| 報警與監控系統常見問題及解決方案
一、 監控圖像受干擾
首先應區分是系統內部產生還是外侵干擾，還應區分產生干擾的部位，是攝像機前端、傳輸系統還是監控中心設備，常用“分割法”、“替代法”區分。圖像干擾的現象及產生原因為：北京監控安裝。
1、雜波干擾。表現為圖像上混有雜亂的“橫道”、“波紋”或一陣陣雜亂的飛點、刺、線狀干擾，嚴重時導致圖像模糊、扭曲、抖動、翻滾。此問題的原因多為：(1)視頻插頭與插座間接觸不良，視頻線接頭壓接、絞接點接觸電阻變大，視頻線屏蔽不好。(2)視頻接頭靠在安裝支架或立桿上有松接觸。(3)有些場所電磁環境惡劣，即使無上述缺陷也會出現圖像干擾，如工業廠房、電梯轎箱等，需采取相應措施，有些要改變傳輸方式才能徹底消除干擾。(4)市電疊加有尖峰、突變、雜波闖入引起干擾。(5)光纜傳輸時，尾纖未擰到位或對接面受污。
2、滾道干擾。表現為圖像上疊加了上下緩慢移動的橫條，顯然這是交流市電或幀頻干擾。此問題的原因多為：(1)視頻傳輸的起點和終點分別接地，兩地存在交流電位差，如圖1所示，干擾信號Vn與輸入信號Vi疊加經傳輸線到達負載Ro，這是最常見的原因。(2)直流電源不良，如直流穩壓電源整流濾波電路內阻變大、電解電容漏液、過負載、電網電壓過低等。直流電源不良常表現為屏幕上兩橫條干擾(100Hz)，其他電源干擾只有一橫條(50Hz)。(3)射頻傳輸時，有時用高頻電纜給信號放大器饋送50Hz交流電，傳輸設備的“交流過電扼流圈”過載磁飽和引起的交調。(4)射頻傳輸時，系統過載交調，其他頻道幀逆程干擾形成滾道，常伴有行逆程斜線干擾。
3、網紋干擾。表現為圖像上疊加了一張移動的細網，常與雜波干擾相伴出現。此問題的原因多為：(1)無線電波闖入，以中短波廣播電臺干擾最多，所有引起雜波干擾的原因都可引入網紋干擾。(2)醫療設備或高頻注塑機等大功率高頻工業設備、劣質無繩電話及對講機、遙控設備等高頻干擾。(3)射頻傳輸時，系統非線性引起的互調干擾。估算干擾源頻率，有助于排查，網紋跑動不快時，可數出屏幕水平方向干擾線根數“N”;或用尺量，則N=(屏幕水平寬度/干擾線距)，因電視行正程時間約52uS，故干擾源T=52/N(uS)，f=1/T(MHz)。
4、圖像后面有淡的、負的、或不同步的其他圖像。此問題的原因多為：(1)視頻矩陣切換器通道隔離度下降、插件接觸不良。(2)當光端機、視頻分配器、矩陣等設備未接公共地或接地不良，不同監視器又相接時，不同路徑的視頻信號會互相串擾，應改善接地，或各路獨立“浮空”。(3)射頻傳輸時，相鄰頻道電平差太大，受鄰近頻道干擾。(4)射頻傳輸時，系統交調干擾。
以上幾種干擾常不是孤立出現，應綜合分析，一并排除。
二、 抑制監控圖像干擾的方案
1、選用質量好的傳輸設備及配件。傳輸線接插頭接觸不良引起的故障占極大比例，尤其在沿海潮濕地區受鹽霧侵蝕，問題更為突出，因此要選用優質的傳輸設備及配件，如視頻電纜、BNC接頭等，并加強防護。
2、規范安裝工藝。(1)所有接頭應焊接。不允許壓接、絞接，同時要嚴密可靠地包扎，防止與支架或立桿搭接。注意防止進水。(2)傳輸電纜中間不要接頭。定購長包裝的線，短線用在近距離傳輸。應預埋備用線。(3)走線要套管。線頭線尾套管較難，如：進出地溝處、進出墻壁處、墻壁至攝像機罩間等，套管很難到達，是進水、斷線等故障多發點，不可忽略。(4)傳輸線盡量埋地，不架空，金屬套管比PVC套管抗干擾，盡量采用。
