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监控系统

    

    典型的电视监控系统主要由前端监视设备、传输设备、后端控制显示设备这三大部分组成,其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式,它们之间的联系(也可称作传输系统)可通过电缆光纤或微波等多种方式来实现。

    

1组成部分编辑

云台

监控设备

监控设备

在前面的介绍中我们常提到云台,但有的人对它没有什么感性认识,其实云台就是两个交流电机组成的安装平台,可以水平和垂直的运动。我们所说的云台区别于照相器材中的云台,照相器材的云台一般来说只是一个三脚架,只能通过手来调节方位;而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。 云台有多种类型: 按使用环境分为室内型和室外型,主要区别是室外型密封性能好,防水、防尘,负载大。 按安装方式分为侧装和吊装,即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。 按外形分为普通型和球型,球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中,除了防止灰尘干扰图像外,还隐蔽、美观、快速。 在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小,也要考虑性能价格比和外型是否美观。

支架

摄像机支架

摄像机支架(6张)
如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动,那么只用摄像机支架就可以满足要求了。普通摄像机支架安装简单,价格低廉,而且种类繁多。 普通支架有短的、长的、直的、弯的,根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求,再有就是安装位置,因为从实践中我们发现,很多室外摄像机安装位置特殊,有的安装在电线杆上,有的立于塔吊上,有的安装在铁架上……由于种种原因,现有的支架可能难以满足要求,需要另外加工或改进,这里就不再多说了。

防护罩

摄像机护罩

摄像机护罩(5张)
防护罩也是监控系统中最常用的设备之一,主要分为室内和室外两种。室内防护罩主要区别是体积大小,外形是否美观,表面处理是否合格。功能主要是防尘、防破坏。 室外防护罩密封性能一定要好,保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器,可以更好的保护设备。当天气太热时,排风扇自动工作;太冷时加热板自动工作;当防护罩玻璃上有雨水时,可以通过控制系统启动雨刮器。 挑选防护罩时先看整体结构,安装孔越少越利于防水,再看内部线路是否便于联接,最后还要考虑外观、重量、安装座等等。

监视器

监视器是监控系统的标准输出,有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。监视器分彩色、黑白两种,尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等,常用的是14英寸。 监视器也有分辨率,同摄像机一样用线数表示,实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。 另外,有些监视器还有音频输入、S-video输入、RGB分量输入等,除了音频输入监控系统用到外,其余功能大部分用于图像处理工作,在此不作介绍。

视频放大器

当视频传输距离比较远时,最好采用线径较粗的视频线,同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号,但线路内干扰信号也会被放大,另外,回路中不能串接太多视频放大器,否则会出现饱和现象,导致图像失真。

视频分配器

一路视频信号对应一台监视器或录像机,若想一台摄像机的图像送给多个管理者看,最好选择视频分配器。因为并联视频信号衰减较大,送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因,图像会严重失真,线路也不稳定。 视频分配器除了阻抗匹配,还有视频增益,使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。

视频切换器

多路视频信号要送到同一处监控,可以一路视频对应一台监视器,但监视器占地大,价格贵,如果不要求时时刻刻监控,可以在监控室增设一台切换器,把摄像机输出信号接到切换器的输入端,切换器的输出端接监视器,切换器的输入端分为2、4、 6、8、12、16路,输出端分为单路和双路,而且还可以同步切换音频(视型号而定)。 切换器有手动切换、自动切换两种工作方式,手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一路;自动方式是让预设的视频按顺序延时切换,切换时间通过一个旋钮可以调节,一般在1秒到35秒之间。 切换器的价格便宜(一般只有三五百元),联接简单,操作方便,但在一个时间段内只能看输入中的一个图像。要在一台监视器上同时观看多个摄像机图像,就需要用画面分割器。

画面分割器

画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种,可以在一台监视器上同时显示 4、9、16个摄像机的图像,也可以送到录像机上记录。 四分割是最常用的设备之一,其性能价格比也较好,图像的质量和连续性可以满足大部分要求。九分割和十六分割价格较贵,而且分割后每路图像的分辨率和连续性都会下降,录像效果不好。 另外还有六分割、八分割、双四分割设备,但图像比率、清晰度、连续性并不理想,市场使用率更小。 大部分分割器除了可以同时显示图像外,也可以显示单幅画面,可以叠加时间和字符,设置自动切换,联接报警器材。

