监控系统设备维护方案.docx

长期以来，由于监控系统的维护不受重视，致使很多监控设备刚刚投入使用就被损坏，原因不外乎以下几点。 首先，管理部门对监控系统维护工作重视程度不够，认为没必要投入太多的人力、物力及财力，因而在管理过程中忽略对监控系统设施的管理，导致系统的后期管理和维护跟不上。其次是没有一个完备的、有计划性的监控设备维护实施方案。公司的监控设备数量达上百台，而且分布在小区各处，设备的维护是一项艰巨而重要的工作，这些监控设备分类并制定出维护方案，把复杂繁琐的工作变得条理化，明确化。当某个设备出现故障时，专业技术员可以很快调出这个设备的相关技术参数、性能指标等相关资料，并采取针对性的维护措施，有效的提高设备的维护效率。第三是监控设备的采购中过多的考虑了设备的性价比而忽视了监控系统及设备后期的维护和保养。监控设备品牌过多、产品供应商过多，厂家售后保障措施不到位等等原因，导致监控设备使用一段时间后，设备故障不断、损坏率不断攀升，最终不得不对原有设备进行大面积更新，出现重复投资、浪费严重的现象。监控设备的维护方法为了做好监控设备的维护工作，维修中心配备相应的人力、物力（工具、通讯设备等），负责日常对监控系统的监测、维护、服务、管理, 承担起设备的维护服务工作, 以保障监控系统的长期、可靠、有效地运行。1、维护基本条件古话说的好，“巧妇难为无米之炊”，对监控系统的维护来说也是一样的道理，对监控系统进行正常的设备维护所需的基本维护条件，即做到“四齐”，即备件齐、配件齐、工具齐、仪器齐。1) 备件齐通常来说，每一个系统的维护都必须建立相应的备件库，主要储备一些比较重要而损坏后不易马上修复的设备，如摄像机、镜头、监视器等。这些设备一旦出现故障就可能使系统不能正常运行，必须及时更换，因此必须具备一定数量的备件，而且备件库的库存量必须根据设备能否维修和设备的运行周期的特点不断进行更新。2) 配件齐配件主要是设备里各种分立元件和模块的额外配置，可以多备一些，主要用于设备的维修。常用的配件主要有电路所需要的各种集成电路芯片和各种电路分立元件。其他较大的设备就必须配置一定的功能模块以备急用。这样，经过维修就能用小的投入产生良好的效益，节约大量更新设备的经费。3) 工具和检测仪器齐要做到勤修设备，就必须配置常用的维修工具及检修仪器，如各种钳子、螺丝刀、测电笔、电烙铁、胶布、万用表、示波器等等，需要时还应随时添置，必要时还应自己制作如模拟负载等作为测试工具。2、设备维护中的一些注意事项在对监控系统设备进行维护过程中，应对一些情况加以防范，尽可能使设备的运行正常，主要需做好防潮、防尘、防腐、防雷、防干扰的工作。1) 防潮、防尘、防腐对于监控系统的各种采集设备来说，由于设备直接置于有灰尘的环境中，对设备的运行会产生直接的影响，需要重点做好防潮、防尘、防腐的维护工作。如摄像机长期悬挂于棚端，防护罩及防尘玻璃上会很快被蒙上一层灰尘、碳灰等的混合物，又脏又黑，还具有腐蚀性，严重影响收视效果，也给设备带来损坏，因此必须做好摄像机的防尘、防腐维护工作。在某些湿气较重的地方，则必须在维护过程中就安装位置、设备的防护进行调整以提高设备本身的防潮能力，同时对高湿度地带要经常采取除湿措施来解决防潮问题。2) 防雷、防干扰只要从事过机电系统的维护工作的人都知道，雷雨天气一来，设备遭雷击是常事，给监控设备正常的运行造成很大的安全隐患，因此，监控设备在维护过程中必须对防雷问题高度重视。防雷的措施主要是要做好设备接地的防雷地网，应按等电位体方案做好独立的地阻小于1欧的综合接地网，杜绝弱电系统的防雷接地与电力防雷接地网混在一起的做法，以防止电力接地网杂波对设备产生干扰。防干扰则主要做到布线时应坚持强弱电分开原则，把电力线缆跟通讯线缆和视频线缆分开，严格按通信和电力行业的布线规范施工。3、具体如下：I. 每季度一次设备的除尘、清理，扫净监控设备显露的尘土，对摄像机、防护罩等部件要卸下彻底吹风除尘，之后用无水酒精棉将各个镜头擦干净，调整清晰度，防止由于机器运转、静电等因素将尘土吸入监控设备机体内，确保机器正常运行。同时检查监控机房通风、散热、净尘、供电等设施。室外温度应在2060，相对湿度应在10100；室内温度应控制在535，相对湿度应控制在1080，留给机房监控设备一个良好的运行环境。II. 根据监控系统各部份设备的使用说明，每月检测其各项技术参数及监控系统传输线路质量，处理故障隐患，协助监控主管设定使用级别等各种数据，确保各部份设备各项功能良好，能够正常运行。III. 对容易老化的监控设备部件每月一次进行全面检查，一旦发现老化现象应及时更换、维修，如视频头等。IV. 对易吸尘部份每季度定期清理一次，如监视器暴露在空气中，由于屏幕的静电作用，会有许多灰尘被吸附在监视器表面，影响画面的清晰度，要定期擦拭监视器，校对监视器的颜色及亮度。V. 对长时间工作的监控设备每月定期维护一次，如硬盘录像机长时间工作会产生较多的热量，一旦其电风扇有故障，会影响排热，以免硬盘录像机工作不正常。VI. 对监控系统及设备的运行情况进行监控，分析运行情况，及时发现并排除故障。如：网络设备、服务器系统、监控终端及各种终端外设。桌面系统的运行检查，网络及桌面系统的病毒防御。