电视监控系统工程的探讨

文章摘要：摘 要文章介绍了监控器材的功能、原理以及如何进行器材的搭配，用公式计算镜头的焦距，分析系统调试中可能遇到的问题，阐述了常见的检修保养方法，并列举工程实例，介绍器材的配置情况。关键词摄像机云台矩阵主机抗干扰调试监控系统1 电视监控系统的器材1.1 矩阵控制器电视监控系统主要完成视频图像的采集与播放，是现代化智能大厦弱电系统的一部分。最简单的监控系统由一台摄像机、一台监视器及同轴电缆组成，当要监控的地点增多时，系统的摄像机数量也要增多，除特殊要求外，监视器的数量也不可能无限多，受造价及空间所限，电视墙的数量一般为１０~２０个，要完成系统的监控功能，只有通过矩阵设备完成视频的切换，实现以点盖面。矩阵

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摘 要　文章介绍了监控器材的功能、原理以及如何进行器材的搭配，用公式计算镜头的焦距，分析系统调试中可能遇到的问题，阐述了常见的检修保养方法，并列举工程实例，介绍器材的配置情况。
关键词　摄像机　云台　矩阵主机　抗干扰调试　监控系统
1 电视监控系统的器材
1.1 矩阵控制器
电视监控系统主要完成视频图像的采集与播放，是现代化智能大厦弱电系统的一部分。最简单的监控系统由一台摄像机、一台监视器及同轴电缆组成，当要监控的地点增多时，系统的摄像机数量也要增多，除特殊要求外，监视器的数量也不可能无限多，受造价及空间所限，电视墙的数量一般为１０~２０个，要完成系统的监控功能，只有通过矩阵设备完成视频的切换，实现以点盖面。
矩阵设备有两种：一种是视频矩阵，另一种是音视频矩阵，例如５×４矩阵（原理如图1所示）。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ为五路摄像机视频输入信号（音频信号的处理同视频）。Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ为四路输出信号，输入到输出端的连通由内部电路（电子开关）控制，连通的过程中还应包括信
 
号的幅度匹配，矩阵的输入端数应大于或等于摄像机的数量，同理，矩阵的输出端数应大于或等于监视器的数量，以便系统的扩展。有关资料表明，矩阵的设计理念来自通讯程控交换机。矩阵控制器还可以发出云台移动、可变镜头变化的串行控制信号，通过双绞线与解码器相连，其输入输出接口板一般都设计成插拔式，根据摄像机和监视器的数量，配置接口板，而且最好还应留有一两路备用，常见的有８、１６、３２、６４等路输入，４、８、１６、３２路输出。
1.2 电动云台
“云台”顾名思义就是云中飘忽不定的台子，可全方位移动（水平０°~３５５°）。摄像机安装在云台上，上下左右运动，扩大了监视范围。云台分为室内与室外两种，室外云台要求密封良好，能防雨雪的侵蚀，同时，云台的材质要有一定的强度，内部的电机、齿轮限位、开关质量要可靠，以减少维护保养的次数，云台动作的驱动信号来自解码器。
1.3 镜头
镜头是安装在摄像机前部的光学装置，负责收集物体的反射光到ＣＣＤ的靶面，进行光电转换。镜头有固定焦距镜头与变焦距镜头两种，固定焦距有手动光圈、自动光圈之分，变焦镜头有两可变、三可变和手动、电动之分。
（1）固定焦距镜头为广角镜头与普通镜头，焦距有１．４mm、４mm、８mm、１２mm等。广角镜头：视角在９０°以上，焦距小到几毫米。标准镜头：视角３０°，使用范围广。远摄镜头：视角２０°，焦距从几十毫米到几百毫米。
（2）变焦距镜头中两可变是指：焦距、聚焦可调，三可变是指焦距、聚焦、光圈可调。手动变焦距镜头由人工旋转其可调点并机械锁定。电动变焦镜头由内部电机通过齿轮带动焦距、聚焦、光圈的变化，适用范围大，成本高，与解码器连接完成驱动。
（3）镜头与摄像机的旋接接口：接口分为Ｃ扣与ＣＳ扣，Ｃ扣与ＣＳ扣镜头只差一个垫圈。Ｃ扣镜头直接旋上去即可，而ＣＳ扣镜头则是将摄像机前部的垫圈取下后再安装镜头。当镜头调整焦距后，图像仍模糊时，可将固定垫圈下的衬圈螺丝拧松，略微旋转镜头，令镜头与摄像机芯片间的距离改变，图像清晰后，再固定好螺栓。有些摄像头靠后像调节环调整，只需把固定螺丝拧松，转动后像调节环，使其转到Ｃ或ＣＳ位即可。ｃｏｍｐｕｔｅｒ镜头中Ｃ扣、ＣＳ扣的型号如表1所示。
1.4 解码器介绍
解码器是一块４８５串行通讯线路板，接受矩阵主机的指令，提供给云台摄像机上下左右变焦、变倍、变光圈动作信号，对户外防护罩提供雨刷与加热、除霜信号，特殊要求时可提供聚光灯控制，所有的解码器靠手拉手双绞线与矩阵主机接通，每个解码器地址码不同，靠拨码器件完成设定。解码器在室外安装时，箱体要能防雨雪，进线要从箱体下部布入。
1.5 分割器
一路或几路摄像机的信号可结合画面分割的形式输出到一路监视器，也可以轮巡的方式快速地把每一路信号分时地输出到一路监视器，分割器有四画面、九画面、十六画面之分。
1.6 录像机
普通长延时录像机：储存的是模拟信号，８h、１２h、２４h可设定，一般一盘磁带只能连续储存２４h信号，效果差，磁带可重复利用差，现已很少采用。现在大都采用硬盘录像机，硬盘录像机储存的是数字信号，录像质量好，录像后的数据保存时间长，反复擦写可达万次以上，有ＰＣ机和嵌入式两种，前者稳定性较差，后者外型成扁平状，使用非常广泛。

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