Faits :
A.
Les mineurs C._, né en 2007, et D._, née en 2009, sont issus de la relation hors mariage entre B._ et A._, lequel a reconnu sa paternité sur les enfants.
B.
B.a. Par ordonnance du 15 octobre 2010, le Tribunal tutélaire du canton de Genève (actuellement: Tribunal de protection de l'adulte et de l'enfant; ci-après: TPAE) a réservé à A._ un droit de visite s'exerçant à raison d'un mercredi sur deux et de tous les samedis de 8h30 à 17h00, avec la précision que le mercredi D._ rentrerait chez elle à 12h00 tandis que le samedi les enfants resteraient avec leur père toute la journée, dit que le passage des mineurs se ferait par l'intermédiaire des voisins de la mère ou du père de celle-ci et a instauré une curatelle d'organisation et de surveillance des relations personnelles.
B.b. Les modalités d'exercice du droit de visite ont été progressivement élargies et fixées par décision de la Chambre de surveillance de la Cour de justice du canton de Genève (ci-après: Chambre de surveillance) du 1er novembre 2012 consécutive à l'arrêt du Tribunal fédéral du 14 septembre 2012 (5A_398/2012), à raison d'un mercredi sur deux de 8h30 à 18h00, d'un week-end sur deux, du vendredi soir 18h00 au dimanche soir 18h00, ainsi que durant la moitié des vacances scolaires, étant relevé que l'établissement du calendrier des visites s'est toujours fait dans la difficulté, étant sources de conflits et de malentendus entre les parents.
B.c. En raison du changement d'horaire scolaire de C._ le mercredi matin, le TPAE a, par décision du 16 septembre 2016, pris acte de ce que les relations personnelles entre les mineurs et leur père se dérouleraient en semaine, un mercredi sur deux, de 11h30 à 18h00, leur passage se faisant à la sortie de l'école de C._, étant précisé que les visites du week-end demeuraient pour le surplus inchangées.
C.
C.a. Par requête du 25 novembre 2014, A._ a sollicité l'instauration de l'autorité parentale conjointe sur ses deux enfants.
B._ s'est opposée à la demande du père, considérant celle-ci comme étant contraire à l'intérêt des mineurs au vu des mauvaises relations parentales, caractérisées par une absence totale de collaboration et de coopération.
C.b. Dans son rapport du 17 juin 2015, le Service de protection des mineurs a préavisé négativement l'instauration de l'autorité parentale conjointe, relevant notamment que les problèmes relationnels et communicationnels rencontrés par les parties mettaient en danger le bon développement des mineurs.
C.c. Par ordonnance du 24 septembre 2015, le TPAE a ordonné l'exécution d'une expertise familiale. Le 11 mai 2016, il a désigné l'expert et fixé l'objet de sa mission.
C.d. Le 25 novembre 2016, la Dresse E._, médecin cheffe de clinique à l'Unité de psychiatrie légale du Centre Universitaire Romand de Médecine Légale (CURML), ainsi que la Dresse F._, spécialiste FMH en psychiatrie et psychothérapie de l'enfant et de l'adolescent, médecin adjointe à l'Unité de psychiatrie légale, ont rendu leur rapport d'expertise.
Ce rapport concluait que A._, affecté d'un trouble de la personnalité de type paranoïaque se caractérisant par une sensibilité excessive aux échecs ou aux rebuffades, une tendance rancunière tenace, un caractère soupçonneux, une tendance envahissante à déformer les événements, un sens tenace et combatif de ses propres droits légitimes hors de proportion avec la situation réelle, présentait des traits manipulatoires dans sa relation à autrui, se manifestant par une communication peu claire, une esquive de questions, un contrôle, une victimisation, un manque d'empathie et une incapacité à se remettre en question qui entravent ses capacités parentales, étant dans l'incapacité de se mettre à la place de ses enfants et adoptant une position autocentrée peu empathique ne lui permettant pas d'être dans un rapport stable et protecteur envers eux. Il impliquait les enfants, principalement son fils C._, dans sa relation propre avec leur mère. Les expertes ont préconisé de restreindre le droit de visite de A._ à une fois par mois pendant une heure, dans un premier temps, dans le cadre de visites médiatisées auprès du Centre G._, puis deux fois par mois si l'évolution était favorable, en tenant compte de l'état de chacun des enfants.
Le rapport fait en outre état du fait que l'enfant C._ souffre d'un trouble émotionnel, se caractérisant par de la tristesse, du désarroi, des ruminations excessives [recte: anxieuses; cf. rapport d'expertise, pp. 47 et 53] et des idées de mort passives, consécutif à la situation parentale conflictuelle dans laquelle il est pris de façon directe. Il présente une dévalorisation de lui-même et peine à se projeter dans le futur, se sentant impuissant et ne supportant plus de devoir faire face aux tensions entre ses parents. De plus, il est interpellé par le comportement de son père et prend le rôle de s'occuper de sa soeur, ce qui ajoute un poids supplémentaire de responsabilité. Le traumatisme familial ne permet pas un apaisement de l'enfant, induisant des peurs et de l'anxiété. Quant à l'enfant D._, elle est décrite comme étant moins exposée que son frère et ayant un système de défense d'inhibition et d'évitement face aux tensions et aux conflits entre les parents. Elle se montre peu expressive dans ses affects inhibés et entre difficilement en confiance. Elle présente une anxiété de séparation d'avec sa mère.
Le rapport retient en outre, par rapport aux besoins spécifiques des enfants, que ceux-ci doivent être préservés du conflit parental, ainsi que du fonctionnement psychique du père. Le maintien d'un lien entre les parents est délétère pour les enfants, ceux-ci faisant office d'intermédiaires dans la transmission des informations entre les parents. Ils sont exposés aux remarques désobligeantes du père et pris à parti par lui.
