监控系统室外设备箱的内部安装规范
入侵报警、电视监控工程施工手册
一、对施工人员的要求
安全防范工程是以维护社会公共安全、保护国家和人民生命财产为目的的入侵报警、电视监控、出入口控制、防爆排爆及安全检查等工程。工程建设单位多为党政首脑机关、国家重点文物系统、重要金融系统等要害单位或部门。为此,要求安防工程施工人员不仅有较高的技术水平,还要有良好的政治素质,避免施工环节造成的漏洞。
安防工程施工人员应符合下列条件:
1.遵守国家法律,无犯罪历史。
2.严守工程保密制度。
3.接受施工主管部门的管理,遵守各项规章制度。
4.带班长及主要施工人员必须持有电工资格证书,或具备相应专业知识及技能,并有三年以上施工经验。
二、入侵报誊工程施工要求
1.一般要求
(1)入侵报警工程施工现场必须设一名现场工程师,以指导施工进行,并协同建设单位做好施工中的隐蔽工程检测与验收。
(2)入侵报警工程施工前应具备下列图纸资料:
①探测器布防平面图、中心设备布置图、系统原理及系统连接图。
②管线要求及管线敷设图。
③设备、器材安装要求及安装图。
(3)入侵报警系统施工应按图纸进行,不得随意更改。确需更改原设计图纸时,应按程序进行审批,审批文件(通知单等)需经双方授权人签字后方可实施。
(4)入侵报警系统竣工时,施工单位应提交下列图纸资料:
①施工前全部图纸资料。
②工程竣工图。
③设计更改文件。
④检测记录。包括绝缘电阻、接地电阻等测试数据。
⑤隐蔽工程的验收记录。
2.布线
(1)报警系统布线,应符合现行国家标准《电气装置工程施:工及验收规范》(注:此为相关标准汇编本名称,以下延用)的1要求。
(2)报警系统的各种导线原则上应尽可能缩短。
(3)在管内或槽内穿线,应在建筑抹灰及地面工程结束后进行。穿线前应将管内或线槽内积水及杂物清除干净。穿线时宜抹黄油或滑石粉。进人管内的导线应平直、无接头和扭结。
(4)导线接头应在接线盒内焊接或用端子连接。
(5)不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线,不应穿在同一管内或同一线槽内。
(6)明装管线走向及安装位置应与室内装饰布局协调。
(7)在垂直布线与水平布线的交叉处要加装分线盒,以保证接线的牢固和外观整洁。
(8)当导线在地板下、天花板内或穿墙时,要将导线穿入管内。
(9)在多尘或潮湿场所,管线接口应作密封处理。
(10)一般管内导线(包括绝缘层)总面积不应超过管内截面的2/3。
(11)管线两固定点之间的距离不能超过1.514。下列部位应设置固定点:
①管线接头处。
②距接线盒0.2m处。
③管线转角处。
(12)在同一系统中应将不同导线用不同颜色标志或编号。如电源线正端用红色,地端用黑色,共用信号线用黄色,地址信号线用白色等。在报警系统中地址信号线较多,可将每个楼层或每个防区的地址信号线用同一颜色标志,然后逐个编号。
(13)对每个回路的导线用500V兆欧表测量绝缘电阻,其对地绝缘电阻值不应小于20M0。
3.入侵探测器的安装
(1)入侵探测器(以下简称探测器)安装前要通电检查其工作状况,并作记录。
(2)探测器的安装应符合《电器装置安装施工及验收规范》的要求。
(3)探测器的安装应按设计要求及设计图纸进行。
(4)室内被动红外探测器的安装应满足下列要求:
①壁挂式被动红外探测器应安装在与可能人侵方向成900角的方位,高度2.2m左右,并视防范具体情况确定探测器与墙壁的倾角。
③吸顶式被动红外探测器,一般安装在重点防范部位上方附近的天花板上,必须水平安装。
③楼道式被动红外探测器,必须安装在楼道端,视场沿楼道走向,高度2.2m左右。
④被动红外探测器一定要安装牢固,不允许安装在暖气片、电加热器、火炉等热源正上方;不准正对空调机、换气扇等物体;不准正对防范区内运动和可能运动的物体。防止光线直射探测器,探测器正前方不准有遮挡物。
(5)主动红外探测器的安装应满足下列要求:
①安装牢固,发射机与接收机对准,使探侧效果最佳。
②发射机与接收机之间不能有可能遮挡物。如:风吹树摇的遮挡等。
③利用反射镜辅助警戒时,警戒距离较对射时警戒距离要缩短。下面是利用反射镜辅助警戒示意图(见图1)。
图1
④安装过程中注意保护透镜,如有灰尘可用镜头纸擦干净。
(6)微波—被动红外双技术探测器的安装应满足下列要求2.
①壁挂式微波—被动红外双技术探测器应安装在与可能人侵方向成45。角的方位(如受条件限制应优先考虑被动红外单元的探测灵敏度),高度2.2m左右,并视防范具体情况确定探测器与墙壁倾角。
②吸顶式微波—被动红外双技术探测器,一般安装在重点防范部位上方附近的天花板上,必须水平安装。
③楼道式微波—被动红外双技术探测器,必须安装在楼道端,视场正对楼道走向,高度2.2m左右。
④探测器正前方不准有遮挡物和可能遮挡物。
⑤微波—被动红外双技术探测器的其他安装注意事项可参考
被动红外探测器的安装。
(7)声控—振动双技术玻璃破碎探测器的安装应满足下列要求:
① 探测器必须牢固地安装在玻璃附近的墙壁上或天花板上。
② 不能安装在被保护玻璃上方的窗帘盒上方。
③ 安装后应玻璃破碎仿真器精心调节灵敏度。
(8)磁开关控测器的安装应满足下列要求:
①磁开关控测器应牢固地安装在被警戒的门、窗上、距离门窗拉手边的距离150MM。
② 舌簧安装在固定的门、窗框上,磁铁安装在活动门、窗上,两者对准,间距在0.5cm左右为宜。
③ 安装磁开关探测器(特别是暗装式磁开关)时烈冲击,以防舌簧管破裂。
(9)电缆式振动探测器的安装应满足下列要求:
①在网状围栏上安装时,需将信号处理器(接口珊栏的桩柱上,电缆敷设在栅网2/3高度处。
②敷设振动电缆时,应每隔20cm固定一次,每隔半径为8cm左右的环(如图2所示)。
③若警戒周界需过大门时,可将电缆穿入金属管中,理入地下1m深度。
④在周界拐角处须作特殊处理,以防电缆弯成死角和磨损。
⑤施工中不得过力牵拉和扭结电缆,电缆外皮不可损坏,电缆末端处理应符合《电气装置安装工程施工及验收规范》的要求,并加防潮处理。
(10)电动式振动探测器的安装应满足下列要求:
①远离振源和可能产生振动的物体。如:室内要远离电冰箱;室外不要安装在树下等。
②电动式探测器通常安装在可能发生入侵的墙壁、地面或保险柜上,探测器中传感器振动方向尽量与人侵可能引起的振动方向一致,并牢固连接。
③埋在地下时,需埋10cm深处,并将周围松土砸实。
4.报警控制器的安装
(1)报警控制器的安装应符合《电气装置工程施工及验收规范》的要求。
(2)报警控制器安装在墙上时,其底边距地板面高度不应小于1.5m,正面应有足够的活动空间。
(3)报警控制器必须安装牢固、端正。安装在松质墙上时,应采取加固措施。
(4)引入报警控制器的电缆或导线应符合下列要求:
①配线应排列整齐,不准交叉,并应固定牢固。
②引线端部均应编号,所编序号应与图纸一致,且字迹清晰不易退色。
②端子板的每个接线端,接线不得超过两根。
④电缆芯和导线留有不小于20cm的余量。
⑤导线应绑扎成束。
⑧导线引入线管时,在进线管处应封堵。
(5)报警控制器应牢固接地,接地电阻值应小于40(采用联合接地装置时,接地电阻值应小于10)。接地应有明显标志。
5。报警系统的调试
(1)一般要求
⑦报警系统的调试,应在建筑物内装修和系统施工结束后进行。
②报警系统调试前应具备该系统设计时的图纸资料和施工过程中的设计变更文件(通知单)及隐蔽工程的检测与验收记录等。
③调试负责人必须有中级以上专业技术职称,并由熟悉该系统的工程技术人员担任。
