楼宇安保系统中的视频监控系统设计

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1、楼宇安保系统中的视频监控系统设计摘 要20世纪90年代以来，随着计算机技术、控制技术和通信技术的迅猛发展，对楼宇自动化系统（BAS）的研究日益受到关注。楼宇自动化系统中的数字视频监控系统取代传统的模拟视频监控系统已成为监控系统的发展趋势。本文以实现ROCKWELL实验室安全监控系统中的数字视频监控系统为目标，设计与搭建了数字视频监控系统的硬件部分，并且完成了调试；然后采用串行通信技术，同时运用Visual Basic程序设计语言编制了监控软件，实现了数字视频监控系统的实时监控。本文首先介绍了楼宇安保系统中的视频监控系统的特点及其在ROCKWELL实验室安全监控系统中的应用，然后介绍了数字视频监

2、控系统的硬件构成，最后介绍了数字视频监控系统中监控软件的设计过程。【关键词】 楼宇自动化系统，数字视频监控系统，串行通信技术，Visual Basic【论文类型】 应用研究ABSTRACTWith the rapid development of computer technology, control technology and communication technology since 1990s, the research on Building Automation System（BAS）is paid more and more attention. It seems possi

3、ble that the digital monitoring system becomes an attractive alternative to conventional systems.In order to establish the digital monitoring system, the hardware of the system is designed, placed and debugged. Then the monitoring software is programmed with Visual Basic based on serial communicatio

4、n technology.This article describes the processes of implementing such a digital monitoring system. Firstly, the characteristics of the digital monitoring system and the application in the security monitoring system of ROCKWELL laboratory are narrated. Secondly, the hardware of the digital monitorin

5、g system is illustrated. Thirdly, program of monitoring software of the digital monitoring system is account for.【Key Words】 BAS, digital monitoring system, serial communication technology, Visual Basic【Type of Thesis】 Applied Research目 录第1章 绪论1.1 选题背景与研究意义1.2 安全监控系统结构1.3 本文主要工作第2章 数字视频监控系统简介2.1 数字视

6、频监控系统的发展与特点2.2 数字与模拟视频监控系统的性能比较2.3 实现数字视频监控系统的关键技术第3章 数字视频监控系统的硬件构成3.1 摄像设备3.2 云台镜头解码控制器3.3 视频捕捉卡第4章 Visual Basic 6.0中的串行通信控件4.1 Visual Basic 6.0概述4.2 Visual Basic 6.0常用控件介绍4.3 串行通信基础知识4.4 串行通信控件MSComm第5章 数字视频监控系统的软件监控5.1 云台镜头监控软件的程序设计5.2 视频监控软件的介绍5.3 实验室安全监控软件的程序设计第6章 总结致谢参考文献第1章 绪论1.1 选题背景与研究意义高校是

7、一个人口非常密集的地方，同时高校有大批的微机室和先进的实验室，但几乎每所高校都不同程度的发生了火灾、失窃之类的安全事故，给学校和个人造成了不小的损失，影响了正常的教学的生活。校园的安全已成为高校深化改革进程中不容忽视的大事，如何才能确保学校和个人的财产安全、师生的人身安全呢？除了加大安全教育的力度外，对学校安全进行监控正变得日益重要。我们可以利用计算机网络与传感器和信号采集、电视监控等技术结合起来，建立校园安全监控网络系统，对校园安全进行集中监控。同时也有利于发挥我们实验室的优势，拓宽罗克韦尔自动化的产品的应用途径，使之应用在楼宇自动化领域。1.2 安全监控系统结构1.2.1 系统设计的目的和

8、原则 系统设计的目的：在无人看守的情况下对办公室、微机室、实验室等场所进行自动集中控制，以使安全危害减少到最小。系统设计的原则：充分利用校园的现有资源，对火灾、失窃等进行实时、准确、可靠的报警和处理。1.2.2 主要组成部分简介安全监控系统的结构如图1-1所示：图1-1 实验室安全监控系统结构图(1) 传感器传感器的作用是进行数据采集。根据校园安全监控的要求，可以选用以下几类传感器：a.温湿度脉冲传感器：用于探测温度和湿度；b.烟雾传感器：用于探测烟雾火险；c.门态探测器：用于检测门的开关情况；d.玻璃破碎传感器：利用震动检测技术和声音识别技术来探测玻璃破碎；e.摄像头：摄录现场情况。(2)

9、PLC单元主要实现如下功能：a.连接多个传感器，利用传感器进行设防和撤防；b.采集各传感器的数据并传输给前端监控机；c.一旦出现异常，能在前端监控主机的控制下启动现场报警器进行报警。(3) 前端监控主机前端监控主机可以是实验室或办公室的微机。主要作用是：a.对PLC传来的信息进行分析和处理，确定异常的类型，报警的位置；b.一旦出现异常，控制PLC启动现场报警器进行报警；c.存储现场异常信息。(4) 报警器报警器主要采用声光报警器，作用是提醒人们有险情发生。1.2.3 系统软件设计系统监控软件以windows环境为平台，由两大部分组成：前端监控软件和后端监控软件。(1) 前端监控软件主要包括以下