C.e. Par ordonnance de mesures superprovisionnelles du 30 novembre 2016, le TPAE a restreint les relations personnelles entre A._ et ses enfants dans le sens de visites médiatisées à raison d'une fois par mois pendant une heure, a confirmé la curatelle existante et invité le SPMi à lui faire parvenir son préavis quant aux mesures de protection devant éventuellement être prises ou modifiées au regard de l'intérêt des enfants.
C.f. Dans son rapport du 20 décembre 2016, le SPMi a préavisé le maintien de la curatelle d'organisation et de surveillance des relations personnelles, relevant que l'intérêt des mineurs commandait que le lien avec leur père soit maintenu et que les modalités fixées puissent être effectives dans les meilleurs délais.
C.g. Les expertes et les parties ont été entendues à l'audience du 1er février 2017.
Les expertes ont confirmé leur rapport et les conclusions de celui-ci. Elles ont fait part de leurs doutes quant à une potentielle évolution favorable, à court ou moyen terme, des troubles de personnalité paranoïaque de A._. Elles ont confirmé que celui-ci avait une capacité d'empathie peu développée. L'enfant C._ présentait des traces traumatiques de la vie commune de ses parents. Pour apaiser les tensions, il fallait que les parents n'aient plus de contacts entre eux. S'agissant des enfants, certains moments de plaisir partagés entre eux-mêmes et leur père n'annulaient pas la souffrance constatée chez eux. Le but des visites par le biais du Centre G._ était non seulement de les préserver mais également d'améliorer leur état. La suspension des contacts téléphoniques était préconisée en raison du fait que chaque contact était susceptible de réactiver le processus dont il fallait protéger les enfants. Un élargissement des relations personnelles ne pourrait être envisagé que lorsque A._ entendra que son fonctionnement a un impact négatif sur eux.
A l'issue de l'audience, un délai a été imparti aux parties pour se déterminer.
B._ a conclu à ce que le droit de visite de A._ soit restreint à raison d'une heure une fois par mois dans le cadre de visite médiatisée auprès du Centre G._, à ce qu'il soit dit que les relations téléphoniques entre celui-ci et les mineurs, ainsi que tout autre contact au moyen d'un appareil téléphonique ou d'un ordinateur, sont supprimés, à ce qu'il soit ordonné au père de passer par le curateur pour tout courrier transmis à ses enfants, à ce que la curatelle existante soit maintenue, et à ce que le père soit exhorté àentreprendre un suivi psychiatrique.
A._ a, pour sa part, conclu, préalablement, à l'annulation des mesures prises par ordonnance du 30 novembre 2016 et, principalement, à ce qu'il soit dit que son droit de visite sur ses enfants s'exerce à raison d'un mercredi sur deux de 11h30 à 18h00, d'un week-end sur deux, du vendredi soir 18h00 au dimanche soir 18h00, ainsi que durant la moitié des vacances scolaires, à ce qu'il soit dit que le passage des enfants se fasse par le biais d'un tiers, par exemple un Point Rencontre, les grands-parents ou des voisins, afin d'éviter que les parents soient en contact à ce moment-là, à ce qu'il lui soit donné acte de son engagement de ne pas contacter les enfants en dehors de son droit de visite, à ce qu'il soit ordonné à la mère de ne pas contacter ces derniers durant l'exercice du droit de visite, à ce que la curatelle existante soit maintenue, à ce qu'il soit dit qu'il est autorisé à envoyer des courriers à ses enfants par le biais du curateur et, enfin, à ce qu'il lui soit donné acte de son accord de participer à une guidance parentale et de mettre en place un suivi psychologique.
C.h. Par ordonnance du 22 mars 2017, communiquée le 19 avril 2017 aux parties, le TPAE a notamment maintenu l'autorité parentale exclusive sur les mineurs C._ et D._ à leur mère B._ (ch. 1 du dispositif), réservé à A._ un droit de visite limité sur ses enfants, s'exerçant à raison d'une heure par mois au sein du Centre G._, sous forme de visites médiatisées, étant précisé que les mineurs devront être accompagnés par un tiers, et interdit tout autre contact entre les mineurs et leur père, à l'exception de courriers, lesquels devront transiter par le SPMi (ch. 2), invité le SPMi à préaviser en temps utile une adaptation des relations personnelles et à lui remettre un rapport sur la situation d'ici au 31 octobre 2017 (ch. 3), maintenu la curatelle d'organisation et de surveillance des relations personnelles (ch. 4), ordonné à A._ d'entreprendre un suivi de guidance parentale auprès du Centre G._ et de transmettre l'expertise familiale aux thérapeutes intervenants (ch. 5), invité A._ à mettre en place un suivi thérapeutique individuel et à transmettre l'expertise familiale à son thérapeute (ch. 6), ordonné la poursuite des suivis thérapeutiques individuels des enfants (ch. 7), et invité B._ à poursuivre son suivi thérapeutique (ch. 8).
C.i. Par acte expédié le 22 mai 2017, A._ a recouru devant la Chambre de surveillance contre cette ordonnance, concluant à l'annulation du chiffre 2 de son dispositif et à sa réforme en ce sens que son droit de visite s'exercera à raison d'un mercredi sur deux de 11h30 à 18h00, un week-end sur deux du vendredi soir 18h00 au dimanche soir 18h00 et durant la moitié des vacances scolaires, le passage des enfants devant avoir lieu par le biais d'un tiers, par exemple un Point Rencontre, les grands-parents ou des voisins, l'ordonnance querellée devant être confirmée pour le surplus. Il a conclu préalablement à une contre-expertise.
