電視監控系統前端設備選擇和常見(jiàn)視頻干擾分析
電視監控系統前端設備主要包括：攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架、控制解碼器、射燈等。目前，這些設備生產(chǎn)廠(chǎng)家很多，其品牌、型號、功能各異。因此，公道選擇這些設備，對進(jìn)步電視監控系統圖像質(zhì)量頗為重要。下面結合工程實(shí)際談些體會(huì )。壓力表| 壓力計| 真空表| 硬度計| 探傷儀| 電子稱(chēng)| 熱像儀| 頻閃儀| 測高儀| 測距儀| 金屬探測器| 試驗機|
1 攝像機的選擇 攝像機是電視監控系統核心設備，根據用戶(hù)要求，公道選擇非常重要�，F在安全防范用的電視監控系同一般都采用CCD攝像機，由于它與真空管攝像機相比具有體積小、重量輕；惰性��；靈敏度高；圖像均勻性好；抗沖擊性好；壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際工程中，假如監視目標照度不高，而用戶(hù)對監視圖像清楚度要求較高時(shí)，宜選用黑白CCD攝像機；假如用戶(hù)要求彩色監視時(shí)，應考慮加輔助照明裝置，或選用彩色�黑白自動(dòng)轉換的CCD攝像機，這種攝像機當監視目標照度不能滿(mǎn)足彩色攝像要求時(shí)自動(dòng)轉為黑白攝像。HOBOU30遠程監控系統選購指南
在確定用黑白攝像機還是用彩色攝像機之后，進(jìn)而要考慮的題目是攝像機的技術(shù)指標。主要考慮的指標如下所述。
1.1 分辨率(清楚度) 表示攝像機分辨圖像細節的能力，通常用電視線(xiàn)(TVL)表示。它取決于CCD芯片的像素數、鏡頭的分解力和攝像系統的帶寬。
黑白攝像機水平清楚度一般要選擇450TVL左右的，考慮到施工等因素，系統的終極清楚度能滿(mǎn)足我國行業(yè)標準GB/T16676－1996中規定的380TVL�！ 〔噬珨z像機水平清楚度一般要選擇大于350TVL的，由于人眼對彩色難于分辨更細，這樣選擇也能滿(mǎn)足GB/T16676－1996中對彩色監視系統270TVL的要求。
擴展視頻模塊TDS3VID
電信屏蔽測試模塊TDS3TMT
601串行數字視頻模塊TDS3SDI
1.2 靈敏度 在鏡頭光圈大小一定的情況下，獲取規定信號電平所需要的最低靶面照度。例如：使用F1.2的鏡頭，當被攝物體表面照度為0.04Lx時(shí)，攝像機輸出信號的幅值為350mV，即最大幅值的50％，則稱(chēng)此攝像機的靈敏度為0.04Lx/F1.2。假如被攝物體表面照度再低，監視器屏幕上將是一幅很難分辨層次的昏暗圖像。根據經(jīng)驗一般所選攝像機的靈敏度為被攝物體表面照度的1/10時(shí)較為合適。
1.3 信噪比 即信號電壓與噪聲電壓的比值。CCD攝像機信噪比的典型值在45～55dB之間。一般的電視監控系統中要選50dB左右的，這樣不僅能滿(mǎn)足行業(yè)標準中規定系統信噪比不小于38dB的要求，更重要的是當環(huán)境照度不足時(shí)，信噪比越高的攝像機圖像就越清楚。1.4 工作溫度 �。�10～＋50℃是盡大多數攝像機生產(chǎn)廠(chǎng)家的溫度指標。視使用地區的溫度變化加防護或特別防護。1.5 電源電壓 國外攝像機交流電壓適應范圍一般是198～264V抗電源電壓變化能力較強；國內攝像機交流電壓適應范圍一般是200～240V，抗電源電壓變化能力較弱，在系統中使用時(shí)一般需穩壓電源。
2 鏡頭的選擇 鏡頭種類(lèi)繁多，分類(lèi)方式就有好幾種，廣州市駿凱電子科技有限公司只從控制方式上談?wù)勅绾芜x擇攝像機鏡頭。