VII. 每月定期对监控系统和设备进行优化：合理安排监控中心的监控网络需求，如带宽、IP地址等限制。提供每月一次的监控系统网络性能检测，包括网络的连通性、稳定性及带宽的利用率等；实时检测所有可能影响监控网络设备的外来网络攻击，实时监控各服务器运行状态、流量及入侵监控等。对异常情况，进行核查，并进行相关的处理。根据用户需要进行监控网络的规划、优化；协助处理服务器软硬件故障及进行相关硬件软件的拆装等。VIII. 提供每月一次的定期信息服务：每月第一个工作日，将上月抢修、维修、维护、保养记录表以电子文档的形式报送监控中心负责人。云台故障的处理方法云台故障出现有可能存在以下几方面的情况： 1 无法控制云台。 2 无法控制解码器。 3 部份功能无法实现。 4 码转换器的信号指示灯不工作。 云台故障出现有可能存在以下几方面的情况 1 无法控制云台 2 无法控制解码器 3 部份功能无法实现 4 码转换器的信号指示灯不工作 分析： 码转灯不闪 软件设置（灯不闪，主要是码转换器未进行工作，先从软件设置着手解决这个问题） 1 软件中的解码器设置（解码器协议、 COM 口、波特率、校验位、数据位、停止位） 2 更换一个 COM 口（检查 COM 口是否损坏）， 3 硬件 ，如上述设置后，还是无法正常使用，打开九针转 25 针转换器接口。检查接线是否为 2-2 ， 3-3 ， 5-7 ，如果正确，检查码转换器电源是否正常（可用万用表进行电压和和电流测试（ 9V ， 500MA ），没有问题可判定码转换器己经损坏 无法控制解码器 解码器中无继电器响声。 1 检查解码器是否供电。 2 检查码转换器是否拔到了输出 485 信号。 3 检查解码器协议是否设置正确 4 检查波特率设置是否与解码器符合（检查地址码设置与所选的摄像机是否一致（详细的地址码拔码表见解码器 说明书 ） 5 检查解码器与码转换器的接线是否接错(1-485A，2-B；有的解码器是1-485B，2-A)6 检查解码器工作是否正常（老解码器断电一分钟后通电，是否有自检声；软件控制云台时，解码器的 UP ， DOWN ， AUTO 等端口与 PTCOM 口之间会有电压变化，变化情况根据解码器而定 24VOR220V ，有些解码器的这些端口会有开关量信号变化），如有则解码器工作正常，否则为解码器故障 7 检查解码器的保险管是否己烧坏。 无法控制云台 1 检查上面第六项是否正常 2 解码器的 24V 或 220V 供电端口电压是否输出正常 3 直接给云台的 UP 、 DOWN 、与 PTCOM 线进行供电，检查云台是否能正常工作。 4 检查供电接口是否接错 5 检查电路是否接错（老解码器为 UP 、 DOWN 等线与 PTCOM 直接给云台供电，各线与摄像机及云台各线直接连接就可以了；有的解码器为独立供电接口 云台控制的部份功能无法使用 1 ）界面上无法操作（无法点击或点击无任何响应） 1 按上述步骤检查码转 2 安装相应的云台控制补丁程序 3 通知供货商 2 ）点击时码转灯亮或解码器里面有继电器响，但部份功能无法控制 1 检察无法控制的功能部份接线是否正确、云台、镜头等设备是否完好、解码器功能端口是否电压、开关量输出是否正常 3 ）控制时云台动作不正常 如出现转动无法停止情况，首先单独对该端口进行测试（直接向该端口通电，进行控制），如正常，则检查解码器对应的端口是否工作正常4 ）打开软件时，录像会产生马赛克 监控用摄像机镜头全接触鏡頭之主要功能為，收集被攝影物體反射光並將其反射光聚焦於CCD上其投射至CCD上之圖像是倒立，攝影機電路具有將其反轉功能，其成像原理與人的眼睛相同。A. LENS 種類 : 1. 固定焦距式 ( Fixed Focal lens ) 2. 伸縮式 ( Zoom lens ) 3. 自動光圈或手動光圈 ( auto iris or manual iris ) B. 依據焦距數字大小區分: 1. 標準鏡頭 2. 廣角鏡頭 3. 望遠鏡頭 C. 依據光圈區分: 1. 固定光圈式 ( fixed iris ) 2. 手動光圈式 ( manual iris ) 3. 自動光圈式 ( auto iris ) EX : 依據影像訊號調整光圈大小,優點靈敏度高. EE : 依據 photo sensor 變化調整. D. 伸縮鏡頭 (Zoom lens ): 伸縮調整方式: 1. 電動伸縮鏡頭 (motorized zoom lens ) 2. 手動伸縮鏡頭 (manual zoom lens ) 鏡頭倍數 : 6倍 , 8倍 , 10倍 , 12倍 等 E. 鏡頭特有術語及其代表意義: 1. Iris ( 光圈 ) 2. Focus ( 聚焦 ) 3. Zoom ( 變焦 ) 4. F-stop ( 光圈孔徑 ) 5. Focus length ( 焦距 ) F. F f 代表意義 F :代表光圈孔徑 : F1.2 , F1.4 , F1.6 , F1.8 , F2.0,數值越小代表光圈可開啟越大進光量越強;F. 代表焦距範圍 f : 4mm ; f : 6mm ; f : 8mm 等;zoom lens f : 8-48 ; f : 8-80 ; f : 7.5-120 等 G. 