Par courrier du 9 juin 2017, le TPAE a déclaré persister dans sa décision.
Le 15 juin 2017, le SPMi a déclaré se rallier aux conclusions du rapport d'expertise sur lequel s'était fondé le TPAE, le conflit parental " totalement cristallisé " ayant eu des répercussions indéniables sur les enfants qui étaient pris dans un conflit de loyauté.
Par réponse du 7 juillet 2017, B._ a conclu au rejet du recours et à la confirmation de l'ordonnance attaquée dans son intégralité.
Le 10 juillet 2017, la Chambre de surveillance a transmis les réponses des parties participantes à la procédure et les pièces produites à leur appui, en indiquant que la cause était mise en délibération et qu'une décision sera rendue ultérieurement.
Le 14 juillet 2017, le recourant a indiqué à la Chambre de surveillance qu'il souhaitait exercer son droit de réplique et a sollicité la fixation d'un délai de 15 jours, soit au 28 juillet 2017, pour ce faire.
Le 21 juillet 2017, le recourant a déposé une réplique spontanée auprès de la Chambre de surveillance, persistant intégralement dans ses conclusions contenues dans son mémoire de recours du 22 mai 2017.
C.j. Par décision du 7 août 2017, expédiée le 10 suivant, la Chambre de surveillance a rejeté le recours et confirmé l'ordonnance entreprise.
D.
Par acte posté le 13 septembre 2017, A._ exerce un recours en matière civile au Tribunal fédéral contre la décision du 7 août 2017. Sur le fond, il prend les conclusions suivantes:
" Préalablement
2. Constater que le droit d'être entendu de M. A._ a été violé.
Cela fait et statuant à nouveau
3. Renvoyer la cause à la Chambre de surveillance de la Cour de justice pour nouvelle décision en demandant:
- que le mémoire de réplique et le bordereau de pièces complémentaire[s] de M. A._ soient pris en considération;
- qu'une contre-expertise soit ordonnée.
4. Condamner l'Etat de Genève en tous les dépens, lesquels comprendront une équitable indemnité valant participation aux honoraires du conseil de M. A._.
Principalement
5. Annuler ladite décision.
Cela fait et statuant à nouveau
6. Dire que le droit de visite de M. A._ avec C._ et D._ s'exercera à raison d'un mercredi sur deux de 11h30 à 18h00, un week-end sur deux du vendredi soir 18h00 au dimanche soir 18h00 et durant la moitié des vacances scolaires, le passage des enfants devant avoir lieu par le biais d'un tiers, par exemple un Point rencontre, les grands-parents ou des voisins.
7. Condamner Mme B._ en tous les dépens, lesquels comprendront une équitable indemnité valant participation aux honoraires du conseil de M. A._.
Subsidiairement
8. Renvoyer la cause à la Chambre de surveillance de la Cour de justice pour nouvelle décision au sens des considérants. "
Des déterminations n'ont pas été requises.

Considérant en droit :
1.
1.1. Le recours est dirigé contre une décision finale (art. 90 LTF), prise par un tribunal cantonal supérieur statuant sur recours (art. 75 al. 1 et 2 LTF), statuant sur les relations personnelles entre le parent non marié - qui n'a pas la garde de l'enfant mineur - et l'enfant, soit dans une affaire civile (art. 72 al. 1 LTF). Comme la question soumise au Tribunal fédéral est de nature non pécuniaire, le recours est ouvert indépendamment de la valeur litigieuse (arrêt 5A_304/2016 du 13 juin 2016 consid. 1). Déposé par ailleurs en temps utile (art. 100 al. 1 LTF) et en la forme écrite prévue par la loi (art. 42 al. 1 LTF), par une partie qui a pris part à la procédure devant l'autorité précédente (art. 76 al. 1 let. a LTF) et a un intérêt digne de protection à l'annulation ou à la modification de la décision attaquée (art. 76 al. 1 let. b LTF), le recours en matière civile est en principe recevable.
1.2. Selon un principe général de procédure, les conclusions en constatation de droit ne sont recevables que lorsque des conclusions condamnatoires ou formatrices sont exclues. Sauf situations particulières, les conclusions constatatoires ont donc un caractère subsidiaire (cf. <ref-ruling> consid. 1.7; <ref-ruling> consid. 4 et les arrêts cités). Dans la mesure où le recourant conclut, " préalablement " à l'annulation de l'arrêt querellé, à ce qu'il soit constaté que son droit d'être entendu a été violé, il formule une conclusion constatatoire qui est irrecevable.
2.
2.1. Le recours en matière civile peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF), sans être lié ni par les motifs de l'autorité précédente, ni par les moyens des parties. Compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'art. 42 al. 1 et 2 LTF, il n'examine en principe que les griefs soulevés; il n'est pas tenu de traiter, à l'instar d'une autorité de première instance, toutes les questions juridiques qui peuvent se poser, lorsqu'elles ne sont plus discutées devant lui; pour satisfaire à son obligation de motiver, le recourant doit discuter les motifs de la décision entreprise et indiquer précisément en quoi il estime que l'autorité précédente a méconnu le droit (<ref-ruling> consid. 2, 115 consid. 2). Le Tribunal fédéral ne connaît de la violation de droits fondamentaux que si ce grief a été dûment invoqué et motivé par le recourant (" principe d'allégation ", art. 106 al. 2 LTF; <ref-ruling> consid. 3.3), c'est-à-dire s'il a été expressément soulevé et exposé de manière claire et détaillée (<ref-ruling> consid. 1.3; <ref-ruling> consid. 1.2). Les critiques de nature appellatoire sont irrecevables (<ref-ruling> consid. 2.3 et les références).