3、抑制交流地電位差干擾。此干擾常令技術人員很棘手，抑制方法有：(1)一頭“浮空”。攝像機、解碼器及電纜與云臺、支架、立桿之間盡可能在電接觸上隔離。避免干擾信號經電接觸傳導，同時使攝像機前端“浮空”，不接地，可避免交流地電位差干擾，相當于圖1中CB斷開，干擾源沒有通路。“浮空”具有一定的防雷效果。但實際系統常做不到“浮空”，如傳輸起點接有其他設備必須接地時需采取下
面將介紹的措施。(2)視頻光耦合電路。見圖2a，注意收發兩端的地線不可相接。(3)視頻變壓器，見圖2b，需注意防磁飽和非線性。Honeywell有幾款攝像機自帶“地隔離變壓器”，光耦與視頻變壓器均隔斷了地電位差干擾通路，可等效為“浮空”，但需要視頻直流分量恢復。(4)差分隔離電路，如圖3所示，此即為平衡傳輸方案，詳見“平衡傳輸”一節。(5)縱向扼流圈。見圖4，因M1、M2為雙線并繞， Vi對M1、M2激勵的電流大小相等方向相反，對磁芯的感應磁場互相抵消，所以對于Vi，M1、M2相當于阻抗很小的一般傳輸線，相反，Vn對M1、M2的激勵電流方向相同，表現為很大的電感阻抗，對Ro分壓很大，起到了遏制Vn干擾的作用。
4、 抑制廣播電臺干擾。可采取提高傳輸電平、選用高屏蔽電纜、埋地、金屬套管等措施，上述措施若不能徹底解決，可改光纜或雙絞線平衡傳輸，距離電臺太近時，只有數字網絡傳輸能徹底消除此干擾。
5、抑制射頻傳輸時的干擾。射頻傳輸干擾多為系統或設備性能等內部原因引起或無線電波干擾，所以設計、安裝、調試、選擇無干擾頻點等環節都不可忽視，遠距離傳輸需兼顧不同季節不同溫度下的系統參數。
6、合理選擇傳輸方案。應該在設計時進行勘測論證，根據現場電磁環境和氣象環境合理選擇傳輸方案，工程中改變傳輸方案，勢必提高造價，延誤工期。
三、 紅外對射探頭的局限性及對策
周界報警系統大量使用紅外對射探頭，但常因防線漏洞使系統形同虛設，克服這些漏洞并非易事，這些漏洞及其防范措施有：
1、翻越：如圖6a所示。穿過：如圖6b所示。“空擋”：如圖6c所示。替代：如圖6d所示，一般的紅外對射探頭，發射端所發紅外線沒有編碼，無法辨真偽，給替代入侵以可趁之機。
2、翻越、穿過的防范：增加紅外對射的數目，以形成“柵欄”屏障，如圖6e，或探頭隱蔽安裝，使入侵者無法避開警戒射線。“空擋”的防范：合理安裝，使警戒射線交叉，如圖7f。替代的防范：對紅外射線進行編碼以防替代，此方案可同時實現總線式接入，簡化系統，節省線材。
3、電子柵欄的優越性：電子柵欄是近幾年發展較快的主動紅外線周界報警探頭，圖7為某產品電路圖。3-5束紅外線可形成平面屏障以防止穿過，多束紅外線互相驗證警情以防誤報。紅外線收發端進行編解碼，使之無法替代入侵，同時增強抗干擾性能，所以比無編解碼的對射探頭可靠，但有些電子柵欄產品射線聚焦過于簡單。
四、報警系統消除誤報的措施