10、几个部分：a. 信号收集和处理：收集现场各传感器传来的信号。b. 前端控制处理：对收集的信号与预先设定的报警门限进行比较，判 断是否报警。c. 现场报警入库：用于记录现场信息，对有报警的信息立即入库。d. 现场报警：一旦收到现场控制模块发送来的报警信息，立即启动现场报警。(2) 后端监控软件主要包括以下几个部分：a. 报警信息入库：用于记录报警信息，主要记录报警位置、报警类型、报警时间、处理情况等信息。b. 电话报警：在实验室无人值班的情况下能拨打110、119、报警位置负责人电话和实验室负责人电话进行报警。c. 录像功能：在实验室无人值班的情况下能自动启动摄像头进行摄像，如实的记录下现场的情

11、况。1.2.4 系统特点本系统采用两层网络：以太网和设备网。连在以太网上的有上位机、视频处理器及PLC。设备网主要用于PLC与远程I/O模块适配器、RadiStation操作员接口装置、光电传感器之间的通信。消防系统通过离子感温探测器检测火灾的发生。当检测到异常信号后，系统采取的措施有报警、打开喷气灭火装置、自动拨打报警电话等。安防系统中主要采用了开关探测器（防止门窗在布防时被强行打开）、振动探测器（防止贵重仪器被异常移动）、玻璃破碎振动探测器（对窗进行监控）等。此外，通过按RadiStation操作员接口装置上的按钮可实现手动报警，通过光电传感器可检测人员的进出并计数。1.3 本文主要工作本

12、文描述了安全监控系统的子系统数字视频监控系统的实现过程，其中主要工作包括:(1) 熟悉和了解有关楼宇自动化的知识，为设计和实现数字视频监控系统做准备。(2) 调研和考察数字视频监控系统的硬件构成，形成设计方案。(3) 搭建数字视频安全监控系统的硬件，并完成调试，包括对摄像机、镜头、云台等部件的选型与调试。(4) 监控软件的编制，包括使用控制主机实现对云台、镜头的远程控制，并且能够显示和记录有关画面。第2章 数字视频监控系统简介 2.1 数字视频监控系统的发展与特点随着信息社会的到来，监控系统的使用越来越广泛，大量的监控数据和图像需要存储、处理和传输。原有采用录像机和监视器的传统监控模式将逐步被

13、淘汰，取而代之的将是新一代的计算机智能控制的数字视频监控系统。数字视频监控系统是一种利用计算机数字压缩技术的高科技安保系统。它利用对目标范围进行实时监控、录入和再现，能不间断的监视，摄录目标范围内的全部活动内容，并把捕获内容实时压缩记录到计算机硬盘。同时，此系统也具备与报警传感器和紧急时间按钮相连接的报警联动功能。由于采用计算机及控制技术设备，使得对云台、镜头的控制变的方便简易，并消除人为因素所造成的误差和失误，令控制系统趋于完美。2.2 数字与模拟视频监控系统的性能比较数字视频监控系统在远距离传输性能上比模拟视频监控系统有着非常明显的优势。传统的模拟视频监控系统的局限性：首先，有线模拟视频信

14、号的传输对距离十分敏感，当传输距离大于1000米时，信号容易发生衰耗、畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降；其次，有线模拟视频监控无法实现联网，只能以点对点的方式监视现场，并且使得布线工程量极大；最后，有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质（如录像带），查询取证时十分繁琐。而数字化视频监控的优点正好克服了模拟视频监控的局限性：首先，数字化视频可以在计算机网络（局域网或广域网）上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；其次，数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线；另外，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列

15、中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。数字视频监控系统和模拟视频监控系统性能比较表功能数字视频监控系统模拟视频监控系统记录时间采用多硬盘或大容量硬盘时，记录时间可以很长录像带记录时间较短清晰程度计算机和硬盘均可长期反复使用，图像质量长久不变，几乎与原始图像完全一样图像随录像机和录像带的使用时间的增加而下降远程监控通过普通电话线、ISDN或DDN专线等，监控远端现场，图像清晰连贯无法实现查询可按日期、时间迅速找到欲查对像，查询手段方便简单查找能力较弱，要反复进倒，无法迅速定位存档时间存档内容可长期保留不宜长期保存文档编辑可对所查图像放大、缩小、局部编辑、加注文字说明不能网络联查可将选定的单幅图像或

16、一段档案直接送入网络，供其他用户共享，也可在网络上获取其他用户的档案和信息不能安全性能系统智能化，设安全密码保护，能有效防范内部人员作案任何人都能进入系统操作2.3 实现数字视频监控系统的关键技术2.3.1 视频数据的压缩和解压缩技术视频图像的信息量是巨大的。例如，一幅640*480中分辨度的彩色图像（24bit/像素），其数据量为0.92MB，如果以每秒30帧的速度播放，则视频信号的数码率高达27.6Mbps。显然，视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前，适用于远程视频监控的图像压缩标准有H.261和MPEG-1。H.261标准简称P*64，由国际电报电话咨询委员会（CCITT）的一个专家