鏡頭與攝影機選用: camera lens (標準) (廣角) (超廣角) 1/3 6 mm 4.2 mm 1/2 12 mm 6 mm 4.2 mm 2/3 16 mm 8 mm 4.8 mm 1 25 mm 12.5 mm 8 mm H. 鏡頭搭配攝影機注意事項: 1. 安裝方式 C or CS mount , 不同規格時請加轉換環或調整攝影機鏡頭座位置 2. 鏡頭規格表上標示使用於何種尺寸攝影機 , 請依照標示使用. 3. DC drive Video drive 請配合攝影機規格使用. 4. 鏡頭驅動電壓需使用正確 ( 6v or 9v12v ) . I. 決定鏡頭品質因素: 1. 採用鏡片數目(多類型鏡片組合可減少色偏改善焦聚等問題但會減少透光率) 2. 鏡片透光率(好鏡片透光率佳價格貴, 差鏡片較會阻擋光線通過) 3. 鍍層與研磨(鏡片鍍層與研磨技術影響鏡片品質) 4. 機械裝置(鏡頭內部機械結構經密度影響鏡片移動精確度及可靠度品質差機械結構會產生調整誤差及不一致性) J. 鏡頭工作原理簡介: 1. 鏡頭是由許多凹凸鏡片組合而成. 2. 各種不同數量之鏡片經由有順序排列組合行程各種不同焦距之鏡頭. 3. 鏡頭內部有部分鏡片為可移動式 , 以利得到寬廣之使用範圍 4. 外部影像經由鏡頭鏡片組聚焦後 , 將清晰影像投射於攝影機 CCD sensor 表面上在电视监控系统中如何根据现场被监视环境，正确选用摄像机镜头是非常重要的，因为它直接影响到系统组成后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求(就画面范围或图像细节而言)，所以正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。摄像机镜头就光圈而言可分为手动光圈镜头及自动光圈镜头两种，就焦距而言又可分为定焦镜头及变焦镜头两种。下面就以使用环境的不同谈如何正确选用摄像机镜头。1、 手动、自动光圈镜头的选用手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。对于在环境照度恒定的情况下，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。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上，三者注意协调配合好即可。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1/3、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。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。对于一般变焦(倍)镜头而言 ，由于其最小焦距通常为6.0mm左右，故其变焦(倍)镜头的最大视场角为45左右，如将此种镜头用于这种狭小的被监视环境中，其监视死角必然增大，虽然可通过对前端云台进行操作控制，以减少这种监视死角，但这样必将会增加系统的工程造价(系统需增加前端译码器、云台、防护罩等)，以及系统操控的复杂性，所以在这种环境中，不宜采用变焦(倍)镜头。在开阔的被监视环境中，首先应根据被监视环境的开阔程度，用户要求在系统末端监视器上所看到的被监视场景画面的清晰程度，以及被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考依据，在直线距离一定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下，应尽量考虑选用长焦距镜头，这样可以在系统末端监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。在这种环境中也可考虑选用变焦(倍)镜头(电动三可变镜头)，这可根据系统的设计要求以及系统的性能价格比决定，在选用时也应考虑两点：(1)在调节至最短焦距时(看全景)应能满足覆盖主要被监视场景画面的要求；(2)在调节至最长焦距时(看细节)应能满足观察被监视场景画面细节的要求。通常情况下，在室内的仓库、车间、厂房等环境中一般选用6倍或者10倍镜头即可满足要求，而在室外的库区、码头、广场、车站等环境中，可根据实际要求选用10倍、16倍或20倍镜头即可(一般情况下，镜头倍数越大，价格越高，可在综合考虑系统造价允许的前提下，适当选用高倍数变焦镜头)。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)，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算：(1) f = u D / U (2) 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：图像高度、h：图像宽度举例说明：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到最佳视角。