硬盘录像机

监控系统中最常用的记录设备是民用录像机和长延时录像机,因其操作简单易学,录像带也容易保存和购买。 与家用录像机不同,延时录像机可以长时间工作,可以录制24小时(用普通VHS 录像带)甚至上百小时的图像,可以联接报警器材,收到报警信号自动启动录像,可以叠加时间日期,可以编制录像机自动录像程序,选择录像速度,录像带到头后是自动停止还是倒带重录…… 延时录像机的性能虽然出众,但价格不菲,而且目前分辨率不是很高,在延时录像时图像也会丢失一部分,回放的图像是一顿一顿跳跃的。
  前端监控设备介绍
  摄像机:采用先进的电荷耦合器件CCD图像传感技术。具有自动光圈接口、自动白平衡、电子快门、 照度要求、逆光补偿、标准清晰度或高解象力等适合多种场合使用的摄像机供用户选择。可分为:
  黑白摄像机:经济实用,具有超一流的清晰度和灵敏度;
  彩色摄像机:高清晰度和色彩形成鲜明图像对比;
  半球黑白/彩色摄像机:经济便利、自带镜头、安装支架,可与周围环境气氛协调一致;
  镜头:通过改变镜头来调整摄像范围以获得合适图像,镜头能够与系列摄像机配合。分为:定焦镜头和变焦镜头。定焦镜头有广角、标准和长焦距型,还可选择适合照明条件不变场所使用的手动光圈镜头或更适合光照经常变化场所使用的自动光圈镜头;变焦镜头的调整可以满足对被摄物体的视场要求。
  红外光投射器:提供摄像机夜间工作所需照明。
  摄像机防护罩和支架:有效防止人为破坏摄像机,起到防水、防尘、固定的作用。  全方位云台:可以上下左右旋转,实现全方位监视。
  云台镜头控制器:遥控现场云台全方位旋转并对摄像机镜头焦距、光圈调整。
  监听头:在监视现场图像的同时,可以高灵敏度监听现场声音。
  监视器:高质量地显示由摄像机所拾取的图像。有多种尺寸的黑白、彩色监视器供选择。 
  终端监控设备介绍
  顺序式视频音频切换器:可以对来自2路至12路的摄像机图像和相应的音频信号按照顺序进行切换,其时序切换图像信号分别在监视器上自动顺序显示,切换时间可调整。亦可手动切换选择或旁路隔离某一路指定摄像机图像显示。
  视频图像处理器:用视频图像处理器可以将多幅图像同时在一个监视器屏幕上分割显示出来,也可以从多幅图像中任选一幅全屏显示。具有报警输入接口,报警时自动切换显示相应摄像机全屏图像。更高级型号处理器带录像回放控制功能。
  矩阵切换控制器:预编了程序,用以控制视频和管理报警的输入和输出。
  专业录像机:使用一盒普通家用录像带可以方便地录制24小时甚至168小时直至960小时的系统所有摄像机图像和音频信号,管理简明方便;录像重放时,配合视频图像处理器既能显示多画面分割图像又能手动切换显示某路摄像机全屏幕图像;异常图像确认可以在高速回放中进行;接收到传感器的报警信号,可以自动启动录像机或转换到实时录像状态;监视器显示操作程序和功能菜单。

2系统架构编辑

前端视频采集系统
摄像机,镜头,云台,智能球形摄像机等
视频传输系统
传输线缆、光纤传输、同轴电缆传输、网线传输、无线传输、光端机
终端显示系统
管理所网络监控系统

管理所网络监控系统

dvr硬盘录像系统、视频矩阵、画面处理器、切换器、分配器远程拓展系统
IP监控、远程监控、网络监控、视频监控会议等技术交流
监控不单纯指闭路电视监控系统,但传统意义上说的监控系统由前端摄像机(包括:半球摄像机、红外摄像机、一体机等)加中端设备(光端机、网络视频服务器等)加后端的设备主机(硬盘录像机、矩阵等)组成。

3系统比较编辑

1、传统的模拟监控系统
  传统的模拟监控模式在国内大中城市刚刚引入道路监控应用时最为盛行,而最近几年则日趋衰微,其主要缺陷如下:
  传输通道敷设费用过于昂贵
  由于各道路监控点和监控中心之间通常相距几公里甚至几十公里,而有效传输距离仅300米左右的视频电缆显然无法达及,常规的解决办法是在监控点和监控中心之间敷设光缆作为传输通道,光缆两端接光端机作为视频/光信号转换设备。但这种解决方案实在过于昂贵,仅光缆敷设费用就占了整个监控系统总投资费用的80%以上。
  系统结构复杂,监控中心设备繁多,操作烦琐
  系统由摄像机、监视电视墙、录像机、控制矩阵、画面分割器、解码器及其它辅助设备组成,以同轴电缆为图像传输介质,以屏蔽双绞线为控制信号传输介质,设备繁多,结构复杂,扩容性差,而且多数设备是专用设备,要求操作者经培训方具备相应的操作能力。
  2、以硬盘录像机为核心的第二代准数字化视频监控系统
  与传统的模拟监控模式相比,基于数字硬盘录像机的准数字化视频监控系统不亚于一次飞跃。在道路监控应用中,数字硬盘录像机放置在道路监控前端和摄像机相连,可以对视频源信号进行模拟/数字转化压缩后在本地硬盘录像,并可以通过城市里的电信数据网络或其它网络通道上传到监控中心,摆脱了传统模拟监控必须敷设光缆的局限性,使系统结构大为简化。但是,由于其本身技术架构的局限性,数字硬盘录像机始终无法解决基于网络的远程集中监控应用中的图像传输延时过长、无法实现多路同时监控、集成性差等问题。
  3、以网络视频服务器为核心的第三代全数字化远程视频集中监控系统
  第三代全数字化远程视频集中监控系统是以网络为依托,以数字视频处理技术为核心,综合利用光电传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、自动控制和人工智能等技术的一种全新的数字监控模式,它不仅具有第二代准数字化视频监控模式所具有的计算机快速处理能力、数字信息抗干扰能力、便于快速查询记录、视频图像清晰及单机显示多路图像等优点,而且依托网络,真正发挥了宽带网络的优势,通过IP网络,把监控中心和网络可以到达的任何地方的监控目标组合成一个系统,真正适应了对视频监控系统远程、实时、集中的需求,其核心技术产品就是网络视频服务器。