Lorsque la décision attaquée repose sur une double motivation, la partie recourante doit, sous peine d'irrecevabilité, démontrer que chacune d'elle est contraire au droit en se conformant aux exigences fixées par la jurisprudence relative aux art. 42 al. 2 et 106 al. 2 LTF (<ref-ruling> consid. 3.4).
2.2.
2.2.1. Le Tribunal fédéral statue sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF). Il ne peut s'en écarter que si ces faits ont été établis de façon manifestement inexacte, c'est-à-dire arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (<ref-ruling> consid. 2; <ref-ruling> consid. 4.1.2), ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF (art. 105 al. 2 LTF), et si la correction du vice est susceptible d'influer sur le sort de la cause (art. 97 al. 1 LTF). Il peut en outre compléter d'office les constatations de fait aux conditions de l'art. 105 al. 2 LTF, notamment sur la base du jugement de première instance, lorsque celles-ci sont lacunaires (arrêts 4A_98/2016 du 22 août 2016 consid. 1.2; 4A_398/2015 du 19 mai 2016 consid. 1, non publié aux <ref-ruling>; 5A_639/2014 du 8 septembre 2015 consid. 2.2.1 et 2.2.2). Le recourant qui soutient que les faits ont été établis d'une manière manifestement inexacte (art. 97 al. 1 LTF) doit satisfaire au principe d'allégation susmentionné (cf. supra consid. 2.1).
Par ailleurs, aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté, à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente (art. 99 al. 1 LTF). Cette exception vise les faits qui sont rendus pertinents pour la première fois par la décision attaquée; peuvent notamment être introduits des faits nouveaux concernant le déroulement de la procédure devant l'instance précédente, afin d'en contester la régularité, ou encore des faits postérieurs à l'arrêt attaqué permettant d'établir la recevabilité du recours. En dehors de ces cas, les nova ne sont pas admissibles, qu'il s'agisse de faits ou moyens de preuve survenus postérieurement à la décision attaquée, ou d'éléments que les parties ont négligé de présenter aux autorités cantonales (<ref-ruling> consid. 3.1.2; <ref-ruling> consid. 4.4.3).
2.2.2. En l'espèce, l'état de fait a été complété d'office sur la base de l'ordonnance de première instance et des pièces du dossier. Par ailleurs, les faits que le recourant allègue en lien avec son grief de violation de son droit de réplique aux chiffres 2 à 5 de son mémoire sont recevables dès lors qu'ils entrent dans l'exception de l'art. 99 al. 1 in fine LTF. En revanche, les faits que le recourant " rappelle " aux chiffres 35 à 39 et 41 de son recours seront ignorés en tant qu'ils s'écartent de ceux contenus dans l'arrêt attaqué et que le recourant n'invoque, ni a fortiori ne démontre, leur établissement arbitraire ou que leur correction influerait sur le sort de la cause.
3.
Le recourant invoque une violation de son droit d'être entendu (art. 29 al. 2 Cst. et 53 al. 1 CPC). Il reproche à la Chambre de surveillance de ne pas avoir répondu à sa demande du 14 juillet 2017 tendant à la fixation d'un délai pour répliquer et de n'avoir fait aucune référence à sa réplique spontanée du 21 juillet 2017 dans la partie " En fait " de sa décision, laquelle ne mentionnait que son acte recours, ainsi que les observations du TPAE, du SPMi et de l'intimée. Il ignorait même si son mémoire de réplique avait été transmis aux autres parties, n'ayant reçu aucune information dans ce sens. Il y avait ainsi lieu d'admettre que la Chambre de surveillance avait écarté son mémoire de réplique et les pièces y relatives et n'avait pas tenu compte des éléments en ressortant au moment de la délibération, alors qu'ils auraient pu avoir une incidence sur le résultat du recours.
3.1.
3.1.1. Compris comme l'un des aspects de la notion générale de procès équitable au sens de l'art. 29 Cst., le droit d'être entendu garantit notamment au justiciable le droit de s'expliquer avant qu'une décision ne soit prise à son détriment, d'avoir accès au dossier, de prendre connaissance de toute argumentation présentée au tribunal et de se déterminer à son propos, dans la mesure où il l'estime nécessaire, que celle-ci contienne ou non de nouveaux éléments de fait ou de droit, et qu'elle soit ou non concrètement susceptible d'influer sur le jugement à rendre (<ref-ruling> consid. 3.3; <ref-ruling> consid. 3.2; <ref-ruling> consid. 2.1; <ref-ruling> consid. 2.3.3; <ref-ruling> consid. 2.3.1). Il appartient aux parties, et non au juge, de décider si une prise de position ou une pièce nouvellement versée au dossier contient des éléments déterminants qui appellent des observations de leur part (ATF <ref-ruling> consid. 3.2).
Il est du devoir du tribunal de garantir aux parties un droit effectif à la réplique dans chaque cas particulier. Toute prise de position ou pièce nouvelle versée au dossier doit dès lors être communiquée aux parties pour leur permettre de décider si elles veulent ou non faire usage de leur faculté de se déterminer (ATF <ref-ruling> consid. 3.2 et les références; cf. en outre les arrêts de la Cour européenne des droits de l'homme dans les causes Schaller-Bossert contre Suisse du 28 octobre 2010 § 39 s. et Nideröst-Huber contre Suisse du 18 février 1997 § 24). Le tribunal peut à cet effet accorder à la partie concernée un délai (<ref-ruling> consid. 1.2). Il peut néanmoins suffire de lui transmettre pour information la prise de position ou la pièce nouvelle versée au dossier, lorsque l'on peut attendre d'elle - notamment lorsqu'elle est représentée par un avocat ou par une personne qui a de bonnes connaissances en droit - qu'elle prenne position immédiatement ou qu'elle demande au tribunal de lui fixer un délai pour ce faire (ATF <ref-ruling> consid. 2.4).
