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弱電智能

安防監控系統 

  安防監控系統是應用光纖、同軸電纜或微波在其閉合的環路內傳輸視頻信號,并從攝像到圖像顯示和記錄構成獨立完整的系統。它能實時、形象、真實地反映被監控對象,不但極大地延長了人眼的觀察距離,而且擴大了人眼的機能,它可以在惡劣的環境下代替人工進行長時間監視,讓人能夠看到被監視現場的實際發生的一切情況,并通過錄像機記錄下來。同時報警系統設備對非法入侵進行報警,產生的報警型號輸入報警主機,報警主機觸發監控系統錄像并記錄。

  安防監控系統的構成:

  前端部分:前端完成模擬視頻的拍攝,探測器報警信號的產生,云臺、防護罩的控制,報警輸出等功能。主要包括:攝像頭、電動變焦鏡頭、室外紅外對射探測器、雙監探測器、溫濕度傳感器、云臺、防護罩、解碼器、警燈、警笛等設備(設備使用情況根據用戶的實際需求配置)。攝像頭通過內置CCD及輔助電路將現場情況拍攝成為模擬視頻電信號,經同軸電纜傳輸。電動變焦鏡頭將拍攝場景拉近、推遠,并實現光圈、調焦等光學調整。溫、濕度傳感器可探測環境內溫度、濕度,從而保證內部良好的物理環境。云臺、防護罩給攝像機和鏡頭提供了適宜的工作環境,并可實現拍攝角度的水平和垂直調整。解碼器是云臺、鏡頭控制的核心設備,通過它可實現使用微機接口經過軟件控制鏡頭、云臺。

  傳輸部分:這里介紹的傳輸部分主要由同軸電纜組成。傳輸部分要求在前端攝像機攝錄的圖像進行實時傳輸,同時要求傳輸具有損耗小,可靠的傳輸質量,圖像在錄像控制中心能夠清晰還原顯示。

  控制部分:該部分是安防監控系統的核心,它完成模擬視頻監視信號的數字采集、MPEG-1壓縮、監控數據記錄和檢索、硬盤錄像等功能。它的核心單元是采集、壓縮單元,它的通道可靠性、運算處理能力、錄像檢索的便利性直接影響到整個系統的性能。控制部分是實現報警和錄像記錄進行聯動的關鍵部分。

  電視墻顯示部分:該部分完成在系統顯示器或監視器屏幕上的實時監視信號顯示和錄像內容的回放及檢索。系統支持多畫面回放,所有通道同時錄像,系統報警屏幕、聲音提示等功能。它既兼容了傳統電視監視墻一覽無余的監控功能,又大大降低了值守人員的工作強度且提高了安全防衛的可靠性。終端顯示部分實際上還完成了另外一項重要工作——控制。這種控制包括攝像機云臺、鏡頭控制,報警控制,報警通知,自動、手動設防,防盜照明控制等功能,用戶的工作只需要在系統桌面點擊鼠標操作即可。

  防盜報警部分:在重要出入口、樓梯口安裝主動式紅外探頭,進行布防,在監控中心值班室(監控室)安裝報警主機,一旦某處有人越入,探頭即自動感應,觸發報警,主機顯示報警部位,同時聯動相應的探照燈和攝像機,并在主機上自動切換成報警攝像畫面,報警中心監控用計算機彈出電子地圖并作報警記錄,提示值班人員處理,大大加強了保安力度。報警防范系統是利用主動紅外移動探測器將重要通道控制起來,并連接到管理中心的報警中心,當在非工作時間內有人員從非正常入口進入時,探測器會立即將報警信號發送到管理中心,同時啟動聯動裝置和設備,對入侵者進行警告,可以進行連續攝像及錄像。

  系統供電:電源的供給對于保證整個閉路監控報警系統的正常運轉起到至關重要的作用,一旦電源受破壞即會導致整個系統處于癱瘓狀態。系統的供電可以采用集中供電和分散供電兩部分,用戶可以根據實際的需要進行選擇。