銀行、金庫、監所報警系統報警可是特級警報，但經常演繹“狼來了”，浪費了寶貴緊缺的警力。報警靈敏度與誤報常是矛盾，用戶寧可誤報，不可漏報，但經精心設計、安裝、維護，二者可以兼顧，做到既不誤報又不漏報，以下是一些經驗。
1、并聯常閉觸點、串聯常開觸點：如門窗，一旦被入侵而打開，并聯常閉觸點全開，兩個以上觸點同時探測被侵，可進一步證實警情，防止個別觸點誤動作引起的誤報。
2、加強維護：探頭要定期擦拭清洗，確保探測靈敏度和防止誤報。排蟲：清除蟲筑巢及死蟲堆積。及時排除遮擋：例如樹枝遮擋應予修剪。
3、精心選擇報警探頭：(1)能用紅外柵欄時謹用對射探頭。因為前者有三至五束紅外線，且有編解碼，而對射探頭一般為一至兩束，且無編解碼。(2)能用柵欄或對射探頭時謹用雙鑒探頭。柵欄或對射均為實物遮擋探測，雙鑒探頭即為微波多普勒移動探測加被動紅外探測，基于反射原理，易因室外目標經金屬或鍍膜玻璃折射等原因誤報;(3)能用有線傳輸時不用無線傳輸。無線探頭一般由電池供電，且抗干擾性能不如有線探頭。(4)常閉比常開可靠：電氣接點從閉到開比從開到閉可靠。(5)連線比觸點可靠，如文物、貴重儀器，可直接用連線穿繞比觸點報警更為可靠且造價低廉。選擇方案不能怕麻煩、圖簡單，要根據現場條件和經濟條件合理選擇。
4、調整探頭靈敏度：有些報警探頭可調整靈敏度，如紅外柵欄，不同接線適應不同探測距離，要精心設置。調準對射探頭：發射端是“槍”，接收端是“靶”，應首先瞄準了“槍”讓射線上“靶”，再調“靶”，要兩人配合，用數字表測接收電平來調。
5、精心設置主機：如報警時延等參數要根據具體情況設定。主機上有些報告是多機連網時才有用，一些意義不大的報告應予刪除，如市電恢復報告等。
6、加強值班記錄：查明每次誤報原因予以排除，詳細記錄，長期多次的記錄可發現規律性的內容，對找到系統問題的癥結非常有用，并可舉一反三。
五、監控圖像模糊不清等問題
圖像模糊不清的原因多為：
1、鏡頭聚焦調整不到位。尤其是可變焦鏡頭，如果后焦距未調好，聚焦效果隨焦距的不同而變，驗收時常被混過關。后焦距的調校：即調校鏡頭的成像面，直至與CCD靶面重合，方法是：(1)攝取約三米景物，光圈調最大，焦距調最長，調準鏡頭聚焦，(2)再把焦距調最短。(3)松開后焦距調整環的螺釘(常為內六角)，調整后焦距調整環使圖像清晰，(4)重復以上過程直至整個變焦范圍內圖像皆清晰。(5)定焦鏡頭只要一次性調準。
2、傳輸太遠、視頻線老化、傳輸線及接頭進水。表現為圖像及彩色暗淡，嚴重時圖像不穩，無彩色。
3、攝像機罩或鏡頭受臟污、受遮擋。多發生于重煙、塵處，或污水能濺到處，或蟲筑窩，空拋垃圾袋覆蓋等，應常檢查清除。凍庫里或北方室外攝像機罩及鏡頭常因結露凝霜而圖像模糊，需選用能除霜和水的機罩。
4、照度不夠。尤其是地下車庫、倉庫、走廊，應及時更換損壞的照明燈。紅外射燈補光適用于黑白或彩色/黑白攝像機，注意紅外光源功率有限，應盡量接近被照物;彩色攝象機濾光片會濾除紅外線，不
適用紅外補光。
5、監視器散焦。監視器顯像管座受潮、受污、變質使聚焦電壓(次高壓)偏離，導致圖像模糊最為常見，應予更換。
6、射頻傳輸時系統頻率特性劣化。射頻調制器用殘留邊帶傳輸視頻，以聲表、LC、諧振腔等元、部件濾波器實現并保證多頻道互不干擾，濾波器等參數或射頻頻率偏離就會造成接收端圖像模糊。若是射頻電平太低，圖像模糊的同時滿屏噪點。