3.1.2. Selon la jurisprudence, le droit de réplique existe indépendamment du fait qu'un second échange d'écritures a été ordonné, qu'un délai pour se déterminer a été fixé ou que l'écriture a été communiquée uniquement pour information ou prise de connaissance (ATF <ref-ruling> consid. 2.2; <ref-ruling> consid. 2.2). Si une partie considère qu'il est nécessaire de répliquer à une prise de position qui lui est notifiée, elle doit sans retard soit requérir l'autorisation de se déterminer, soit adresser sa réplique au tribunal (ATF <ref-ruling> consid. 2.2; <ref-ruling> consid. 4.8; <ref-ruling> consid. 3.3.3 et 3.3.4; arrêt de la Cour européenne des droits de l'homme dans la cause Joos contre Suisse du 15 novembre 2012, §§ 27 ss, spéc. §§ 30-32). A défaut, on présume qu'elle renonce à exercer son droit de réplique (FRANÇOIS BOHNET, Le droit de réplique en procédure civile, in Bohnet (éd.), Le droit de réplique, Bâle 2013, ch. 17 p. 157).
3.1.3. Le droit d'être entendu est une garantie de nature formelle, dont la violation entraîne en principe l'annulation de la décision attaquée, indépendamment des chances de succès du recours sur le fond. Le droit d'être entendu n'est toutefois pas une fin en soi. Ainsi, lorsqu'on ne voit pas quelle influence la violation de ce droit a pu avoir sur la procédure, il n'y a pas lieu d'annuler la décision attaquée. Partant, l'admission du grief de violation du droit d'être entendu suppose que dans sa motivation, le recourant expose quels arguments il aurait fait valoir dans la procédure cantonale et en quoi ceux-ci auraient été pertinents. A défaut, le renvoi de la cause au juge précédent, en raison de la seule violation du droit d'être entendu, risquerait de conduire à une vaine formalité et à prolonger inutilement la procédure (arrêts 5A_749/2016 du 11 mai 2017 consid. 6; 4A_453/2016 du 16 février 2017 consid. 4.2.3 et 4.2.4; 4A_283/2013 du 20 août 2013 consid. 3.3; 6B_339/2011 du 5 septembre 2011 consid. 3.4; 4A_67/2011 du 7 juin 2011 consid. 2.1.2; 6B_76/2011 du 31 mai 2011 consid. 2.1; 4A_153/2009 du 1er mai 2009 consid. 4.1).
3.2. En l'espèce, en se bornant à affirmer péremptoirement que la prétendue non-prise en compte de sa réplique du 21 juillet 2017 aurait pu avoir une incidence sur le résultat du recours, le recourant ne satisfait pas aux exigences de motivation susrappelées en tant qu'il n'explique pas quelle influence la violation du droit d'être entendu qu'il dénonce a concrètement pu avoir sur la procédure. Il n'indique pas précisément quels allégués, arguments, preuves et offres de preuve présentés dans sa réplique auraient été importants pour la décision à rendre, étant au demeurant rappelé que l'autorité n'est pas tenue de prendre position sur tous les arguments des parties et peut se limiter aux questions décisives (<ref-ruling> consid. 2a/aa; <ref-ruling> consid. 2a et l'arrêt cité). Quoi qu'il en soit, il résulte du dossier transmis par la Chambre de surveillance que le mémoire de réplique litigieux a été considéré comme déposé en temps utile et qu'il a été transmis en copie aux participants à la procédure en date du 24 juillet 2017, soit le jour même de sa réception au greffe.
Autant que recevable, le moyen se révèle infondé.
4.
Le recourant dénonce une seconde violation de son droit d'être entendu (art. 29 al. 2 Cst. et 53 al. 1 CPC) en tant que la Chambre de surveillance a estimé que sa conclusion tendant à la mise en oeuvre d'une contre-expertise était irrecevable faute de motivation et qu'une telle demande devait de toute manière être rejetée.
Il expose que, contrairement à ce qu'avait retenu l'autorité cantonale, il avait motivé sa demande de contre-expertise en expliquant que les experts n'avaient pas pu prendre contact avec son médecin en raison du fait qu'il ne l'avait pas délié de son secret professionnel. Toutefois, après l'intervention de son conseil, il avait accepté, lors de l'audience du 1er février 2017, de le faire. Afin de pouvoir analyser avec précision son état psychologique, il était indispensable que " les experts puissent avoir accès à ces informations, même si le contraire a[vait] été affirmé ", celles-ci pouvant " potentiellement avoir une incidence sur les conclusions des experts ".
4.1.
4.1.1. Le droit d'être entendu, tel qu'il est garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., comprend notamment le droit de produire des preuves pertinentes, d'obtenir qu'il soit donné suite à des offres de preuves pertinentes, de participer à l'administration des preuves essentielles ou à tout le moins de s'exprimer sur son résultat, lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (<ref-ruling> consid. 6.3.1 et les arrêts cités). L'art. 29 al. 2 Cst. n'exclut pas une appréciation anticipée des preuves (<ref-ruling> consid. 4.3.1). Le juge peut ainsi refuser une mesure probatoire lorsque celle-ci ne serait pas de nature à modifier le résultat des preuves déjà administrées, qu'il tient pour acquis. Un tel refus ne peut être remis en cause devant le Tribunal fédéral qu'en invoquant l'arbitraire (art. 9 Cst.) dans l'appréciation des preuves (<ref-ruling> consid. 6.3.1; <ref-ruling> consid. 4.3.2).