17、组在1990年12月制定，MPEG-1则在1992年成为标准。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法，它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上的和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。H.261适合在64-384Kbps的低带宽下传输实时视频图像，但图像质量不理想；MPEG-1在800bps-2Mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。2.3.2 视频数据的实时传输技术数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点：实时性：视频数据属于实时数据，必须实时处理，例如，实时压缩、解压缩、传输、同步。分布性：现场图像采集，发送主机和图像接收显示，主

18、机位于不同地点，通过计算机局域网或广域网连接。同步性：尽管视频信息具有分布性，但在用户终端显示时必须保持同步，另外，声音与视频也必须保持同步。目前，TCP/IP网络通信协议是一种既成事实的工业标准，视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行，也必须采用TCP/IP协议。然而，TCP/IP协议用于可靠传输，作为结果，如果你在因特网上向另外一台计算机发送一个数据包，你可以确信它将准确无误的到达目的地，但你决不可能得到数据在特定时间内到达的保证。事实上，数据包在到达目的地前延时数小时或数天，在理论上都是站的住脚的。但作为视频传输这样的特例，对时间却十分敏感，因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联

19、合会（ITU）和国际互联网工程任务组（IETF）设计了一个实时传输协议RTP（Real Time Transport Protocol）来解决传输实时性数据的难题。RTP一般运行在不可靠的协议层上如UDP（事实上数学统计表明UDP包的可靠性在99%以上）。每个经过RTP传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号，这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易的决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号，因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。第3章 数字视频监控系统的硬件构成数字视频监控系统的硬件基本由摄像设备、云台镜头解码控制器、视频捕捉卡和监控主机构成。摄像设备包

20、括CCD摄像机、变焦镜头、云台和防护罩，其作用是对监控场景摄像并转换成电信号。云台镜头解码控制器的作用是对监控主机传送来的信号进行译码，然后驱动指定的云台或镜头完成控制动作。视频压缩采集卡的作用是对实时影像进行捕捉和压缩，并且支持二次开发。3.1 摄像设备3.1.1 摄像机摄像机是摄像设备的主体，由于电荷耦合式摄像机具有体积小、性能好、寿命长等诸多优点。因而当今使用的摄像机都是电荷耦合式摄像机（CCD摄像机）。(1) 摄像机的主要参数a. 像素值像素越多，则图像的分辨率越高、越清晰，现多以25万像素和38万像素划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机。未来像素值还会更高，目前数字照相机的像素值已

21、达400万以上。b. 水平分辨率是衡量图像清晰度的标准，通常用电视线数TVL来表示，彩色摄像机的典型分辨率在320-500线之间，低分辨率在420线以下，高分辨率多在460线以上。水平分辨率与摄像器材和镜头的质量有关，还与摄像机系统的电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80条电视线。频带越宽，图像就越清晰，TVL的数值也就越大。c. 最小照度摄像机的最低照度一般为0.1-5Lx。若在很暗的条件下工作，则可采用月光级和星光级等高增感度摄像机。d. 摄像靶面即CCD尺寸，目前状况是1/3”摄像机占据主导地位，1/4”摄像机将会迅速上升，1/2”摄像机所占的比例则急

22、剧下降，1/5”摄像机已经商品化，影像面积小将能降低成本。e. 信噪比典型值为46dB，若为50dB，则图像质量良好，但是图像仍有少量噪声，若能达到60dB，则图像质量优良，不出现噪声。f. 扫描制式有PAL制和NTSC制之分。g. 电源和功耗摄像机的电源一般有交流220V、交流24V、直流24V和直流12V等多种，在应用中可根据系统的电源选用。摄像机功耗很小，一般小于2W，少数可达到10W左右。(2) 摄像机的选用应该根据监视场合的监视目标的照度来选用不同灵敏度的摄像机，以确保画面的清晰质量。根据经验，监视目标的最低环境照度应高于所选摄像机最低照度的10倍。3.1.2 镜头镜头是摄像机的眼睛

23、，正确选择镜头以及良好的安装与调整是清晰成像的第一步。当前，1/3”镜头是应用的主流，自动光圈镜头销售量最多，变焦镜头是应用发展的趋势。(1) 应依据摄像机到被监视目标的距离来选择镜头的焦距。(2) 摄像机的镜头规格应与摄像机CCD靶面尺寸相对应。(3) 变焦镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控目标放大或缩小。(4) 镜头有自动光圈和手动光圈之分。自动光圈用于被照物光线变化较多的场合，手动光圈用于被照物光线稳定的场合。3.1.3 云台云台使数字视频监控系统中不可缺少的摄像机支撑配件，它与摄像机配合使用能达到扩大监视范围的目的，提高了摄像机的使用价值。云台分为室内

