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方案介绍

监控系统设备介绍

监控系统设备介绍

①云台

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。

 

②支架

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。

 

③防护罩

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。

 

④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,尺寸有9101214151721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。

 

⑤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。

 

⑥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。

 

⑦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24 681216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。

 

⑧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 4916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。

 

⑨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。

 

接地的概念

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 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。

 

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 .

其实什麽接地都一样、接地只是一种手段的问题、就看你的接地到底要拿来做什麽、因此不要不加条件得就乱下接地的接法问题、否则将会犯下很多严重的错误、

 

首先就一般电路设计的眼光来看、接地是没有电位的、接地是稳定的、但实际上是 ---- 不可能、电路在实际制作时常因接地不乾净导致误差发生、就一般而言、低频电路常采行单点接地法而高频电路常采用多点接地法、但有一不得不注意那就是高频接地大多为大面积接地、为什麽呢?

 

首先、低频电路接地理论本来就跟高频接地理论是不一样的、君不见音响电路有一不变的法则、那就是单点接地、君不见若没依此要领制作换来的就是低频哼声、所谓点就是一截面积趋近於零的区域、音响电路尤其是後级常因没有实行单点接地导致哼声四起、回路电流听过吧、导线电阻听过吧、你能保证你用的金属零阻抗吗不能的话、那你就必须接受一个事实:接地其实是有电位差的、有电位差就有电流、就是哼声来源点、其实就是一个流动范围极小的电流区域、但这里有一个现象就是你的大面积接地是在机壳上、若采行单点接地输出的接地、电流便较不会影响到输入的接地、电流哼声便可免除不会因为接地电流从机壳中影响但这只是一种手段而已、

 

接地方法有很多、单点只是其中一种、而低频电路利用导线将各单元电路接地连接至机壳上的一点便不会有一大回路产生、没有大回路便没有大的回路电流、没有大回路电流输入与输出便各自相安无事、

 

但高频电路呢?

高频电路的接地理论深受集肤效应影响、何谓集肤效应呢、集肤效应指在一高频操作环境下导线的电流分布将会呈现密集於金属表面的情形、这代表你的导线将更不像导线、它将成为十足的电抗、频率愈高导线的电抗愈严重、这样你还能用导线去接地吗?别傻了、当天线还差不多、这样你还想用导线吗?如果电路的单元很多、你分成许多电路方块每个单元用条导线连接其接地、那你乾脆拿个电阻连接较快、电阻还比较容易被我们掌握呢、导线呢那就复杂了、因此高频电路的接地常是避免是用导线的、电路单元都各自找最近的大面积接地、直接以最短路径连接、多点因而产生、

 

而高频对於接地材更是十分讲究、但原则上是面积要够大、机壳够大了吧、但其实这里有件事必须先声明那就是你的连接必须是愈短愈好、记住就近接最好多点还要保证每一点都接在同一平面上才有效喔、但还是老话一句这只是手段之一而已、高频接地的方法甚多目的皆不相同、这可是需要研究的哦、 ~~~~~

接地的方法很多,具体使用那一种方法取决于系统的结构和功能。“接地”的概念首次应用在电话的设计开发中。从 1881年初开始采用单根电缆为信号通道,大地为公共回路。这就是第一个接地问题。但是用大地作为信号回路会导致地回路中的过量噪声和大气干扰。为了解决这个问题,增加了信号回路线。现在存在的许多接地方法都是来源于过去成功的经验,这些方法包括:

1) 单点接地:如图1所示,单点接地是为许多在一起的电路提供公共电位参考点的方法,这样信号就可以在不同的电路之间传输。若没有公共参考点,就会出现错误信号传输。单点接地要求每个电路只接地一次,并且接在同一点。该点常常一地球为参考。由于只存在一个参考点,因此可以相信没有地回路存在,因而也就没有干扰问题。

2) 多点接地:如图2所示,从图中可以看出,设备内电路都以机壳为参考点,而各个设备的机壳又都以地为参考点。这种接地结构能够提供较低的接地阻抗,这是因为多点接地时,每条地线可以很短;并且多根导线并联能够降低接地导体的总电感。在高频电路中必须使用多点接地,并且要求每根接地线的长度小于信号波长的1/20

3) 混合接地:混合接地既包含了单点接地的特性,又包含了多点接地的特性。例如,系统内的电源需要单点接地,而射频信号又要求多点接地,这时就可以采用图3所示的混合接地。对于直流,电容是开路的,电路是单点接地,对于射频,电容是导通的,电路是多点接地。

当许多相互连接的设备体积很大(设备的物理尺寸和连接电缆与任何存在的干扰信号的波长相比很大)时,就存在通过机壳和电缆的作用产生干扰的可能性。当发生这种情况时,干扰电流的路径通常存在于系统的地回路中。

在考虑接地问题时,要考虑两个方面的问题,一个是系统的自兼容问题,另一个是外部干扰耦合进地回路,导致系统的错误工作。由于外部干扰常常是随机的,因此解决起来往往更难。

接地要求

 

 

要求接地的理由很多,下面列出几种:

1) 安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。

2) 雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。雷电放电接地仅对设施而言,设备没有这个要求。

3) 电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括:

* 屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。

* 滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。

* 噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。

* 电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。

以上所有理由形成了接地的综合要求。但是,一般在设计要求时仅明确安全和雷电防护接地的要求,其它均隐含在用户对系统或设备的电磁兼容要求中。

目前所应用的接地技术和方法可以说是过去解决问题的经验总结。典型的接地要求往往限制在所谓的“单点接地”上。

通常在电路这一级上不专门提出对接地的具体要求,因为在这一层次上提出具体要求是不合适的。对数字电路而言,大多数逻辑芯片读采用单端电路的方式工作。也就是说,所有信号的电位以电源回路为参考的话,其电位是0V。在模拟电路中,情况也类似。当元器件之间的距离很近时,要完成逻辑信号的产生、处理和波形整形是很容易的,但如果传输线过长或者参考点电位不正确的话,都会产生问题。我们要建立这样的概念:接地并不是每个部分或每个系统都需要的,比如单块的线路板并不非要接地才能正常工作。当设备之间要传输数据时,接地就是十分必要的了

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点击次数:  更新时间:2014-03-19 14:48:37  【打印此页】  【关闭