7、劣質攝像機、鏡頭、分割器分辨率低、清晰度低、靈敏度低等。
8、圖像重影、拖尾。這主要是傳輸系統阻抗失配，如監視器無環通輸出時，應設在75歐低阻輸入。另射頻傳輸時，射頻線芯線接通，屏蔽層斷開會導致重影、拖尾。顯像管老化會引起圖像拖尾、暗淡。
9、彩色不正常。(1)色調偏：我國PAL制式場頻50Hz，多屏幕同時監視閃爍感很強，引起視覺疲勞，有些用戶使用NTSC制式場頻60Hz，明顯減輕視覺疲勞，但NTSC色調是可調的，且容易跑偏，需注意。(2)色調亂：多為顯像管磁化引起，檢查監視器近處有否強磁性材料，給以移走。間斷地開、關監視器交流電源可消磁，或使用專用消磁器消磁。(3)色淡：傳輸系統非線性引起微分相位(DP)指標劣。(4)傳輸系統及攝像機質量差彩色會不正常。
六、監控與報警系統自身防護不到位
尤其是室外部分，此問題引起的系統故障占很大比例。
1、室外設備箱散熱不夠。室外設備箱多為噴塑鋼板或不銹鋼結構，夏天陽光下可“發燒”到50-60攝氏度，以至設備工作不穩定直至燒壞，應使用雙層結構、加裝遮陽層、遮陽罩、留散熱孔或裝散熱風機。
2、防雷措施不當。表現最為突出的是電源線引雷，因此電源避雷器絕不能省略。再則是避雷接地線與箱體用螺絲鎖，測試可過關，時間一長，電阻增大，不能很好地泄放雷電，導致雷電擊壞設備，正確的做法是接地線與被保護體焊牢。
3、室外設備箱防蟲防鼠。電器發熱和指示燈亮光會引誘蟲鼠，因此設備箱進線口不留太大，要封堵，散熱孔應加金屬篩網。
4、防水、防盜、防破壞。防水：室外設備箱下應有足夠高的水泥臺或支架，防止淹水。散熱窗應背離路面防止濺水。防盜：室外設備如光端機屬貴重設備，易失竊，設備箱門應接防拆開關，光端機等前端設備應帶報警接口。防破壞：注意室外設備箱選點應不影響交通、不易被撞、不設在近期拆建地界。
5、報警系統防拆電阻。防拆電阻俗稱線尾電阻，要接在線尾，即報警探頭端，才可起到防拆及線路短路、斷路就報警的作用，但驗收時經常見到圖省事將該電阻接在主機端的情況，雖一時運行正常，但起不到應有作用，有嚴重隱患，見圖5。圖5b中，若CB2短路，不但不報警，而且常閉探頭失效。圖5d中，若CB1開路，不但不報警，而且常開探頭失效。
6、報警系統防拆開關。室外部分的防拆開關常需專門接入，往往被工程人員省略，不安全。
7、系統及線路標記不清、資料不齊、移交不規范、保管不善。給使用、維修及系統改造升級造成困難。
七、圖像扭曲、抽動、滾動、晃動等
1、圖像扭曲、抽動、滾動的原因有：(1)干擾信號損傷或淹沒同步信號(見前述)。(2)大信號傳輸時，視頻有源放大處理環節非線性引起的同步頭壓縮。應合理選擇放大器接入點，選用動態范圍大的放大器。(3)視頻直流分量恢復(嵌位)電路不良引起的同步頭壓縮。(4)射頻傳輸系統過調制、欠調制、微分增益(DG)指標差等原因引起的同步頭壓縮。
