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攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個系統(tǒng)的"眼睛"。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上,使其視場角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。有時,被監(jiān)視場所面積較大,為了節(jié)省攝像機(jī)所用的數(shù)量、簡化傳輸系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng),在攝像機(jī)上加裝電動的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭,使攝像機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚;有時還把攝像機(jī)安裝在電動云臺上,通過控制臺的控制,可以使云臺帶動攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動,從而使攝像機(jī)能覆蓋的角度、面積更大。總之,攝像機(jī)就像整個系統(tǒng)的眼睛一樣,把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號,傳送給控制中心的監(jiān)視器上。由于攝像部分是系統(tǒng)的最前端,并且被監(jiān)視場所的情況是由它變成圖像信號傳送到控制中心的監(jiān)視器上,所以從整個系統(tǒng)來講,攝像部分是系統(tǒng)的原始信號源。因此,攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號的質(zhì)量將影響著整個系統(tǒng)的質(zhì)量。從系統(tǒng)噪聲計(jì)算理論的角度來講,影響系統(tǒng)噪聲的最大因素是系統(tǒng)中的第一級的輸出(在這里即為攝像機(jī)的圖像信號輸出)信號信噪比的情況。所以,認(rèn)真選擇和處理攝像部分是至關(guān)重要的。如果攝像機(jī)輸出的圖像信號經(jīng)過傳輸部分、控制部分之后到達(dá)監(jiān)視器上,那么到達(dá)監(jiān)視器上的圖像信號信噪比將下降,這是由于傳輸及控制部分的線路、放大器、切換器等又引入了噪聲的緣故。

除了上述的有關(guān)討論之外,對于攝像部分來說,在某些情況下,特別是在室外應(yīng)用的情況下,為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等,對攝像機(jī)及其鏡頭還應(yīng)加裝專門的防護(hù)罩,甚至對云臺也要有相應(yīng)的防護(hù)措施。這些也將在后面的有關(guān)章節(jié)中討論。

傳輸部分

傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來說,傳輸部分單指的是傳輸圖像信號。但是,由于某些系統(tǒng)中除圖像外,還要傳輸聲音信號,同時,由于需要有控制中心通過控制臺對攝像機(jī)、鏡頭、云臺、防護(hù)罩等進(jìn)行控制,因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號的傳輸,所以我們這里所講的傳輸部分,通常是指所有要傳輸?shù)男盘栃纬傻膫鬏斚到y(tǒng)的總和。

如前所述,傳輸部分主要傳輸?shù)膬?nèi)容是圖像信號。因此重點(diǎn)研究圖像信號的傳輸方式及傳輸中有關(guān)問題是非常重要的。對圖像信號的傳輸,重點(diǎn)要求是在圖像信號經(jīng)過傳輸系統(tǒng)后,不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真(色度信號與亮度信號均不產(chǎn)生明顯的失真),保證原始圖像信號(從攝像機(jī)輸出的圖像信號)的清晰度和灰度等級沒有明顯下降等等。這就要求傳輸系統(tǒng)在衰減方面、引入噪聲方面、幅頻特性和相頻特性方面有良好的性能。

在傳輸方式上,至今電視監(jiān)控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機(jī)距離控制中心較遠(yuǎn)的情況下,也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。對以上這些不同的傳輸方式,所使用的傳輸部件及傳輸線路都有較大的不同。

控制部分

控制部分是整個系統(tǒng)的"心臟"和"大腦",是實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的指揮中心�？刂撇糠种饕�由總控制臺(有些系統(tǒng)還設(shè)有副控制臺)組成�？偪刂婆_中主要的功能有:視頻信號放大與分配、圖像信號的校正與補(bǔ)償、圖像信號的切換、圖像信號(或包括聲音信號)的記錄、攝像機(jī)及其輔助部件(如鏡頭、云臺、防護(hù)罩等)的控制(遙控)等等。在上述的各部分中,對圖像質(zhì)量影響最大的是放大與分配、校正與補(bǔ)償、圖像信號的切換三部分。在某些攝像機(jī)距離控制中心很近、或?qū)φ麄�系統(tǒng)指標(biāo)要求不高的情況下,在總控制臺中往往不設(shè)校正與補(bǔ)償部分。但對某些距離較遠(yuǎn),或由于傳輸方式的要求等原因,校正與補(bǔ)償是非常重要的。因?yàn)閳D像信號經(jīng)過傳輸之后,往往其幅頻特性(由于不同頻率成分到達(dá)總控制臺時,衰減是不同的,因而造成圖像信號不同頻率成分的幅度不同,此稱為幅頻特性)、相頻特性(不同頻率的圖像信號通過傳輸部分后產(chǎn)生的相移不同,此稱為相頻特性)無法絕對保證指標(biāo)的要求,所以在控制臺上要對傳輸過來的圖像信號進(jìn)行幅頻和相頻的校正與補(bǔ)償。 經(jīng)過校正與補(bǔ)償?shù)膱D像信號,再經(jīng)過分配和放大,進(jìn)入視頻切換部分,然后送到監(jiān)視器上�？偪刂婆_的另一個重要方面是能對攝像機(jī)、鏡頭、云臺、防護(hù)罩等進(jìn)行遙控,以完成對被監(jiān)視的場所全面、詳細(xì)的監(jiān)視或跟蹤監(jiān)視�？偪刂婆_上設(shè)有的錄像機(jī),可以隨時把發(fā)生情況的被監(jiān)視場所的圖像記錄下來,以便事后備查或作為重要依據(jù)。至今,有些控制臺上高設(shè)有一臺或兩臺"長延時錄像機(jī)",這種錄像機(jī)可用一盤60分鐘帶長的錄像帶記錄長達(dá)幾天時間的圖像信號,這樣就可以對某些非常重要的被監(jiān)視場所的圖像連續(xù)記錄,而不必使用大量的錄像帶。還有的總控制臺上設(shè)有"多畫面分割器",如四畫面、九畫面、十六畫面等等。也就是說,通過BSV液晶拼接技術(shù),可以在一臺監(jiān)視器上同時顯示出四個、九個、十六個攝像機(jī)送來的各個被監(jiān)視場所的畫面,并用一臺常規(guī)錄像機(jī)或長延時錄像機(jī)進(jìn)行記錄。上述這些功能的設(shè)置,要根據(jù)系統(tǒng)的要求而定,不一定都采用。

至今生產(chǎn)的總控制臺,在控制功能上,控制攝像機(jī)的臺數(shù)上往往都做成積木式的�？梢愿鶕�(jù)要求進(jìn)行組合。另外,在總控制臺上還設(shè)有時間及地址的字符發(fā)生器,通過這個裝置可以把年、月、日、時、分、秒都顯示出來,并把被監(jiān)視場所的地址、名稱顯示出來。在錄像機(jī)上可以記錄,這樣對以后的備查提供了方便。

總控制臺對攝像機(jī)及其輔助設(shè)備(如鏡頭、云臺、防護(hù)罩等)的控制一般采用總線方式,把控制信號送給各攝像機(jī)附近的"終端解碼箱",在終端解碼箱上將總控制臺送來的編碼控制信號解出,成為控制動作地命令信號,再去控制攝像機(jī)及其輔助設(shè)備的各種動作(如鏡頭的變倍、云臺的轉(zhuǎn)動等)。在某些攝像機(jī)距離控制中心很近的情況下,為節(jié)省開支,也可采用由控制臺直接送出控制動作的命令信號——即"開、關(guān)"信號�？傊�,根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成的情況及要求,可以綜合考慮,以完成對總控制臺的設(shè)計(jì)要求或訂購要求。