④具备调试所用的仪器设备,且这些仪器设备符合计量要求。
⑤检查施工质量,做好与施工队伍的交接。
(2)调试
①调试开始前应先检查线路,对错接、断路、短路、虚焊等进行有效处理。 •
②调试工作应分区进行,由小到大。
②报警系统通电后,应按《防盗报警控制器通用技术条件》的有关要求及系统设计功能检查系统工作状况。主要检查内容为:
a.报警系统的报警功能,包括紧急报警、故障报警等功能。
b.自检功能。
c.对探测器进行编号,检查报警部位显示功能。
d.报警控制器的布防与撤防功能。
e.监听或对讲功能。
f.报警记录功能。
g•电源自动转换功能。
④调节探测器灵敏度,使系统处于最佳工作状态。
⑥将整个报警系统至少连续通电12小时,观察并记录其工 作状态,如有故障或是误报警,应认真分析原因,做出有效处理。
⑧调试工作结束后,填写调试报告。调试报告可用本手册绘制的“入侵报警、电视监控系统调试报告”();也可由调试单位自行制表。
(3)写竣工报告。
三、电视监控工程施工要求
1.一般要求
(1)施工现场必须设一名现场工程师以指导施工进行,并协同建设单位做好隐蔽工程的检测与验收。
(2)电视监控工程施工前应具备下列图纸资料:
①系统原理及系统连线图。
②设备安装要求及安装图。
③中心控制室的设计及设备布置图。
④管线要求及管线敷设图。
(3)电视监控系统施工应按设计图纸进行,不得随意更改。确需更改原图纸时,应按程序进行审批,审批文件(通知单等)经双方授权人签字,方可实施。
(4)电视监控系统工程竣工时,施工单位提交下列图纸资料:
⑦施工前所接的全部图纸资料。
②工程竣工图。
②设计更改文件。
2.电缆敷设
(1)必须按图纸进行敷设,施工质量应符合《电力工程电缆设计规范》的要求。
(2)施工所需的仪器设备、工具及施工材料应提前准备就绪施工现场有障碍物时应提前清除。
(3)根据设计图纸要求,选配电缆,尽量避免电缆的接续。必须接续对应采取焊接方式或采用专用接插件。
(4)电源电缆与信号电缆应分开敷设。
(5)敷设电缆时尽量避开恶劣环境。如高温热源和化学腐蚀区域等。
(6)远离高压线或大电流电缆,不易避开时应各自穿配金属管,以防干扰。
(7)随建筑物施工同步敷设电缆时,应将管线敷设在建筑物体内,并按建筑设计规范选用管线材料及敷设方式。
(8)有强电磁场干扰环境(如电台、电视台附近)应将电缆穿人金属管,并尽可能埋入地下。
(9)在电磁场干扰很小的情况下,可使用PVC阻燃管。
(10)电缆穿管前应将管内积水、杂物清除干净,穿线时宜涂抹黄油或滑石粉,进入管口的电缆应保持平直,管内电缆不能有接头和扭结,穿好后应做防潮、防腐等处理。
(11)管线两固定点之间距离不得超过1.5mo
(12)电缆应从所接设备下部穿出,并留出一定余量。
(13)在地沟或天花板内敷设的电缆,必须穿管(视具体情况选用金属管或PVC阻燃管),并固定在墙上。
(14)在电缆端作好标志和编号。
3.光缆敷设
(1)敷设光缆前,应检查光纤有无断点、压痕等损伤。
(2)根据施工图纸选配光缆长度,配盘时应使接头避开河沟、交通要道和其他障碍物。
(3)光缆的弯曲半径不应小于光缆外径的20倍。光缆可用牵引机牵引,端头应作好技术处理,牵引力应加于加强芯上,牵引力大小不应超过150kg,牵引速度宜为10m/min;一次牵弓I长度不宜超过1kmo
(4)光缆接头的预留长度不应小于8mo
(5)光缆敷设一段后,应检查光缆有无损伤,并对光缆敷设损耗进行抽测,确认无损伤时,再进行接续。
(6)光缆接续应由受过专门训练的人员操作,接续时应用光功率计或其他仪器进行监视,使接续损耗最小。接续后应做接续保护,并安装好光缆接头护套。
(7)光缆端头应用塑料胶带包扎,盘成圈置于光缆预留盒中,预留盒应固定在电杆上。地下光缆引上电杆,必须穿人金属管。
(8)光缆敷设完毕时,需测量通道的总损耗,并用光时域反射计观察光纤通道全程波导衰减特性曲线。
(9)光缆的接续点和终端应作永久性标志;
4.前端设备的安装
(1)一般要求
①按安装图纸进行安装。
②安装前应对所装设备通电检查。
②安装质量应符合《电气装置安装工程及验收规范》的要求。
(2)支架、云台的安装
①检查云台转动是否平稳、刹车是否有回程等现象,确认无误后,根据设计要求锁定云台转动的起点和终点。
②支架与建筑物、支架与云台均应牢固安装。所接电源线及控制线接出端应固定,且留有一定的余量,以不影响云台的转动为宜。安装高度以满足防范要求为原则。
(3)解码器的安装
解码器应牢固安装在建筑物上,不能倾斜,不能影响云台(摄像机)的转动。
(4)摄像机的安装
①安装前应对摄像机进行检测和调整,使摄像机处于正常工作状态。
②摄像机应牢固地安装在云台上,所留尾线长度以不影响云台(摄像机)转动为宜,尾线须加保护措施。
③摄像机转动过程尽可能避免逆光摄像。
④室外摄像机若明显高于周围建筑物时,应加避雷措施。
⑤在搬动、安装摄像机过程中,不得打开摄像机镜头盖。
⑥安装固定摄像机时,可参考以上要求。
5.中心控制设备的安装
(1)监视器的安装
①监视器应端正、平稳安装在监视器机柜(架)上。应具有良好的通风散热环境。
②主监视器距监控人员的距离应为主监视器荧光屏对角线长度的4。6倍。
③避免日光或人工光源直射荧光屏。荧光表面背景光照度不得高于100Lx。
④监视器机柜(架)的背面与侧面距墙不应小于0.8m o
(2)控制设备的安装
①控制台应端正、平稳安装,机柜内设备应安装牢固,安装所用的螺钉、垫片、弹簧、垫圈等均应按要求装好,不得遗漏。
②控制台或机架柜内插件设备均应接触可靠,安装牢固,无扭曲、脱落现象。
③监控室内的所有引线均应根据监视器、控制设备的位置设置电缆槽和进线孔。
④所有引线在与设备连接时,均要留有余量,并做永久性标志,以便维修和管理。
6.供电与接地
(1)测量所有接地极电阻,必须达到设计要求。达不到要求时,可在接地极回填土中加入无腐蚀性的长效降阻剂或更换接地装置。
(2)系统的防雷接地安装,应严格按设计要求施工。接地安装最好配合土建施工同时进行。
7.电视监控系统的调试
(1)一般要求
①电视监控系统调试应在建筑物内装修和系统施工结束后进行。
②电视监控系统调试前应具备施工时的图纸资料和设计变更文件以及隐蔽工程的检测与验收资料等。
③调试负责人必须有中级以上专业技术职称,并由熟悉该系统的工程技术人员担任。
④具备调试所用的仪器设备,且这些设备符合计量要求。
⑤检查施工质量,做好与施工队伍的交接。
(2)调试前的准备工作
①电源检测。接通控制台总电源开关,检测交流电源电压;检查稳压电源上电压表读数;合上分电源开关,检测各输出端电压,直流输出极性等,确认无误后,给每一回路通电。
②线路检查。检查各种接线是否正确。用250V兆欧表对控制电缆进行测量,线芯与线芯、线芯与地绝缘电阻不应小于0.5MO;用500V兆欧表对电源电缆进行测量,其线芯间、线芯与地间绝缘电阻不应小于0.5M0。
②接地电阻测量。监控系统中的金属护管、电缆桥架、金属线槽、配线钢管和各种设备的金属外壳均应与地连接,保证可靠的电气通路。系统接地电阻应于小40。
(3)摄像机的调试
①闭合控制台、监视器电源开关,若设备指示灯亮,即可闭合摄像机电源,监视器屏幕上便会显示图像。
②调节光圈(电动光圈镜头)及聚焦,使图像清晰。
③改变变焦镜头的焦距,并观察变焦过程中图像清晰度。
④遥控云台,若摄像机静止和旋转过程中图像清晰度变化不大,则认为摄像机工作正常。
(4)云台的调试