其它镜头规格说明1 IMAGE FORMAT 如镜头为1/3,所以只能用在1/3 、1/4或1/5以下的CAMERA上,1/2的CAMERA就不能使用,否则摄取之景物在莹幕上的边缘会被遮盖。2 MOUNT目前镜头有C及CS MOUNT二种规格，目前发展之镜头，一般以CS MOUNT居多，C及CS MOUNT搭配CAMERA使用，相差5mm距离。3 FOCAL LENGTH根据自己需求而定, 可决定所照摄物体的远近及在莹幕的大小。4 AAPERTUREF value愈小，表示入光量愈多，可使CAMERA感度增强，所以一般愈低愈好。5 ANGLE OF VIEW（视角）视角一般有分左右（HORIZZONTAL）及上下（VERTICAL），比例为43，甚至有人称之为斜对角（DIAGONAL）。视角随镜头的焦距、CAMERA SENSOR的大小（1/2、1/3OR）及讲法而变,要注意清楚。6 自动光圈控制方式有二种：a：VIDEO DRIVER b：DC DRIVER7 目前镜头的种类大致上可分：a：MONO FOCAL LENS (单一焦距镜头) : FIX IRIS（固定光圈）, MANUAL IRIS（手动光圈）b：PINHOLE LENS（针孔镜头）：F值比一般大c：AUTO IRIS LENS（自动光圈）d：VARIFOCAL LENS（变焦镜头）e：MOTORIZED ZOOM LENS（电动变焦镜头）比较如下: FOCAL LENGTH APERTUREMONO FOCAL LENS 固定 固定PINHOLE LENS 固定 手动/自动AUTO IRIS LENS 固定 手动/自动VARIFOCAL LENS 手动调整 手动/自动MOTORIZED ZOOM LENS 电动调整 自动 1.镜头的种类(根据应用场合分类) 广角镜头：视角90度以上，观察范围较大，近处图像有变形。 标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。 长焦镜头：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。 变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长成像越大。 针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。镜头的种类有许多种，每一种镜头都有其特点。根据功能与结构的不同，这些镜头的价格相差非常大，如电动变焦镜头要比普通定焦镜头的价格高约10倍，因此，只有正确了解各种镜头的特性，才能更加灵活地选择镜头。A、固定光圈定焦镜头固定光圈定焦镜头是相对较为简单的一种镜头，该镜头上只有一个可手动调整的对焦调整环（环上标有若干距离参考值），左右旋转该环可使成在 CCD靶面上的像最为清晰，此时在监视器屏幕上得到图像也最为清晰。由于是固定光圈镜头，因此在镜头上没有光圈调整环，也就是说该镜头的光圈是不可调整的，因而进入镜头的光通量是不能通过简单地改变镜头因素而改变，而只能通过改变被摄现场的光照度来调整，如增减被摄现场的照明灯光等。这种镜头一般应用于光照度比较均匀的场合，如室内全天以灯光照明为主的场合，在其他场合则需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用（当然，目前市面上绝大多数的CCD摄像机均带有自动电子快门功能），通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。B、手动光圈定焦镜头手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，其光圈调整范围一般可从F1. 2或F1. 4到全关闭，能很方便地适应被摄现场的光照度，然而由于光圈的调整是通过手动人为地进行的，一旦摄像机安装完毕，位置固定下来，再频繁地调整光圈就不那么容易了，因此，这种镜头一般也是应用于光照度比较均匀的场合，而在其他场合则也需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用，如早晚与中午、晴天与阴天等光照度变化比较大的场合，通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。C、自动光圈定焦镜头自动光圈定焦镜头在结构上有了比较大的改变，它相当于在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机，并从其驱动电路上引出3芯或4芯线传送给自动光圈镜头，至使镜头内的微型电动机相应做正向或反向转动，从而高速光圈的大小。自动光圈镜头又分为含放大器（视频驱动型）与不含放大器（直流驱动型）两种规格。D、手动变焦镜头顾名思义，手动变焦镜头的焦距是可变的，它有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其变比一般为23倍，焦距一般在3. 