24、云台和室外云台两大类。(1) 云台的承载能力云台能够承受的负载能力不同，室内云台一般为8以内，室外云台承载量有15、25不等。(2) 云台的旋转方式和回转范围依照运动轨迹不同，云台可有水平运动云台和全方位云台，水平运动云台只能做水平旋转运动，而全方位云台则既能够做水平旋转运动，也能够做垂直俯仰运动，有的还能够做结合二者的复合运动。(3) 云台的旋转速度依照云台旋转速度不同，有恒速云台和变速云台之分。3.1.4 防护罩数字视频监控系统摄像机的防护罩有室内型和室外型。室内型防护罩的作用主要是保护摄像机免受灰尘及人为损害。在室温很高的环境下，室内型防护罩需要配置轴流风扇，帮助散热。室外型防护罩也称全

25、天候防护罩，结构和材料的要求较室内型的要复杂和严格的多。首先，外罩一般有双层防水结构，用耐腐蚀铝合金制成，表面还涂防腐材料。其次，要有防雨水积在前窗玻璃的刮水器，有防低温的加热器和通风的电扇等等。3.2 云台镜头解码控制器在数字视频监控系统中，每台摄像机的图像需要经过单独的同轴电缆传送到监控主机。对云台与镜头的控制，除近距离和小系统采用多芯电缆作直接控制外，一般是由监控主机经由双绞线等先送至称之为解码器的装置，由解码器先对传送来的信号进行译码，即确定对哪台摄像单元执行何种控制动作，再经固态继电器作功率放大，驱动指定的云台或镜头完成控制动作。解码器对来自监控主机的控制命令进行译码，控制对应云台与

26、镜头的运动，目前各厂家所使用控制代码不具开放性，已成为阻碍各厂家产品可更换的关键。解码器的各自设计是造成目前监控系统不能相互兼容的根源。未来，解码器将必须具有开放式的结构。指令解码器的动作包括：云台的左右旋转运动 云台的上下俯仰运动云台的自动左右旋转运动镜头光圈大小的改变镜头聚焦的调整镜头变焦的增减3.3 视频捕捉卡视频捕捉卡支持实时的视频图像的MPEG-1、M-JPEG格式压缩，广泛应用于视频捕捉、压缩、Web页、影像E-mail制作、电视、录像机、摄像头输出转录VCD等，并且提供功能全面的二次开发软件包，特别适用于系统开发和集成。视频捕捉卡的特性如下：(1) 动态AV压缩支持NISC和PA

27、L格式实时动态影像的JPEG、MPEG-1格式捕捉支持SIF(352*288)和QSIF(176*144)分辨率(2) 静态图像捕捉可从动态影像中捕捉单帧，并以JPG、TIF、GIF或MPG格式存盘支持SIF(352*288)和QSIF(176*144)静态捕捉格式(3) 兼容标准MPEG-1、M-JPEG和JPEGISO/IEC11172-2 : MPEG-1视频ISO/IEC10918-1 : 1994JPEG静态图像第4章 Visual Basic 6.0中的串行通信控件4.1 Visual Basic概述Visual Basic提供了Microsoft Windows应用程序最迅速、最

28、简捷的开发方法。不论是Microsoft Windows应用程序的资深专业人员还是初学者，Visual Basic都为他们提供了整套工具，以方便开发应用程序。4.1.1 Visual Basic语言特点Visual Basic是在原有Basic语言基础上的进一步发展，它包含了数百条语句、函数及关键词，其中很多和Windows GUI有直接的关系。Visual Basic语言具有简单易学的特性，只要稍有语言基础就可以很快掌握并进而精通。可视化的用户界面设计功能，把程序设计人员从繁琐复杂的界面设计中解脱出来；可视化编程环境的“所见即所得”功能，使界面设计如积木游戏一般，从而使编程成为一种享受；强大

29、的多媒体功能可轻而易举的开发初集声音、动画、影像和图片于一体的多媒体应用程序；新增的网络功能提供了编写Internet 程序的能力。4.1.2 Visual Basic 6.0的优点(1) 完全中文化的环境使用户更容易操作，用户在几分钟内，就可以熟悉Visual Basic 6.0的开发环境。(2) 语句生成器和快速提示帮助使用户不必记忆成千上万的属性和方法，在较短的时间内就能开发出功能强大的应用程序。(3) 在Visual Basic 6.0中，Internet应用程序的开发功能更加强大和容易。在应用程序内可以通过Internet或Intranet访问其他计算机中的文档和应用程序；可以创建I