4系统特点编辑

安装视频监控系统八大原则[1] 
实时性

实时性[1]

随着安全意识的增强,视频监控系统也慢慢的走入我们寻常百姓家。视频监控方案也是层出不穷,那么在安装监控系统中又有哪些原则需要遵守的呢?安装监控系统首先要考虑以下8大监控安装原则:
1、实时性:监控系统实时性,这点尤为重要。也正是由于监控系统的实时性才显得监控系统是那么的必要。
2、安全性:监控系统具有安全防范和保密措施,防止非法侵入系统及非法操作。
3、可扩展性:监控系统设备采用模块化结构,系统能够在监控规模、监控对象、或监控要求等发生变更时方便灵活的在硬件和软件上进行扩展,即不需要改变网络的结构和主要的软硬件设备。
4、开放性:监控系统遵循开放性原则,系统提供符合国际标准的软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具,使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。整个网络是一个开放系统,能兼容多家监控厂家的产品,并能支持二次开发。
5、标准性:监控系统所采用的设备及技术符合国际通用标准。这点能够给您一个安心的保证。
6、灵活性:监控系统组网方式灵活,系统功能配置灵活,能够充分利用现有视频监控子系统网络资源。系统将其他子系统都融入其中,能满足不同监控单元的业务需求,软件功能全面,配置方便。
7、先进性:监控系统是在满足可靠性和实用性的前提下尽可能先进的系统。整个系统在建成后的十年内保持先进,系统所采用的设备与技术能适应以后发展,并能够方便地升级。将成为一个先进、适应未来发展、可靠性高、保密性好、网络扩展简便、连接数据处理能力强、系统运行操纵简便的安防系统。
8、实用性:视频监控系统具备完成工程中所要求功能的能力和水准。系统符合本工程实际需要的国内外有关规范的要求,并且实现容易、操作方便。从用户角度出发,充分利用现有资源,尽量降低系统成本,使系统具有较高的性能价格比。