①遥控云台,使其上下、左右转动到位,若转动过程中无噪音(噪音应小于50dB)、无抖动现象、电机不发热,则视为正常。
②在云台大幅度转动时,如遇以下情况应及时处理。
a.摄像机、云台的尾线被拉紧。
b.转动过程中有阻挡物。如:解码器、对讲器、探测器等是否阻挡了摄像机转动。
c.重点监视部位有逆光摄像情况。
(5)系统调试
①系统调试在单机设备调试完后进行。
②按设计图纸对每台摄像机编号。
②用综合测试卡测量系统水平清晰度和灰度。
④检查系统的联动性能。
⑤检查系统的录像质量。
⑥在现场情况允许、建设单位同意的情况下,改变灯光的位置和亮度,以提高图像质量。
(6)在系统各项指标均达到设计要求后,可将系统连续开机
24小时,若无异常,则调试结束。
(7)填写调试报告。调试报告可用本手册绘制的“入侵报警、电视监控系统调试报告”(见54页);也可由调试单位自行制表。
(8)写竣工报告。
第三部分
人侵报警、电视监控工程使用手册
一、对安防工程使用单位和人员的要求
入侵报警、电视监控系统在整个安全防范体系中仅起报警和监视作用,不能达到安全防范的目的。一般地说,一个完整的安全防范系统应包括:技术系统、实体防范和人员防范,即“人防、技防、物防”。实践证明:只有这三者有机地结合在一起, .才能充分发挥技术系统的作用。因此,拥有入侵报警、电视监控等先进技术系统的单位,切不可忽视人防、物防的作用,要始终牢记人的因素第一。
1.人防与技防
(1)要有足够能制止可能发生的犯罪的保安力量,以配合公安部门及时抓获犯罪嫌疑人,确保国家和人民生命财产的安全。
(2)要有抓获犯罪嫌疑人的预案,并进行演练。
(3)坚持主要领导带班,强化队伍管理和值班守机制度,且落到实处。
(4)确保值班守机人员的安全,应严格按照安全防范行业的有关标准选建中心控制室;对暂时达不到要求的中心控制室应采取其他补救措施,以保证系统中枢的安全。
(5)与值机人员配合,定期测试探测器的灵敏度,发现问题及时处理。
(6)中心控制室应配有可为值机人员利用的自卫武器和消防器材,应能随时向外界(保安值班室或公安机关)发出紧急报警。
(7)在恶劣天气或是技术系统检修期间,必须加强现场保卫,以防不测。
(8)建立技术系统的日常维护制度,且落实到人。
(9)要使现场工作人员懂得技术设备的使用注意事项,以免引起人为的误报警。
(10)一旦警情发生,应积极配合公安机关破案。
2.值机人员守则
(1)热爱本职工作,具有良好的心理素质。
(2)本人无犯罪历史。
(3)认真钻研业务、熟练掌握系统操作程序,按时开机,不准私自关机。
(4)严守保密制度,不准私自将无关人员带进中控室;不准将录像带、录音带等转借他人。
(5)按时上岗,坚守岗位,做到接班人不到位,在班人不下 岗,严防脱岗。
(6)认真做好值班记录。
(7)爱护仪器设备,保持其整洁良好的工作状态,仪器设备遇下列情况之一及时报告:
①异常发热 ②发出异味
③有异常噪声 ④有引线脱落
⑤其他工作异常情况
(8)在系统检修期间,应积极配合检修人员工作。
(9)在任何时候、任何情况下值机人员不得擅自离开中心控制室。
(10)遇警不慌,积极协助保安、公安人员抓获犯罪嫌疑人。
二、入侵报警系统的使用
1.入侵报警系统的基本概念
当不法分子人侵防范区域,试图行窃时,能够及时将入侵信号告知值机人员的技术系统称为人侵报警系统。入侵报警系统由探测器(含紧急报警装置,如紧急按钮、脚、挑、脚踏等)、信道和报警控制器三部分组成。
探测器俗称探头,它的作用是将入侵探测信号变成能在信道中传输的电信号。常用的探测器有被动红外探测器、主动红外探测器、微波—被动红外双技术探测器、玻璃破碎探测器等。
信道,即传输信号的媒介。其作用是将由探测器发出的携有报警信息的电信号及时准确地传至报警控制器。信道分有线信道和无线信道。有线信道有:双绞线、电话线、同轴电缆、光缆等;无线信道即在自由空间传播的无线电波。全国无线电管理委员会分配给报警系统专用的无线电频率有三组:
第一组 36.050MH2 36.075MHz 36.125MHz
第二组 36.350MH2 36.375MH2 36.425MH2
第三级 36.650MHz 36.675MHz 36.725MH2
并规定了发射功率在一瓦以内,经批准最大不超过10瓦。
1999年1月1日起又有两个微功率频率开始使用,即315.0~316.0MHz 3430.0~432.0MHz,并限定无线报警设备所发射的电场强度在距设备5米处不得超过6000Pv/m。
报警控制器。能接收由信道传送的携有报警信息的电信号,经信号处理后,发出声光报警,并显示出报警部位的装置叫报警控制器。
探测器、信道、报警控制糊p构成了最简单的报警系统,如图3所示。59中传输的电信号。常用的探测器有被动红外探测器、主动红外探测器、微波—被动红外双技术探测器、玻璃破碎探测器等。
图3 最简单的报警系统
信道
在防范现场用 在值班室用
在实际应用中往往是多个探测器由一个报警控制器所控制,这就是一般意义上的入侵报警系统(如图4)。
DC12V用变压器最好不超过10米,开关电源的话能到600米,但为了解决前端压降电源端实际输出电压在14V左右。AC24环形变压器一般200米以内问题不大。监控接线前端应避免接地。防雷可以在立杆顶端加避雷针,避雷针直接接地,与立杆、设备等应绝缘。
型的电视监控系统主要由前端设备和后端设备这两大部分组成,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。如图1-1所示,电视监控系统由摄像机部分(有时还有麦克)、传输部分、控制部分以及显示和记录部分四大块组成。在每一部分中,又含有更加具体的设备或部件。1. 1 主要设备
1. 1. 1 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”。它布置在被监视场所的某一位置上,使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时,被监视场所面积较大,为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统,在摄像机上加装电动的(可遥控的)可变焦距(变倍)镜头,使摄像机所能观察的距离更远、更清楚;有时还把摄像机安装在电动云台上,通过控制台的控制,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、面积更大。总之,摄像机就像整个系统的眼睛一样,把它监视的内容变为图像信号,传送给控制中心的监视器上。由于摄像部分是系统的最前端,并且被监视场所的情况是由它变成图像信号传送到控制中心的监视器上,所以从整个系统来讲,摄像部分是系统的原始信号源。因此,摄像部分的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量。从系统噪声计算理论的角度来讲,影响系统噪声的最大因素是系统中的第一级的输出(在这里即为摄像机的图像信号输出)信号信噪比的情况。所以,认真选择和处理摄像部分是至关重要的。如果摄像机输出的图像信号经过传输部分、控制部分之后到达监视器上,那么到达监视器上的图像信号信噪比将下降,这是由于传输及控制部分的线路、放大器、切换器、等又引入了噪声的缘故。
除了上述的有关讨论之外,对于摄像部分来说,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。这些也将在后面的有关章节中讨论。