30、nternet服务器应用程序，包括IIS应用程序；支持动态HTML技术(DHTML)的应用程序；具有Web应用程序发布功能等。(4) 种类繁多、功能强大的多媒体控件，能帮助用户在较短时间内用较少的语句编写出图文声像并茂的多媒体程序。(5) Visual Basic 6.0在数据库处理功能上有较大增强，能对多种数据库进行读写操作。另外它所提供的【可视化数据管理器】能帮助用户构造多种类型的数据库，同时提供了能自动生成SQL语句的功能和新的ActiveX数据对象ADO.(6) 新的语言特征包括：用户自定义类型可以作为参数或作为公共属性和方法的返回值；函数可以返回数组变量；动态数组可以赋值；文件系统对

31、象；按名调用(CallByName)；增强的创建对象函数；增强的Strconv函数。(7) 【应用程序安装向导】能帮助用户自动生成具有一定功能的应用程序，大大加快了程序的开发速度。增强的向导有：安装程序向导、数据窗体向导、应用程序向导和类生成工具。新的向导有：数据对象生成向导和工具条向导。4.1.3 Visual Basic 6.0 的用户界面Visual Basic 6.0 中文版启动以后，选取【标准EXE】，然后用鼠标单击【打开】按钮，出现如图4-1所示界面，这就是编程环境。在屏幕上有工具箱窗口、窗体窗口、属性窗口、工程窗口、窗体布局窗口、菜单栏和工具栏。另外还有几个隐藏的窗口，分别是调色

32、板窗口、代码窗口、调试窗口、对象浏览器窗口和菜单编辑窗口。图4-1 Visual Basic 6.0 中文版编程环境4.1.4 Visual Basic 6.0 的系统开发Visual Basic 6.0 是一个所见即所得的软件快速开发工具，在实际的开发流程中，它分为两个部分：窗体设计和程序编写。窗体设计的结果就是未来程序执行时用户可以看到的界面，在现在的程序设计中，引用了大量的可视化控件，这些可视化控件可以极大的简化设计工作，在完成了可视化的窗体设计后，接下来要将相关的操作流程用程序代码来完成。Visual Basic 的开发环境分成两个部分，一个是设计模式，一个是运行模式。程序在设计模式下

33、被开发至一定程度后，就可以在运行模式下观看程序运行的结果，以此作为改正程序的参考。4.2 Visual Basic常用控件介绍 Visual Basic 中的使用控件大体可以分成运行模式可见控件和运行模式不可见控件两大类。所谓的运行模式可见控件指的是在设计模式和运行模式下均可看见其样子的控件，这类的控件通常用来设计窗体，诸如标签、文本框、图形框、按钮、工具栏等等，均属于此类控件；运行模式不可见控件指的是在设计模式下可以被程序员看见，而在运行模式下则看不见的控件，这类的控件通常能够为系统提供特定的功能，此功能不需窗体的特别支持，即可完成其份内的工作，诸如定时器、通信控件、网络传输控件等等，均属于

34、此类控件。4.2.1 Label控件Label控件的一般功能是显示正文，可以用作标题、栏目名，或者用于对输入或输出区域的标识。Label控件通常配合其他对象一起使用，用于显示其他对象的简要说明，由于通常被用来做标注，其事件的使用就不会很频繁。下面列举常用属性：AutoSize设置控件是否能自动调整大小以显示所有的内容。若希望在程序运行时改变标签的大小，则应设置为True。BorderStyle对于标签控件来说有0和1两种设置值。0是缺省值，它使标签没有边框；如设置成1，标签将有单线边框。WordWrap该属性设置控件是否扩大以显示标题文字。4.2.2 CommandButton控件Comman

35、dButton控件（即命令按钮）是使用频率最高的控件，用于给系统用户提供操作的按钮。由于按钮是用来让用户单击进而执行某些功能，因此在调整好外观和相关属性后，还需在CommandButton控件的Click事件中写入程序代码，用以执行一些系统操作。下面列举常用属性：Caption该属性显示标识按钮的文本，可以通过在字母前加符号来设置热键。ToolTipText该属性用来设置当鼠标在控件上停留时显示的文本。Style该属性用来设置控件的外观。4.2.3 Frame控件系统设计时所使用的控件一般说来都不少，控件一多就使得画面看起来比较杂乱，使用Frame控件可以将部分控件集合在框架中，使窗体比较整齐

36、。该控件又称为Container，意为包含，也就是其他的控件可以被包含在这个控件里面。下面列举常用属性：Caption给框架加一个标题，使用户了解框架的用途。Enabled有True和False两种设置。True允许用户存取框架中的控件；如果不想让用户存取组中的控件，应设置为False。Visible设置对象是否可见。有True和False两个属性值。设置为True时框架可见，为False时框架不可见。4.2.4 ComboBox控件ComboBox控件是文本框和列表框组合而成的控件。它的三种不同类型，可通过ComboBox控件的Style属性确定。属性Style设置为0（缺省）时，Combo