  以上僅是一個的典型安防監控系統介紹,在實際應用中會有不同種類型的方案出現,安防監控系統方案一般會根據用戶的不同要求而量身訂制。

  監控系統常見的故障現象及其解決方法

  (一)

  在一個監控系統進入調試階段、試運行階段以及交付使用后,有可能出現這樣那樣的故障現象,如:不能正常運行、系統達不到設計要求的技術指標、整體性能和質量不理想,亦即一些“軟毛病”。這些問題對于一個監控工程項目來說,特別是對于一個復雜的、大型的監控工程項目來說,是在所難免的。

  1.電源不正確引發的設備故障。電源不正確大致有如下幾種可能:供電線路或供電電壓不正確、功率不夠(或某一路供電線路的線徑不夠,降壓過大等)、供電系統的傳輸線路出現短路、斷路、瞬間過壓等。特別是因供電錯誤或瞬間過壓導致設備損壞的情況時有發生。因此,在系統調試中,供電之前,一定要認真嚴格地進行核對與檢查,絕不應掉以輕心。

  2.由于某些設備(如帶三可變鏡頭的攝像機及云臺)的連結有很多條,若處理不好,特別是與設備相接的線路處理不好,就會出現斷路、短路、線間絕緣不良、誤接線等導致設備的損壞、性能下降的問題。在這種情況下,應根據故障現象冷靜地進行分析,判斷在若干條線路上是由于哪些線路的連接有問題才產生那種故障現象。這樣就會把出現問題的范圍縮小了。特別值得指出的是,帶云臺的攝像機由于全方位的運動,時間長了,導致連線的脫落、掙斷是常見的。因此,要特別注意這種情況的設備與各種線路的連接應符合長時間運轉的要求。

  3.設備或部件本身的質量問題。從理論上說,各種設備和部件都有可能發生質量問題。但從經驗上看,純屬產品本身的質量問題,多發生在解碼器、電動云臺、傳輸部件等設備上。值得指出的是,某些設備從整體上講質量上可能沒有出現不能使用的問題,但從某些技術指標上卻達不到產品說明書上給出的指標。因此必須對所選的產品進行必要的抽樣檢測。如確屬產品質量問題,最好的辦法是更換該產品,而不應自行拆卸修理。

  除此之外,最常見的是由于對設備調整不當產生的問題。比如攝像機后截距的調整是非常細致和精確的工作,如不認真調整,就會出現聚焦不好或在三可變鏡頭的各種操作時發生散焦等問題。另外,攝像機上一些開關和調整旋鈕的位置是否正確、是否符合系統的技術要求、解碼器編碼開關或其它可調部位設置的正確與否都會直接影響設備本身的正常使用或影響整個系統的正常性能。

  4.設備(或部件)與設備(或部件)之間的連接不正確產生的問題大致會發生在以下幾個方面:

  ⑴阻抗不匹配。

  ⑵通信接口或通信方式不對應。這種情況多半發生在控制主機與解碼器或控制鍵盤等有通信控制關系的設備之間,也就是說,選用的控制主機與解碼器或控制鍵盤等不是一個廠家的產品所造成的。所以,對于主機、解碼器、控制鍵盤等應選用同一廠家的產品。

  ⑶驅動能力不夠或超出規定的設備連接數量。比如,某些畫面分割器帶有報警輸入接口在其產品說明書上給出了與報警探頭、長延時錄像機等連接的系統主機連成系統,如果再將報警探頭并聯接至畫面分割器的報警輸入端,就會出現探頭的報警信號既要驅動報警主機,又要驅動畫面分割器的情況。在這種情況下,往往會出現驅動能力不足的問題。表現出的現象是,畫面分割器雖然能報警,但出于輸入的報警信號弱而工作不穩定,從而導致對應發生報警信號的那一路攝像機的圖像畫面在監視器上雖然瞬間轉換為全屏幕畫面卻又丟掉(保持不住),而使監視器上的圖像仍為沒報警之前的多畫面。