1. 1. 2 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图像信号。但是,由于某些系统中除图像外,还要传输声音信号,同时,由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制,因而在传输系统中还包含有控制信号的传输,所以我们这里所讲的传输部分,通常是指所有要传输的信号形成的传输系统的总和。
如前所述,传输部分主要传输的内容是图像信号。因此重点研究图像信号的传输方式及传输中有关问题是非常重要的。对图像信号的传输,重点要求是在图像信号经过传输系统后,不产生明显的噪声、失真(色度信号与亮度信号均不产生明显的失真),保证原始图像信号(从摄像机输出的图像信号)的清晰度和灰度等级没有明显下降等等。这就要求传输系统在衰减方面、引入噪声方面、幅频特性和相频特性方面有良好的性能。
在传输方式上,目前电视监控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下,也有采用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同的传输方式,所使用的传输部件及传输线路都有较大的不同。
1. 1. 3 控制部分
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”,是实现整个系统功能的指挥中心。控制部分主要由总控制台(有些系统还设有副控制台)组成。总控制台中主要的功能有:视频信号放大与分配、图像信号的较正与补偿、图像信号的切换、图像信号(或包括声音信号)的记录、摄像机及其辅助部件(如镜头、云台、防护罩等)的控制(遥控)等等。在上述的各部分中,对图像质量影响最大的是放大与与分配、较正与补偿、图像信号的切换三部分。在某些摄像机距离控制中心很近、或对整个系统指标要求不高的情况下,在总控制台中往往不设较正与补偿部分。但对某些距离较远,或由于传输方式的要求等原因,校正与补偿是非常重要的。因为图像信号经过传输之后,往往其幅频特性(由于不同频率成分到达总控制台时,衰减是不同的,因而造成图像信号不同频率成分的幅度不同,此称为幅频特性)、相频特性(不同频率的图像信号通过传输部分后产生的相移不同,此称为相频特性)无法绝对保证指标的要求,所以在控制台上要对传输过来的图像信号进行幅频和相频的校正与补偿。经过校正与补偿的图像信号,再经过分配和放大,进入视频切换部分,然后送到监视器上。总控制台的另一个重要方面是能对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行遥控,以完成对被监视的场所全面、详细的监视或跟踪监视。总控制台上设有的录像机,可以随时把发生情况的被监视场所的图像记录下来,以便事后备查或作为重要依据。目前,有些控制台上高设有一台或两台“长延时录像机”,这种录像机可用一盘60分钟带长的录像带记录长达几天时间的图像信号,这样就可以对某些非常重要的被监视场所的图像连续记录,而不必使用大量的录像带。还有的总控制台上设有“多画面分割器”,如四画面、九画面、十六画面等等。也就是说,通过这个设备,可以在一台监视器上同时显示出四个、九个、十六个摄像机送来的各个被监视场所的画面,并用一台常规录像机或长延时录像机进行记录。上述这些功能的设置,要根据系统的要求而定,不一定都采用。
目前生产的总控制台,在控制功能上,控制摄像机的台数上往往都做成积木式的。可以根据要求进行组合。另外,在总控制台上还设有时间及地址的字符发生器,通过这个装置可以把年、月、日、时、分、秒都显示出来,并把被监视场所的地址、名称显示出来。在录像机上可以记录,这样对以后的备查提供了方便。
总控制台对摄像机及其辅助设备(如镜头、云台、防护罩等)的控制一般采用总线方式,把控制信号送给各摄像机附近的“终端解码箱”,在终端解码箱上将总控制台送来的编码控制信号解出,成为控制动作的命令信号,再去控制摄像机及其辅助设备的各种动作(如镜头的变倍、云台的转动等)。在某些摄像机距离控制中心很近的情况下,为节省开支,也可采用由控制台直接送出控制动作的命令信号——即“开、关”信号。总之,根据系统构成的情况及要求,可以综合考虑,以完成对总控制台的设计要求或订购要求。
1. 1. 4 显示部分
显示部分一般由几台或多台监视器(或带视频输入的普通电视机)组成。它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。在电视监视系统中,特别是在由多台摄像机组成的电视监控系统中,一般都不是一台监视器对应一台摄像机进行显示,而是几台摄像机的图像信号用一台监视器轮流切换显示。这样做一是可以节省设备,减少空间的占用;二是没有必要一一对应显示。因为被监视场所的情况不可能同时发生意外情况,所以平时只要隔一定的时间(比如几秒、十几秒或几十秒)显示一下即可。当某个被监视的场所发生情况时,可以通过切换器将这一路信号切换到某一台监视器上一直显示,并通过控制台对其遥控跟踪记录。所以,在一般的系统中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的摄像机对监视器的比例数设置监视器的数量。目前,常用的摄像机对监视器的比例数为四比一,即四台摄像机对应一台监视轮流显示,当摄像机的台数很多时,再采用八比一或十六比一的设置方案。另外,由于 “画面分割器”的应用,在有些摄像机台数很多的系统中,用画面分割器把几台摄像机送来的图像信号同时显示在一台监视器上,也就是在一台较大屏幕的监视器上,把屏幕分成几个面积相等的小画面,每个画面显示一个摄像机送来的画面。这样可以大大节省监视器,并且操作人员观看起来也比较方便。但是,这种方案不宜在一台监视器上同时显示太多的分割画面,否则会使某些细节难以看清楚,影响监控的效果。个人认为,四分割或九分割较为合适。
为了节省开支,对于非特殊要求的电视监控系统,监视器可采用有视频输入端子的普通电视机,而不必采用造价较高的专用监视器。监视器(或电视机)的屏幕尺寸宜采用14英寸至18英寸之间的,如果采用了“画面分割器”,可选用较大屏幕的监视器。
放置监视器的位置应适合操作者观看的距离、角度和高度。一般是在总控制台的后方,设置专用的监视架子,把监视器摆放在架子上。
监视器的选择,应满足系统总的功能和总的技术指标的要求,特别是应满足长时间连续工作的要求。由于监视器或电视机已有成型的产品,大家都很熟悉,在此不作详述。
系统设计:
1. 2 中小型电视监控系统
通常的电视监控系统规模都不大,功能也相对简单,但其适用的范围非常广。所监视的对象也不仅仅限于想到的人、商品、货物或车辆,有些应用系统还涉及到对诸如天然气罐、高油墨瓜炉的监视,另有些应用系统则需要对工厂的烟囱及排污管道进行曲监视。电视监控系统可以自成体系,也可以与防盗报警系统或出入口控制系统组合,构成综合保安监控系统。一般来说,典型中小型电视监控系统的摄像监视点数不超过32点,造价大都在几万~几十万元。
1. 2. 1 简单的定点监控系统
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)。图1-2示出了该超市电视监控系统的构成。
图1-2该超市电视监控系统的构成
1. 2. 2 简单的全方位监控系统
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。图1-3为在定点监控系统中增加一个全方位监视点的系统结构。