顯示部分

顯示部分一般由幾臺或多臺監(jiān)視器(或帶視頻輸入的普通電視機(jī))組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。在電視監(jiān)視系統(tǒng)中,特別是在由多臺攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中,一般都不是一臺監(jiān)視器對應(yīng)一臺攝像機(jī)進(jìn)行顯示,而是幾臺攝像機(jī)的圖像信號用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示,到目前流行BSV液晶拼接跨屏顯示,畫中畫顯示。這樣做一是可以節(jié)省設(shè)備,減少空間的占用;二是沒有必要一一對應(yīng)顯示。因?yàn)楸槐O(jiān)視場所的情況不可能同時發(fā)生意外情況,所以平時只要隔一定的時間(比如幾秒、十幾秒或幾十秒)顯示一下即可。當(dāng)某個被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時,可以通過切換器將這一路信號切換到某一臺監(jiān)視器上一直顯示,并通過控制臺對其遙控跟蹤記錄。所以,在一般的系統(tǒng)中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的攝像機(jī)對監(jiān)視器的比例數(shù)設(shè)置監(jiān)視器的數(shù)量。至今,常用的攝像機(jī)對監(jiān)視器的比例數(shù)為四比一,即四臺攝像機(jī)對應(yīng)一臺監(jiān)視輪流顯示,當(dāng)攝像機(jī)的臺數(shù)很多時,再采用八比一或十六比一的設(shè)置方案。另外,由于 "畫面分割器"的應(yīng)用,在有些攝像機(jī)臺數(shù)很多的系統(tǒng)中,用畫面分割器把幾臺攝像機(jī)送來的圖像信號同時顯示在一臺監(jiān)視器上,也就是在一臺較大屏幕的監(jiān)視器上,把屏幕分成幾個面積相等的小畫面,每個畫面顯示一個攝像機(jī)送來的畫面。這樣可以大大節(jié)省監(jiān)視器,并且操作人員觀看起來也比較方便。但是,這種方案不宜在一臺監(jiān)視器上同時顯示太多的分割畫面,否則會使某些細(xì)節(jié)難以看清楚,影響監(jiān)控的效果。個人認(rèn)為,四分割或九分割較為合適。

為了節(jié)省開支,對于非特殊要求的電視監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)視器可采用有視頻輸入端子的普通電視機(jī),而不必采用造價較高的專用監(jiān)視器。監(jiān)視器(或電視機(jī))的屏幕尺寸宜采用14英寸至18英寸之間的,如果采用了"畫面分割器",可選用較大屏幕的監(jiān)視器。

放置監(jiān)視器的位置應(yīng)適合操作者觀看的距離、角度和高度。一般是在總控制臺的后方,設(shè)置專用的監(jiān)視架子,把監(jiān)視器擺放在架子上。

監(jiān)視器的選擇,應(yīng)滿足系統(tǒng)總的功能和總的技術(shù)指標(biāo)的要求,特別是應(yīng)滿足長時間連續(xù)工作的要求。由于監(jiān)視器或電視機(jī)已有成型的產(chǎn)品,大家都很熟悉,在此不作詳述。

設(shè)備要求

傳輸系統(tǒng)

監(jiān)視現(xiàn)場和控制中心總有一定距離,從監(jiān)視現(xiàn)場到控制中心需要圖像信號傳輸圖像信號,同時從控制中心的控制信號要傳送到現(xiàn)場,所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號和控制信號傳輸兩部分。

視頻信號傳輸

一般采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號,也可采用光纜傳送電視信號以及用平衡電纜對也就是利用電話電纜傳送。由于電纜對外界的靜電場和電磁波有屏蔽作用,可減少串?dāng)_,傳輸損失也較小。但當(dāng)電纜作為長距離傳送媒體時,會發(fā)生對地不平衡低頻地電流的影響,有時也會有高頻干擾。信號傳輸帶寬為50Hz~4MHz,當(dāng)傳輸距離在200m以內(nèi)時,用同軸電纜傳送,其衰減的影響一般可不予考慮;當(dāng)傳輸距離大于200m時,電纜衰減量較大,為了能把整個帶寬內(nèi)不同頻率的信號進(jìn)行傳輸,必須使用電纜補(bǔ)償放大器。某些場合,布線非常困難時,可以采用無線傳輸如微波定向傳輸,但它要占用頻率資源,需經(jīng)無線電管理委員會核準(zhǔn)。

系統(tǒng)分類

中小型電視監(jiān)控系統(tǒng)

通常的電視監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模都不大,功能也相對簡單,但其適用的范圍非常廣。所監(jiān)視的對象也不僅僅限于想到的人、商品、貨物或車輛,有些應(yīng)用系統(tǒng)還涉及到對諸如天然氣罐、高油墨瓜爐的監(jiān)視,另有些應(yīng)用系統(tǒng)則需要對工廠的煙囪及排污管道進(jìn)行監(jiān)視。電視監(jiān)控系統(tǒng)可以自成體系,也可以與防盜報警系統(tǒng)或出入口控制系統(tǒng)組合,構(gòu)成綜合保安監(jiān)控系統(tǒng)。一般來說,典型中小型電視監(jiān)控系統(tǒng)的攝像監(jiān)視點(diǎn)數(shù)不超過32點(diǎn),造價大都在幾萬~幾十萬元。

簡單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

最簡單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)就是在監(jiān)視現(xiàn)場安置定點(diǎn)攝像機(jī)(攝像機(jī)配接定焦鏡頭),通過同軸電纜將視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)視器。例如,在小型工廠的大門口安置一臺攝像機(jī),并通過同軸電纜將視頻信號傳送到廠辦公室內(nèi)的監(jiān)視器(或電視機(jī))上,管理人員就可以看到哪些人上班遲到或早退,離廠時是否攜帶了廠內(nèi)的物品。若是再配置一臺錄像機(jī),還可以把監(jiān)視的畫面記錄下來,供日后檢索查證。

這種簡單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)適用于多種應(yīng)用場合。當(dāng)攝像機(jī)的數(shù)量較多時,可通過多路切換器、畫面分割器或系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行監(jiān)視。以某著名外企總部為例,該總部曾多次丟失高檔筆記本電腦,后來在其各樓層的所有12個出口都安裝了定點(diǎn)攝像機(jī),并配備了3臺四畫面分割器和24小時實(shí)時錄像機(jī),有效地杜絕了上述失盜現(xiàn)象。

某招待所也是采用了這種簡單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。這是在1~6層客房通道的兩端各安裝一臺定點(diǎn)黑白攝像機(jī),加上大門口、門廳、后門、停車場等4個監(jiān)視點(diǎn)共計(jì)16臺攝像機(jī),再配置一臺16畫面分割器、一臺29英寸大屏幕彩電和一臺24小時錄像機(jī)便構(gòu)成了完整的監(jiān)控系統(tǒng)。

當(dāng)監(jiān)視的點(diǎn)數(shù)增加時會使系統(tǒng)規(guī)模變大,但如果沒有其他附加設(shè)備及要求,這類監(jiān)控系統(tǒng)仍可歸屬于簡單的定點(diǎn)系統(tǒng),以某超市的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)為例,由于該超市的營業(yè)面積較大(上下兩層總計(jì)約16000㎡),貨架較多,總共安裝了48臺定點(diǎn)黑白攝像機(jī)。這48臺攝像機(jī)的信號被分成了3組,分別接到了對應(yīng)的16畫面分割器、17英寸黑白監(jiān)視器和24小時錄像機(jī)(該超市的實(shí)際工程中另外增加了防盜報警系統(tǒng)和公共廣播/背景音樂系統(tǒng),此處從略)。

概況來說,以上的2種監(jiān)控系統(tǒng)都屬于模擬監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)流行數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)還有無線監(jiān)控系統(tǒng)。