68 mm。在实际工程应用中，通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择监视现场的视场角，如：可选择对整个房间的监视或是选择对房间内某个局部区域的监视。当对于监视现场的环境情况不十分了解时，采用这种镜头显然是非常重要的了。对于大多数电视监控系统工程来说，当摄像机安装位置固定下来后，再频繁地手动变焦是很不方便的，因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少再去调整，而仅仅起到定焦镜头的作用。因而手动变焦镜头一般用在要求较为严格而用定焦镜头又不易满足要求的场合。但这种镜头却受到工程人员的青睐，因为在施工调试过程中使用这种镜头，通过在一定范围的焦距调节，一般总可以找到一个可使用户满意的观测范围（不用反复更换不同焦距的镜头），这一点在外地施工中尤为显得方便。E、自动光圈电动变焦镜头此种镜头与前述的自动光圈定焦镜头相比另外增加了两个微型电动机，其中一个电动机与镜头的变焦环啮合，当其受控而转动时可改变镜头的焦距（Zoom）；另一个电动机与镜头的对焦环啮合，当其受控而转动时可完成镜头的对焦（Focus）。由于该镜头增加了两个可遥控调整的功能，因而此种镜头也称作电动两可变镜头。自动光圈电动变焦镜头一般引出两组多芯线，其中一组为自动光圈控制线，其原理和接法与前述的自动光圈定焦镜头的控制线完全相同；另一组为控制镜头变焦及对焦的控制线，一般与云台镜头控制器及解码器相连。当操作远程控制室内云台镜头控制器及解码器的变焦或对焦按钮时，将会在此变焦或对焦的控制线上施加一个或正或负的直流电压，该电压加在相应的微型电动机上，使镜头完成变焦及对焦调整功能。2.被摄物体的大小、距离与焦距的关系设被摄物体的高度和宽度分别为H、W，被摄物体与镜头间的距离为D，镜头的焦距为f。靶面成像的高度和宽度分别为h、w，则计算公式如下： f=hD/H f=wD/W根据上述公式，也可以很容易地计算出视场角，下表为靶面尺寸和成像大小对照表 靶面规格 1 2/3 1/2 1/3 h 9.6mm 6.6mm 4.8mm 3.6mm w 12.8mm 8.8mm 6.4mm 4.8mm 3.相对孔径 为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。假定光圈的有效孔径为d，由于光线折射的关系，镜头实际的有效孔径为D，比d大，D与焦距f之比定义为相对孔径A，即A=D/f，镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的平方成正比，一般习惯上用F=f/D，即相对光径的倒数来表示镜头光圈的大小。F值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量就越大。所以在焦距f相同的情况下，F值越小，表示镜头越好。4.镜头的焦距1)定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。 有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的，称为手动光圈；镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。 无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。2)变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。 三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。5.选配镜头原则为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素：A)被摄物体的大小 B)被摄物体的细节尺寸C)物距D)焦距E)CCD摄像机靶面的尺寸F)镜头及摄像系统的分辨率 注释：变焦镜头-焦平面的位置固定，而焦路可连续调节的光学系统。变焦是通过移动镜头内部的镜片，改变它们之间的相对位置而实现的。这样就可以在一定范围内改变镜头的焦距长度和视角。 焦距-透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处的距离。单位一般为毫米或英寸。光圈-位于摄像机镜头内部分的、可以调节的光学机械性阑也，可用来控制通过镜头的光线的多少。自动光圈-镜头内的隔膜装置，可根据电视摄像机传来的视频信号自行调节，以适应光照强度的变化。光圈隔膜通过打开或关闭光圈来控制通过镜头传送的光线。典型的补偿范围是10000-1到300000-1。一、公式计算法：视场和焦距的计算 视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/Wf=hL/h f：镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格 W H 1/3 4.83.6 1/2 6.44.8 2/3 8.86.6 1 12.79.