图1-3 在定点监控系统中增加一个全方位监视点的系统结构
1. 2. 3 低成本全方位监控系统
在本系统中(如图1-4所示),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。
1. 2. 4 具有小型主机的监控系统
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空系统的结构。
图1-5 采用系统主机的小型电视监空系统的结构
1. 2. 5 具有声音监听的监控系统
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。
1. 3 大中型电视监控系统
大中型电视监控系统的监视点数增多,除了包含有大量的全方位监视点外,还常常与防盗报警系统集成为一体。由于汇集在中心控制室的视音频信号多,往往需要多种视音频设备进行组合,很多系统还需要多个分控制中心(或分控点),因此系统相对庞大。
1. 3. 1 大中型电视监控系统释义
从原理上说,大中型电视监控系统与前述的中小型电视监控系统是一样的。这里所谓的“大中型”可有两层含义:一是指系统的规模大,如前端摄像机的数量及中心控制端设备的数量都很多,中心控制室的场面也很庞大,往往还要有一面庞大的监视器墙,能同时显示出大小不等的十几个甚至几十个实时监控现场的画面,另外还在很多相关部门设有分控系统,有时还会与防盗报警系统或门禁刷卡系统联动;二是系统的复杂程度高,作业难度大,传输条件恶劣,使得十几个点的监控系统比普通超市或写字楼中的同十个甚至上百个点的监控系统的施工与调试还难。
1. 3. 2 多主机多级电视监控系统
常规的电视监控系统一般只有一台主机,即使是大中型系统,也不外乎是增加摄像机的数量和增加分控系统的数量。但是对某些特殊应用的场合,这种单台主机加若干台分控器的实现方法是不能满足用户需要的。以某大型工厂的监控系统为例,用户要求在其每一个相对独立的厂区都安装一套闭路电视监控系统,各厂区内有独立的监控室,管理人员可以对本系统进行任意操作控制。而整个工厂还要建立一个大型监控系统,将各厂区的子系统组合在一起,并设立大型电视监控中心,在该中心可以任意调看一厂区中某一个摄像机的图像,并对该摄像机的云台及电动变焦镜头进行控制。这就提出了由各厂区的多台主机共同组成大型电视监控系统的要求。
由于各主机的内部结构和工作原理是一样的,因此,相对于普通的矩阵主机来说,这种多主机系统的各个主机都增加了地址标识码,可以被上一级主机选调,各摄像机的图像则经过二级或三级切换被选调到主中心控制室的监视器上。
电视监控系统的前端设备
电视监控系统的前端设备通常由摄像机、手动或电动镜头、云台、防护罩、监听器、报警探测器和多功能解码器等部件组成,它们各司其职,并通过有线、无线或光纤传输媒介与中心控制系统的各种设备建立相应的联系(传输视/音频信号及控制、报警信号)。在实际的电视监控系统中,这些前端设备不一定同时使用,但实现监控现场图像采集的摄像机和镜头是必不可少的。
2. 1 摄像机
摄像机是获取监视现场图像的前端设备,它以面阵CCD图像传感器为核心部件,外加同步信号产生电路、视频信号处理电路及电源等。近年来,新型的低成本MOS图像传感器有了较快速的发展,基于MOS图像传感器的摄像机已开始被应用于对图像质量要求不高的可视电话或会议电视系统中。由于MOS图像传感器的分辨率和低照度等到主要指标暂时还比不上CCD图像传感器,因此,在电视监控系统中使用摄像机仍为CCD摄像机。
摄像机具有黑白和彩色之分,由于黑白摄像机具有高分辨率、低照度等优点,特别是它可以在红外光照下成像,因此在电视监控系统中,黑白CCD摄像机仍具有较高的市场占有率。顺便指出,在各商家列出的闭路电视监控器材清单中的摄像机通常都是不带镜头的(一体化摄像机除外),因此在实际应用中,应根据监控现场的实际环境及用户要求,为摄像机配合适的镜头(详见本章第2-2节)。
2. 1. 1 黑白CCD摄像机的主要参数
在电视监控系统中选择摄像机,一般要看几个主要的参数,即分辨率、最低照度和信噪比等,另外还要考虑摄像机的附带功能及价格和今后服务等因素。以下对摄像机的几个主要参数作一介绍。
A、 CCD尺寸及像素数
CCD尺寸指的是CCD图像传感器感光面的对角线尺寸,早期的CCD尺寸比较大,为lin、2/3in和1/2in等几种,因而近年来用于电视监控摄像机的CCD尺寸以1/3in为主流。
像素数指的是摄像机CCD传感器的最大像素数,有些给出了水平及垂直方向的像素数,如500H*582V,有些则组出了前两者的乘积值,如30万像素。对于一定尺寸的CCD芯片,像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小,因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也就越高。例如,在电视监控摄像机中使用的CCD传感器的像素有的已达到48万像素。
B、分辨率
分辨率是衡量摄像机优劣的一个重要参数,它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时,在监视器(应比摄像机的分辨率高)上能够看到的最多线数。当超过这一线数时,屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相间的线条。
工业监视用摄像机的分辨率通常在380~460线之间,广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右。
C、低照度
低照度指的是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参数时,还应特别注明镜头的最大相对孔径。例如,使用F1. 2的镜头,当被景物的光亮度值低到0. 04lx时,摄像机输出的视频信号幅值为最大幅值的50%,即达到350mV(标准视频信号最大幅起来 700mV),则称此摄像机的最低照度为0. 04lx/F1. 2。被摄景物的光亮度值再低,摄像要输出的视频信号的幅值就达不到350mV了,反映在监视器的屏幕上,将是一屏很难分辨出层次的、灰暗的图像。
D、信噪比及伽玛校正系数
信噪比也是摄像机的一个主要参数。其基本定义是信号对于噪声的比值乘以20log,一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC(自动增益控制)关闭时的值,因为当AGC接通时,会对小信号进行提升,使得噪声电平也相应提高。CCD摄像机的信噪比的典型值一般为45~55dB。测量信噪比参数时,应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上。
伽玛校正系数前面提到的γ值,其典型值为γ=0. 45。现行摄像机大都采用了固定的γ值。
2. 1. 2 黑白CCD摄像机的附带功能
除了上述介绍的基本参数外,各品牌的摄像机大都还有一些附带的功能,如自动光圈接口、电子快门、自动增益控制、逆光补偿、线锁定同步及外同步等,下面简要介绍一下。
A、电动光圈接口
目前在市场上见到的标准CCD摄像机大都带有驱动来选择(如JETCOM公司的JC系列摄像机),也有的由摄像机盖板内视频处理板上不同的插座位置来选择,并在出厂前设定一种方式
Q.怎样区别模拟光端机与数字光端机?它们的工作原理及性能有何不同?