37、Box称下拉式组合框，可以在文本框中直接输入内容或单击右边的下拉箭头打开列表供用户选择；Style设置为1时，ComboBox控件称简单组合框，它列出所有项目供用户选择，也可以直接在文本框中输入内容；Style设为2时，ComboBox控件称下拉式列表，它不允许用户直接输入自己的内容，只允许单击右边的下拉箭头打开列表框来选择。4.2.5 TabStrip控件TabStrip控件能在窗体上产生文件夹标记的效果，使用户单击某个标记时，可以选择一组新的信息或控件。4.2.6 StatusBar控件StatusBar控件一般位于窗体的底部，用于向用户显示系统的一些状态，比如大小写情况、日期时间等等，在

38、状态栏中可以包含文本和图像。4.3 串行通信基础知识4.3.1 串行通信概述串行通信（Serial Communication）指的是两个欲交换信息者的信息流动，而且其信息流动的方式是一个位接着一个位，有顺序的由一个方向向另一个方向流动。现在的工业应用中，串行通信是一种使用相当广泛的通信方式，其速度虽然没有并行通信那样快，可是由于配线数少，实现容易，所以一直被采用。串行通信的连接方式有RS-232和RS-485等，不管使用的是哪种方式，传输长度及稳定性是选择时相当重要的参数。一般的计算机后面有两个9针的接头区，这就是串行通信端口。计算机上的串行通信端口一定是公接头。4.3.2 串行端口参数 串

39、行端口的通信方式将字节拆分成一个接着一个的位再传送出去。接到此电位信号的一方再将此一个一个的位组合成原来的字节，如此形成一个字节的完整传送。在传输进行的过程中，双方明确传送信息的具体方式，否则双方就没有一套共同的译码方式，从而无法了解对方所传过来的信息的意义。因此，双方为了进行通信，必须遵守一定的通信规则，这个共同的规则就是通信端口的初始化。通信端口的初始化必须对以下几项进行设置：(1) 信息的传送单位：串行通信端口以字符的形式传送信息，工业使用的字符形式有ASC字符码及JIS字符码。ASC码中8个位形成一个字符，而JIS码中7个位形成一个字符。一般来说，欧美的设备大多数使用8个位为一个信息组

40、，而日本的设备则大多数使用7个位为一个信息组。(2) 起始位和停止位：当双方准备要开始传送信息时，发送端会在所送出的字符前后分别加上低电位的起始位及高电位的停止位，接受端会根据起始位和停止位来判断是否收到字符。(3) 奇偶校验位：奇偶校验位是用来检查所传送信息的正确性的一种核对码。将传送字符依上述的说明组合起来之后，就形成了传输的信息格式，在串行通信上的信息格式如下所示：起始位传送字符奇偶校验位停止位4.4串行通信控件MSComm 4.4.1 MSComm控件的介绍Visual Basic的串行通信控件MSComm提供了使用RS-232来进行数据通信的所有协议，使用事件驱动方式来处理和解决各类

41、通讯软件的开发设计问题。Visual Basic为该控件提供了标准的事件处理函数、过程，并通过属性和方法提供了串行通讯的设置，它使用户能够方便的访问Windows串行通信驱动程序的大多数特性，包括输入输出缓冲区的大小及决定何时使用流控制命令挂起数据传输等。(1) MSComm控件的引用串行通信的控件MSComm包含在专业版和企业版中，MSComm控件与其他控件的引用类似，在工程开始设计之前，到【工程】/【部件】里指定MSComm32.OCX,并打开文件，这样就完成了MSComm控件的引用。引用成功的MSComm控件在窗体中的图标如图4-2所示：图4-2 MSComm控件在窗体中的图标(2) M

42、SComm控件的属性MSComm控件的属性如图4-3所示：a. CommPort属性CommPort属性用于设置或返回通信连接端口号码。程序必须指定所要使用的串行端口的号码，Windows系统会使用所设置的通信端口与外界进行通信。程序也可借助此属性返回所使用的连接端口号码。在此所设置的通信端口号由1开始往上递增，MSComm控件的最大值是16，当使用的通信端口号码超过16时，此控件会产生错误信息。图4-3 MSComm控件属性b. Settings属性Settings属性用于设置初始化参数。以字符串的形式设置或返回传输速率、校验位、数据位、停止位等4个参数。其格式为“BBBB,P,D,S”,其

43、中BBBB 表示传输速率，P表示校验检查方式，D表示数据位数，S表示停止位数。默认值是“9600，N,8,1”,它表示所使用的通信端口是以每秒9600位的速度作传输，不作校验位的检查，每个数据单元是8个位，而停止位是1个位，需要注意这4项必须按照上述顺序，不可前后对调，其中字母N可以是大写或小写。Settings设置完成后，所传输和接收的字符串便以此设置为准，使用RS-232通信的双方，Settings必须完全一样，彼此才能顺利的沟通，否则双方将无法正确接收到彼此所传输的信号。c. PortOpen属性PortOpen属性用于设置或返回通信连接端口的状态。使用前必须将要使用的串行端口先行打开；