  解決類似上述問題的方法之一是通過專用的報警接口箱將報警探頭的信號與畫面分割器或視頻切換主機相對應連接,二是在沒有報警接口箱的情況時,可自行設計加工信號擴展設備或驅動設備。

  上述談及的問題,有時也會出現在視頻信號的輸出和分配上。

  (二)

  1.視頻傳輸中,最常見的故障現象表現在監視器的畫面上出現一條黑杠或白杠,并且或向上或向下慢慢滾動。因此,在分析這類故障現象時,要分清產生故障的兩種不同原因。要分清是電源的問題還是地環路的問題,一種簡易的方法是,在控制主機上,就近只接入一臺電源沒有問題的攝像機輸出信號,如果在監視器上沒有出現上述的干擾現象,則說明控制主機無問題。接下來可用一臺便攜式監視器就近接在前端攝像機的視頻輸出端,并逐個檢查每臺攝像機。如有,則進行處理。如無,則干擾是由地環路等其它原因造成的。

  2.監視器上出現木紋狀的干擾。這種干擾的出現,輕微時不會淹沒正常圖像,而嚴重時圖像就無法觀看了(甚至破壞同步)。這種故障現象產生的原因較多也較復雜。大致有如下幾種原因:

  ⑴視頻傳輸線的質量不好,特別是屏蔽性能差(屏蔽網不是質量很好的銅線網,或屏蔽網過稀而起不到屏蔽作用)。與此同時,這類視頻線的線電阻過大,因而造成信號產生較大衰減也是加重故障的原因。此外,這類視頻線的特性阻抗不是75Ω以及參數超出規定也是產生故障的原因之一。由于產生上述的干擾現象不一定就是視頻線不良而產生的故障,因此這種故障原因在判斷時要準確和慎重。只有當排除了其它可能后,才能從視頻線不良的角度去考慮。若真是電纜質量問題,最好的辦法當然是把所有的這種電纜全部換掉,換成符合要求的電纜,這是徹底解決問題的最好辦法。

  ⑵由于供電系統的電源不“潔凈”而引起的。這里所指的電源不“潔凈”,是指在正常的電源(50周的正弦波)上疊加有干擾信號。而這種電源上的干擾信號,多來自本電網中使用可控硅的設備。特別是大電流、高電壓的可控硅設備,對電網的污染非常嚴重,這就導致了同一電網中的電源不“潔凈”。比如本電網中有大功率可控硅調頻調速裝置、可控硅整流裝置、可控硅交直流變換裝置等等,都會對電源產生污染。這種情況的解決方法比較簡單,只要對整個系統采用凈化電源或在線UPS供電就基本上可以得到解決。

  ⑶系統附近有很強的干擾源。這可以通過調查和了解而加以判斷。如果屬于這種原因,解決的辦法是加強攝像機的屏蔽,以及對視頻電纜線的管道進行接地處理等。

  3.由于視頻電纜線的芯線與屏蔽網短路、斷路造成的故障。這種故障的表現形式是在監視器上產生較深較亂的大面積網紋干擾,以至圖像全部被破壞,形不成圖像和同步信號。這種情況多出現在BNC接頭或其它類型的視頻接頭上。即這種故障現象出現時,往往不會是整個系統的各路信號均出問題,而僅僅出現在那些接頭不好的路數上。只要認真逐個檢查這些接頭,就可以解決。

  4.由于傳輸線的特性阻抗不匹配引起的故障現象。這種現象的表現形式是在監視器的畫面上產生若干條間距相等的豎條干擾,干擾信號的頻率基本上是行頻的整數倍。這是由于視頻傳輸線的特性阻

