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1、工业电视监控系统培训资料,目录,一、电视监控系统简介二、电视监控系统的组成三、电视监控系统的主要设备四、安装与调试五、电视监控系统中常见的图象干扰及解决方法 六、电视监控系统的维护与维修,电视监控系统简介,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。电视监控系统在人们无法直接观察的场合，能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，并已成为人们在现代
2、化管理中监控的一种极为有效的观察工具。由于它具有只需一人在控制中心操作就可观察许多区域，甚至远距离区域的独特功能，被认为是保安工作之必须手段。,电视监控系统的组成,概括的说，由前端（摄像部分），传输（传输部分）、终端（控制部分、显示部分、记录部分）组成。1、前端：用于获取被监控区域的图像。一般由摄像机和镜头、云台、解码器、防护罩、支架等组成。2、传输部分：作用是将摄像机输出的视频（有时包括音频）信号传送到中心机房或其他监视点。主要传输介质有同轴电缆（视频放大器）、光纤（视频光端机）、双绞线（双绞线传输器）等 3、终 端：用于显示和记录、视频处理、输出控制信号、接受前端传来的信号。主要设备包括监
3、视器、矩阵、硬盘录像机，云镜控制器等。,电视监控系统的组成,电视监控系统的组成,电视监控系统的主要设备,一、前端设备：1、摄像机：1）摄像机的基本原理：被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到CCD(CCD 是光电转换器件，是负责将光信号“转换”成电信号的电路，它的作用相当于传统照相机的“底片”，但是它并不存储照片信息，照片信息的存储有专门电路解决。)芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接
4、到电视机上观看。,电视监控系统的主要设备,2）、摄像机分类：根据摄像机的性能、使用环境、组成结构、图像颜色等有以下分类。按性能分类 普通摄像机:用于室内正常照明或室外白天。正常工作所需照度为13Lux（勒克司）低照度（感红外）摄像机:用于室内无正常照明或室外夜晚灯光不好的环境。感红外摄像机可辅加红外灯（普通LED、阵列、激光）用于夜晚无照度的环境。微光摄像机:用于室外月光或星光下。月光型：正常工作所需照度为0.1 Lux左右，星光型：正常工作所需照度为0.01 Lux以下。红外摄像机:用于室内、外无照明的场所。可工作在0Lux下。宽动态摄像机：用于一些明暗反差过大的场合。激光红外摄像机 网络摄
5、像机 热成像摄像机,电视监控系统的主要设备,按使用环境分类 普通摄像机：室内安装:摄像机外部无防护装置,使用环境有要求。室外安装:在摄像机外安装防护罩。内设降温风扇、遮阳罩、加热器、雨刷等。适应室外温、湿度等环境的变化。防爆摄像机：主要用于易燃、易爆的场所。,电视监控系统的主要设备,按组成结构分类 一体化摄像机 非一体化摄像机（枪机）:不带镜头。球形摄像机:可做360水平旋转,90垂直旋转,预置旋转位置。半球形摄像机:吸顶安装,可做上、下、左、右旋转。,电视监控系统的主要设备,按图像颜色分类 黑白摄像机:灵敏度和清晰度高,但不能显示图像颜色。彩色摄像机:能显示图像颜色,灵敏度和清晰度在同种情况
6、下比黑白摄像机低。,电视监控系统的主要设备,3）、摄像机主要参数：、清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度两种。摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线TVL表示。目前选用彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于400线。,电视监控系统的主要设备,、照 度：单位被照面积上接受到的光通量称为照度。以Lux(勒克斯)为单位。1LUX大约等于1烛光在1平方米范围内的照度，我们在摄像机参数规格中常见的最低照度，表示该摄像机只需在所标示的LUX数值下，即能获取清晰的影像画面，此数值越小越好，说明CCD的灵敏度越高。一般情况：夏日阳光下为100，000LUX；