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2、视场角的计算 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。 水平视场角（水平观看的角度） =2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上 水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。 W=2Ltg=22tg=1.46m 则H=W=1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。二、图解法 如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3、1/2、2/3或1。 图解选择镜头步骤： 所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。 估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1/3”镜头时使用图2，使用1/2镜头时使用图3，使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如： 视场宽50m,距离40m,使用1/3格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用2.8mm的镜头则可以完全覆盖视场。 f=vD/V f=hD/H 其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。 举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。由公式可以算出： 焦距f=6.4X2500/44036毫米 或 焦距f=4.8X2500/33036毫米 当焦距数值算出后，如果没有对应焦距的镜头是很正常的，这时可以根据产品目录选择相近的型号，一般选择比计算值小的，这样视角还会大一些。 镜头光圈分手动和自动两种。以往由于摄像机的使用在室外或其它特殊场合等缘故，所以较多选用自动光圈镜头。在目前的监控工程中，由于智能建筑大量使用CCTV系统，室内监控点占较高的比例。而许多工程商在做工程设备报价时，也同样喜欢采用自动光圈镜头。虽然自动光圈镜头对监控点的光线变化适应性较强，但其价格也明显高于相同焦距的手动定焦镜头。而现在大多数的摄像机都有电子快门，室内的光源也较为稳定，因此，智能建筑项目中大量采用自动光圈镜头没有太大的必要；另一方面，现在市场上用的自动光圈镜头分为二大类：a.电源驱动自动光圈镜头；b.视频驱动自动光圈镜头。电源驱动自动光圈镜头是通过四根线控制镜头的，其中两根为DC12V或DC24V电源来驱动镜头中的马达，另两根控制线通过镜头内的光感应点感应外部光源的照度来控制光圈的大小；视频驱动自动光圈镜头则是通过三根线来控制镜头的，其中一根为视频触发信号来起动光圈，并控制光圈大小，另二根为DC12V或DC24V电源线驱动电机马达。目前市场上大多黑白或彩色摄像机虽然有自动光圈镜头接口，但除了少数可以兼容二种镜头以外，大多数摄像机不能兼容，只能使用电源驱动自动光圈镜头或视频驱动自动光圈镜头。如果在使用中当一些摄像机损坏时，新购入的摄像机就有与原来的自动光圈镜头是否兼容的问题。但当工程中的监控点在室外时，采用带自动光圈的镜头是必要的，因为室外的光线的动态范围变化较大，夏日阳光下环境照度达50000Lx100000Lx；夜间路灯时仅为10Lx，变化幅度相当大。在这种情况下摄像机无论是否具有自动调整灵敏度功能即通过摄像机本身的电子快门已不可能适应这么宽的照度范围，也就无法达到控制图像效果的作用。摄像机摄像机是视频监控中的核心设备，对于视频监控工程其他设备可以不使用，但摄像机是必须的，监控摄像机从外形可以分为枪机、半球摄像机、智能球型摄像机，从功能上分可以分为红外摄像机、一体化摄像机、红外一体机、高速球、中速球、恒速球、普通摄像机，其他的还有低照度，宽动态等划分方式。目前监控摄像机主要还是使用sony和sharp芯片的摄像机。监控摄像机正向高清晰度发展，目前的主流还是420电视线的摄像机，不过480线及以上机型也越来越得到广大工程商的青睐。 随着监控系统在社会上应用越来越广泛，可供摄像机的种类（品牌、型式和型号）日益繁多。作为监控工程设计安装工程商，如此众多种类的摄像机，对其系统设计师和采购经理，是一个考验。如何才能正确选用摄像机，确保系统的效果最佳、系统的成本最低呢？这几个问题困扰着不少设计工程师和采购经理。 或许，这篇文章，对于面临难题的工程师们有所帮助和启发。为了很好地阐述这个问题，让我们先从CCD摄像机一些基本知识谈起吧： 一、CCD摄像机分类 1、依成像色彩划分 彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。 