2、圖像晃動：多為攝像機晃動引起，帶云臺與變焦、長焦鏡頭較為普遍，嚴重時圖像無法監視。消除圖像晃動，應從以下環節入手：(1)基座：水泥基座澆注尺寸要足夠。尤其路邊重車經過時、海邊大浪打來時、開闊地或風口大風吹來時的抖動要考慮在內。(2)立桿：鍍鋅管剛性不如鑄或軋焊管，應選后者。鋼塔或土建塔更穩些。交通信號燈、指示牌等較招風，攝像機不要與之同桿。攝像機盡量掛墻，省去立桿。(3)云臺及防護罩：要固定牢靠，長焦鏡頭要選用穩重產品，選用自由度很小的慢速云臺或液壓云臺。(4)焦距：使用超長焦鏡頭一定要非常謹慎，一個500-1000mm鏡頭數十萬元，監視數公里外場景，鏡頭細微抖動，圖像跑了很遠，再加能見度、地面(水面)蒸氣干擾等因素，曾使某工程驗收不合格。只好換用短焦距，增加鏡頭數來解決。
3、鏡頭或云臺控不動：多因斷線、電機卡死、燒壞、驅動不足、解碼器故障或地址被撥動改變、主機設置被改亂等。
不同原因造成的故障，其現象是不一樣的，應在實踐中體驗、分辨、判斷。并根據具體情況采取相應對策與方案予以解決。
八、抗干擾的傳輸方案
1、平衡傳輸。由于外界干擾(包括交流地電位差干擾)多為共模信號，平衡傳輸時，視頻信號是經差分的，在傳輸終端，共模干擾被抑制幾十分貝。另外，五類、超五類雙絞線的雙絞結構即雙線平衡且空間上等間隔變換，使空中感應干擾得到抵消，所以具有良好的抗干擾性能。一根含四對雙絞線的五類線可傳輸四路視頻信號，其粗細和售價與一根相當直徑的視頻電纜差不多，性價比高。攝像機輸出阻抗為75歐不平衡，五類及超五類雙絞線為平衡100歐，用于傳輸視頻信號需進行平衡變換，接入端變換的同時進行適當放大和頻率預補償，接收端反變換的同時進行頻率再補償，并把被傳輸線衰減的視頻信號放大到1VP-P標準電平。 如圖3是實際應用電路，此方案用在抑制重復接地引起的交流電位差干擾、電梯轎箱等具有很好的抗干擾效果。
2、光纜傳輸。由于傳輸介質是光纖和激光，不受電信號干擾，所以抗干擾、抗雷擊等電浪涌的性能很好，安全穩定。隨著光纜及光端設備的成熟和降價，此方案應用于工業廠區、城市交通電視監控的遠程傳輸，造價低效果好。
3、中頻、射頻傳輸。此方案就是廣播電視傳輸方案，中頻、射頻調制是把基帶視頻信號頻段搬移，可避開頻率相對較低的干擾頻譜，雖然調制后頻率提高，單位線損提高，但倍頻程下降，頻率失真小，可實現高質量遠程同軸電纜傳輸、無線發射、多路圖像共纜傳輸、雙向視頻傳輸、數字視頻傳輸、控制信號傳輸等。
4、數字網絡傳輸。是最新的網絡數字視頻信號傳輸，其依附局域網或公共信息網，只要網絡到達的地方就可監控，用戶在授權的情況下，可以不受地域限制隨時按需監控，數字傳輸的優越性在于其系統只要能辨別“0”和“1”就不會出錯，抗干擾閾值很高，且其失真不會因距離的加長或處理環節的增加而積累，由于網絡攝像機輸出就是數字信號，其抗干擾性能是所有其他傳輸方案不可比擬的，在廈門某廣播發射臺電視監控工程實踐中，只有用這個方案，嚴重的網紋干擾才得以消除。
網絡監控具有信息網絡所擁有的優勢，是未來發展方向，但目前許多案例尚有以下缺陷：(1)保密性較差，有保密需求的系統要走內部局域網或專網。(2)實時性較差，有些使用需求不能容忍，如水、陸交通監控、鬧市區治安監控，因網絡傳輸延遲，無法用云臺及長焦鏡頭捕捉目標。(3)對網絡資源占用大。(4)對網絡運行的穩定性可靠性依賴性大。(5)有些案例圖像效果、控制敏感性不如模擬系統。系統設計時應予注意。 |
