工業電視監控系統技術

周同真

（福建融立建設工程有限公司， 福建 三明 365001）

0 前言

福建省三明市清流怡景書苑商業住宅小區，包含工業電視視頻監控系統的安裝項目。該工程的工業電視監控系統由傳輸線路、前端設備、監控設備幾個部分組成。依據該商業住宅小區的實際需求，現準備以項目管理的模式進行其工業電視監控系統設計及安裝，對整體商業住宅小區內部區域進行了自動控制監察。

1 工業電視監控技術前期設計

1.1 總體設計

在生活安保區域主要針對商業住宅小區周邊路界、主要安全出口、停車場等位置進行了入侵報警聯動控制及監視管理；而在公共活動監視區域主要對主要生活設施進行了監視管理。整體工業電視系統在實際運行中主要分為日常安保運行、給排水網機組運行、電梯消防機組運行等幾個部分，整體工業電視系統終端控制區域在專門的控制機構內。根據各區域運行情況的變化各子系統具有獨立運行權限，其主要以顯示器為設備切換模式，在整體的設備顯示區域內可以實現點與畫面的良好結合，同時利用紅外控制儀器可以自動控制監控點設備的查看區域。

1.2 系統組成

首先信號傳輸設備利用阻燃通信光纜進行傳輸管理；而攝像設備則根據使用區域的運行區別綜合采用智能球形一體化攝像機、紅外槍機攝像機、彩轉黑高解析度工業攝像機等幾種類型。其中彩轉黑高解析度工業攝像機可以利用自動光圈鏡頭進行高清晰度攝像工作，而紅外槍擊攝像機則可以通過紅外線的開啟進行長期連續工作；智能化球形一體攝像機內部具有性能較高的數字信號處理系統，同時其自帶變焦鏡頭也為后期圖像控制提供了有利的依據，在多種攝像設備的聯合作用下可實現無盲點監視，為各項工作的有利開展提供了依據。而信號輸出設備主要包括視頻矩陣、TCL監視器、硬盤錄像機、慧聯投影單元等機構，其可以自由轉換分屏、全屏等多種模式；信號控制設備在信號輸出設備架構建設的基礎上又增設了控制鍵盤、視頻接收光端機、視頻發送光端機等設備，為數字化視頻無壓縮傳輸措施的有效運行提供了依據。

2 工業電視監控技術安裝應用

2.1 設備硬件配置

依據該商業住宅小區實際運行情況，可綜合配置防護罩、解碼器、攝像設備、網絡視頻服務、以太網交換機等設備，其中以太網交換機主要在總體商業小區進行設置，以太網交換機的有效運行可以將網絡視頻服務器、光纖通信設備、信號監控管理終端進行合理配置；在本地監控終端控制區域捏配置了一臺本地監控設備，其主要為22英寸的液晶顯示器，通過相關液晶顯示器的合理應用可以對區域內監控系統圖像進行實時監控；基于以上各項攝像設備運行情況，又增設了具有黑白、彩色兩種應用功能的CCD攝像設備作為基礎應用設備，其成像元件主要為1/3，黑白、彩色水平清晰度在480線以上。同時為了保證基礎攝像設備正常運行，在室外安裝過程中配置了等級為IP66的全天候防護罩，使攝像機在有灰塵、雨水、潮濕等情況下正常使用。無論粉塵、刮風、下雨等惡劣環境，不至于受到周圍環境因素的影響，都能使安裝在防護罩內的攝像機正常工作；在進行解碼器安裝管理時主要利用其編碼信號還原的功能，靈活控制攝像設備與信號控制終端的信號管理，如鏡頭變焦對焦、攝像機啟動管理、云臺俯仰轉動、防護罩散熱、光圈控制等，而由于系統本身具有可擴展性能，其繼承性的運行原理指導下可在終端控制設備區域內進行網絡視頻服務器的集中安裝管理[1]。