2、依分辨率灵敏度等划分 影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素（512*492）、分辨率为400线的产品最普遍。 影像像素在38万以上的高分辨率型。 3、按摄像机形状划分 摄像机按外形划分主要有：枪式摄像机、针孔型摄像机、半球型摄像机。 4、按CCD靶面大小划分 1英寸靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。 2/3英寸靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。 1/2英寸靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。 1/3英寸靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。 1/4英寸靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。 5、按扫描制式划分 PAL制。 NTSC制。 6、依供电电源划分 220VAC，PAL系统。 24VAC。 12VDC，国内摄像机多属此类。 7、按同步方式划分 内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。 外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。 功率同步（线性锁定，line lock）：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。 外VD同步：将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。 多台摄像机外同步：对多台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面亦不会失真。 二、CCD彩色摄像机的主要技术指标（）CCD尺寸，亦即摄像机靶面。现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸也已商品化。 （）CCD像素，像素越多，则图像分辨率越高、越清晰，现多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机。 （）水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，目前市面上以420TVL和480TVL两种分辨率占主导地位。 （）最小照度，也称为灵敏度。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，对一般摄像机而言，23lux属最低照度，现在1lux的普通摄像机比较普及，最为常用。 （）扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。 （）摄像机电源。交流有220V、110V、24V，直流为12V 或9V。 （）信噪比。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。 （）视频输出。多为1Vp-p、75，均采用BNC接头。 （）镜头安装方式。有C和CS方式，二者间不同之处在于感光距离不同。三、摄像机选用经验谈 在监控系统应用中，摄像机选用十分关键，它直接决定了整个监控系统的图像效果。下面，我们各种场合的摄像机选用谈谈看法，以供大家参考。 摄像机选用主要依据两个要素进行：一是摄像机使用环境（应用场合）；一是摄像机的相关主要参数。 一）摄像机应用场合-摄像机型式的选用 目前摄像机种类繁多，应用场合也各不相同。应用场合决定摄像机型式的选用，要正确选用摄像机，我们必须了解该摄像机的安装场合，确定安装型式。目前，摄像机安装应用场合主要有：写字楼、酒店、工厂、银行、监狱等。一般还分为室内和室外使用。 我们以酒店监控安装为例，说明摄像机的选用。根据目前惯例，酒店应用监控系统，其前端摄像机安装位置主要有：大堂、电梯、楼道走廊、停车场等。 安装位置监控需求特点选用摄像机型式 选用原因停车场监控范围大、动态性大 一体化摄像机 或枪式摄像机+电动变焦镜头 一体化摄像机内置变焦镜头，适合动态范围大的场合，可对现场进行细节放大，而且安装调试也简单。 大堂监控范围大、动态性大 一体化摄像机同上电梯监控范围固定，光线稳定 飞碟摄像机 电梯安装位置狭窄，安装小型半球摄像机，不易引起顾客反感，可以兼顾电梯的整体美观和图像监控效果 楼道走廊监控范围固定，光线较为稳定 防爆半球摄像机酒店的吊顶较低，如吊装普通枪式摄像机，太抢眼破坏走廊的装修效果。吸顶安装半球摄像机，可以兼顾走廊整体美观和监控效果，而且安装调试简单 二）摄像机选用参数 选定摄像机型式后，我们还应该针对应用环境确定摄像机的具体参数，进而选定摄像机型号。一般来说，摄像机的主要参数有：清晰度、最低照度，其余参数为参考依据。 