A:单从外观上看是很难区分模拟光端机和数字光端机,不过两者在工作原理上有根本的不同:
模拟光端机采用的是基带视频信号直接光强度调制(简称AM)或脉冲频率调制(PFM)技术。AM调制的工作原理是在光发射端通过基带视频信号直接调制光源,使输出光的强度随视频信号的幅度线性变化,然后在光接收端通过光电探测器将光信号还原成电信号,经过放大和增益控制电路,得到稳定的视频信号。在接收端,必须具有自动增益控制电路。在该设备中,通常采用线性度较好的发光二极管LED(常用于多模设备)或同轴激光器LD作为光源。一般系统性能指标可以达到:加权信噪比>54dB,微分增益<5%,微分相位<5°。
PFM调制传输方式是目前模拟视频光纤传输方式中传输质量最高的方式之一。PFM是信号光强度调制前的一种预处理过程,信号经过脉冲调制后,频谱会变宽,并以此可以换取传输质量的提高。而PFM处理带来的传输带宽的增加,对于带宽极宽的光纤来说并不存在什么问题,而且由于光源的非线性对系统的影响不大,故光调制深度可以增加,进一步提高系统的信噪比。光源也采用LED或LD,一般系统性能指标可以达到:加权信噪比>56dB,优秀的可以>60dB,微分增益<3%,微分相位<3°。
数字光端机主要指的是非压缩编码视频光端机,严格意义上说,是一种采用数字传输方式的视频光端机,输入和输出仍然是标准模拟视频信号。目前主流数字光端机大多采用的是10bit或8bit量化编码,对应的抽样频率在13.5Mhz或16.6Mhz以上。采用155Mb/s(单路视频)、622Mb/s(4路视频)、1.25G b/s(8路视频)和2.5G b/s(16路视频)四个速率等级的光传输平台。在光器件上一般采用电信设备大量使用的收发一体光模块,具有优异的可靠性和稳定性,特别是具有近乎理想的光学动态范围,可以使传输设备在最大光纤链路损耗范围内无需调整即可正常工作。
由于数字信号的优越性,传输质量大大优于模拟光端机。一般系统性能指标可以达到:加权信噪比>65dB,优秀的可以>70dB,微分增益<1%,微分相位<1°,远高于模拟光端机。特别是多路数字视频光端机每通道的指标具有较好的一致性,量产的设备也具有较高的一致性。
Q.基于何种情况,分别选择模拟和数字光端机?
A:对于数字产品来说,高速数字复接技术的应用,使得大容量的视频、音频、低速数据、高速以太网数据、电话以及开关量信号可以轻松地复接到一个高速数字码流上稳定传输,加上数字电路本身在可靠性、稳定性和可重复性方面的优势,利于组织工业化的大规模生产,从而又可大幅度降低生产成本。单从价格上说,目前在1~2路视频光端机上模拟的价格仍然有优势,但在4路以上视频光端机上模拟和数字的差别已经几乎没有了,如果要求需要在视频传输的同时,还要传输音频、低速数据、高速以太网数据等多业务,模拟设备就无法与数字设备比拟了。
从稳定性和可维护性上说,模拟设备在温度漂移特性,老化特性和长期工作稳定性上是显然不如数字设备。大量工程商在使用光端机过程中反映的如光端机要按出厂序列号收、发配对使用;控制时有时无;某一端故障时必须全套更换等问题,就是指的这一类问题。无论是工程商还是最终用户,设备的长期维护费用也是应该认真考虑的。作为从一次投资长期受益的角度出发,数字设备明显优于模拟设备。从技术角度来看,数字取代模拟是必然趋势,更何况制约模拟光端机的一些瓶颈也只能通过数字化来打破。高质量、远距离、超远距离传输、多功能、多业务要求和复杂的组网结构只能用数字光端机来实现。
Q.光端机除提供视频信号的传输通道外,还能提供丰富的其它信号传输通道,如音频信号、异步数据信号、以太网信号、开关量信号和普通电话信号等。在选择配置光端机的这些辅助功能时,需要考虑哪些因素?
A:光端机的音频接口一般都是线路电平,即电压型小信号。输入端必须接前置音频放大器才能接麦克风,输出端必须接音频功放才能推动音箱,因此有监听要求时应注意光端机的前后配置。异步数据信号一般为RS232或RS485,必须明确需要传输的最高速率是否支持。对于RS485信号还存在半双工应用模式,也必须明确。需要注意的是由于一般低端模拟光端机产品在数据通道上仅配置1路RS485反向数据,而且一般只支持19.2Kb的最高速率(甚至更低),当碰到一些只能以标准的RS485半双工方式操控的矩阵键盘、高速球机(也是两线控制,极易混淆),以及采用Manchester编码即曼码时,将无法正常工作。开光量信号不但有控制方向,还有常开或常闭的选择问题。光端机的以太网接口一般都是10/100M自适应接口,但并非都保证100M的线速,大多都是10M线速,如果用于一般办公自动化网络连接问题不大,但需要传输数据流量较大的媒体流时就会出现问题。电话信号与普通双向对讲信号有本质的区别,不但有馈电功能,还能承载高达90V以上的铃流信号,除非具有电话接口的光端机,一般光端机的双向音频功能接口是不能直接与电话线相连的。
Q.视频带宽对对图像的质量会产生怎样的影响?应怎样去判别光端机产品的真实的视频带宽?
A:这里的视频带宽据问题本意应该是说输入带宽或者是基带带宽,是摄像机到数字光端机视频输入口之间的模拟传输带宽。
视频带宽不足,监视画面细节部分就不够清晰,水平分辨率就低,严重的甚至出现了色彩失真或丢失。输入带宽如果过低,也会造成视频信号中高频信息的丢失。可以从光端机采样频率上来判断光端机的实际最大带宽(光端机的输入带宽实际是一个范围)。按照奈奎斯特采样定律,要真实地还原信号,其采样频率至少应该是信号频率的两倍。如某光端机标称采样频率为16MHz,可以感性判断其输入带宽最大为 8M。在数字非压缩光端机中数字图像的实际传输带宽一般受传输器件通道带宽的制约,由该通道带宽和编码精度(8位或10位编码)即可逆向推算出其实际模拟视频信号的采样带宽。对于一般的工程商和用户通过比较观察图像的细节,可以粗略判断设备的视频带宽相对大小。
Q.在监控工程中,应选用何种供电方式的光端机?另外,对光端机的输入电源范围有何要求?
A:供电是保证数字视频光端机可靠性的首要考虑要素,供电不能保证可靠、合理,谈数字视频光端机的可靠性就成了一句空话。采用220VAC供电的视频光端机取电比较方便,可靠性也较高,工程中应视情况尽量选择220VAC供电的光端机。这种光端机目前主要有两种供电方式,一种是电源外置式,一种是电源内置式,即电源和光端机一体化。从工程应用来看,电源内置安装调试较为方便,但不便于更换维修。但是电源外置式光端机的模块化设计思想也从维护上对光端机的可靠性提出保障,在电源模块故障时便于更换。工程中选取光端机时,应该综合衡量做出选择。
基于国内电网情况,结合工程场地实际,应尽量选择输入电源范围宽的多路数字视频光端机。输入电源电压范围越大,表示光端机对电源的适应性越好。
Q.光端机在接地上的考虑对设备的可靠性有何影响?一个好的接地要从哪些方面去考虑?
A:在安防监控工程中,保证设备的良好接地是保证设备可靠性的重要环节。良好的接地,对设备抵御浪涌冲击、防静电和防雷击都有好处,从而高度保证设备的可靠性。一个好的接地方案应有以下方面的考虑:
1.光端机的电源必须接地。作为工业级产品,为了设备和人员的安全,多路数字视频光端机应采用国标220VAC电源线与电源插座相连,而不能为了省事采用两芯电源线与电源插座相连。而且,工程中应保证电源插座的地线与大地可靠连接。
2.光端机的信号地应与机壳地、大地相连。这样可以为积累的静电荷提供泄放回路,防止静电荷积累而损坏设备的问题。光端机的信号地与机壳地、大地间的良好连接,可有效地预防感应雷对设备造成的损坏。 3.多路数字视频光端机的RS485数据端子也应提供接地线。
这样在工程中与对端设备的地线端子相连,避免因RS485通道两端设备间的地电位差损坏数据端口。
Q.在有的工程中需要多路视频传到中心,有的则需一路或多路信号传到各个点上,或者有的信号需要传到很远的距离,对于这些复杂的需求,需要光端机具备哪些功能?