5发展历史编辑

发展
视频监控系统发展了短短二十几年时间,从模拟监控到火热数字监控再到2012年方兴未艾网络视频监控,发生了翻天覆地变化。在IP技术逐步统一全球今天,我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。从技术角度出发,视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统(CCTV),到第二代基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR),到第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)。 第一代视频监控:传统模拟闭路视监控系统(CCTV):依赖摄像机、缆、录像机和监视器等专用设备。例如,摄像机通过专用同轴缆输出视频信号。缆连接到专用模拟视频设备,如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机(VCR)及视频监视器等。模拟CCTV存在大量局限性:有限监控能力只支持本地监控,受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制。限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。
录像负重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存,且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。
录像质量不高录像是主要限制因素。录像质量随着拷贝数量增加而降低。 第二代视频监控:
当前“模拟-数字”监控系统(DVR):视频监控
“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案,从摄像机到DVR仍采用同轴缆输出视频信号,通过DVR同时支持录像和回放,并可支持有限IP网络访问,由于DVR产品五花八门,没有标准,所以这一代系统是非标准封闭系统,DVR系统仍存在大量局限:
复杂布线“模拟-数字”方案仍需要在每个摄像机上安装单独视频缆,导致布线复杂性。有限可扩展性DVR典型限制是一次最多只能扩展16个摄像机
有限可管理性您需要外部服务器和管理软件来控制多个DVR或监控点。
有限远程监视/控制能力您不能从任意客户机访问任意摄像机。您只能通过DVR间接访问摄像机。磁盘发生故障风险与RAID冗余和磁带相比,“模拟-数字”方案录像没有保护,易于丢失。第三代视频监控:未来完全IP视频监控系统IPVS:
全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置Web服务器,并直接提供以太网端口。这些摄像机生成JPEG或MPEG4数据文件,可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印,而不是生成连续模拟视频信号形式图像。 第三代全数字监控系统
第三代视频监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,并与报警系统、门禁系统完美的整合到一个使用平台上,引发了视频监控行业的一次技术革命,迅速受到了安防行业和用户的关注。与第一代传统闭路电视监控系统(CCTV)和第二代半数字式监控系统(DVR)相比,第三代监控系统基于TCP/IP网络协议,以分布式的概念出现,将监控模式拓展为分散与集中的相辅相成,无限度的拓展了监控的范围。在硬件设备方面,第三代系统运用了更为先进的D/A、A/D转换设备视频服务器,或内置处理器的网络摄像机把图像处理(采集、压缩、协议转换、传输)设置在监控点,利用无处不在互联网和局域网,达到全范网范围内的即插即用,实现了从图像采集、传输、录像、最终输出的全过程数字化以该系统也更加委屈定,因而是真正意义的全数监察院网络监控系统。特别是在现场环境的恶劣或不便于直接深入现场的效果。可以完美的解决跨地域的监控需求在实际运用中,安防系统常常因使用的需求增加而必需做规模上扩充,前置规划与预期容量的考量直接关系到未来扩充成本的高低。一般来说,一个系统的每一个组成组件均可能变成未来扩充成本的不定数,组成组件愈多,不定性愈大,成本愈不易控制。所以,在系统容量足够的前提之下,每新增一个监看点所需的成本,传统CCTV系统无法预期,然而第三代全数字监视系统则可预期与掌握。
数字化是未来的趋势。浏览器已成为当今整个软件业界最被接受的前端应用工具,Internet与Intranet环境里最简便与风行的前端应用程序就是Browser,透过Internet的WAN存取更是如此,为了使一个企业的资源可被无远近地分享出来,应用系统应支持Browser接口。
布线本身是一件庞大的硬件工程,管理与扩充的费用也是逐日渐增。随着资讯工程技术的进步,传统的应用系统如今均已可实现数字化,进而在这一个架构上执行。因此,在评估引进一个新系统时,是否可以利用现有的IT架构,以节省庞大的布线费用,成为一个重要的考量因素。
综上所述,一个完整的系统设计必需考量的重要因素包括,新增系统与旧有系统的兼容性、整合性、与包容性。
第三代全数字监控系统市场现状
数字化是未来的趋势,浏览器已成为当今整个软件业界最被接受的前端应用工具。网络摄像机和视频服务器进入中国市场已经有四、五年时间了,虽然“网络化”的概念一早就已深入人心,但真正这些网络型产品的推广应用又谈何容易。在网络摄像机和视频服务器市场开发过程中,一些早期投入的厂商付出了许多的艰辛,也走了不少的弯路,直到2012年,特别是到2002年12月MPEG-4标准公布以来,网络摄像机和视频服务器进入了蓬勃发展的阶段,市场的认同度和需求也有大幅提升。
监控系统发展至今,除了监控技术不断革新,监控产品也开始与其他产品组成强大的安防监控系统,该系统利用电子围栏将受监控区域围成封闭区域,电子围栏具备了阻拦和警报系统,是一种主动入侵防越围栏,对入侵企图做出反击,击退入侵者,延迟入侵时间,并且不威胁人的性命,一旦有人入侵,系统启动报警,监控系统也同时监控,并把入侵信号发送到安全部门监控设备上,以保证管理人员能及时了解报警区域的情况,快速的作出处理。

6详细说明编辑

典型的闭路监控系统主要由摄像机的部分、传输的部分、控制与记录部分以及显示部分四大块组成。[2]摄像部分
摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”。在被监视场所面积较大时,在摄像机上加装变焦距镜头,使摄像机所能观察的距离的更远、更清楚;还可把摄像机安装在电动云台上,可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动,从而使摄像机能覆盖的角度更大。
华赛奥 监控系统

华赛奥 监控系统

在某些情况下,特别是在室外应用的情况下,为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等,对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩,甚至对云台也要有相应的防护措施。

传输部分

传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说,传输部分单指的是传输的图像、声音信号。同时,由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台等进行控制,因而在传输的系统中还包含有控制信号的传输。
在传输方式上,近距离一般采用视频线传输,不超过一两公里的距离一般采用同轴电缆传输,更远的距离则可采用光纤传输。对于远距离传输,还需配备视频信号放大、图像信号的校正与补偿设备。

控制记录部分

控制与记录部分负责对摄像机及其辅助部件(如镜头、云台)的控制,并对图像、声音信号的进行记录。硬盘录像机的技术发展得较完善,它不但可以记录图像和声音,而且还包含了画面分割切换、云台镜头控制等功能,基本上取代了以往使用的画面切换器、画面分割器、云台控制器、镜头控制器等产品。如果客户要求能对云台、镜头(特别是高速球)进行非常方便的控制,则可以加配控制键盘。显示部分
显示部分一般由几台或多台监视器组成,液晶,等离子,DLP大屏等技术正逐步取代传统的CRT监视器。在摄像机数量不是很多,要求不是很高的情况下,一般是直接将监视器接在硬盘录像机
基站防盗报警监控系统