清晰度：目前市面上摄像机330TVL-480TVL居多，根据现在的应用情况，420TVL摄像机应用最为普遍，480TVL高清晰度摄像机应用情况其次； 最低照度：最低照度摄像机正常工作是对周围环境的最低要求。因此它也是选用摄像机的一个重要参数。 我们还是酒店监控为例，进行摄像机参数选用分析： 安装位置监控参数要求选用摄像机型式选用原因停车场要求清晰度高、环境亮度变化大 一体化摄像机或昼夜形枪式摄像机+电动变焦镜头 清晰度高达520TVL，内置镜头为自动光圈镜头，适宜亮度的变化 大堂监控范围大、动态性大 一体化摄像机同上电梯监控范围固定，光线稳定、视角大 小型半球摄像机电梯内部安装有灯光，因此光度变化不大，我们选用0.01-1LUX照度摄像机，420线就行，配置3.6mm广角镜头 楼道走廊监控范围固定，光线较为稳定 半球摄像机走廊内部安装有灯光，因此光度变化不大，我们选用0.01-1LUX照度摄像机，420线就行，配置8mm广角镜头 三）各种类型摄像机适宜的应用场合 下面列举一些摄像机类型最适宜的应用场合，以供工程师进行监控系统设计参考： 摄像机类型应用场合1 半球摄像机电梯、有吊顶光线变化不大的室内应用场合 2一体化摄像机最适合安装在室内监控动态范围较大的场合，也适合安装在室外监控范围中等的场合（如需监控室外60m半径以内的目标） 3枪式摄像机可安装在室内外任何场合，但不太适合监控或安装范围较小的场合 4水下摄像机适用于水下安装使用5昼夜型摄像机适用于环境亮度变化较大场合，如室内外晚上灯光较弱，白天亮度正常的场合 云台和解码器的原理与维修云台：有普通云台，球型云台、重型云台。从目前来看这几种，结构基本相似，内部有水平驱动电机，用做水平方向也就是左右方向的驱动动力。垂直电机用做上下方向驱动。普通云台、球型云台重量轻，用于轻载设备安装。比如一般的红外一体机，小型护罩等重量较轻的安装；重型云台主要用于大型的设备及护罩的安装。比如，较 高倍数的镜头，大型护罩等。云台工作基本原理：内部两个电机完全相同，将电机两公共端相连引出致接线端子，将两电机其余引线引出致接线端子。电源采用交流220V/24V，将电源一端与公共端相 连，而将电源另一端分出多个接头与云台接线端子一一对应，并且，受控于解码器。云台主要故障有电机不动作，转动方向不固定。电机不动作主要原因 有不供电、阻力过大或电机及云台本身结构损坏所造成，遇见此类故障时首先要检查解码器是否工作正常，是否有电压输出，然后检查云台与解码器之间连接的导线 是否有开路故障。具体方法可用万用表欧姆档测量，将解码器上云台所有接线端子拨下然后用一支表笔与公共端（com）相连，用另一只表笔分别与其它端子相接 触,观察万用表示数,万用表只要有示数,线路就是好的,反之则导线开路。转动方向不固定是指在控制时向一个方向转动，在做短暂停留后做继续转动时发现方向 与原方向不一致，此故障多数原因是由云台本身故障造成。解码器：类型很多，有的与球型云台做在一起，有的单独制作，其实无论怎样，其原理及使用方法都差不多。首先说明一下它的作用，解码器可以为云台及摄像机等设备提供电源接口（包 括220V/24V，-12V）同时可将后端控制器输出的控制信息转化为前端设备的实际动作。解码器损坏可导致摄像机无图像，黑屏，不能聚焦变倍，云台 不动作，前端设备不受控，在现场排查故障时，当出现摄像机无图像故障及黑屏故障不要盲目地判断是摄像机故障要通过逐一的检查后再做判断。摄像机无图像。首 先在解码器中将摄像机供电接线端子取下，用万用表测量解码器，输出端子是否有电压若有电压说明是线路或摄像机本身有故障，接下来用万用表测量接线端子，将 万用表调至欧姆档，测量两端子之间是否有阻值，若有阻值说明线路正常，若无阻值（表针不摆动）说明后级有开路或者是导线或者是摄像机本身，若阻值过小接近 零欧姆时说明后级有短路故障，或者导线或者摄像机，当出现无阻值（表针不摆动）现象时将端子插好，继续向摄像机方向查找故障,在导线与摄像机连接处测量是 否有电压,若没有为导线开路,若有则是摄像机或视频信号传输部分有故障。黑屏故障假设是由于解码器原因 造成的话，一般多为解码器功率不足所致，可以按照摄像机规定参数，找合适的电源代换试一下，若正常则解码器有故障，若不正常，说明摄像机有故障。关于镜头 及云台不受控问题，首先在摄像机工作正常的情况下将485接线端子取正测量导线端子电压是否正常，控制时电压是否有波动，有则控制信号源正常，然后将端子 插好，将镜头或云台控制电压输出接线端子取下，在控制时测量是否有电压输出.有，说明解码器无故障，而是后级设备或导线有故障，检查方法与摄像机无图像故 障检查方法相同。监控系统常见十六种故障的解决方法在一个监控系统完工以后需要进入调试阶段、试运行阶段以后才能交付使用，有可能出现各种故障现象，例如常见的：不能正常运行、系统在一个监控系统完工以后需要进入调试阶段、试运行阶段以后才能交付使用，有可能出现各种故障现象，例如常见的：不能正常运行、系统达不到设计要求的技术指标、整体性能和质量不理想，特别是对于一个复杂的、大型的监控工程项目来说，是在所难免的,这是就需要我们去做相应的处理来解决故障，保证系统的正常运行。1、电源不正确引发的设备故障。电源不正确大致有如下几种可能