球型云臺

隨著電視監(jiān)控行業(yè)的迅速發(fā)展,其技術(shù)也有了許多突飛猛進(jìn)的改進(jìn)。近年來發(fā)展起來的球形云臺攝像機(jī)(簡稱球機(jī))就是其突出代表之一。球機(jī)以其外形美觀、隱蔽、個性化、安裝方便等特點(diǎn)正在逐步取代傳統(tǒng)云臺防護(hù)罩,但針對球機(jī)自身的特點(diǎn),我們也應(yīng)有深入的了解,以在工程中注意選擇、合理配置、科學(xué)使用。

球機(jī)分類

一般來講,球機(jī)在功能上主要分為普通球機(jī)和高速預(yù)置球機(jī)。在這里,我們主要討論普通球機(jī)。普通球機(jī)主要指球機(jī)內(nèi)置的云臺為普通云臺或無內(nèi)置云臺。

影響球型云臺性能的主要因素及對策

就當(dāng)今球機(jī)技術(shù)來講,影響球機(jī)性能及質(zhì)量的因素是多方面的,但主要來自如下各方面:

透光球罩

透光球罩簡稱球面

●圖像清晰度下降主要原因:

·球面材質(zhì)

·球面表面光潔度

·球面制造工藝解決方案:

①選用光學(xué)亞加力材料,其透光率好

②球面光潔度高,不能有任何缺陷,包括:不平、凹凸起、劃傷、氣泡等。

③球面制造工藝精良,嚴(yán)格控制出模時間、溫度等,此外,作業(yè)現(xiàn)場干凈、整潔、無塵也是重要的控制因素。

●圖像重影一這是最經(jīng)常出現(xiàn)的故障,也是用戶及工程商不容易發(fā)現(xiàn)的故障

主要原因:

圖像重影

·球面曲率的大小,比如:9"比14"重影機(jī)會多

·球面δ過大

·球面各部分厚薄不均勻

·選用鏡頭倍數(shù)與球罩尺寸不匹配

原因分析:

因?yàn)閿z像機(jī)成像一般都是由像素構(gòu)成,上述原因均可導(dǎo)致成像重影(參見圖B)

解決方案:

①大倍數(shù)鏡頭盡量選用大尺寸球機(jī)

②盡量選用δ小的球面

③選用δ盡量相近的球面,球面厚薄盡可能一致且均勻

④根據(jù)鏡頭倍數(shù),合理購置球機(jī)尺寸。

●透光率下降

主要原因:球面顏色

因?yàn)榍驒C(jī)的一大優(yōu)點(diǎn)是隱蔽性,因此隱蔽性越強(qiáng)就要求球罩顏色越深。由此深色球面的負(fù)作用是透光率下降。

解決方案:

①根據(jù)現(xiàn)場光照度,選擇球面顏色

②盡量選擇低照度攝像機(jī)

③合理選擇球面顏色,一般選用淺煙、淺藍(lán)等,可折中解決此矛盾。

●反光

主要原因:

·球機(jī)內(nèi)部有反光物。

·攝像機(jī)與球面距離過遠(yuǎn)。

·旋轉(zhuǎn)角度與外部光源形成光多角度反射。

解決方案:

①球機(jī)內(nèi)盡量減少反光物

②安裝中盡量將攝像機(jī)與球面接近

③盡量避免球機(jī)與外部光源構(gòu)成不合理反射位置

球機(jī)結(jié)構(gòu)

一般來講,在戶外使用的攝像機(jī)故障大大多于室內(nèi)使用,究其原因主要是因?yàn)閼敉鈹z像機(jī)防護(hù)設(shè)備問題,而恰恰是防護(hù)問題大大降低攝像機(jī)和鏡頭使用壽命及工作的可靠性。因此科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同樣是球機(jī)性能的重要指標(biāo)。

●戶外型——高溫、防雨、加熱除霜是三大重要難點(diǎn)

高溫

戶外高溫主要是陽光直射。一般球機(jī)在室外陽光直射下,內(nèi)部可達(dá)55℃-60℃。一般防護(hù)罩可采用內(nèi)部風(fēng)冷方式降溫,但風(fēng)冷條件是對流,而球機(jī)沒有對流渠道,因此球機(jī)最佳降溫手段是遮陽。先進(jìn)球機(jī)的設(shè)計(jì)均采用雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如圖A所示。雙層對流通風(fēng)設(shè)計(jì)更是有效降溫的最佳手段。一般來說,選用雙層遮陽罩的球機(jī)可降低球機(jī)內(nèi)部溫度3℃-5℃,而單就單層頂罩來講,其材料也十分重要,一般鋁材頂罩保溫效果最差,工程ABS次之,而DMC、玻璃鋼等材料保溫效果要明顯優(yōu)于上述材料。

防雨與密封

優(yōu)秀球機(jī)對防雨和密封要求很高。防雨不僅要考慮雨量,而且要考慮雨水方向。我國沿海等地區(qū)經(jīng)常有臺風(fēng),其雨水方向是全方位的,因此對球機(jī)密封要求很高。一般來講,漏雨進(jìn)水主要來自幾個方面:

·球機(jī)本身設(shè)計(jì)裝配不良

·球面與頂罩接觸部分不密封或密封不好

·通過球機(jī)支架進(jìn)水

·安裝過程沒有按照說明書指導(dǎo)在關(guān)鍵部分做防水處理(如支架與球機(jī)聯(lián)結(jié)部、支架與墻體聯(lián)結(jié)部等)

·安裝中球機(jī)出線處理不好,水順導(dǎo)線進(jìn)入球機(jī) 注意上述要點(diǎn)可大大減少漏水可能。

加熱與除霜

由于球機(jī)中攝像機(jī)和鏡頭均在球機(jī)內(nèi)下部,因此球機(jī)內(nèi)的加熱功能設(shè)計(jì)要十分合理。一般來講,加熱器安裝在球機(jī)上部,并應(yīng)配有同步小型風(fēng)扇,將熱量吹向球機(jī)下部及球面,以起到加熱攝像機(jī)和鏡頭并除霜的作用。

目前,最新設(shè)計(jì)是將加熱器安裝在球機(jī)的內(nèi)側(cè)壁,同時配同步風(fēng)扇。其優(yōu)點(diǎn)如圖C所示�？茖W(xué)地使加熱風(fēng)在球機(jī)內(nèi)循環(huán),不會形成熱風(fēng)阻流及產(chǎn)生死氣流區(qū),最大限度使其加熱均勻,起到加熱、除霜、除水氣的目的。

●電機(jī)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

·電機(jī)是云臺和球機(jī)關(guān)鍵部件。一般來講,針對目前國內(nèi)外電機(jī)技術(shù)衡量電機(jī)優(yōu)良的主要指標(biāo)是其可靠性。因此,電機(jī)在一定溫度、濕度條件下連續(xù)運(yùn)行的小時數(shù)是硬指標(biāo)。此外,電機(jī)亂向、卡死、停機(jī)、發(fā)熱、噪聲、干擾等也都是云臺電機(jī)的重要指標(biāo),選用優(yōu)良電機(jī)可大大提高球機(jī)壽命和可靠性。

·內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、實(shí)用性。如:攝像機(jī)托板可上下調(diào)節(jié),如前述,可最大限度地使攝像機(jī)接近球罩;內(nèi)部走線合理;安裝接線方便;云臺回差小;連續(xù)轉(zhuǎn)動抖動小;轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)合理等也是重要指標(biāo)。

切換器

視頻切換器是組成控制中心中主控制臺上的一個關(guān)鍵設(shè)備,是選擇視頻圖像信號的設(shè)備。簡單地說,將幾路視頻信號輸入,通過對其控制,選擇其中一路視頻信號輸出。