4.1.2. Selon la jurisprudence relative à l'art. 9 Cst., le juge apprécie librement la force probante d'une expertise. Dans le domaine des connaissances professionnelles particulières de l'expert, il ne peut toutefois s'écarter de l'opinion de celui-ci que pour des motifs importants. A l'inverse, lorsque l'autorité précédente juge une expertise concluante et en fait sien le résultat, le grief d'appréciation arbitraire des preuves ne sera admis que si l'expert n'a pas répondu aux questions posées, si ses conclusions sont contradictoires ou si, d'une quelconque autre façon, l'expertise est entachée de défauts à ce point évidents et reconnaissables, même sans connaissances spécifiques, que le juge ne pouvait tout simplement pas les ignorer Il n'appartient pas au Tribunal fédéral de vérifier si toutes les affirmations de l'expert sont exemptes d'arbitraire; sa tâche se limite bien plutôt à examiner si l'autorité intimée pouvait, sans arbitraire, se rallier au résultat de l'expertise (<ref-ruling> consid. 4.3.1; <ref-ruling> consid. 3.2; <ref-ruling> consid. 4.2.3; <ref-ruling> consid. 4.4.1).
4.2. La Chambre de surveillance a considéré que la conclusion préalable du recourant tendant à ce qu'une contre-expertise soit ordonnée était irrecevable faute d'être motivée. Eût-il fallu entrer en matière que dite conclusion aurait dû être rejetée. Il n'existait en effet aucune raison de douter de l'impartialité des experts ni de la qualité de leurs connaissances techniques.
4.3. C'est à tort que la Chambre de surveillance a considéré que la conclusion litigieuse n'était pas motivée. Il résulte en effet de la page 14 du recours cantonal que le recourant sollicitait une contre-expertise afin que son médecin, désormais délié de son secret professionnel, puisse être interrogé par de nouveaux experts. Le refus de la contre-expertise a toutefois également été motivé par une argumentation subsidiaire, suffisante en soi, que le recourant ne parvient pas à infirmer. S'il s'en prend bien au second pan de la double motivation de la cour cantonale, il ne présente en effet aucune argumentation conforme à l'art. 106 al. 2 LTF: il se limite à affirmer, de manière purement appellatoire, que l'interrogatoire de son médecin par les (nouveaux) experts est indispensable afin d'analyser avec précision son état psychologique et que les informations ainsi obtenues " pourraient potentiellement " avoir une incidence sur leurs conclusions.
Insuffisamment motivé, le moyen est irrecevable.
5.
Le recourant invoque enfin une violation des art. 273 al. 1 et 274 al. 2 CC. Après avoir contesté que la cause principale des souffrances vécues par ses enfants en raison du conflit parental était liée à ses troubles de la personnalité paranoïaque diagnostiqués par les expertes et " rappelé " certains faits dont il ne peut être tenu compte (ch. 35 à 39 et 41 du recours; cf. supra consid. 2.2.2), il soutient que la mesure prise par l'autorité cantonale est disproportionnée. Il ne s'était jamais montré violent envers ses enfants, entretenait une bonne relation avec eux et participait à leur bon développement tout comme à leur épanouissement en favorisant des sorties et des loisirs lors du week-end et des vacances qu'ils passent avec eux depuis 2010. Dans le cadre de son recours, il s'était dit désireux de tenir compte des recommandations des expertes en lien avec les souffrances des enfants. Ainsi, il ne s'était pas opposé à la mise en place d'une guidance parentale et avait accepté d'entamer un suivi psychologique. Le recourant considère dès lors comme suffisant de ne prévoir aucun contact entre les parents, que cela soit au moment du passage des enfants ou lors d'entretiens téléphoniques: ces mesures devraient permettre un apaisement important de la situation et donc de ses angoisses, lui laissant toute son énergie pour les enfants.
Enfin, le recourant estime choquant le revirement drastique des instances cantonales suite à sa requête tendant à l'instauration de l'autorité parentale conjointe dans la mesure où aucun fait nouveau n'était intervenu.
5.1. L'art. 273 al. 1 CC prévoit que le père ou la mère qui ne détient pas l'autorité parentale ou la garde ainsi que l'enfant mineur ont réciproquement le droit d'entretenir les relations personnelles indiquées par les circonstances. Autrefois considéré comme un droit naturel des parents, le droit aux relations personnelles de l'art. 273 al. 1 CC est désormais conçu comme un droit-devoir réciproque qui sert en premier lieu les intérêts de l'enfant (<ref-ruling> consid. 5; arrêts 5A_728/2015 du 25 août 2016 consid. 2.2; 5A_422/2015 du 10 février 2016 consid. 4.2 non publié aux <ref-ruling>; 5A_756/2013 du 9 janvier 2014 consid. 5.1.2, publié in FamPra.ch 2014 p. 433). A cet égard, il est unanimement reconnu que le rapport de l'enfant avec ses deux parents est essentiel et qu'il peut jouer un rôle décisif dans le processus de recherche d'identité de l'enfant (<ref-ruling> consid. 4a; <ref-ruling> consid. 3c; arrêt 5A_586/2012 du 12 décembre 2012 consid. 4.2).