基站防盗报警监控系统

上即可。如果摄像机数量很多,并要求多台监视器对画面进行复杂的切换显示,则须配备“矩阵”来实现。
专用监视器价格较贵,为了节省开支,也可用普通电视机替代,但电视机不适宜24小时开机,常年开机故障率会很高,而且会引起火灾。
监控系统随着计算机的发展水平的提高,已经由模拟系统向数字化系统转变,数字化系统在功能上较模拟系统完善,操作极其智能化和集中化等。 监控系统适用场所包括:
政府机关、电力电信、监狱、军队、银行、金库、超市、商场、宾馆、小区、学校、办公楼、道路监控等。

7常见故障编辑

(一)
在一个监控系统进入调试阶段、试运行阶段以及交付使用后,就很有可能出现这样那样的故障现象,如:不能正常运行、系统达不到设计要求的技术指标、整体性能和质量不理想,亦即一些“软毛病”。这些问题对于一个监控工程项目来说,特别是对于一个复杂的、大型的监控的工程项目来说,是在所难免的。
1.电源不正确引发的设备故障。
电源不正确大致有如下几种可能:供电线路或供电电压不正确、功率不够(或某一路供电线路的线径不够,降压过大等)、供电系统的传输线路出现短路、断路、瞬间过压等。特别是因供电错误或瞬间过压导致设备损坏的情况时有发生。因此,在系统调试中,供电之前,一定要认真严格地进行核对与检查,绝不应掉以轻心。
监控系统

监控系统

2.由于某些设备(如带三可变镜头的摄像机及云台)的连结有很多条,如若处理不好,特别是与设备相接的线路处理不好,就会出现断路、短路、线间绝缘不良、误接线等导致设备的损坏、性能下降的问题。在这种情况下,应根据故障现象冷静地进行分析,判断在若干条线路上是由于哪些线路的连接有问题才产生那种故障现象。这样就会把出现问题的范围缩小了。特别值得指出的是,带云台的摄像机由于全方位的运动,时间长了,导致连线的脱落、挣断是常见的。因此,要特别注意这种情况的设备与各种线路的连接应符合长时间运转的要求。
2.设备或部件本身的质量问题。
从理论上说,各种设备和部件都有可能发生质量问题。但从经验上看,纯属产品本身的质量问题,多发生在解码器、电动云台、传输部件等设备上。值得指出的是,某些设备从整体上讲质量上可能没有出现不能使用的问题,但从某些技术指标上却达不到产品说明书上给出的指标。因此必须对所选的产品进行必要的抽样检测。如确属产品质量问题,最好的办法是更换该产品,而不应自行拆卸修理。
除此之外,最常见的是由于对设备调整不当产生的问题。比如摄像机安装后焦距的调整是非常细致和精确的工作,如不认真调整,就会出现聚焦不好或在三可变镜头的各种操作时发生散焦等问题。另外,摄像机上一些开关和调整旋钮的位置是否正确、是否符合系统的技术要求、解码器编码开关或其它可调部位设置的正确与否都会直接影响设备本身的正常使用或影响整个系统的正常性能。
监控系统结构图

监控系统结构图

4.设备(或部件)与设备(或部件)之间的连接不正确产生的问题大致会发生在以下几个方面:
⑴阻抗不匹配。
⑵通信接口或通信方式不对应。这种情况多半发生在控制主机与解码器或控制键盘等有通信控制关系的设备之间,也就是说,选用的控制主机与解码器或控制键盘等不是一个厂家的产品所造成的。所以,对于主机、解码器、控制键盘等应选用同一厂家的产品。
⑶驱动能力不够或超出规定的设备连接数量。比如,某些画面分割器带有报警输入接口在其产品说明书上给出了与报警探头、长延时录像机等连接的系统主机连成系统,如果再将报警探头并联接至画面分割器的报警输入端,就会出现探头的报警信号既要驱动报警主机,又要驱动画面分割器的情况。在这种情况下,往往会出现驱动能力不足的问题。表现出的现象是,画面分割器虽然能报警,但出于输入的报警信号弱而工作不稳定,从而导致对应发生报警信号的那一路摄像机的图像画面在监视器上虽然瞬间转换为全屏幕画面却又丢掉(保持不住),而使监视器上的图像仍为没报警之前的多画面。
解决类似上述问题的方法之一是通过专用的报警接口箱将报警探头的信号与画面分割器或视频切换主机相对应连接,二是在没有报警接口箱的情况时,可自行设计加工信号扩展设备或驱动设备。
上述谈及的问题,有时也可能会出现在视频信号的输出和分配上。
(二)
监控系统连接示意图