2.2 設備運行管理

首先在信號傳輸過程中，可以電纜為介質為前端設備、后端設備構建一個信號傳輸的橋梁，由于在信號控制設備區域內具有集中運行的網絡視頻服務器，其在300平方米的區域內具有數量不等的攝像設備，因此為了保證信號的有效控制，可在以往電纜傳輸的基礎上，增設視頻電纜傳輸模式，為了促使電纜信號衰減能力符合視頻屏蔽要求，可采用SYV22-75-7等同軸電纜，同時利用2芯屏蔽控制在電纜KVVP22-+2*1.5可實現良好的電纜信號監控。因而施工前必須對其同軸電纜進行抽樣檢測，經檢測合格證后方可敷設，確保電纜質量，以免造成信號產生較大衰減。其次在圖像質量評定過程中，可依據圖像質量五級損傷制控制圖像質量在4級以上，在滿足單路視頻畫面分辨率符合4CIF圖像質量要求的基礎上，可將圖像傳輸速率控制在 25幀/秒以上，同時在視頻儲存過程中除了應滿足以上要求，還應保證低照度運行時，視頻監視可用度符合需求，即整體視頻監視系統信噪比大于25dB以上，隨機所得畫面信噪比在37dB以上。并控制整體系統復合視頻信號幅度在75歐姆左右，以便保證圖像畫面灰度等級大于8級。最后在信號儲存管理過程中，應維持整體視頻圖像變化運動率在 21%上下浮動，同時為了保證數據管理工作的有效開展，應在采用 5畫面圖像資料計算的基礎上，優先選擇儲存能力在31天以上的儲存設備。其中設備儲存能力主要受單獨視頻全動態存儲速率、單獨系統視頻全動態單位容量、人均存儲服務器配置容量等因素的影響[2]。

2.3 設備安裝應用注意要點

一方面在工業電視監控系統正式運行過程中，常出現干擾問題，這主要是由于變頻器電磁輻射導致的整體監控圖像干擾，圖像在受到干擾時會出現扭曲抖動、雜波、模糊等現象，為了避免上述現象產生可分析干擾的因素：工頻電源（50hz）干擾、傳輸過程的干擾、終端設備電源干擾等，針對影響這些干擾的因素，采取相應的抗干擾措施。工頻電源（50hz）抗干擾采用屏蔽層好的電纜，且公共端單點接地，以免造成地環路現象。若是傳輸線纜受到由交流電源產生的強磁場干擾，則必須加裝鋼管加以屏蔽，且其鋼管接地可靠，系統的接地電阻不應大于 4Ω。傳輸過程抗干擾主要為電磁干擾，施工時，應了解周邊環境，盡量設法避免或遠離輻射源，若無法避免而信號又受到強磁場干擾，則加裝鋼管保護。終端設備電源抗干擾，采用的方法為：除控制屏及顯示器應遠離變頻器裝置外，在攝像頭和顯示器兩端各加裝一個視頻拓展器，然后分別給這兩個視頻拓展器提供一個DC12V，800mA的電源。

2.4 使用過程中的維護

主要需做好防潮、防塵、防腐、防雷的工作：對于監控系統的各種采集設備來說,由于設備直接置于有灰塵的環境中,對設備的運行會產生直接的影響,需要重點做好防潮、防塵、防腐的維護工作.如攝像機長期懸掛于棚端,防護罩及防塵玻璃上會很快被蒙上一層灰塵、碳灰等的混合物,又臟又黑,還具有腐蝕性,嚴重影響收視效果,也給設備帶來損壞,因此必須做好攝像機的防塵、防腐維護工作.在某些濕氣較重的地方,則必須在維護過程中就安裝位置、設備的防護進行調整以提高設備本身的防潮能力；每季度一次設備的除塵、清理,掃凈監控設備顯露的塵土,對攝像機、防護罩等部件要卸下徹底吹風除塵（應采用干燥的氮氣進行吹掃）,之后用無水酒精棉將各個鏡頭擦干凈,調整清晰度,防止由于機器運轉、靜電等因素將塵土吸入監控設備機體內,確保機器正常運行.同時檢查監控機房通風、散熱、凈塵、供電等設施.室外溫度應在-20℃～+60℃,相對濕度應在10%～100%;室內溫度應控制在+5℃～+35℃,相對濕度應控制在10%～80%,留給機房監控設備一個良好的運行環境。防雷的措施主要是要做好設備接地的防雷地網,應按等電位體方案做好獨立的地阻小于 1歐的綜合接地網,杜絕弱電系統的防雷接地與電力防雷接地網混在一起的做法。

3 總結

綜上所述， 根據該商業住宅小區日常運行模式的特點，現將整體工業電視監控系統劃分為兩個部分，主要為生活安保區域、公共生活監視區域。整體工業電視監控系統中主要有信號控制設備、信號輸出設備、攝像設備、信號傳輸設備等幾個構件。在實際運行中可根據具體需求進行設備安裝管理工序，從而在保證工業電視監控技術穩定運行的同時，為整體工業生產活動的安全、高效開展提供依據。

[1]李治凌. 基于網絡控制的工業電視監控系統設計與實現[J]. 工程技術:全文版, 2017(3):00235-00235.

[2]杜學良, 周國新. 傳統工業電視監控系統的數字化改造[J]. 浙江冶金,2016(z2):9-13.