44、而在使用完毕之后，也必须执行关闭操作。串行通信端口各项功能都是在PortOpen的True与False之间完成的。d. Input属性Input属性用于从输入缓存区返回并删除字符。程序靠这个命令将对方传到输入缓存区中的字符读进来，并清除缓存区中已被读取的字符。e. Output属性Output属性用于将一个字符串写入输出缓存区。当程序需要向对方传输字符串时，可使用此命令将字符串写入输出缓存区中。f. HandShaking属性HandShaking属性用于指定通信两方的交握协议。交握协议只有在缓存区没有超速的情况下才能保证数据不被遗失。而缓存区超速是指数据到达连接端口的速率太快，以致于通信装置

45、来不及将数据移到接收缓存区。g. OutBufferCount属性OutBufferCount属性用于返回在发送缓存区中的字符。(3) MSComm控件的事件OnComm事件是通信控件唯一的事件，此事件可用来处理所有与通信相关的事件，不管是何种事件发生，通信控件只用一个CommEvent的属性予以代表。使用事件程序的好处是不需要一直让程序处于检测的状态下，只要事先将程序代码写好，一有事件发生，就会直接执行相对应的程序代码。4.4.2 MSComm控件的使用(1) 通信的开始和结束MSComm控件的PortOpen属性决定了通信开始和结束的时机点。完整的通信过程包含在PortOpen属性的Tru

46、e和False之间。只有在打开和关闭通信端口之间的操作才能顺利进行，打开之前和关闭之后所进行的通信命令均会产生错误。一般说来，将PortOpen=True放在窗体打开的时候（Form_Load事件），而PortOpen=False放在系统结束之前是比较适当的，这样，系统在使用通信端口工作的过程中，不管在何处写入通信程序代码都可以保证不会碰到出现错误的情况。(2) 通信参数的确定当使用通信传输的仪器设备时，最重要的就是参数的设置，这个参数设置除了在MSComm控件上的Settings属性外，有的时候也要注意HandShaking属性，尤其是Settings属性。不同的设备都可能采用很不相同的通信

47、参数设置，在传输系统的程序设计前，务必要弄清楚所要控制的传输的设备参数是什么。一般的，日本的设备较常用的设置是“9600,e,7,2”,而欧美的仪器则常使用“9600,n,8,1”。交握的方式依每种设备的设计而有所不同，最主要的目的在于预防数据的遗失，当数据量不大，或是双方的数据缓冲区足够大时，HandShaking也可以设成None；不过还是要以设备的要求为主。第5章 数字视频监控系统的软件监控5.1 云台镜头监控软件的程序设计在数字视频监控系统中，对云台与镜头的控制是由监控主机通过RS-232串行通信端口将通讯规约中的命令送至云台镜头解码控制器，由解码器先对传送来的信号进行译码，即确定对哪

48、台摄像单元执行何种控制动作，再经固态继电器作功率放大，驱动指定的云台或镜头完成控制动作。5.1.1 云台镜头解码控制器的通讯规约监控主机对云台镜头解码控制器的控制为232控制方式。本方式无校验，无应答，适用于网络控制或单机近距离控制。(1) 数据格式：8个数据位，无校验位，1个停止位(2) 通讯速率：9600 b/s (3) 命令格式：上位机发送：第一字节：EEH (十六进制数)第二字节：站号(十六进制数) 站号范围00H-3FH第三字节：命令(十六进制数) 命令集如下云台镜头解码控制器命令集命令字含义命令字含义40H云台自动左右转动命令4CH长焦动作开始41H云台镜头任何动作停止4DH聚焦前

49、移动作开始42H云台顺时针转动开始4EH聚焦后移动作开始43H云台逆时针转动开始4FH索取报警状态44H云台低头动作开始67HK1接通45H云台抬头动作开始68HK1断开49H光圈增大动作开始69HK2接通4AH光圈减少动作开始6AHK2断开4BH短焦动作开始5.1.2 云台镜头监控软件的界面云台镜头监控软件分为两个界面，如图5-1，5-2所示：图5-1 云台镜头监控界面一图5-2 云台镜头监控界面二界面一的功能为设置串口号和云台号，正确设置后将测试串行通讯端口，错误设置后将给出错误信息。界面二的功能为实现对云台和镜头的动作控制，同时可以再次回到界面一设置串口号和云台号。 5.1.3 云台镜头

50、监控软件的程序设计步骤(1) 建立应用程序界面选择【文件】菜单的【新建工程】菜单项，然后选择【标准EXE】选项，确认后即建立了一个新的工程。将【工具箱】中的Frame、ComboBox、Label、MSComm和CommandButton控件依次选入窗体一，调整各控件的大小尺寸和它们在窗口的位置。将【工具箱】中的Frame、Label、MSComm和CommandButton控件依次选入窗体二，调整各控件的大小尺寸和它们在窗口的位置。(2) 设置界面对象属性分别设置各窗体和各控件的属性。(3) 编写代码a. 设置布尔型变量DailogResult，当鼠标点击串口号，云台号及Cancel按钮时，