在多路攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中,一般沒必要用同攝像機(jī)數(shù)量一樣的監(jiān)視器一一對應(yīng)顯示各路攝像機(jī)的圖像信號。如果那樣,則成本高,操作不方便,容易造成混亂,所以一般都是按一定的比例用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示幾臺攝像機(jī)的圖像信號。視頻切換器目前多采用由集成電路做成的模擬開關(guān)。這種形式切換控制方便,便于組成矩陣切換形式。切換的控制信號可采用編碼方式。

目前所使用的主控制臺上的視頻切換器,一般都做成矩陣切換形式以及積木式�？筛鶕�(jù)系統(tǒng)中攝像機(jī)的多少以及攝像機(jī)對監(jiān)視器的比例來選用視頻切換器的輸入輸出路數(shù)及任意組成切換比例。

視頻切換器的主要技術(shù)指標(biāo):

切換比例,此指標(biāo)即指切換器的輸入路數(shù)及切換后輸出的路數(shù)。如果是矩陣形式的視頻切換器,可通過編碼任意選擇切換比例。如果切換比例是固定的,一般常用的有"四選一"、"六選一"等等。
隔離度:這項(xiàng)指標(biāo)是衡量多路視頻信號輸入到切換器上時,各路視頻信號之間以及它們與切換后輸出的信號之間隔離的程度。一般用分貝(dB)表示,此項(xiàng)指標(biāo)值越高越好。
微分增益DG、微分相位DP 微分增益DG是指被切換后輸出的視頻信號與切換前的信號在幅度上的失真程度。此指標(biāo)值越小,表明失真越小。
微分相位DP是指被切換后輸出的視頻信號與切換前的信號在相位上的失真。此指標(biāo)值越小,表示在相位上失真越小。一般要求電視監(jiān)視控系統(tǒng)中使用的視頻切換器的DG≤8%,DP≤8°。

輸入電平與輸出電平 有些視頻切換器還給出輸入電平(或輸入電壓)和輸出電平(或輸出電壓)的技術(shù)指標(biāo)。輸入電平是指視頻切換器輸入端對輸入視頻信號電壓幅度的要求,一般為0.8Vp-p至1.2Vp-p;輸出電平是指視頻切換器輸出端輸出電壓的幅度標(biāo)準(zhǔn),一般為1Vp-p至1.2Vp-p。

分割器

在有多個攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中 ,通常采用視頻切換器使多路圖像在一臺監(jiān)視器上輪流顯示。但有時為了讓監(jiān)控人員能同時看到所有監(jiān)控點(diǎn)的情況,往往采用多畫面分割器使得多路圖像同時顯示在一臺監(jiān)視器上。當(dāng)采用幾臺多畫面分割器時,就有可能用與多畫面分割器相同數(shù)量的監(jiān)視器將所有攝像機(jī)傳送來的多個畫面同時顯示。這樣,既減少了監(jiān)視器的數(shù)量,又能使監(jiān)控人員一目了然地監(jiān)視各個部位的情況。常用的畫面分割器為四畫面、九畫面和十六畫面。

畫面分割器的基本工作原理

采用圖像壓縮和數(shù)字化處理的方法,把幾個畫面按同樣的比例壓縮在一個監(jiān)視器的屏幕上。有的還帶有內(nèi)置順序切換器的功能,此功能可將各攝像機(jī)輸入的全屏畫面按順序和間隔時間輪流輸出顯示在監(jiān)視器上(如同切換主機(jī)輪流切換畫面那樣),并可用錄像機(jī)按上述的順序和時間間隔記錄下來。其間隔時間一般是可調(diào)的。

主要性能:

全壓縮圖像,數(shù)字化處理的彩色/黑白畫面分割器;
四路(或九、十六路)視頻輸入并帶有四路(或九、十六路)的環(huán)接輸出;
內(nèi)置可調(diào)校時間的順序切換器和獨(dú)立的切換輸出。根據(jù)攝像機(jī)的編號對全屏畫面按順序切換顯示,敏路畫面的顯示時間可由用戶自己進(jìn)行優(yōu)化編程調(diào)整;
高解像度以及實(shí)時更新率。畫面指標(biāo)為512×512象素,更新率為25-30場/秒;
錄像帶重放時可實(shí)現(xiàn)1/4(或1/9、1/16)畫面到全屏畫面變焦(還原為實(shí)時全屏畫面);
與標(biāo)準(zhǔn)的SUPER-VHS錄像機(jī)兼容(有的還具有S-VHS接口);
有報警輸入/輸出接口,可與報警系統(tǒng)聯(lián)動。報警時可調(diào)用全屏畫面并產(chǎn)生報警輸出信號啟動錄像機(jī)或其它相關(guān)設(shè)備。也就是說,當(dāng)報警信號產(chǎn)生時,與該警報相關(guān)區(qū)域的場景將以全屏畫面顯示出來,并可自動錄像。用戶可自行設(shè)定警報的持續(xù)時間和錄像的持續(xù)時間。報警輸入接口數(shù)目與畫面輸入數(shù)目相同;
八個字符的攝像機(jī)名稱。用戶可自已編程設(shè)定給每個攝像機(jī)最多達(dá)八個字符的名稱;
報警畫面疊加、視頻信號丟失指標(biāo)。該功能可方便用戶快速檢查出現(xiàn)丟失的原因;
設(shè)置屏幕菜單編程/調(diào)用。編程簡單、操作容易,人-機(jī)界面友好;
電子保險鎖。用戶可自行設(shè)定密碼,被允許的操作者才能進(jìn)行系統(tǒng)的操作
折疊云臺
云臺是安裝、固定攝像機(jī)的支撐設(shè)備,它分為固定和電動云臺兩種。

固定云臺適用于監(jiān)視范圍不大的情況,在固定云臺上安裝好攝像機(jī)后可調(diào)整攝像機(jī)的水平和俯仰的角度,達(dá)到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定調(diào)整機(jī)構(gòu)就可以了。

電動云臺適用于對大范圍進(jìn)行掃描監(jiān)視,它可以擴(kuò)大攝像機(jī)的監(jiān)視范圍。電動云臺高速姿態(tài)是由兩臺執(zhí)行電動機(jī)來實(shí)現(xiàn),電動機(jī)接受來自控制器的信號精確地運(yùn)行定位。在控制信號的作用下,云臺上的攝像機(jī)既可自動掃描監(jiān)視區(qū)域,也可在監(jiān)控中心值班人員的操縱下跟蹤監(jiān)視對象。

云臺根據(jù)其回轉(zhuǎn)的特點(diǎn)可分為只能左右旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)云臺和既能左右旋轉(zhuǎn)又能上下旋轉(zhuǎn)的全方位云臺。一般來說,水平旋轉(zhuǎn)角度為0°~350°,垂直旋轉(zhuǎn)角度為+90°。恒速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在3°~10°/s,垂直速度為4°/s左右。變速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在0°~32°/s,垂直旋轉(zhuǎn)速度在0°~16°/s左右。在一些高速攝像系統(tǒng)中,云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)480°/s以上,垂直旋轉(zhuǎn)速度在120°/s以上。