2.1 手動(dòng)光圈定焦鏡頭 這種鏡頭用于監視固定目標，且光照度變化較小的場(chǎng)合。這種鏡頭價(jià)格比較便宜。所需焦距大小可用下式估算。f=A·L/H 式中：f—鏡頭焦距A—攝像機成像面高度L—被攝物體到鏡頭間隔H—被攝物體高度 焦距越大，視場(chǎng)角越小，監視范圍越窄；焦距越小，視場(chǎng)角越大；監視范圍越寬。
2.2 自動(dòng)光圈定焦鏡頭 當進(jìn)進(jìn)鏡頭的光通量變化時(shí)，攝像機CCD成像面上產(chǎn)生的電荷也相應變化，使視頻信號電平發(fā)生變化，產(chǎn)生一個(gè)控制信號，驅動(dòng)鏡頭內的微型電機正向或反向轉動(dòng)，從而調整光圈的大小。當視場(chǎng)照度變化在100倍以上時(shí)，選這種鏡頭。但需留意的是：假如視場(chǎng)照度不均勻，特別是監視目標與背景光反差較大時(shí)，采用這種鏡頭攝像效果不理想。
2.3 自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭 此鏡頭與自動(dòng)光圈定焦鏡頭相比增加了兩個(gè)微型電機，其中一個(gè)電機與鏡頭的變焦環(huán)嚙合，受控轉動(dòng)時(shí)，可改變鏡頭的焦距；另一個(gè)電機與鏡頭的聚焦環(huán)嚙合，受控轉動(dòng)時(shí)完成鏡頭的聚焦。由于增加了兩個(gè)微型電機，這種鏡頭的價(jià)格較貴。
2.4 電動(dòng)三可變鏡頭 與自動(dòng)光圈變焦鏡頭相比只是對光圈的調整由自動(dòng)控制方式改為遠控器控制。它也含三個(gè)微型電機，通過(guò)一組6芯控制線(xiàn)與控制器相連。廣州市駿凱電子科技有限公司目前這種鏡頭應用較多�！ ≡谶x擇鏡頭時(shí)，除根據不同場(chǎng)合、不同要求選擇不同控制方式的鏡頭外，還要考慮下面題目�！ �(1)鏡頭尺寸要與攝像機成像面尺寸一致。例如：1/3″攝像機要選1/3″鏡頭。在難以一致時(shí)，可用大尺寸鏡頭配小尺寸攝像機；反之不行�！ �(2)鏡頭接口與攝像機接口要一致，不一致時(shí)要加連接圈。例如：C型鏡頭安裝在CS型攝像機上時(shí)，必須在C型鏡頭上加連接圈，假如不加連接圈就可能碰壞CCD成像面的保護玻璃，造成CCD攝像機的損壞。
3 云臺、防護罩、支架、控制解碼器的選擇
3.1 云臺 云臺可以簡(jiǎn)單理解成安裝攝像機的底座，只是這個(gè)底座可以全方位(水平和垂直兩個(gè)方向)或(水平方向)轉動(dòng)。因此，云臺的使用擴大了攝像機的視野。在電視監控系統中，需要巡回監視的場(chǎng)所(如大廳等)都要使用云臺。選用云臺時(shí)要留意以下幾點(diǎn)。
(1)所選云臺的負荷能力要大于實(shí)際負荷的1.2倍。就是說(shuō)云臺上所有設備重量之和應小于云臺的負荷能力，假如讓云臺滿(mǎn)負荷或是超負荷運行，雖能免強工作，但啟動(dòng)時(shí)惰性大，特別是垂直轉動(dòng)時(shí)更困難，極大的影響了巡視效果。
(2)云臺轉動(dòng)停止時(shí)應有較好的自鎖性能，剎車(chē)時(shí)回程角應小于1。
(3)室內云臺在最大負荷時(shí)，噪聲應小于50dB。
3.2 防護罩 用于保護攝像機的裝置叫防護罩。有室內、室外之分，室內防護罩主要作用是防塵；而室外防護罩除防塵之外，更主要的作用是保護攝像機在較惡劣自然環(huán)境(如雨、雪、低溫、高溫等)下工作。這不僅要求嚴格的密封結構，還要有雨刷、噴淋裝置等，同時(shí)具有升溫順降溫功能。由此決定了室外防護罩的價(jià)格遠高于室內防護罩。選擇防護罩時(shí)還應留意的是：防護罩的標稱(chēng)尺寸與攝像機標稱(chēng)尺寸一致，即1/3″攝像機選用1/3″防護罩。若難于一致時(shí)，可用大尺寸防護罩配小尺寸攝像機；反之不行。