7、阴天室外为10000LUX；夜间路灯为0.1LUX；室内日光灯为100LUX；黄昏室内为10LUX；,电视监控系统的主要设备,、信噪比：即信号电压与噪声电压的比值，信噪比是摄像机的一个主要参数，CCD摄像机信噪比一般在4555dB之间。（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）,电视监控系统的主要设备,、电子快门：电子快门（Electronic Shutter）是比照相机的机械快门功能提出一个术语，CCD摄像机它是控制CCD图像传感器的感光时间。由于CCD感光的实质是信号电荷的积累，则感光时间越长，信号电荷
8、的积累时间就越长，输出信号电流的幅值也就越大。在照度较高的地方，感光时间要求短些，否则画面会偏白。在照度较低的地方，感光时间要求长些，这样画面会积累较多的电荷，从而使图像变得清晰。ccd摄像机的电子快门还可以有效的防止高速移动物体的拖影现象。,电视监控系统的主要设备,、自动增益控制(AGC)：摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平，为了能在不同的景物照度条件下都能输出标准视频信号，必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。实现此功能的电路称为自动增益控制电路，简称AGC电路。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得比较清晰的
9、图像。但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。,电视监控系统的主要设备,、自动白平衡：即White Balance。物体颜色会因投射光线颜色产生改变，在不同光线的场合下拍摄出的图像会有不同的色温。例如以钨丝灯(电灯泡)照明的环境拍出的照片可能偏黄，一般来说，CCD没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。所以通过白平衡的修正，它会按目前图像中图像特质，立即调整整个图像红绿蓝三色的强度，以修正外部光线所造成的误差。有些摄像机除了设计自动白平衡或特定色温白平衡功能外，也提供手动白平衡调整。白平衡是彩色摄像机的重要参数,它直接影响图像的彩色效果,当摄像机的白平衡设置不当时,图像就
10、会出现偏色现象,特别是会使原本不带色彩的景物(如白色墙壁)也着上了颜色.,电视监控系统的主要设备,、背光补偿（Back light Compensation）：也称作逆光补偿或逆光补正，在只能逆光安装的情况下，采用普通摄像机时，被摄物体的图像会发黑，应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。,电视监控系统的主要设备,2、摄像机镜头：1）、手动、自动光圈镜头 2）、定焦、变焦镜头的选用 3）、镜头视场角 4）、镜头的焦距,电视监控系统的主要设备,1）、手动、自动光圈镜头 手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。在环境
11、照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。,电视监控系统的主要设备,对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗及大堂内等，均需选用自动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机)，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较为恒定亮度的监视画面。对于自动光圈镜头的控制信号又可分为DC及VIDEO控制两种，即直流电压控制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关
12、上，三者注意协调配合好即可。,电视监控系统的主要设备,2）、定焦、变焦镜头的选用 定焦、变焦镜头的选用取决于被监视场景范围的大小，以及所要求被监视场景画面的清晰程度。在镜头规格(镜头规格一般分为1/4、1/3、1/2和2/3等)一定的情况下，镜头焦距与镜头视场角的关系为：镜头焦距越长，其镜头的视场角就越小；在镜头焦距一定的情况下，镜头规格与镜头视场角的关系为：镜头规格越大，其镜头的视场角也越大。所以由以上关系可知：在镜头物距一定的情况下，随着镜头焦距的变大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就越小，但画面细节越来越清晰；而随着镜头规格的增大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画