防護(hù)罩

防護(hù)罩是監(jiān)控系統(tǒng)中重要的組件。它是使攝像機(jī)在有灰塵、雨水、高低溫等情況下正常使用的防護(hù)裝置。

防護(hù)罩一般分為兩類。一類是室內(nèi)用防護(hù)罩,這種防護(hù)罩結(jié)構(gòu)簡單,價格便宜。其主要功能是防止攝像機(jī)落灰并有一定的安全防護(hù)作用,如防盜、防破壞等。另一類是室外用防護(hù)罩,這種防護(hù)罩一般為全天候防護(hù)罩,即無論刮風(fēng)、下雨、下雪、高溫、低溫等惡劣情況,都能使安裝在防護(hù)罩內(nèi)的攝像機(jī)正常工作。因而這種防護(hù)罩具有降溫、加溫、防雨、防雪等功能。同時,為了在雨雪天氣仍能使攝像機(jī)正常攝取圖像,一般在全天候防護(hù)罩的玻璃窗前安裝有可控制的雨刷。目前較好的全天候防護(hù)罩是采用半導(dǎo)體器件加溫和降溫的防護(hù)罩。這種防護(hù)罩內(nèi)裝有半導(dǎo)體元體,既可自動加溫,也可自動降溫,并且功耗較小。

另外,還有半球形、球形防護(hù)罩,這種防護(hù)罩內(nèi)置萬向可調(diào)支架,造型美觀。

1、對每個攝像機(jī)所供電源的插座要經(jīng)常檢查,防止插頭脫落。

2、保證對每個攝像機(jī)和監(jiān)控中心的供電電壓較恒定。

3、對低矮位置的攝像機(jī)盡量設(shè)有明顯標(biāo)志,提醒非監(jiān)控管理人員觸碰。

4、對監(jiān)控中心的監(jiān)控控制設(shè)備派專人專管,要求非監(jiān)控人員禁止操作。

5、監(jiān)控中心在每晚無人的情況下一定要對監(jiān)控設(shè)備斷電。

6、對監(jiān)控設(shè)備經(jīng)常擦拭保養(yǎng)

在電視監(jiān)控系統(tǒng)工程中,過去很少應(yīng)用紅外燈,近年來,不但金庫、油庫、軍械庫、圖書文獻(xiàn)庫、文物部門、監(jiān)獄等重要部門采用,而且也在一般監(jiān)控系統(tǒng)中都被采用。甚至居民小區(qū)電視監(jiān)控工程也應(yīng)用了紅外燈。這說明人們對電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的要求愈來愈規(guī)范、愈來愈高。不但要求白天和夜間可見光照明監(jiān)控,而且要求夜間隱蔽性監(jiān)控。

隨著電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)的發(fā)展,購買紅外燈用戶的迅猛增加,也出現(xiàn)不少問題,例如:某用戶購買了十幾個紅外燈,說一個都不亮,經(jīng)過詢問了解才知道,他采用的是普通彩色攝像機(jī),而普通彩色攝像機(jī)是不感受紅外光的;有的用戶說你們的紅外燈達(dá)不到標(biāo)稱的照射距離,經(jīng)過了解,他們?nèi)狈�紅外燈對攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩和供電系統(tǒng)配套性要求的認(rèn)識,在電視監(jiān)控工程設(shè)計(jì)中沒有作為一個紅外低照度低照度假夜視系統(tǒng)工程來總體考慮;有的用戶對紅外燈自以為了解,自行增加DC12V紅外燈供電電壓,以此增加紅外燈的輻照功率,或采用不穩(wěn)壓直流電源給DC12V紅外燈供電造成紅外燈燒毀;有的用戶反映它們按紅外燈要求的照度選配了攝像機(jī),在紅外燈標(biāo)稱的照射距離內(nèi)卻不能獲得清晰圖像,而不知有的攝像機(jī)生產(chǎn)廠家給出的最低照度有水分,或有意無意地使用了含糊的最低照度概念,以所謂的靶面照度代替景物照度;此外,有的用戶對攝像機(jī)照度之外影響獲得清晰圖像的因素,如攝像機(jī)和鏡頭的標(biāo)稱尺寸、鏡頭光圈F、焦距f、對攝像機(jī)功能要求等不十分了解。我們認(rèn)為現(xiàn)在向電視監(jiān)控器材經(jīng)銷商、工程商和用戶介紹一些紅外燈的原理、選擇和應(yīng)用方法是有益的。

實(shí)現(xiàn)夜視的方法,可以采用常規(guī)的可見光照明,但此法不僅不能隱蔽,反而更加暴露監(jiān)控目標(biāo)(在居民小區(qū)還有擾民問題)。隱蔽的夜視監(jiān)控,目前都是采用紅外攝像技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動紅外攝像技術(shù)和主動紅外攝像技術(shù)。被動紅外攝像技術(shù)是利用任何物質(zhì)在絕對零度以上都有紅外光發(fā)射,人體和熱機(jī)發(fā)出的紅外光較強(qiáng),其它物體發(fā)出的紅外光很微弱,利用特殊的紅外攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)夜間監(jiān)控。但是,這種特殊的紅外攝像機(jī)造價昂貴,而且不能反映周圍環(huán)境狀況,因此在夜視系統(tǒng)中不被采用。在夜視系統(tǒng)中經(jīng)常采用主動紅外攝像技術(shù),即采用紅外輻射"照明",產(chǎn)生人眼看不見而普通攝像機(jī)能捕捉到的紅外光,輻射"照明"景物和環(huán)境,應(yīng)用普通低照度黑白攝像機(jī)、白天彩色夜間自動變黑白攝像機(jī)或紅外低照度彩色攝像機(jī),感受周圍環(huán)境反射回來的紅外光實(shí)現(xiàn)夜視。

紅外燈的原理

光是一種電磁波,它的波長區(qū)間從幾個納米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。人眼可見的只是其中一部分,我們稱其為可見光,可見光的波長范圍為380nm~780nm,可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光,波長比紫光短的稱為紫外光,波長比紅外光長的稱為紅外光。

普通CCD黑白攝像機(jī)可以感受光的光譜特性,它不僅能感受可見光,而且可以感受紅外光。這就是利用普通CCD黑白攝像機(jī),配合紅外燈可以比較經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)夜視的基本原理。而普通彩色攝像機(jī)的光譜特性不能感受紅外光,因此不能用于夜視。

紅外燈按其紅外光輻射機(jī)理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光(紅外發(fā)射二級管)紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。其原理及特性我們介紹如下:

1、紅外發(fā)射二極管(LED)紅外燈的原理及特性

由紅外發(fā)光二級管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結(jié),外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。光譜功率分布為中心波長830~950nm,半峰帶寬約40nm左右,它是窄帶分布,為普通CCD黑白攝像機(jī)可感受的范圍。其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以完全無紅暴,(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)和壽命長。

紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。一般來說,其紅外輻射功率與正向工作電流成正比,但在接近正向電流的最大額定值時,器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響其輻射功率的發(fā)揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀。

當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流對工作電壓十分敏感。因此要求工作電壓準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計(jì)和選擇時應(yīng)注意的問題。

紅外二極管的最大輻射強(qiáng)度一般在光軸的正前方,并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強(qiáng)度為最大值的50%的角度稱為半強(qiáng)度輻射角。不同封裝工藝型號的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。

2、熱輻射紅外燈的基本原理及特性

熱輻射現(xiàn)象是極為普通的,物體在溫度較低時產(chǎn)生的熱輻射全部是紅外光,所以人眼不能直接觀察到。當(dāng)加熱500度左右時,才會產(chǎn)生暗紅色的可見光,隨著溫度的上升,光變得更亮更白。在熱輻射光源中通過加熱燈絲來維持它的溫度,供輻射繼續(xù)不斷的進(jìn)行。維持一定的溫度而從外部提供的能量與因輻射而減少的能量達(dá)到平衡。

輻射體在不同加熱溫度時,輻射的峰值波長是不同的,其光譜能量分布也是不同的。

根據(jù)以上原理,經(jīng)特殊設(shè)計(jì)和工藝制成的紅外燈泡,其紅外光成分最高可達(dá)92~95%。國外生產(chǎn)的這種紅外燈泡的技術(shù)性能為:

功率100~375W;電源電壓 230~250V;使用壽命5000小時、輻射角度60~80度。

普通黑白攝像機(jī)感受的光譜頻率范圍也是很寬的,且紅外燈泡一般可制成比較大的功率和大的輻照角度,因此可用于遠(yuǎn)距離紅外燈,這是它最大的優(yōu)點(diǎn)。其最大不足之處是包含可見光成份,即有紅暴,且使用壽命短,如果每天工作10小時,5000小時只能使用一年多,考慮散熱不夠,壽命還要短。而對于客戶來講,更換燈泡是麻煩和不愉快的事情。

在克服熱輻射紅外燈缺點(diǎn)方面進(jìn)行了許多努力,首先是研制和應(yīng)用了高通紅外濾波鋼化玻璃。波長愈長,紅暴愈小,甚至可達(dá)到全無紅暴,但是,紅外光的效率愈低,紅外燈發(fā)熱就愈高。紅外玻璃的波長可根據(jù)用戶對紅暴要求高低加以選擇,一般而言,相同有效輻照距離時,對紅暴要求愈高,造價愈高。紅外玻璃經(jīng)過鋼化,可以耐受急冷急熱的變化,在內(nèi)部紅外燈泡由于可見光濾除的部分,轉(zhuǎn)化產(chǎn)生熱量,溫度會很高,外部冷風(fēng)及雨雪的突襲下,急冷而不致?lián)p壞。為提高熱輻射紅外燈的壽命,采用了光控開關(guān)電路,以減小其工作時間;采用了變壓穩(wěn)壓整流電路,使其發(fā)光功率得以充分發(fā)揮而且提高了紅外燈的壽命;而更重要的是考慮燈絲冷阻是非常小的,如100W紅外燈泡,燈絲熱阻為529Ω,這時的工作電流只有0.4348A,而冷阻只有36Ω,紅外燈接通電源瞬間為6.39A瞬時功達(dá)到1470W,這一瞬間燈絲負(fù)荷過載達(dá)幾十倍,這對燈絲壽命有非常大的影響。人們研制的燈絲保護(hù)電路,相信紅外燈燈泡的工作壽命會成倍增長。此外,還增加了延時開關(guān)電路以防環(huán)境的光干擾。

放大器

當(dāng)視頻傳輸距離比較遠(yuǎn)時,最好采用線徑較粗的視頻線,同時可以在線路內(nèi)增加視頻放大器增強(qiáng)信號強(qiáng)度達(dá)到遠(yuǎn)距離傳輸目的。視頻放大器可以增強(qiáng)視頻的亮度、色度和同步信號,但線路內(nèi)干擾信號也會被放大,另外,回路中不能串接太多視頻放大器,否則會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,導(dǎo)致圖像失真。

分配器

一路視頻信號是只能對應(yīng)一臺監(jiān)視器或錄像機(jī),若想一臺攝像機(jī)的圖像送給多個管理者,就需要選擇視頻分配器。視頻分配器即可以阻抗匹配,還可以視頻增益,使視頻信號可以同時送給多個輸出設(shè)備而不受影響。

抗干擾器

視頻抗干擾器主要應(yīng)用于消除視頻信號在視頻電纜傳輸過程中遇到的各種干擾信號。它采用先進(jìn)的技術(shù),以多種綜合手段徹底解決各種干擾源對視頻信號的干擾,有效解決圖像抖動、扭曲、模糊等問題,保證在惡劣的環(huán)境下傳輸穩(wěn)定可靠的視頻信號,可應(yīng)用于電梯、電機(jī)、變壓器、變電站、發(fā)射塔、電廠、車間及其它有強(qiáng)電干擾的場所

你做過安防工程嗎?這樣直接提問,雖然有些唐突,但還都可以回答"做過"。但是,如果我問:"你做工程時,親手制造過干擾嗎"?多數(shù)人會覺得"莫名其妙",把工程做好就不錯了,誰還會"親手制造干擾"呢?

總結(jié)多年來的工程實(shí)例,看看下面一些可以產(chǎn)生干擾的因素,雖然你不會全都經(jīng)歷過,但不會一個也沒經(jīng)歷過吧!?

BNC頭接觸不良會造成干擾——屬于施工水平和經(jīng)驗(yàn)問題,也有BNC公母頭質(zhì)量問題和75/50歐姆混賣混用問題;
電纜傷斷造成干擾:穿管時拉斷電纜,垂直或傾斜自承重布線拉斷電纜——如電梯視頻線,弱電井多路捆綁垂直走線等——屬于施工水平和經(jīng)驗(yàn)問題;
使用了劣質(zhì)(鐵質(zhì))電纜,產(chǎn)生了干擾——屬于圖便宜,質(zhì)量的報復(fù);
攝像機(jī)因素造成干擾:攝像機(jī)本身質(zhì)量問題,輸出視頻信號中含有干擾信號——屬于產(chǎn)品配套選型失誤,檢測制度不科學(xué),不嚴(yán)格。
攝像機(jī)電源因素造成干擾:電源適配器質(zhì)量不好,波紋太大,實(shí)際供電功率不夠;集中供電線路衰減太大,電壓太低;設(shè)備漏電等——屬于產(chǎn)品配套選型失誤,檢測制度不科學(xué),不嚴(yán)格。
主機(jī)問題:相鄰?fù)ǖ来當(dāng)_,采集卡或主機(jī)質(zhì)量問題等產(chǎn)生了干擾——不能很快判斷出是主機(jī)問題,盲目的在其他傳輸環(huán)節(jié)找原因;
引入了電網(wǎng)傳導(dǎo)干擾——電源沒有凈化——屬于系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足;
云臺運(yùn)動時,視頻信號閃動;紅外夜視晚上背景有噪點(diǎn),畫面一層白霧等——以為是干擾;
系統(tǒng)多點(diǎn)接大地引入地電位環(huán)路干擾:攝像機(jī)安裝在接地金屬物體上,金屬立柱,金屬塔架,接觸了建筑物鋼筋,電纜破損觸到接地金屬體等等——屬于施工經(jīng)驗(yàn)不足,不當(dāng)?shù)氖д`;或者使用了不合格防雷器,被個別防雷廠家"等電位體連接"誤導(dǎo),把攝像機(jī)外殼接了大地——屬于系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足。
其他工程中各種"低級錯誤"造成的干擾現(xiàn)象。網(wǎng)上很多干擾求助帖子,網(wǎng)友熱情滿腔,求助人卻泥牛入海無消息,很多原因是源于一個"低級錯誤",不好意思來了。[/COLOR]這些因素都可以造成安防工程的視頻干擾現(xiàn)象;
這些因素造成的干擾現(xiàn)象,"五花八門,包羅萬象";

這些造成干擾的因素,都與主觀因素有關(guān)系——不管你愿不愿意承認(rèn);

這類干擾現(xiàn)象,幾乎占了"干擾求助案例"的大多數(shù)。

這類干擾現(xiàn)象"發(fā)案率很高",排除干擾的難度也很大。

這類"人為因素干擾",可以統(tǒng)稱為"故障類干擾"或"假干擾";

這時我再問:"你做工程時,親手制造過干擾嗎"?多數(shù)人會回答"出現(xiàn)過,是無意的。"解決這類主觀因素造成的假干擾,從外部找原因,用抗干擾設(shè)備來解決,您覺得思路對嗎?

問題是工程中發(fā)現(xiàn)的是"干擾現(xiàn)象",這類與主觀因素有關(guān)的"干擾現(xiàn)象",并沒有打上"人工制造的"標(biāo)簽。工程中最現(xiàn)實(shí),最急切的問題是,怎么判斷它是"假干擾"呢?

那真干擾又是什么呢?

為此,我們還需要統(tǒng)一認(rèn)識什么干擾才是"真干擾"?