监控系统连接示意图

1.视频传输中,最常见的故障现象表现在监视器的画面上出现一条黑杠或白杠,并且或向上或向下慢慢滚动。因此,在分析这类故障现象时,要分清产生故障的两种不同原因。要分清是电源的问题还是地环路的问题,一种简易的方法是,在控制主机上,就近只接入一台电源没有问题的摄像机输出信号,如果在监视器上没有出现上述的干扰现象,则说明控制主机无问题。接下来可用一台便携式监视器就近接在前端摄像机的视频输出端,并逐个检查每台摄像机。如有,则进行处理。如无,则干扰是由地环路等其它原因造成的。
2.监视器上出现木纹状的干扰。这种干扰的出现,轻微时不会淹没正常图像,而严重时图像就无法观看了(甚至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也较复杂。大致有如下几种原因:
⑴视频传输线的质量不好,特别是屏蔽性能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网,或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时,这类视频线的线电阻过大,因而造成信号产生较大衰减也是加重故障的原因。此外,这类视频线的特性阻抗不是75Ω以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的故障,因此这种故障原因在判断时要准确和慎重。只有当排除了其它可能后,才能从视频线不良的角度去考虑。若真是电缆质量问题,最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉,换成符合要求的电缆,这是彻底解决问题的最好办法。
⑵由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净”,是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备,对电网的污染非常严重,这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等,都会对电源产生污染。这种情况的解决方法比较简单,只要对整个系统采用净化电源或在线UPS供电就基本上可以得到解决。
⑶系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。如果属于这种原因,解决的办法是加强摄像机的屏蔽,以及对视频电缆线的管道进行接地处理等。
3.由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的故障。这种故障的表现形式是在监视器上产生较深较乱的大面积网纹干扰,以至图像全部被破坏,形不成图像和同步信号。这种情况多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上。即这种故障现象出现时,往往不会是整个系统的各路信号均出问题,而仅仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头,就可以解决。
4.由于传输线的特性阻抗不匹配引起的故障现象。这种现象的表现形式是在监视器的画面上产生若干条间距相等的竖条干扰,干扰信号的频率基本上是行频的整数倍。这是由于视频传输线的特性阻抗不是75Ω而导致阻抗失配造成的。也可以说,产生这种干扰现象是由视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外,值得注意的是,在视频传输距离很短时(一般为 150米以内),使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电缆时,一定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。
可视化安全监控系统

可视化安全监控系统

5.由传输线引入的空间辐射干扰。这种干扰现象的产生,多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况的解决办法一个是在系统建立时,应对周边环境有所了解,尽量设法避开或远离辐射源;另一个办法是当无法避开辐射源时,对前端及中心设备加强屏蔽,对传输线的管路采用钢管并良好接地。
(三)
1.云台的故障。
一个云台在使用后不久就运转不灵或根本不能转动,是云台常见故障。这种情况的出现除去产品质量的因素外,一般是以下各种原因造成的:
⑴ 只允许将摄像机正装的云台,在使用时采用了吊装的方式。在这种情况下,吊装方式导致了云台运转负荷加大,故使用不久就会导致云台的转动机构损坏,甚至烧毁电机。
⑵ 摄像机及其防护罩等总重量超过云台的承重。特别是室外使用的云台,往往防护罩的重量过大,常会出现云台转不动(特别是垂直方向转不动)的问题。
⑶ 室外云台因环境温度过高、过低、防水、防冻措施不良而出现故障甚至损坏。
2. 距离过远时,操作键盘无法通过解码器对摄像机(包括镜头)和云台进行遥控。
这主要是因为距离过远时,控制信号衰减太大,解码器接收到的控制信号太弱引起的。这时应该在一定的距离上加装中继盒以放大整形控制信号。
3. 监视器的图像对比度太小,图像淡。
这种现象如不是控制主机及监视器本身的问题,就是传输距离过远或视频传输线衰减太大。在这种情况下,应加入线路放大和补偿的装置。
4. 图像清晰度不高、细节部分丢失、严重时会出现彩色信号丢失或色饱和度过小。
这是由于图像信号的高频端损失过大,以3MHz以上频率的信号基本丢失造成的。这种情况或因传输距离过远,而中间又无放大补偿装置;或因视频传输电缆分布电容过大;或因传输环节中在传输线的芯线与屏蔽线间出现了集中分布的等效电容造成的。
5. 色调失真。
这是在远距离的视频基带传输方式下容易出现的故障现象。主要原因是由传输线引起的信号高频段相移过大而造成的。这种情况应加相位补偿器。
6. 操作键盘失灵。
这种现象在检查连线无问题时,基本上可确定为操作键盘“死机”造成的。键盘的操作使用说明上,一般都有解决“死机”的方法,例如“整机复位”等方式,可用此方法解决。如无法解决,就可能是键盘本身损坏了。
7. 主机对图像的切换不干净。
这种故障现象的表现是在选切后的画面上,叠加有其它画面的干扰,或有其它图像的行同步信号的干扰。这是因为主机或矩阵切换开关质量不良,达不到图像之间隔离度的要求所造成的。

8机型分类编辑

低成本型

在本系统中,用分控键盘SP8050替代云台镜头控制器,这样系统的连接线就显得比较简单。SP8050还能遥控控制切换器(SP2000系列)及画面分割器。切换器还有报警功能,当有报警时,能自动地把报警的现场摄像机切换出来,并记录。在成本方面,要低于使用系统主机/矩阵切换器的系统。