13、面范围就增大，但其画面细节越来越模糊。在镜头规格及镜头焦距一定的前提下，CS型接口镜头的视场角将大于C型接口镜头的视场角。,电视监控系统的主要设备,3）、镜头视场角 镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。摄像机拍摄的视角与镜头的毫米数、CCD的尺寸大小密不可分，下表为镜头毫米数与搭配的CCD拍摄视角的对应关系，仅供大家参考：,电视监控系统的主要设备,4）、正确选用镜头焦距的理论计算 摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述)，覆盖景物镜头
14、的焦距可用下述公式计算：f=u D/U f=h D/H f：镜头焦距、U：景物实际高度、H：景物实际宽度、D：镜头至景物实测距离、u：CCD垂向尺寸（见下表）、h：CCD横向尺寸（见下表）,电视监控系统的主要设备,举例说明：当选用1/2镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333U，这种关系由摄像机取景器CCD片决定)。将以上参数代入公式(1)中，可得f=4.83500/2500=6.72mm，故选用6mm定焦镜头即可。用于决定摄影机所观测之视角，根据不同需求，使用不同焦距之镜头以得
15、到最佳视角。,电视监控系统的主要设备,3、云台 它与摄像机配合使用能达到上下左右转动的目的。扩大一台摄像机的监视范围，同时能在一定范围内跟踪进行摄像，提高了摄像机的实用价值。由于使用环境不同，云台的种类很多。分类：室内云台、室外云台、防爆云台、重型云台。,电视监控系统的主要设备,4、防护罩（防尘罩）和支架、解码器 防尘罩的作用是用来保护摄像机和镜头不受诸如有害气体、大灰尘及人为有意破坏等环境条件的影响。解码器则用来完成对摄像机镜头，全方面云台的总线控制。支架是用于摄像机安装时作为支撑的，并将摄像机连接于安装部位的辅助器件上。,电视监控系统的主要设备,二、传输设备：1、常用的视频传输介质：1）、
16、同轴电缆：在监控系统中有关规定是SYV75-3为100米以内，SYV75-5为200米以内，SYV75-7为400米以内 2）、双绞线：双绞线传输器 3）、光 纤：当需要长距离传输视频及控制信号时,采用光缆传输。传输距离在几十公里内无需加中继器。,电视监控系统的主要设备,2、传输设备 1）、视频服务器 2）、光端机（一发、一收）3）、双绞线传输器（一发、一收）4）、视频放大器,电视监控系统的主要设备,三、终端设备：1、视频切换器 具有画面切换输出,固定画面输出等功能。2、画面分割器 具有顺序切换、画中画、多画面输出显示等功能。3、视频分配器 将图像分配，在不同的显示设备显示。4、云、镜控制器
17、控制云台、镜头。5、矩阵系统 切换视频图像，视频图像循环输出，控制云台、镜头，主要用于监控点很多的大型监控项目中，便于集中管理多个监控点。,电视监控系统的主要设备,6、硬盘录像机 硬盘录像机又称DVR（Digital Video Recorder）,分为嵌入式硬盘录像机和PC式硬盘录像机,硬盘录像机有多种图像压缩方式。硬盘录像机图像格式：D1（704576）、CIF（352288）、DCIF（528384）、QCIF（176144）,电视监控系统的主要设备,硬盘录像机主要参数设置：图像设置：移动侦测区域设置、视频丢失处理。录像设置：硬盘录满时（覆盖）、硬盘用于（录像）、码流类型（视频流）、分辨
18、率、位率类型（变码率）图像质量（较好）、位率上限、视频帧率、开启录像（设置录像计划表）。云台（解码器）设置：地址、波特率（速率）、协议（解码器类型Pelco-D、Pelco-P）、预置点。网络设置：IP地址、子网掩码、网关、端口号。,电视监控系统的主要设备,7、监视器 按功能的不同可分为专业监视器和计算机显示器。监视器有CRT和液晶之分,用来显示传统的模拟视频信号,计算机显示器主要是配合PC式硬盘录像机来使用,也可用于嵌入式硬盘录像机，用来显示VGA信号输出。,电视监控系统的主要设备,四、保护设备：防雷器：电源防雷器、信号防雷器、视频防雷器。,安装与调试,一、摄像机安装 按施工图纸的要求牢固地
19、安装在所设计的安装地点，通常为监视目标附近不易受到外界损伤的地方，室内安装高度一般为2.55m，室外安装高度一般为3.510m。电梯轿厢内的摄像机应安装在轿厢的顶部，摄像机的光轴与电梯轿厢的两个壁面成45度角。摄像机镜头应避免强光直射，应避免逆光安装，若必须逆光安装的场合，应选择将监视区的光对比度控制在最低限度范围内。,安装与调试,二、调试的基本内容 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。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，线心与线心、线心与地绝缘