"真干擾"是指空間電磁波與傳輸線發(fā)生電磁耦合,在傳輸線上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢,干擾感應(yīng)電動勢進(jìn)入信號傳輸回路,在信號有效負(fù)載上,產(chǎn)生了干擾信號電壓。這就是安防工程的"真干擾"。只要明白,"真干擾"是指空間電磁感應(yīng)產(chǎn)生的干擾就夠了。

"真干擾"和"假干擾"的提法,都屬于工程方便用語,好說,好記,但不是學(xué)術(shù)用語,沒有確切和不確切可言,只要正確理解它們的真實(shí)含義就夠了。

【認(rèn)識真、假干擾的傳輸路徑特點(diǎn)】

監(jiān)控系統(tǒng)的"真干擾"和"假干擾",從圖像的干擾現(xiàn)象上,很難區(qū)分。但是,在傳輸路徑上卻有著本質(zhì)的區(qū)別和各自的特點(diǎn),明確這一點(diǎn)十分重要。

"真干擾"不管它的頻率高低、波形結(jié)構(gòu)、基波諧波,也不管干擾源是什么,它們的共同特點(diǎn)是:干擾的產(chǎn)生,是通過空間電磁感應(yīng)或電磁耦合實(shí)現(xiàn)的,干擾源與傳輸線路和設(shè)備沒有線纜直接連接關(guān)系,干擾傳輸路徑是"無形"的,"無線"的。
各種"假干擾" 的傳輸路徑基本特點(diǎn)是:
①系統(tǒng)外部的干擾源,是通過"有線連接關(guān)系",引入信號(視頻)傳輸回路的,這種"有線連接的傳導(dǎo)關(guān)系",是有意或無意"人工接入的",性質(zhì)屬于"人工制造" 的。如地電位環(huán)路干擾,是由多點(diǎn)接地線形成的地環(huán)路,把地電位傳導(dǎo)到視頻傳輸回路的;

②系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生假干擾的"源頭",都是"傳輸線路或設(shè)備故障"直接引起的;

明確這兩點(diǎn),十分重要;

【明確真、假干擾的解決思路和辦法有本質(zhì)區(qū)別】

"故障類假干擾"—— 既然是"人工制造的",解決思路和辦法是:"事前盡量避免,事后查找排除故障"——即,"避免和排除"。
事前盡量避免:包括提高設(shè)計(jì)施工水平,積累經(jīng)驗(yàn),設(shè)備的正確選型、配套和檢測,建立一套有效地抗干擾系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則,預(yù)防和減少假干擾因素的產(chǎn)生;

事后查找排除故障:

① 首先是判斷干擾性質(zhì):通過現(xiàn)場一些判斷性測試,區(qū)分是真干擾還是假干擾;

② "解鈴還須系鈴人",怎么制造的就怎么去解決。積累對假干擾產(chǎn)生因素的認(rèn)識經(jīng)驗(yàn),提高工程現(xiàn)場排查故障的能力�！�—本質(zhì)上,這不是抗干擾,這是透過干擾現(xiàn)象,分析發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問題和排除系統(tǒng)故障。

③ 值得深思的是:沒有認(rèn)識到還會有與主觀因素有關(guān)的"假干擾",遇到干擾就認(rèn)為是"外部因素",就設(shè)想用抗干擾器類的設(shè)備來解決;

④ 與主觀因素有關(guān)的"假干擾",用抗干擾器類的設(shè)備來解決,多數(shù)是"無效的";而且這種做法的本質(zhì)是:企圖用抗干擾設(shè)備來解決、排除主觀制造的系統(tǒng)和設(shè)備故障——顯然,這是違背科學(xué)實(shí)踐規(guī)律的;

"真干擾"——基于傳輸路徑是"無形"、"無線"的特點(diǎn),解決思路和辦法是"防,避,抗,補(bǔ)": "防"——既然是"無線"耦合關(guān)系——首先想到的就是"屏蔽"——屏蔽傳輸線路和設(shè)備是最有效的預(yù)防措施。如穿鍍鋅鐵管(不是薄壁鋼管),走軟鐵(如馬口鐵)線槽,采用雙絕緣雙屏蔽抗干擾同軸電纜,鎧裝電纜,屏蔽電纜,埋地等,都有效,而且都是屏蔽廣譜干擾;在電廠,變電站,電臺,基站,車間電機(jī)群等惡劣電磁環(huán)境下,有必要事先考慮好采取"防"的措施;
"避"——改變傳輸線的布線路徑,減弱線纜與干擾的電磁耦合,原理上可以,但實(shí)踐上很難做到;改變傳輸方式,是"避"的有效方法,如采用射頻,光纜,微波,數(shù)字等各類調(diào)制解調(diào)傳輸方式,也是有效的。射頻抗干擾器(又稱視頻拓展器)也屬于這一類"避"的方式,或者以避代抗方式;

"抗"——視頻基帶傳輸方式中,對視頻源信號進(jìn)行頻率加權(quán)放大,提高視頻傳輸信噪比,達(dá)到抑制干擾目的。實(shí)踐表明,它沒有調(diào)制解調(diào)方式帶來的繁雜和弊端,延長了視頻線的有效傳輸距離,也有效提高了圖像傳輸質(zhì)量;

"補(bǔ)"—— 視頻基帶抗干擾器,在具有一定的有效抑制干擾能力的同時,它必須是一個標(biāo)準(zhǔn)的"視頻傳輸器",是能夠確保圖像(信息)傳輸質(zhì)量的傳輸器,包括補(bǔ)償傳輸線纜的衰減和頻率失真。衰減靠幅度放大補(bǔ)償,頻率失真靠頻率加權(quán)補(bǔ)償。不能只抑制干擾,不管傳輸質(zhì)量。這類產(chǎn)品,如果沒有足夠的,適應(yīng)不同傳輸距離的"頻率加權(quán)"特性和功能,就不能實(shí)現(xiàn)有效的頻率補(bǔ)償,"視頻傳輸器"最基本的傳輸性能也不可能合格;

上面解決"真干擾"的各種方式方法,都是不用區(qū)分什么干擾現(xiàn)象,什么干擾頻率,什么干擾波形,也不管是什么干擾源產(chǎn)生,這些方式方法都是有效的。這就給解決工程干擾問題帶來極大的方便。

【工程中解決干擾問題的思路】

發(fā)現(xiàn)干擾現(xiàn)象后,首先要著力區(qū)分是真干擾,還是假干擾,針對不同性質(zhì)的干擾,采取科學(xué)、有效的解決辦法。這里總結(jié)三點(diǎn)值得深思的問題:

1、不少抗干擾器產(chǎn)品廠家或經(jīng)銷商,遇到干擾求助,不是首先幫助分析干擾性質(zhì),而是立即蜂擁而上,推薦自己的產(chǎn)品,甚至聲稱"可以百分之百解決問題","可以免費(fèi)使用"等等。一個連干擾性質(zhì)都分不清的廠家,它的產(chǎn)品你有理由質(zhì)疑。

2、本文提出的這些與"主觀因素有關(guān)"的干擾現(xiàn)象,工程商首先應(yīng)該深思,應(yīng)該自檢和自查。有位工程老板遇到了干擾,買了幾種抗干擾器來解決,結(jié)果都是"無效"或"效果不明顯"。在與筆者電話咨詢時,初步分析"假干擾的可能很大",建議他現(xiàn)場做幾個干擾性質(zhì)的判斷性測試,他很不耐煩的說:"你就說抗干擾器能不能解決,啰嗦什么!"掛斷電話。問題在哪里?他沒有真假干擾的概念,認(rèn)為解決不了,就是"抗干擾器不好用",不知道監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾,有的屬于自己的主觀責(zé)任。"主觀隨意"制造假干擾的問題,只有提高設(shè)計(jì)施工素質(zhì)才能解決;也只有提高現(xiàn)場排除故障能力,才能解決;這是一個任重道遠(yuǎn)的問題。只看到"安防行業(yè)門檻低","高中生就可以干"……等等,就蜂擁而上做工程;只看到國外的IT產(chǎn)品是"技術(shù)",沒有看到"系統(tǒng)電磁兼容"是更難處理的技術(shù)難題;恐怕這種"主觀隨意"制造假干擾的問題,還將長久延續(xù)下去。