3.3 支架 用于固定攝像機的部件，有壁裝、吊裝等型式。支架的選擇比較簡(jiǎn)單，只要其負荷能力大于其上所裝設備總重量即可，否則易造成支架變形，云臺轉動(dòng)時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)，影響監視圖像質(zhì)量。
3.4 控制解碼器 在有云臺、電動(dòng)鏡頭和室外防護罩的電視監控系統中，必須配有控制解碼器。這樣在控制室中操縱鍵盤(pán)相應按鍵即可完成對前端設備各動(dòng)作及功能的控制�？刂平獯a器必須與系統主機同一品牌，這是由于不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的控制解碼器與系統主機的通訊協(xié)議、編碼方式一般都不相同，除非某控制解碼器在說(shuō)明書(shū)中特別說(shuō)明該設備與某個(gè)品牌的主機兼容，否則盡不可選用。
4 射燈的選擇 目前盡大多數電視監控系統均配置隨攝像機轉動(dòng)的射燈以輔助照明，其最大好處是靈活、方便，且價(jià)格不貴。黑白電視監控系統宜配置高壓水銀燈；彩色電視監控系統宜配置碘鎢燈。當需夜間隱蔽監視時(shí)應用紅外射燈。紅外射燈一種是在普通照明燈前加濾光片，廣州市駿凱電子科技有限公司另一種是由紅外發(fā)光二極管陣列構成。前者耗能較大，且常產(chǎn)生“紅暴”(由于濾光不凈，有少量紅光被人眼看到)；后者極少產(chǎn)生“紅暴”，但照射間隔較近。另外，還需提醒的是：紅外射燈對彩色電視監控系統不起作用，這是由于紅外光被彩色攝像機中的彩色濾色器濾掉的緣故。
常見(jiàn)視頻干擾情況分析
說(shuō)起視頻干擾，要講一下視頻監控信號傳輸的傳統方式視頻基帶傳輸。所謂的視頻基帶傳輸是指視頻信號不經(jīng)過(guò)頻率變換等任何處理由圖像攝取端通過(guò)同軸電纜直接傳輸到監視真個(gè)傳輸方式，圖像在傳輸時(shí)直接利用同軸電纜的0~6MHz來(lái)傳輸，非常輕易受到干擾，使圖像出現網(wǎng)紋、橫紋和噪點(diǎn)影響監視效果。對于基帶傳輸視頻干擾，從干擾源角度分為交流聲干擾和空間電磁波干擾，從干擾切進(jìn)方式分為傳導式干擾和輻射式干擾。下面廣州市駿凱電子科技有限公司分析一下常見(jiàn)視頻干擾現象及其原因。
1、工頻干擾 干擾現象：圖像出現雪花噪點(diǎn)、網(wǎng)紋或很寬暗橫帶持續不斷轉動(dòng)�！ 「蓴_原因：此現象是當攝像端與監控設備端同時(shí)接地時(shí)，由于地電阻及電纜外皮電阻的存在，在兩地之間電力系統各相負載不平衡或接地方式不同引起50Hz電位差，從而產(chǎn)生工頻干擾所致。地電位使兩接地端存在電壓降，電壓降加在屏蔽層兩端并與大地（地電阻）構成回路產(chǎn)生地電流，地電流經(jīng)過(guò)線(xiàn)纜屏蔽層形成干擾電壓，地電流的部分諧波分量落進(jìn)視頻芯線(xiàn)，致使芯線(xiàn)與屏蔽層之間產(chǎn)生干擾電位，使干擾信號加進(jìn)視頻信號中對監控圖像形成干擾。