51、变量值为False。点击Cancel按钮时，同时隐藏窗体一。Public DailogResult As BooleanPrivate Sub cboNumber_Change() DailogResult = FalseEnd SubPrivate Sub cboPort_Click() DailogResult = FalseEnd SubPrivate Sub cmdCancel_Click() DailogResult = False Me.HideEnd Subb. 当鼠标点击Ok按钮时，如果打开串口出错将跳出错误信息，如果云台号为空将跳出错误信息，否则将测试串口并隐藏界面一。Pri

52、vate Sub cmdOK_Click() On Error GoTo errh If cboNumber = Then MsgBox 必须指定一个云台号。, vbInformation, ROCKWELL Exit Sub End If mscMain.CommPort = cboPort.Text mscMain.PortOpen = True mscMain.PortOpen = False DailogResult = True Me.Hide Exit Suberrh: MsgBox 打开串口时出错！请检查串口。, vbInformation Exit SubEnd Subc. 窗

53、体运行时，首先设置界面一，如果DailogResult为True,则将串口号、云台号赋于变量StationNo和CommPort，并且打开串口，然后调用过程ShowState，最后使窗体显示在设定的位置。Private Sub Form_Load() frmSetting.Show vbModal If frmSetting.DailogResult Then CommPort = frmSetting.cboPort.Text StationNo = frmSetting.cboNumber.Text mscMain.CommPort = CommPort mscMain.PortOpen

54、= True showState Me.Left = (Screen.Width - Me.Width) / 2 Me.Top = Screen.Height - Me.Height - 5000 Else End End IfEnd Subd. 设置长整型变量StationNo和CommPort，并且根据通讯规约定义一个过程SendCommand。Private StationNo As LongPrivate CommPort As LongPrivate Sub SendCommand(value As Byte) Dim bytes(2) As Byte bytes(0) = &HEE

55、 bytes(1) = StationNo bytes(2) = value Dim var As Variant var = bytes mscMain.Output = varEnd Sube. 在cmdControl_MouseDown事件中调用过程SendCommand。Private Sub cmdControl_MouseDown(Index As Integer, Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single) Select Case Index Case 0 SendCommand &H45 Case

56、 1 SendCommand &H44 Case 2 SendCommand &H43 Case 3 SendCommand &H42 Case 4 SendCommand &H4D Case 5 SendCommand &H4E Case 6 SendCommand &H4B Case 7 SendCommand &H4C Case 8 SendCommand &H4A Case 9 SendCommand &H49 End SelectEnd Subf. 在cmdControl_MouseUp事件中调用过程SendCommand。Private Sub cmdControl_MouseUp

57、(Index As Integer, Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single) SendCommand &H41End Subg. 在cmdStatic_Click事件中调用过程SendCommand。Private Sub cmdStatic_Click(Index As Integer) Select Case Index Case 0 SendCommand &H40 Case 1 SendCommand &H41 Case 2 SendCommand &H67 Case 3 SendCommand &H

58、68 Case 4 SendCommand &H69 Case 5 SendCommand &H6A End SelectEnd Subh. 定义过程ShowState，功能为将串口号、云台号写入标签。Private Sub ShowState() lblPort = CommPort lblNo = StationNoEnd Subi. 点击改变设置按钮，则关闭串口，出现界面一，更改设置后将串口号、云台号赋于变量StationNo和CommPort，并且打开串口，然后调用过程ShowState。Private Sub Command7_Click() mscMain.PortOpen = F

59、alse frmSetting.Show vbModal If Not frmSetting.DailogResult Then mscMain.PortOpen = True Exit Sub End If CommPort = frmSetting.cboPort.Text StationNo = frmSetting.cboNumber.Text mscMain.CommPort = CommPort mscMain.PortOpen = True showState End Sub(4) 运行与调试(5) 编译应用程序5.2 视频监控软件的介绍视频监控软件为视频捕捉卡的自带软件，如图5

60、-3所示：图5-3 视频监控软件界面5.2.1 基本功能简介(1) 快照：当前显示的视频画面拍摄并存盘，并在屏幕左上角显示 被拍摄的图像，3秒后自动存盘。(2) 录像：可以将视频直接用MPEG-1的编码方式实时压缩为mpg文件。(3) 录像浏览：播放录制的压缩文件。(4) 相册：显示放在所设定的拍照目录下的所有图像。(5) 系统设置：将弹出设置菜单，可以进行设置。图5-4 系统设置中的设置界面5.2.2 系统设置(1) 设置设置界面如图5-4所示：a. 视频格式：根据系统的视频源制式选择相应的视频格式NTSC：电视或AV输入源为NISC制式PAL：电视或AV输入源为PAL制式AUTO：自动，PAL或NTSC制式均可b. 视频源：需于所选择的视频输入通道相对应。Source1：选择输入的外部AV1视频源Source2：选择输入的外部AV2视频源S-Video：选择输入的S端子视频信号(2) 录像设置录像设置界面如图5-5所示：