Le droit aux relations personnelles n'est pas absolu. Si les relations personnelles compromettent le développement de l'enfant, si les père et mère qui les entretiennent violent leurs obligations, s'ils ne se sont pas souciés sérieusement de l'enfant ou s'il existe d'autres justes motifs, le droit d'entretenir ces relations peut leur être retiré ou refusé (art. 274 al. 2 CC). Il importe en outre que cette menace ne puisse être écartée par d'autres mesures appropriées. Cette règle découle du principe de la proportionnalité auquel sont soumis le refus ou le retrait de relations personnelles avec l'enfant en tant que mesures de protection. Le retrait de tout droit à des relations personnelles constitue l' ultima ratioet ne peut être ordonné, dans l'intérêt de l'enfant, que si les effets négatifs des relations personnelles ne peuvent être maintenus dans des limites supportables pour l'enfant (<ref-ruling> consid. 3b/aa; arrêts 5A_184/2017 du 9 juin 2017 consid. 4.1; 5A_53/2017 du 23 mars 2017 consid. 5.1 et les références; 5A_699/2007 du 26 février 2008 consid. 2.1, publié in FamPra.ch 2008 p. 695). Si, en revanche, le préjudice engendré pour l'enfant par les relations personnelles peut être limité par la mise en oeuvre d'un droit de visite surveillé ou accompagné, le droit de la personnalité du parent non détenteur de l'autorité parentale, le principe de la proportionnalité, mais également le sens et le but des relations personnelles, interdisent la suppression complète du droit auxdites relations (<ref-ruling> consid. 3c; arrêts 5A_728/2015 du 25 août 2016 consid. 2.2; 5A_120/2013 du 23 mai 2013 consid. 2.1.3; 5A_92/2009 du 22 avril 2009 consid. 2, publié in FamPra.ch 2009 p. 786; 5A_699/2007 consid. 2.1 précité; 5C.170/2001 du 31 août 2001 consid. 3c, publié in FamPra.ch 2002 p. 389). L'une des modalités particulières à laquelle il est envisageable de subordonner l'exercice du droit de visite, par une application conjointe des art. 273 al. 2 et 274 al. 2 CC, peut ainsi consister en l'organisation des visites, avec ou sans curatelle de surveillance, dans un lieu protégé spécifique, tel un Point Rencontre ou une autre institution analogue (arrêt 5A_184/2017 précité consid. 4.1 et la référence).
L'établissement d'un droit de visite surveillé nécessite des indices concrets de mise en danger du bien de l'enfant; il ne suffit pas que ce dernier risque abstraitement de subir une mauvaise influence pour qu'un tel droit de visite soit instauré (arrêts 5A_184/2017 précité; 5A_401/2014 du 18 août 2014 consid. 3.2.2 et les références; 5A_699/2007 consid. 2.1 précité; 5P.131/2006 du 25 août 2006 consid. 3, publié in FamPra.ch 2007 p. 167). Il convient dès lors de faire preuve d'une certaine retenue lors du choix de cette mesure (arrêts 5A_184/2017 précité; 5A_401/2014 précité consid. 3.2.2; 5A_699/2007 précité consid. 2.1). Le droit de visite surveillé tend à mettre efficacement l'enfant hors de danger, à désamorcer des situations de crise, à réduire les craintes et à contribuer à l'amélioration des relations avec l'enfant et entre les parents. Il constitue en principe une solution provisoire et ne peut donc être ordonné que pour une durée limitée. Il convient toutefois de réserver les cas où il apparaît d'emblée que les visites ne pourront pas, dans un proche avenir, être effectuées sans accompagnement (arrêt 5A_184/2017 précité; 5A_728/2015 précité consid. 2.2 et les références). Un droit de visite surveillé limité dans le temps dans la perspective qu'il soit ensuite assoupli progressivement est compatible avec le bien de l'enfant (arrêt 5A_102/2017 du 13 septembre 2017 consid. 4 et l'arrêt cité).
L'appréciation des circonstances de fait pour fixer le droit aux relations personnelles des art. 273 et 274 CC, c'est-à-dire la détermination de leur portée juridique, est une question de droit. Le Tribunal fédéral s'impose toutefois une certaine retenue. Le juge du fait qui, par son expérience en la matière, connaît mieux les parties et le milieu dans lequel l'enfant évolue, dispose d'un large pouvoir d'appréciation en vertu de l'art. 4 CC. Le Tribunal fédéral n'intervient que si le juge, sans aucun motif, a écarté des critères essentiels pour la décision sur le droit de visite des enfants ou, à l'inverse, s'est fondé sur des éléments dépourvus d'importance au regard du bien des enfants ou contrevenant aux principes du droit fédéral (<ref-ruling> consid. 4a; arrêts 5A_53/2017 précité consid. 5.1; 5A_22/2017 du 27 février 2017 consid. 3.1.3; 5A_422/2015 précité consid. 4.2 in fine non publié aux <ref-ruling>).