A.有的安防监控工程,一根光纤沿途有多路视频要传输到中心监控机房;而有的安防监控工程,和前者正好相反,一路或多路视频信号要传输到光纤沿途的各个接收点上;还有的安防监控工程,多路视频信号需要传输很远的距离,中间可能要用到几级中继。这样就要求多路数字视频光端机具备视频信号的插入和提取功能及无损中继功能(直接在传输层中继信号而不是在用户接口层中继信号,后者将劣化视频信号的技术指标)。通过时隙配置可以实现图像的全网交叉,使用极为方便,且有组网灵活,扩展方面的特点。在工程中若有这类需求,应该优先考虑采用此类设备,不仅减少了故障点,提高了系统的可靠性,保证了技术指标,并且减少了工程费用,节约了用户投资。
Q.怎样利用光端机分别搭建总线、星型、环型传输系统?在构建系统时需要从哪些方面考虑?
A:星型传输系统是最常用的系统,特点是每一个监控点都有至少一芯光纤与中心控制端相连。这样实际上就是大量独立的点对点光端机的集成使用。每一个光线链路方向都由一对独立的,甚至是功能各异的光端机。只是在控制中心为了集中安装、供电和维护,将其插在专门提供的密集安装子架上。该系统设计、安装和维护简单,设备造价最低,系统工作可靠性不因某一条光链路故障而瘫痪。系统升级和扩容的代价较小,也相对容易一些。该系统占用光纤资源较多,光缆工程造价会相对高一些。另外,一些采用多芯光缆逐段敷设,沿途设点的设计方式实际上也是一种特殊的星型结构。
总线型光端机更准确的定义是采用单/双纤链路式组网形式的图像传输系统,也被称为节点式光端机。采用的技术是电信中常用的粗波分复用技术(CWDM)和分插复用技术(ADM),具有节省光纤资源,延长传输距离等优点。由于采用ADM技术的链路式光端机在传输容量上受到较大限制,一般将CWDM与ADM结合使用。在没有富余光纤资源的情况下,更多的是采用CWDM技术,这样可以使不同业务平台的光通信系统完全在物理上隔绝的一芯光纤上传输。该系统造价较高,一般使用在高速公路、银行联网等高端应用场合。
环形传输系统源于同步高速光通信SDH系统,采用双纤或4纤将远端监控点组成一个封闭的环。该系统的最大优势是具有线路保护能力,也即"自愈"功能。该系统目前大多直接采用SDH传输平台(也有采用IP方式),考虑到传输容量问题,主要以视频压缩编解码方式传输,造价昂贵。
在爆炸性危险环境中工业电视系统的安装施工除了要遵守通用工业电视系统相关的国家标准和规范以外,还要遵照有关的爆炸性危险环境电气设备的安装标准与规范,在二者出现矛盾之处应以爆炸性危险环境电气设备安装标准执行。下面就工业防爆电视监控系统在实际施工工程中的一些技术标准和施工经验加以汇总说明:
1.线缆的敷设
根据规范要求和实际施工经验,在易燃易爆环境车间内的配电线路设计一般都以桥架为主,钢管与电缆沟的敷设为辅,所有使用的电缆应使用阻燃电缆。
线缆敷设的路由应尽量远离爆炸源和爆炸性物质输送的管道。对于爆炸性气体环境中应考察易燃易爆气体的比重,如果危险气体的比重比空气轻,线缆应尽量敷设在下面(沿墙或地埋);而对于危险气体比空气轻的环境,线缆应尽量敷设在上面(沿墙或架空)。
正常情况下,在±0.00m平面,先由室外桥架引入,进入室内后至设备附近沿墙或柱引下至电缆沟(敷设完毕后封死,以防进水和白蚁侵害),然后穿管沿地面敷设至设备旁,再用防爆挠性管接入到防爆设备。对于高出±0.00m的平面上,电气线路基本上都是由桥架架空引入,然后由桥架穿管架空敷设至防爆设备旁,再用防爆挠性管接入防爆设备。敷设电气线路的沟、桥架或钢管所穿过的不同区域之间墙或楼板处的空洞应采用非燃性材料(如100#水泥砂浆或防火胶泥)严密堵塞。电缆线路不应有接头,穿线钢管应采用低压流体输送用镀锌钢管。管道连接处需套丝连接,32mm以下管径至少需要套接5扣,32mm以上管径至少需要套接6扣。防爆线路敷设需要全部配用镀锌钢管,钢管与钢管连接需要镀锌管接。每5根镀锌管处需加装防暴接线盒。镀锌管末端与防爆箱、防爆云台和防爆摄像机罩连接时需用防爆挠型管连接。一般理论上4分镀锌管内可以穿入2到3颗一平方以下的线缆。但在实际施工过程中镀锌管末端与防爆箱、防爆云台和防爆摄像机罩连接时由于在连接位置设备管径的限制,每一4分挠型管只能有一颗线穿入。因此在方案设计和现场施工中,应尽量选用6分以上管径的镀锌钢管进行敷设。并相对应的末端接线设备也应全部加配相对应管径的设备标准。
2.设备的安装
防爆设备的自身重量和载重一般都较大,在实际安装时首先要选择稳定、坚固的安装面和足以承载设备总成的支撑设备。
设备的所有电气连接接头都应该处于防爆设备腔体或隔爆型防爆接线箱腔体内部,设备之间的连接使用防爆挠型管,防爆密封引线管应使用防爆设备随机提供的产品或选择符合现场环境防爆等级的产品,根据危险区域的不同对于引线管穿入电缆后应加胶泥密封。如果设备具有转动或移动功能,引入设备的电缆和挠性管应该留有足够的余量,避免引设备转动拉断挠型管接口及电缆,使裸线暴露在危险环境之中。防爆接线箱应尽量与防爆云台和防爆摄像机罩的位置就进安装。由于防爆云台与摄像机内接线缆数目较多。就进安装时选用防爆挠型管连接可以减少施工难度,便于调试维修和查找故障原因。
3.接地
系统的接地,宜采用一点接地方式。接地母线应采用铜质线。接地线不得形成封闭回路,不得与强电的电网零线短接或混接;系统采用专用接地装置时,其接地电阻不得大于4Ω;采用综合接地网时,其接地电阻不得大于1Ω;光缆传输系统中,各监控点的光端机外壳应接地,且宜与分监控点统一联接接地。光缆加强芯、架空光缆接续护套应接地;架空电缆吊线的两端和架空电缆线路中的金属管道应接地;在0区至1区、1区至2区过渡应用中,在进入另一危险区域之前必须做接地;地线不能小于6mm2;设备与接入设备前的隔爆接线盒间用防爆挠性管连接,分别重复接地并保证电气贯通。
4.防雷
在危险环境中的是设备主要是前端设备,而且有的是安装在室外。对于危险环境中设备防雷主要是指前端防爆设备的防雷。对于处于非危险区域的控制设备按照应用电视系统控制机房的防雷方法执行。
在中华人民共和国国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94中的第二章有关于“凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者;具有0区或1区爆炸危险环境的建筑物;具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。”等情况的列为第一类防雷建筑。
室外监控点安装应按照国家标准安装防直击雷设备(接闪器)。同时需要注意对感应雷的防护。建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物,均应接到防雷电感应的接地装置上。金属屋面周边每隔18-24m应采用引下线接地一次。现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝士屋面,其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路,并应每隔18-24m采用引下线接地一次。
平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,其净距小于100mm时应采用金属线跨接,跨接点的间距不应大于30m;交叉净距小于100mm时,其交叉处亦应跨接。当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时,连接处应用金属线跨接。对有不少于5根螺栓连接的法兰盘,在非腐蚀环境下,可不跨接。
防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用,其工频接地电阻不应大于10Ω。屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接,不应少于两处。前端设备同样需要在电源引入的总配电箱处安装设过电压保护器,同时视频信号是输出、控制通讯信号的接口都要安装适当的防雷器加以保护。
我给你来点简单的!