20、电阻不应小于0.5M欧姆；用500V兆欧表对电源电缆进行测量，其线心间、线心与地间绝缘电阻不应小于0.5M欧姆。,安装与调试,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。系统接地电阻应小于4欧姆。,安装与调试,三、摄像机的调试 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。调节光圈（电动光圈镜头）及聚焦，使图像清晰。改变变焦镜头的焦距，并观察变焦过程中图像清晰度。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。,安装与调试,四、摄像机后焦距的调整 摄
21、像机后焦的调整是为了使摄像机镜头精确聚焦，在镜头的变倍过程中，不论镜头是处在短焦（广角，即WIDE）位置，还是处于长焦（即TELE）位置，镜头始终处于最佳聚焦状态，在镜头焦距变化时，不需重新调整聚焦。,安装与调试,一体化摄像机不存在后焦调整问题，后焦的调整是指非一体化摄像机（枪机），摄像机进行变焦时，如果长焦和广角两种位置的焦点出现不一致时，就要调整摄像机的后焦。,安装与调试,五、云台的调试 遥控云台，使其上下、左右转动到位，若转动过程中无抖动现象，则视为正常。在云台大幅转动时，如遇到以下情况就要及时处理：、摄像机，云台的尾线被拉紧；、转动过程中有阻挡物，如配线箱、房檐等。,视频监控系统中常见
22、的图象干扰及解决方法,在闭路电视监控系统中，我们经常遇到图像干扰的情况，主要表现为图像抖动、扭曲、雪花、横向波纹上下滚动、图象模糊不清等；在解决图像干扰之前首先确定干扰的来源，然后再对症下药解决干扰问题：,电视监控系统中常见的图象干扰及解决方法,1、横向条纹上下滚动：这种现象表现为条纹不停的上或下滚动，条纹比较宽。看起来是干扰，其实并不是外界电磁波所为，如果抛开条纹，图像是清晰的。这种现象基本占所为图像干扰的80%以上，这种现象是接地电位的问题，是指前端设备的地与中控室之间的地存在电位差，这个问题是万用表无法测试的，如果测得的数字是零，也并不代表它不存在电位差。唯一的办法是把它的回路给断开，也
23、就是说两端的地断开一个（最好选择前端）。,电视监控系统中常见的图象干扰及解决方法,2、网状干扰：这种现象图像质量很差，基本上看不到任何物体，图像时有时无。这种现象是由于线缆的线芯和屏蔽断、短的缘故。这种情况大多数出现在接头上，或者因为施工的时候没有焊接好，或者因为BNC头质量不过关，接触不好。只要认真逐个检查这些接头，就可以解决。,电视监控系统中常见的图象干扰及解决方法,3、空间电磁波的干扰：这种干扰源比较复杂，主要是前端设备、线缆传输中、终端附近有较强的辐射源或大功率的设备在运行。主要表现为图象扭曲、抖动等。所以在施工前应对周围的环境有所了解，尽量避开辐射源。在已经施工完了的工程中，而干扰有
24、无法避免的情况下，只有加抗干扰设备。,电视监控系统中常见的图象干扰及解决方法,4、电源引起的干扰：这种主要表现为象闪电一样的网格、有黑条、图像抖动。这种现象是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的大电流、高电压的设备，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的调频调速装置，整流装置、交直流变换装置等等，都会对电源产生污染。,电视监控系统中常见的图象干扰及解决方法,5、图像有雪花噪点：这类干扰的产生主要是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频干扰所致。,电视
25、监控系统的维护与维修,一、维护：1、正确对设备开关机。2、及时清理设备内的灰尘。3、冬天对视外云台（特别是寒冷地区）少操作，以免损坏云台电机。4、按期对主要设备进行检修。5、夏天注意设备的通风。,电视监控系统的维护与维修,二、维修：1、首先了解故障现象，常见故障现象：1）、无视频图像。2）、图像有干扰。3）、不能控制前端设备。（不能控制所有、不能控制个别）4）、视频图像时有时无。5）、视频图像静止不动。6）、电源送不上。,电视监控系统的维护与维修,2、处理故障顺序 1）、终端前端线路 2）、接头设备线路,电视监控系统的维护与维修,3、常见故障点 1）、视频头虚焊、接触不良。2）、防雷器坏。3）、设备内部进水。4）、线路接头进水。5）、设备电源坏。6）、尾纤接头被污染。7）、传输设备死机。8）、保险丝融断。,谢谢,
