应用现状及发展 27 4 工业以太网的安全问题分析和解决 28 4.1工业以太网的特点及安全要求 28 4.2工业以太网的应用安全问题分析 28 4.3网络视频监控安全性分析 30 5 网络视频监控系统设备 32 5.1前端设备 32 5.1.1网络摄像机 32 5.1.2光端机 33 5.1.3云台 35 5.1.4防护罩 36 5.2中心控制设备 36 5.2.1视频放大器 36 5.2.3视频矩阵切换和视频复用器 37 5.2.4硬盘录像机 38 5.3网络视频服务器 41 5.3.1网络视频服务器的构成 41 5.3.2网络视频服务器的特点 42 5.3.3网络视频服务器与DVR 区别 42 5.4显示设备 43 监视器 43 6 兖矿集团鲍店矿视频系统方案 45 6.1项目意义及要求 45 6.2系统组成和设备选型 46 6.2.1系统结构框图: 48 6.2.2设备选型 48 6.2.3设备清单 50 6.2.4软件要求 50 6.3用户使用情况 51 7 总结与展望 52 参考文献： 53 翻译部分 54 致 谢 67 1 前言： 1.1选题背景 随着世博会的以及平安城市的建设，视频监控正在以前所未有的速度走进我们的视野，并将在我们的生活中发挥越来越重要的作用。视频监控以其直观可靠、经济实用的特点被越来越多的人推崇，它已在城市交通、智能建筑、小区建设、安全防范、运输调度、银行、煤矿、电力、石油等行业充分展示了其优势。而网络技术的发展和成熟为视频监控创造了更为广阔的平台，对网络和视频监控的结合、研究和改进具有深远的现实意义。将基于环境的视频监控信息接入互联网，可以把分散的信息集中起来，实时显示及存储，为监控人员提供实时、直观的视觉画面，从而便于统一管理。把各分散的监控视频图像通过网络集中传递到中央监控室，不仅可以节省人力物力，还可以把工作人员从繁重的工作中解脱出来，将精力转向分析决策。另外，还可以对系统性能和服务的异常，进行及时、准确地报警，提醒操作人员排除故障。广泛地应用于工农业、交通、电力等的实时监控。1.2视频监控系统发展史 视频监控系统的发展经历了三个不同阶段：　　●模拟视频监控　　●基于微机平台的多媒体监控　　●基于基于工业以太网的视频监控系统 1.2.1模拟视频监控系统 　　模拟监控系统发展较早，目前常称为第一代监控系统。主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机组成，摄像机采集的视频信号采用模拟方式传输，主要采用专用的视频电缆，传输距离不太远，适用于小范围监控。发展成熟时期为上世纪90年代初及以前。 系统优点有：　　　·视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式，质量最高 ；　　　·经过几十年的发展，技术成熟，系统功能强大、完善 ； 模拟视频系统存在的问题有： 　　　·只适用于较小的地理范围 ； ·布线工程量大；　　　·与信息系统无法交换数据 ；　　　·监控仅限于监控中心，应用的灵活性较差 ； ·数据存储会耗费大量的存储介质（录像带），存储信息量有限；　　　·不易扩展。[1] 模拟视频监控的一般结构图如图1-1 图1-1