5.2. La Chambre de surveillance a retenu que les enfants étaient pris dans un conflit de loyauté tel que leur développement psychique et moral en était compromis. Il ressortait de l'expertise familiale sur laquelle s'était fondé le TPAE que la cause principale, voire essentielle, de l'état préoccupant des enfants, et en particulier de l'enfant C._, était liée aux troubles de la personnalité paranoïaque dont souffrait le recourant. Comme le relevaient les expertes, qui pouvaient être suivies sur ce point, l'intérêt des enfants et leur besoin de protection nécessitaient en l'état qu'une distance soit mise à l'égard de leur père, de manière à leur permettre de retrouver une certaine stabilité et sérénité en les protégeant du conflit de loyauté dans lequel ils étaient plongés. Contrairement à ce que soutenait le recourant, la mesure querellée n'était pas disproportionnée. En effet, d'une part, elle était limitée dans le temps et donc susceptible d'évoluer en fonction notamment de la prise de conscience et du suivi thérapeutique requis du recourant. Il appartenait donc à ce dernier d'entreprendre les démarches thérapeutiques nécessaires pour que le réexamen de la situation, d'ores et déjà sollicité par le TPAE au SPMi, aboutisse à une évolution favorable. D'autre part, le recourant perdait de vue que l'appréciation de la proportionnalité de la mesure devait surtout se faire eu égard au besoin de protection des enfants. Or, il ressortait notamment des conclusions de l'expertise qu'il n'y avait, à ce stade, pas de mesure moins incisive que celle consistant en la suppression de tout contact entre le père et les enfants, hormis une heure de droit de visite par mois par le biais d'une institution, l'état des enfants étant tel que tout contact plus fréquent devait être à ce stade considéré comme potentiellement dangereux pour leur développement.
5.3. Le recourant ne conteste pas le constat des expertes - repris par la Chambre de surveillance - selon lequel les enfants, spécialement C._, sont mis en danger par le conflit parental. Il réfute toutefois la conclusion selon laquelle leur état est principalement dû à ses troubles de type paranoïaque. En tant qu'il affirme qu'il ne s'est jamais montré violent à leur égard et ne nuit pas à leur bon développement, de sorte qu'il n'y a pas lieu de les éloigner de lui, il ne fait qu'opposer de manière irrecevable sa propre appréciation de son comportement à l'égard des enfants à celle des expertes, reprise par la cour cantonale. Il ressort en particulier du rapport d'expertise que la mise en danger des enfants n'est pas seulement hypothétique puisque les expertes ont fait état de troubles émotionnels chez ceux-ci allant même jusqu'à identifier chez C._ de la tristesse, du désarroi, des " ruminations anxieuses " et des " idées de mort passive ", l'enfant peinant à se projeter dans le futur ou s'y projetant en étant seul, affranchi de toute relation. Or, selon les expertes, cet état des enfants a été induit par le trouble de la personnalité identifié chez le recourant qui entrave ses capacités parentales et par le fait qu'il implique les enfants, principalement C._, dans sa relation propre à son ex-compagne. Le recourant ne parvient par ailleurs pas à valablement remettre en cause les constatations des expertes qui laissent entendre que la mise en danger des enfants pourrait encore prendre de l'ampleur si les mesures préconisées ne sont pas mises en place. En effet, selon les expertes, l'état psychique fragile du recourant et la perte de contrôle sur sa situation pourrait l'amener à se désorganiser et à montrer un état de dangerosité envers sa famille, celles-ci allant même jusqu'à affirmer que, lors de moments d'angoisse majeure et de désorganisation psychique, le recourant pourrait se trouver dans un état de dissociation telle qu'il pourrait " passer à l'acte ". De surcroît, rien ne permet non plus de s'écarter du constat des expertes selon lequel il souffrirait notamment d'un manque d'empathie et d'une incapacité à se remettre en question, de sorte qu'il parviendrait à fonctionner de façon générale en société et dans son travail mais montrerait des difficultés d'ordre relationnel dans ses liens affectifs plus intimes. Or, on se trouve précisément en l'espèce dans la situation de perte de contrôle identifiée par les expertes dans la mesure où la présente procédure a pour objet la restriction des droits parentaux du recourant. Une telle situation représente un danger suffisamment concret pour les enfants justifiant la mesure ordonnée au regard du principe de proportionnalité.
En résumé, le fait que le droit de visite du recourant doive temporairement s'exercer à l'intérieur des locaux du Centre G._, seul endroit neutre en mesure de garantir le mieux possible l'exercice dudit droit, ne viole pas le principe de proportionnalité. En effet, d'une part, il ressort du rapport d'expertise - non valablement remis en cause sur ce point -, qu'aucune mesure moins incisive ne permet en l'état de préserver les enfants à la fois du conflit parental et du fonctionnement psychique de leur père et, d'autre part, que tout contact plus fréquent que celui préconisé par les expertes représenterait, à ce stade, un danger pour leur développement. Par ailleurs, la cour cantonale a d'ores et déjà précisé que la mesure était limitée dans le temps et qu'elle devrait évoluer en fonction de la prise de conscience et du suivi thérapeutique attendus du recourant. En cela, elle a suivi les conclusions des expertes qui préconisaient que les visites aient lieu, dans un premier temps, une fois par mois pendant une heure, puis deux fois par mois pendant une heure et, si l'évolution était favorable, une demi-journée puis avec les nuits. Il ressort au demeurant du chiffre 3 du dispositif de l'ordonnance du 22 mars 2017 du TPAE, confirmé par la décision de la Cour de justice du 7 août 2017, que la situation pourra être revue sur le vu des conclusions du SPMi, dont le rapport est attendu à bref délai.
Partant, sur le vu de ce qui précède, force est de constater que les art. 273 al. 1 et 274 al. 2 CC n'ont pas été violés par l'autorité cantonale.
6.
En définitive, le recours est rejeté dans la mesure de sa recevabilité aux frais de son auteur (art. 66 al. 1 LTF). Il n'y a pas lieu d'allouer de dépens à l'intimée qui ne s'est pas déterminée (art. 68 al. 1 et 2 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal de protection de l'adulte et de l'enfant du canton de Genève et à la Chambre de surveillance de la Cour de justice du canton de Genève.
Lausanne, le 24 octobre 2017
Au nom de la IIe Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : von Werdt
La Greffière : Hildbrand