  抗不是75Ω而導致阻抗失配造成的。也可以說,產生這種干擾現象是由視頻電纜的特性阻抗和分布參數都不符合要求綜合引起的。解決的方法一般靠“始端串接電阻”或“終端并接電阻”的方法去解決。另外,值得注意的是,在視頻傳輸距離很短時(一般為 150米以內),使用上述阻抗失配和分布參數過大的視頻電纜不一定會出現上述的干擾現象。解決上述問題的根本辦法是在選購視頻電纜時,一定要保證質量。必要時應對電纜進行抽樣檢測。

  5.由傳輸線引入的空間輻射干擾。這種干擾現象的產生,多數是因為在傳輸系統、系統前端或中心控制室附近有較強的、頻率較高的空間輻射源。這種情況的解決辦法一個是在系統建立時,應對周邊環境有所了解,盡量設法避開或遠離輻射源;另一個辦法是當無法避開輻射源時,對前端及中心設備加強屏蔽,對傳輸線的管路采用鋼管并良好接地。

  (三)

  1. 云臺的故障。

  一個云臺在使用后不久就運轉不靈或根本不能轉動,是云臺常見故障。這種情況的出現除去產品質量的因素外,一般是以下各種原因造成的:

  ⑴ 只允許將攝像機正裝的云臺,在使用時采用了吊裝的方式。在這種情況下,吊裝方式導致了云臺運轉負荷加大,故使用不久就會導致云臺的轉動機構損壞,甚至燒毀電機。

  ⑵ 攝像機及其防護罩等總重量超過云臺的承重。特別是室外使用的云臺,往往防護罩的重量過大,常會出現云臺轉不動(特別是垂直方向轉不動)的問題。

  ⑶ 室外云臺因環境溫度過高、過低、防水、防凍措施不良而出現故障甚至損壞。 

  2. 距離過遠時,操作鍵盤無法通過解碼器對攝像機(包括鏡頭)和云臺進行遙控。

  這主要是因為距離過遠時,控制信號衰減太大,解碼器接收到的控制信號太弱引起的。這時應該在一定的距離上加裝中繼盒以放大整形控制信號。

  3. 監視器的圖像對比度太小,圖像淡。

  這種現象如不是控制主機及監視器本身的問題,就是傳輸距離過遠或視頻傳輸線衰減太大。在這種情況下,應加入線路放大和補償的裝置。

  4. 圖像清晰度不高、細節部分丟失、嚴重時會出現彩色信號丟失或色飽和度過小。

  這是由于圖像信號的高頻端損失過大,以3MHz以上頻率的信號基本丟失造成的。這種情況或因傳輸距離過遠,而中間又無放大補償裝置;或因視頻傳輸電纜分布電容過大;或因傳輸環節中在傳輸線的芯線與屏蔽線間出現了集中分布的等效電容造成的。

  5. 色調失真。

  這是在遠距離的視頻基帶傳輸方式下容易出現的故障現象。主要原因是由傳輸線引起的信號高頻段相移過大而造成的。這種情況應加相位補償器。

  6. 操作鍵盤失靈。

  這種現象在檢查連線無問題時,基本上可確定為操作鍵盤“死機”造成的。鍵盤的操作使用說明上,一般都有解決“死機”的方法,例如“整機復位”等方式,可用此方法解決。如無法解決,就可能是鍵盤本身損壞了。

  7. 主機對圖像的切換不干凈。

  這種故障現象的表現是在選切后的畫面上,疊加有其它畫面的干擾,或有其它圖像的行同步信號的干擾。這是因為主機或矩陣切換開關質量不良,達不到圖像之間隔離度的要求所造成的。

  如果采用的是射頻傳輸系統,也可能是系統的交擾調制和相互調制過大而造成的。

  一個大型的、與防盜報警聯動運行的電視監控系統,是一個技術含量高、構成復雜的系統。各種故障現象雖然都有可能出現,但只要把好所選用的設備和器材的質量關,嚴格按標準和規范施工,一般是不會出現大問題的。即使出現了,只要冷靜分析和思考,不盲目地大拆大卸,是會較快解決問題的。


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