3、應(yīng)該認(rèn)識到:在工程遇到的干擾中,這些與"主觀因素有關(guān)的假干擾",占多數(shù);工程中,那些難以解決的干擾,絕大多數(shù)都是這類假干擾�；�于這個認(rèn)識,工程抗干擾問題,不僅僅是抗干擾產(chǎn)品價格,質(zhì)量和有效性的競爭,更多,更難,更需要的是:工程商的觀念認(rèn)識,設(shè)計(jì)施工水平,排除系統(tǒng)故障能力的有效提高;也需要產(chǎn)品商,協(xié)助客戶分析和排查工程現(xiàn)場的這些"系統(tǒng)和設(shè)備故障"。這又是技術(shù)服務(wù)能力、水平和態(tài)度的競爭。

1、先進(jìn)性與繼承性。城市視頻監(jiān)控工程報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)不可能將原有的以模擬為主的系統(tǒng)一概拋棄,合適的做法是在規(guī)劃好全數(shù)字化系統(tǒng)的前提下盡可能將原有模擬系統(tǒng)納入其中。最理想的系統(tǒng)是在兩者之間能做無縫連接,形成完整的城市視頻圖像聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

2、性能價格比。設(shè)計(jì)者應(yīng)合理設(shè)置系統(tǒng)功能、正確進(jìn)行系統(tǒng)配置和設(shè)備選型,在關(guān)鍵設(shè)備檔次優(yōu)良的前提下,保證系統(tǒng)的整體價格較低,從而讓系統(tǒng)具有較高的性價比。系統(tǒng)前端的攝像機(jī)選型和后端軟件的水平應(yīng)是關(guān)注的重點(diǎn),前端攝像機(jī)的線數(shù)若低于460線,后續(xù)系統(tǒng)再好也無濟(jì)于事,是不可能保證系統(tǒng)有清晰圖像效果的。在某些應(yīng)用場合還需要有寬動態(tài)范圍等高級特性。

3、系統(tǒng)升級和維修的便捷性。由于系統(tǒng)規(guī)模較大,系統(tǒng)軟件和核心設(shè)備應(yīng)具有自動升級維護(hù)功能;另外,城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是由多個復(fù)雜的系統(tǒng)組成,包括網(wǎng)絡(luò)、存儲、操作系統(tǒng)、平臺軟件、各種前端設(shè)備等,所以要求每個子系統(tǒng)均應(yīng)具有工作日志記錄,包括系統(tǒng)各模塊和核心設(shè)備。

4、實(shí)用性。系統(tǒng)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件、監(jiān)視對象、監(jiān)控方式、維護(hù)保養(yǎng)以及投資規(guī)模等因素,能滿足城市視頻監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和社會公共安全管理的需求。

5、可靠性(Reliability)與穩(wěn)定性。系統(tǒng)應(yīng)采用成熟的技術(shù)和可靠的設(shè)備,對關(guān)鍵設(shè)備有備份或冗余措施。系統(tǒng)軟件有維護(hù)保障能力和較強(qiáng)的容錯及系統(tǒng)恢復(fù)能力,以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的時間盡可能長,一旦系統(tǒng)發(fā)生故障時能盡快修復(fù)或恢復(fù)。

6、可擴(kuò)展性。宜采用分布式體系和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以適應(yīng)系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)展、功能擴(kuò)充、配套軟件升級的需求。用戶可隨時依需要對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充或裁剪,體現(xiàn)足夠的靈活性。

7、系統(tǒng)的管理功能及易操作性�？紤]到聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模及復(fù)雜性,管理軟件平臺應(yīng)具有較好的系統(tǒng)構(gòu)架,系統(tǒng)核心管理和業(yè)務(wù)管理必須明確分離,以確保滿足不同的應(yīng)用需求。由于系統(tǒng)中各類管理服務(wù)器、存儲及轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器等數(shù)量較多,所以系統(tǒng)的網(wǎng)管功能必須強(qiáng)大,否則無法進(jìn)行日常維護(hù);系統(tǒng)所提供的管理和用戶界面要清晰、簡潔、友好,操控應(yīng)簡便、靈活、易學(xué)易用,便于管理和維護(hù)。

8、系統(tǒng)支持二次開發(fā)的能力。一個城市的監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的攝像機(jī)數(shù)目最少也有數(shù)百個,多的可達(dá)幾萬個,因此必須考慮到平臺的可持續(xù)發(fā)展問題。要達(dá)到"視頻創(chuàng)造價值"的目標(biāo),就要求系統(tǒng)具備二次開發(fā)的條件,只有這樣才能保證平臺視頻資源的充分利用。

9、系統(tǒng)的安全保障程度。系統(tǒng)安全包括多個方面,其中主要是防止非法用戶及設(shè)備的接入,所以除對不同用戶(包括管理員和用戶)要采取不同程度的驗(yàn)證手段外,還要保證不合法的設(shè)備不能接入到系統(tǒng)中去。聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)最易受到黑客的攻擊,應(yīng)采取有效的安全保護(hù)措施,防止系統(tǒng)被非法接入、非法攻擊和病毒感染。此外還需防雷擊、過載、斷電、電磁干擾和人為破壞等不安全的因素,以提供全面有效的安全保障措施。

10、兼容性與標(biāo)準(zhǔn)化程度。兼容性是實(shí)現(xiàn)眾多不同廠商、不同協(xié)議的設(shè)備間互聯(lián)的關(guān)鍵。系統(tǒng)應(yīng)能有效地通信和共享數(shù)據(jù),盡可能實(shí)現(xiàn)設(shè)備或系統(tǒng)間的兼容和互操作。系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度越高、開放性越好,則系統(tǒng)的生命周期越長。控制協(xié)議、傳輸協(xié)議、接口協(xié)議、視音頻編解碼、視音頻文件格式等均應(yīng)符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

智能一體化監(jiān)控主機(jī)是針對樓宇,商場,弱電機(jī)房,數(shù)據(jù)中心等重要場所開發(fā)的一款多用途監(jiān)控報警主機(jī)。具有數(shù)據(jù)采集、分析處理、聯(lián)動控制、報警通知,報表查詢等各種功能,內(nèi)嵌WEB服務(wù)器.用戶通過IE瀏覽器查看監(jiān)控場地環(huán)境、設(shè)備參數(shù),告警、報表等信息,代替人工巡檢,實(shí)現(xiàn)無人值守,提高維護(hù)效率,降低管理成本。

特點(diǎn)

1、采用低功耗嵌入式工控主機(jī)和嵌入式組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)部署快捷,穩(wěn)定可靠。

2、內(nèi)置嵌入式數(shù)據(jù)庫,可單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行并保存1年以上報警事件、歷史數(shù)據(jù)及門禁進(jìn)出記錄等信息。

3、工程維護(hù)方便,可遠(yuǎn)程調(diào)試及升級軟件。

4、內(nèi)置看門狗功能,確保系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。

5、所有歷史數(shù)據(jù)保存到內(nèi)嵌的SD卡或硬盤中,徹底擺脫FLASH機(jī)械讀寫數(shù)據(jù)帶來的安全隱患。

6、可接入多達(dá)15個智能設(shè)備