小型机型

多大的系统才需配用系统主机并没有严格的限制。一般来说,当监控系统中的全方位摄像机数量达到3~4台以上时,就可考虑使用小型系统主机。虽然用多台单路控制器或一台多路(如4路或6路)控制器也可以实现全方位摄像机的控制,但这样所需的控制线缆数量较多(每一路至少要一根10芯电缆),而且线缆的长度将过长(长线电阻造成的电压降可能会导致云台及电动镜头动作迟缓甚至不动作),整个系统也会显得零乱。
一般来说,使用系统主机会增加整个监控系统的造价,这是因为系统主机的造价要比普通切换器高,而与之配套的前端解码器的价格也比普通单路控制器高。但从布线考虑,各解码器与系统主机之间是采用总线方式连接的,因此系统中线缆的数量不多(只需要一根两芯通信电缆)。另外,集成式的系统主机大都有报警探测器接口,可以方便地将防盗报警系统与电视监控系统整合于一体。当有探测器报警时,该主机还可自动地将主监视器画面切换到发生警情的现场摄像机所拍摄的画面。图1-5示出了采用系统主机的小型电视监控系统的结构。

闭路监控

闭路电视监控系统:是安全技术防范体系中的一个重要组成部分,是一种先进的、防范能力极强的综合系统,它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的一切情况,可以把被监视场所的情况一目了然。同时,电视监控系统还可以与防盗
报警系统等其它安全技术防范体系联动运行,使其防范能力更加强大。
组成部分:闭路电视监控系统主要是模拟式电视监控系统,英文简称CCTV。一般的监控系统主要由前端设备、传输设备、后端控制显示设备这三大部分组成。其中前端设备包括供电设备和成像设备两部分;传输设备分为同轴电缆、双绞线、光纤三种类别;后端设备有视频分配设备、存储设备、显示设备、操作设备四部分组成。

监听监控型

电视监控系统中还常常需要对现场声音进行监听(例如:银行柜员制监控系统),因此从系统结构上看,整个电视监控系统由图像和声音这两个部分组成。由于增加了声音信号的采集及传输,从某种意义上说,系统的规模相当于比纯定点图像监控系统增加了一倍,而且在传输过程中还应保证图像与声音信号的同步。
对于简单的一对一结构(摄像机——录像机——监视器),只要增加监听头及音频传输线,即可将视音频信号一同显示、监听并记录。对于切换监控的系统来说,则需要配置视音频同步切换器,它可以从多路输入的视音频信号中切换并输出已选中的视频及对应的音频信号。 系统构成及各部分功能
监控系统主要由以下部分组成:
1、视频采集系统
2、云台镜头控制系统
3、 信号传输系统
4、 视频处理系统视频采集系统:
视频采集系统主要由各观测点的摄像机组成,主要完成视频图像信号采集。由现有58个高性能彩色数码摄像机组成。主要实现对每个采集点的视频采集。其中20个摄像机带有云台装置,主要可实现较广泛区域的监视。 云台镜头控制系统:
云台镜头控制系统主要由云台和控制器组成。用于完成在监控中心遥控摄像机的观测位置的变动和观测点图像的放大、缩小处理。 信号传输系统:
在本系统中信号传输系统主要包括电源信号的传输、视频信号的传输和控制信号的传输线路三部分组成。 视频处理系统:
视频处理系统主要完成对视频信号的数字化处理、图像信号的显示、图像信号的存储、及图像信号的远程传输。本系统中采用4套16路硬盘录像及远程传输系统实现对所有采集点的显示、录像和回放以及远程浏览。 系统功能说明:
1、 采用最先进的数字压缩技术(MPEG-4),通过计算机处理实现对图像的显示、存储、回放及远程传输
2、 每路显示、存储、回放均能达到6.25帧/秒
3、 显示分辨率可达768*576,存储、回放分辨率可达384*288
4、 可以对每个观测点的观测情况进行硬盘存储。
5、 可以在存储过程中回放历史存储记录。
6、 历史记录均有时间标记
7、系统集成度高在计算机上均能实现全部操作
8、 全部采用WINDOWS界面,操作简便灵活
9、可通过PSTN、ISDN、LAN、WAN实现图像的远程浏览。

全面监控型

全方位监控系统是将前述定点监控系统中的定焦镜头换成电动变焦镜头,并增加可上下左右运动的全方位云台(云台内部有两个电动机),使每个监视点的摄像机可以进行上下左右的扫视,其所配镜头的焦距也可在一定范围内变化(监视场景可拉远或推进)。很显然,云台及电动镜头的动作需要由控制器或与系统主机配合的解码器来控制。
最简单的全方位监控系统与最简单的定点监控系统相比,在前端增加了一个全方位云台及电动变焦镜头,在控制室增加了一台控制器,如SP3801,另外从前端到控制室还需多布设一条多芯(10芯或12芯)控制电缆。以某小型制衣厂的监控系统为例,在其制衣车间安装了两台全方位摄像机,在厂长办公室内配置了一台普通电视机、一台切换器和两台控制器,当厂长需要了解车间情况时,只需通过切换器选定某一台摄像机的画面,并通过操作控制器使摄像机对整个监控现场进行扫视,也可以对某个局部进行定点监视。
在实际应用中,并不一定使每一个监视点都按全方位来配置,通常仅是在整个监控系统中的某几个特殊的监视点才配备全方位设备。例如,在前述的某招待所的定点监控系统中,也可考虑将监视停车场情况的定点摄像机改为全方位摄像机(更换电动变焦镜头并增加全方位云台),再在控制室内增加一台控制器,这样就可以把对停车场的监视范围扩大了,既可以对整个停车场进行扫视,也可以对某个局部进行监视。特别是当推进镜头时,还可以看清车牌号码。