2、空間電磁波干擾 干擾現象：圖像出現較密的斜形網(wǎng)紋，嚴重時(shí)會(huì )沉沒(méi)圖像�！ 「蓴_原因：當監控電纜在空中架設時(shí)，空中電磁波干擾信號所產(chǎn)生的空間電場(chǎng)會(huì )作用于監控傳輸線(xiàn)路，使線(xiàn)路兩端而產(chǎn)生相當大的電磁干擾電壓，其頻率約在200Hz~2.3MHz。由于電纜中電位差的存在，使電纜屏蔽層產(chǎn)生干擾電流，而一般情況下攝像端和監控設備端均為接地狀態(tài)，這就使干擾電流通過(guò)線(xiàn)纜兩端接地點(diǎn)與大地形成回路，導致終端負載產(chǎn)生干擾電壓，干擾信號耦合進(jìn)視頻信號中，產(chǎn)生圖像干擾情況。
3、低頻干擾（20Hz-nKHz低頻噪聲干擾） 干擾現象：圖像出現靜止水平條紋�！ ‖F象原因：由于聲音、數據等信號屬于低頻信號，其頻帶狹窄在傳輸時(shí)只用到20Hz~nKHZ，幾乎采用任何種類(lèi)的電纜都可以傳輸，一般只受交流聲干擾。用于傳輸視頻信號的同軸電纜，其屏蔽層抗干擾曲線(xiàn)特性表明干擾信號頻率越高其屏蔽性能越好，對于諸如載波電話(huà)、有線(xiàn)電臺等低頻率信號干擾反而顯得蒼白無(wú)力。低頻干擾信號同樣會(huì )在傳輸線(xiàn)纜上產(chǎn)生干擾電壓，從而影響圖像質(zhì)量。
4、高頻干擾（高頻噪聲干擾） 干擾現象：圖像出現雪花點(diǎn)或高亮點(diǎn)�！ ‖F象原因：固然視頻傳輸所用同軸電纜抗高頻干擾要比抗低頻干擾性能強，但是強高頻干擾信號還會(huì )對圖像的傳輸產(chǎn)生干擾。大電荷負載啟停、變頻機及高頻機等在工作時(shí)除了輸出高強度基波外，同時(shí)還會(huì )產(chǎn)生高強度的二次諧波。固然諧波強度比基波低很多，但高次諧波頻帶很寬且成分復雜，所以基波的各次諧波都會(huì )對利用視頻基帶傳輸（即6MHZ帶寬內）的視頻信號造成不同程度的干擾。經(jīng)過(guò)多次精度實(shí)驗，高頻干擾信號的基波和諧波頻率均在45MHz以?xún)取?BR> 5、反射干擾 干擾現象：圖像出現重影�！ 「蓴_原因：視頻信號在傳輸過(guò)程中色度、亮度及飽和度都會(huì )有相應衰減，當傳輸視頻的同軸網(wǎng)絡(luò )阻抗不匹配（也稱(chēng)失配）時(shí)，視頻信號傳輸到終端會(huì )有部分色度、亮度及飽和度產(chǎn)生微反射，反射回來(lái)的信號會(huì )回到發(fā)射處形成再反射，與視頻信號疊加經(jīng)過(guò)延時(shí)和損耗到達終端。多個(gè)反射信號將在接收端產(chǎn)生碼間干擾（ISI），ISI會(huì )導致監視器收到錯誤的輸進(jìn)信號幅度和相位并顯示出來(lái)，這就使傳回來(lái)的圖像看起來(lái)好象清楚的圖像上又蒙上了一層模糊不清的圖像現象，即重影現象。
6、靜電干擾 干擾現象：圖像時(shí)有網(wǎng)紋時(shí)有噪點(diǎn)，且時(shí)有時(shí)無(wú)�！ 「蓴_原因：在發(fā)電場(chǎng)、煤礦和產(chǎn)業(yè)企業(yè)等存在高電壓（1000V以上）輸出、嚴重機械摩擦及高電磁環(huán)境場(chǎng)所接地時(shí)的對地電位差都在400VP-P~1500VP-P之間。接地與大地之間存在電位差的現象就屬于靜電現象的一種，存在靜電現象時(shí)，接地端（包括冷地和熱地）和大地就相當于一個(gè)帶正電荷和負電荷的電容器。根據電容器的工作原理可知，當電荷容量達到一定程度時(shí)便會(huì )放電。那么靜電放電時(shí)便會(huì )在不同的接地端之間形成電位差，使傳輸線(xiàn)路上屏蔽層形成地電流，從而使干擾信號耦合進(jìn)視頻信號并送進(jìn)監控設備中。靜電對視頻傳輸干擾情況取決于靜電電壓差的大小，嚴重時(shí)會(huì )造成接口芯片的損傷或損壞。
業(yè)務(wù)：