第一,光端机的摆放1;要注意,防潮,防冷凝,防水,最好的办法就是壁挂在机箱内,或者放在隔板上也可以.2,要注意接地防雷,没有做二级防雷的光端机,最好接地,有接地端口的就接这个端口,没有的,从负极引条线出来接地就OK了,这样夏天的故障率就下来了
第二,盘线嘛,视频线没有什么具体要求,美观步线,注意BNC头牢固就好了,光纤值得一说,光纤跳线避免90度大弯转,损耗比较大,可能有1-2DBM的损耗,另外跳线不能踩踏,多余的部分环型扎线,光纤瓷头不要弄脏,脏了用酒精清洗.
就这么多
UPS延时电源能放到室外的设备箱内,给监控设备供电吗?
做好防水及散热措施即可。另注意UPS电源电池容量大的很重。如果是吃在墙上那种小铁皮箱要考虑是否吃得消重量。
紫外光箱控制系统
紫外光箱的控制系统设计巧妙,其核心部分是温度控制,通过黑色铝板连接精确的温度传感器,确保了温度的稳定。这款设备采用了黑板温度仪表进行智能化的加热控制,无需频繁的装卸操作,操作简便且高效。辐射计探头的设计更是独具匠心,采用固定式安装,使得测量过程更为便捷,无需担心频繁的拆卸影响测量精度。该...
超低温实验箱控制系统
风路循环系统采用出风回风设计,风压和风速都符合严格的测试标准,有助于快速稳定测试环境温度,尤其是在开启或关闭门时。独立的升温、降温系统提高了效率,降低了测试成本,延长了设备寿命,同时减少了故障发生的可能性。为了保护设备安全,实验箱内装有多种保护机制,如超温保护、整体设备欠相\/逆相保护、...
冷热循环试验箱控制系统
设备的核心控制系统采用了日本"OYO"品牌的双回路高精度液晶显示触摸按键温度控制器。这款控制器以其直观的液晶屏幕展现,可以清晰显示设定的参数、实时的试验曲线、运行时间以及加热器的工作状态。其PID参数具有自动自整定功能,操作简便,只需设定所需的温度,即可实现制冷机的智能自动化运行。控制系统的设计...
设备集装箱有哪些好处?
设备集装箱的使用优点很突出,不同种类的设备集装箱在运输货物时发挥着越来越重要的作用,种类繁多的设备集装箱增强了对货物的全方位保护。设备集装箱优势最突出的表现在运输冷冻产品、液体产品,冷冻产品可以达到温度要求,液体产品主要是防止撒漏,减少运输过程中的损失。化工产品运输可以提高运输安全性。
消防联动控制系统结构
手动控制盘用于远程操控消防联动设备,计算所需总点数后选择容量足够且留有余量的设备。多线制控制盘作为应急备用,与设备一对一连接,用于火灾确认时启动设备,如排烟机、消防泵等。直流不间断电源为系统提供稳定供电,是关键部分,需确保输出电流足够启动设备,包括模块、报警器等,并考虑线路上电压损失问题...
配电箱都包括哪些设备?
2、布线系统部分 布线系统组成:电线、电缆和母线;固定部件(电线、电缆和母线用)、保护(电线、电缆和母线用)部件的组合;布线系统作用:主要起输送电力的作用。建筑电气工程中的布线系统,额定电压大多为380V\/220V。3、用电设备电气部分 用电设备电气部分组成:主要是指与其他建筑设备配套电力驱动、电...
分析楼宇自控系统的设计及存在的问题
其次是要做好前期配合协调。没有好的沟通就没有好的设计,没有好的配合也就没有好的实施。楼宇自控系统所涉及的机电设备极为广泛,因此楼宇自控系统的设计者和各个专业的人员都会有接触,其中和强电专业人员的沟通是必不可少的。建筑机电设备中所有的空调、风机、水泵、照明等设备都有自己的控制电箱,...
智能中控系统
二、智能中控系统的操作步骤 1.安装智能中控系统 首先,需要购买智能中控系统,并按照说明书进行安装。通常情况下,智能中控系统的安装需要专业人员进行,因为涉及到电路等方面的知识,需要安全可靠。2.添加设备 安装完成后,需要将家中的各种设备添加到智能中控系统中,使其能够被控制。在添加设备时,需...
防锈油脂湿热试验箱控制系统
该控制系统的一大亮点是具备自动演算功能,能实时修正温度变化条件,使得温度控制更为精确。此外,还配备了故障报警系统,一旦发生问题,会立即发出警报并显示故障原因和处理提示,帮助用户快速解决。为了保护设备安全,该系统还具有断电保护功能,当电源中断时,能自动保存当前状态并防止设备损坏。另外,日历定时...
地宰氟哌: 安装监控摄像头: 1) 在满足监视目标视场范围要求的条件下,其安装高度:室内离地不宜低于2.5m;室外离地不宜低于3.5m. 2) 监控摄像头及其配套装置,如镜头、防护罩、支架、雨刷等,安装应牢固,运转应灵活,应注意防破坏,并与...
周宁县17273798937: 各位大侠谁知道监控杆安装有哪些注意事项啊?给个指点 - ?
地宰氟哌: 监控杆的安装注意点有哪些?信贝力告诉您 一个现代化的、全面的城市公共安全监控系统,都少不了监控杆的帮助.在我们的日常生活中处处可见.常规的监控杆室外箱体设计当中的注意事项:保证箱体内设备可平整的安放进机柜,箱体内应具...
周宁县17273798937: 怎样安装监控系统,安装监控系统的方法,安装监控系统的步骤 - ?
地宰氟哌: 怎样安装监控系统不管在什么地方安装监控系统,首先必须明确监控的要求、监控的重点、以及多要达到的效果.在确定方案之后,根据所在区域的实际情况(比如相近的两个点位,先可以一起拉),进行施工.一般施工步骤如下:...
周宁县17273798937: 监控系统如何安装 -- 安防监控设备安装应用指南 - ?
地宰氟哌: 监控系统安装首先决定现有电脑加装监控卡,还是嵌入式硬盘录像机做您的监控主机.使用电脑安装监控卡,整体投入比较低,适用于熟悉电脑安装、有专业人员值守、功能要求比较多的场所.电脑需要24小时开机;使用嵌入式硬盘录像机不需...
周宁县17273798937: 『室外监控器如何安装』高分! - ?
地宰氟哌: 看你室外需监视的距离有多远,范围有多宽,看情况使用一体化红外摄像机.设备嘛,硬盘录像机是必须的,显示器,摄像机,直流电源,线材,PVC管等等.如果需要监控的点多的话要上视频矩...
周宁县17273798937: 如何安装室外监控? - ?
地宰氟哌: 安装室外监控 用线链接:电源线,网线,工具,辅材(十几块就可以了)如果要将IP网路摄影机安装在室外,则需配置室外用机壳.室外摄影机一般使用自动变焦镜头,可以调节影像感测器需要的光线,提高摄影机的动态功能,并可保护影像...
周宁县17273798937: 安防监控系统哪些安装施工细节要注意 - ?
地宰氟哌: 安防监控系统和任何安装一样,都需要规范细致,工程经验丰富可以事半功倍,细节的把握主要是用心,有了这条就都会做好的
周宁县17273798937: 如何安装监控 - ?
地宰氟哌: 需要使用的是 线材:75-5视频线线材编数:线材有96编和128编之分,128编最好.屏蔽材料:铜芯铜网、铜芯钢网等,铜芯铜网最好,将屏蔽层撮成1股用剪刀斜起剪,对着阳光看,金色的就是铜网,银白色的就是钢网的.如果你用的不...
周宁县17273798937: 监控立杆的安装要求是什么? - ?
地宰氟哌: 1、杆、控制箱、电缆、电缆管直线长度超过50米时的必须设置手孔井. 2、手孔井内围尺寸为500*500*600mm,四壁必须抹水泥沙浆. 3、控制箱外壳采用优质冷轧钢板壁厚不小于1.2mm. 4、结构用钢深度不得大于钢材厚度负公差的1/2,且...