定点型

最简单的定点监控系统就是在监视现场安置定点摄像机(摄像机配接定焦镜头),通过同轴电缆将视频信号传输到监控室内的监视器。例如,在小型工厂的大门口安置一台摄像机,并通过同轴电缆将视频信号传送到厂办公室内的监视器(或电视机)上,管理人员就可以看到哪些人上班迟到或早退,离厂时是否携带了厂内的物品。若是再配置一台录像机,还可以把监视的画面记录下来,供日后检索查证。
这种简单的定点监控系统适用于多种应用场合。当摄像机的数量较多时,可通过多路切换器、画面分割器或系统主机进行监视。以某著名外企总部为例,该总部曾多次丢失高档笔记本电脑,后来在其各楼层的所有12个出口都安装了定点摄像机,并配备了3台四画面分割器和24小时实时录像机,有效地杜绝了上述失盗现象。
某招待所也是采用了这种简单的定点监控系统。这是在1~6层客房通道的两端各安装一台定点黑白摄像机,加上大门口、门厅、后门、停车场等4个监视点共计16台摄像机,再配置一台16画面分割器、一台29英寸大屏幕彩电和一台24小时录像机便构成了完整的监控系统。
当监视的点数增加时会使系统规模变大,但如果没有其他附加设备及要求,这类监控系统仍可归属于简单的定点系统,以某超市的闭路电视监控系统为例,由于该超市的营业面积较大(上下两层总计约16000㎡),货架较多,总共安装了48台定点黑白摄像机。这48台摄像机的信号被分成了3组,分别接到了对应的16画面分割器、17英寸黑白监视器和24小时录像机(该超市的实际工程中另外增加了防盗报警系统和公共广播/背景音乐系统,此处从略)。

9安装步骤编辑

安装检查

将摄像机逐个通电进行检测和粗调,在摄像机处于正常工作状态后,方可安装;
检查云台的水平、垂直转动角度,并根据设计要求定准云台转动起点方向;
检查摄像机在防护套内紧固情况;
检查摄像机座与支架或云台的安装尺寸。
在搬动、架设摄像机过程中,不得打开镜头盖。
摄像装置的安装应牢靠、稳固。
从摄像机引出的电缆宜留有1m 的余量,不得影响摄像机的转动。摄像机的电缆和电源线均应固定,并不得用插头承受电缆的自重。
先对摄像机进行初步安装,经通电试看、细调,检查各项功能, 观察监视区域的覆盖范围和图像质量,符合要求后方可固定。线路铺设
电缆的敷设应符合下列要求:
电缆的弯曲半径应大于电缆直径的15 倍;
电源线宜与信号线、控制线分开敷设;
选配电缆时宜避免电缆的接续;
当电缆接续时应采用专用接插件。
敷设管道电缆,应符合下列要求:
穿放电缆时宜涂抹黄油或滑石粉;
管口与电缆间应衬垫铅皮,铅皮应包在管口上;
进入管孔的电缆应保持平直,并应采取防潮、防腐蚀、防鼠等 处理措施;

中心设备

硬盘录象机应安放平稳,整齐,避免阳光直射。
显示器安装位置应使屏幕不受外来光直射,当有不可避免的光时,应加遮光罩遮挡。
显示器外部可调节部分,应暴露在便于操作的位置,并可加保护盖。

系统检测

检测内容:
系统功能检测:云台转动,镜头、光圈的调节,调焦、变倍,图像切换,防护罩功能的检测;
图像质量检测:在摄像机的标准照度下进行图像的清晰度及抗 干扰能力的检测;
系统整体功能检测 功能检测应包括视频安防监控系统的监控范围、现场设备的接入率及完好率;
硬盘录像主机的切换、控制、编程、巡检、记录 等功能; 对数字视频录像式监控系统还应检查主机死机记录、图像显示和记录速度、图像质量、对前端设备的控制功能以及通信接口功 能、远端联网功能等;
对数字硬盘录像监控系统除检测其记录速度外,还应检测记录 的检索、回放等功能; 视频安防监控系统的图像记录保存时间应满足管理要求。 摄像机抽检合格率应为100%;
系统功能功能全部检测,功能符 合设计要求时为合格,合格率 100%时为系统功能检测合格。