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智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)與非智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和性能方面有所不同，它的設(shè)計(jì)不僅要求設(shè)計(jì)者熟悉光學(xué)系統(tǒng)、電子電路、精密機(jī)械結(jié)構(gòu)、光電傳感、信號(hào)處理等方面的知識(shí)，而且要熟悉微型計(jì)算機(jī)的硬件接口和軟件設(shè)計(jì)。

一、設(shè)計(jì)原則

（1）從整體到局部的設(shè)計(jì)原則。開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)系統(tǒng)功能和設(shè)計(jì)要求提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總?cè)蝿?wù)，并進(jìn)行系統(tǒng)的總體框圖設(shè)計(jì)，然后將總體框圖分解成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的框圖，再繼續(xù)往下分，直到足夠簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)為止。對(duì)智能系統(tǒng)而言，可把系統(tǒng)的總體框圖劃分為光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子電路、光電傳感、信號(hào)采集與分析處理、驅(qū)動(dòng)與控制、微型計(jì)算機(jī)及其接口等子框圖，這些子框圖既相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。基于此，可以把總設(shè)計(jì)任務(wù)分割成上述各子任務(wù)，各個(gè)子任務(wù)又可再細(xì)分，各子任務(wù)完成后，再將它們有機(jī)地集合起來(lái)，便完成了總設(shè)計(jì)任務(wù)。

（2）經(jīng)濟(jì)性原則。為了獲得較高的性能價(jià)格比，設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)盲目地追求復(fù)雜高級(jí)的方案。在滿(mǎn)足性能指標(biāo)的前提下，應(yīng)盡可能采用簡(jiǎn)單的方案，因?yàn)榉桨负?jiǎn)單意味著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低。在考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性時(shí)，除要考慮降低系統(tǒng)的研制成本和生產(chǎn)成本外，還要估計(jì)系統(tǒng)的使用成本，包括使用期間的維護(hù)費(fèi)、備件費(fèi)等，綜合考慮后再選擇適當(dāng)?shù)姆桨浮?/p>

（3）可靠性原則?？煽啃灾笜?biāo)除了用完成功能的概率表示外，還可以用平均無(wú)故障時(shí)間、故障率、失效率或平均壽命等來(lái)表示。在選擇智能系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方案時(shí)，要考慮所選用的機(jī)構(gòu)的可靠性，必要時(shí)，可采取適當(dāng)?shù)谋ＷC措施。電路及微機(jī)系統(tǒng)的可靠性主要考慮所用器件質(zhì)量的優(yōu)劣，選擇元器件時(shí)，要保證元器件的負(fù)載、速度、功耗、工作環(huán)境等技術(shù)參數(shù)有一定的安全量，并對(duì)元器件進(jìn)行老化和篩選。為了提高系統(tǒng)的可靠性，還可以采用"冗余結(jié)構(gòu)”的方法，即在設(shè)計(jì)時(shí)安排雙重結(jié)構(gòu)（主用件和備用件）的硬件電路，當(dāng)某部件發(fā)生故障時(shí)，備用件自動(dòng)切入，從而保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行；對(duì)軟件而言，應(yīng)盡可能地減少軟件故障，并可采取相應(yīng)的軟件保護(hù)措施。

（4）操作與維護(hù)的原則。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮操作方便，盡量降低對(duì)操作人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)要求。系統(tǒng)的控制開(kāi)關(guān)或按鍵不能太多、太復(fù)雜，操作程序應(yīng)簡(jiǎn)單明了，同時(shí)有詳細(xì)易懂的操作提示。智能系統(tǒng)應(yīng)有很好的維護(hù)性，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要規(guī)范化、模塊化，并配有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試模塊和故障診斷程序，一旦發(fā)生故障，可有效地對(duì)故障進(jìn)行定位。

二、設(shè)計(jì)研制步驟

設(shè)計(jì)研制智能系統(tǒng)大致上可以分為制定方案、實(shí)施方案和性能測(cè)定三個(gè)階段，下面對(duì)各階段的工作內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法作一簡(jiǎn)要的敘述。

（1）確定任務(wù)、制定設(shè)計(jì)方案。

①編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。在制定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)之前，首先要進(jìn)行大量的調(diào)查研究。調(diào)查內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面：一方面是現(xiàn)場(chǎng)條件、測(cè)控對(duì)象數(shù)學(xué)模型、技術(shù)配備、用戶(hù)的各種要求、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定等；另一方面是國(guó)內(nèi)外同類(lèi)系統(tǒng)或類(lèi)似系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的比較、應(yīng)用情況及中外情報(bào)資料、專(zhuān)利查詢(xún)等。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，編寫(xiě)出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，其內(nèi)容包括主題任務(wù)、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)指標(biāo)等項(xiàng)。其中技術(shù)指標(biāo)開(kāi)始可以提得較粗，但必須切合實(shí)際，過(guò)高或過(guò)低都不能達(dá)到預(yù)期的目的。

②擬定初步方案。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，研究可能實(shí)施的幾種設(shè)想、規(guī)劃，并加以比較，選擇一種可行的、較佳的方案作為初步方案。在初步方案中，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、主要部件、技術(shù)要求、可能應(yīng)用的開(kāi)發(fā)手段及規(guī)劃進(jìn)度等要有說(shuō)明。

③方案可行性論證。方案可行性論證要求論證貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)思想、技術(shù)原則是否正確，論證系統(tǒng)的可靠性采用先進(jìn)技術(shù)的必要性和可行性，論證達(dá)到起碼技術(shù)指標(biāo)的基本方案和留有余地的較佳方案，論證系統(tǒng)的可靠性、性能價(jià)格比等。在方案可行性論證過(guò)程中，必然要進(jìn)一步完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，但更重要的是要避免工程進(jìn)行中出現(xiàn)方案錯(cuò)誤或不合理而導(dǎo)致任務(wù)無(wú)法進(jìn)行，或者造成報(bào)廢返工。

④方案制定。方案可行性論證得到肯定審核后，再進(jìn)一步制定總體實(shí)施方案，應(yīng)明確方案達(dá)到的總目標(biāo)、總體技術(shù)指標(biāo)、總體結(jié)構(gòu)（軟/硬件）方案及總預(yù)算、總進(jìn)度等。

（2）方案實(shí)施過(guò)程。在方案實(shí)施過(guò)程中，需要涉及系統(tǒng)各部分的軟/硬件設(shè)計(jì)及各部分調(diào)試和總體調(diào)試等任務(wù)。由于智能系統(tǒng)是以微型計(jì)算機(jī)為核心的系統(tǒng)，其軟/硬件常交錯(cuò)在一起。硬件尚未齊備，要在其上運(yùn)行軟件進(jìn)行電子調(diào)試是不可能的；反之，軟件尚未調(diào)試好也無(wú)法支持硬件的調(diào)試。在設(shè)計(jì)研制過(guò)程中，要按一定的方法和步驟，并根據(jù)情況配備適當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)工具或模擬裝置，使設(shè)計(jì)順利進(jìn)行?，F(xiàn)就其中一些主要步驟說(shuō)明如下。