現在廣電系統各重要部分都安裝了視頻安防系統,但由于各種原因總發生各種問題,通過排查和檢修,視頻安防系統被人為破壞的很少,大多數故障來自系統本身。視頻安防系統無論采樣何種技術,其拓撲結構大致分為3大部分:現場攝像頭+信號/供電線纜+監控中心設備(完成監視/存儲/管理/控制功能),圖1即某監控系統的解決方案,系統出現故障時同樣遵循“20/80”準則,即20%的問題在軟件,80%的問題在硬件,下面著重介紹對系統硬件故障的分析、定位、排查及相關儀表。
1系統故障的排查
根據系統的基本拓撲結構,無論哪個環節出現問題都會導致失去監控圖像,因此首先應該排查攝像頭、中間線纜和監視器本身的硬件是否出現故障。
1.1檢查攝像頭
攝像頭的成像與聚焦質量是其關鍵指標,最簡單的檢查方法是用一臺小電視,接到攝像頭的視頻輸出端觀察,圖像滿足要求則證明問題不在攝像頭內。另外,視頻監控用攝像頭一般與云臺集成在一起,并具有變焦功能,檢查其功能需進行PTZ(Pan/Tilt/Zoom)測試,這需要專門的指令以支持相應的動作協議,顯然若在現場進行PTZ測試需要便攜電腦。
1.2通信線纜
現場的視頻信號和PTZ控制信號是通過相應的電纜傳到監控中心設備,或反方向傳給現場攝像頭的,如果在現場能確認攝像頭無故障,下一步就要排查線纜的問題,最簡單的辦法是測量信號線的導通性,普通萬用表就可以完成此任務,同時用萬用表還可檢查攝像頭的供電是否滿足要求。現在監控系統正由模擬信號系統向數字信號系統轉變,視頻信號與控制信號都將在數據線纜上傳輸,在這種情況下,傳輸線纜還要滿足以太網物理層端接要求,而不只單單滿足導通即可實現正常通信,因此監測數字監控系統還需必要的查線儀表。
1.3監視器終端的檢查
如果前兩個環節均無異常,而監視器上仍無圖像,則需檢查問題是否在監視器本身,接入標準視頻彩條信號是檢查監視器性能最快捷的方法,需注意的是視頻信號有NTSC制和PAL制之分,如果監視器沒有自動識別功能需手動設置,才能與系統或信號發生器信號相匹配。
1.4音/視頻信號電平測量
相對于圖像完全消失的“硬故障”來說,圖像模糊、扭曲、受干擾等“軟故障”更難排查,對于“軟故障”需借助檢測視頻信號的儀表,通過測量視頻信號電平和同步電平值來判斷問題所在。攝像頭類型不同,視頻與同步信號電平計量單位也不同,北美使用的NTSC制用IRE作為測量單位(InstituteofRadioEngineers無線電工程師協會),PAL制用mV作測量單位,標準電平值如表1所示。
視頻信號電平過低會導致圖像暗淡,降低動態范圍,電平過高會導致虛影,降低清晰度,同步電平過低會導致圖像斷裂或滾動,電平過高會降低圖像色彩層次和動態范圍。安裝多個攝像頭時,如果視頻與同步信號不同,在同一監視器上切換時,就會出現明顯的圖像質量差異,電平值超出允許范圍會導致操作人員眼睛疲勞。對于帶現場拾音器的攝像頭,還有必要對音頻信號電平進行檢測,至少以柱形圖形式指使電平大小或通過揚聲器播放,驗證其是否正常。
2檢查工具與儀表
根據上述對安防系統故障類型與檢測需要的分析,至少需要以下設備:
①便攜式電視終端;②數據線路測試儀;③萬用表;④視頻信號發生器;⑤相應通信接口的筆記本電腦(用于PTZ控制與協議分析);⑥音/視頻電平測試儀等設備。
但是對維護人員來說,攜帶這些設備不僅麻煩并且還不方便,有沒有一款儀表能滿足以上設備需求呢?
我們使用美國理想公司的安防系統測試儀———Secu2riTEST(圖2A),與其增強型SecuriTESTPro(圖2B),這是一款滿足上述需求的測試工具。
SecuriTEST(33-891)標準型安防系統測試儀集攝像頭視頻測試、PTZ(Pan/Tilt/Zoom)控制、PTZ控制協議分析、數據電纜測試、視頻彩條發生器及43/4位數字萬用表6項功能于一身,體積只相當于一臺普通數字萬用表,攜帶極為方便。SecuriTESTPro(33-892)增強型安防系統測試儀在標準型儀表的基礎上增加了音/視頻信號電平測量功能,并采用鋰聚合物電池,體積更小巧、重量更輕、使用更方便。
3維護數字安防系統對儀表的特殊需求
傳統模擬信號安防系統被數字安防系統取代是大勢所趨,其控制與視頻信號都將依據以太網標準,數據滿足IP協議在數據線上傳輸,因此也對信號傳輸介質提出了更高要求,傳輸介質問題會導致控制延遲、運動圖像出現停頓、圖像解碼出現馬賽克等問題。
SecuriTEST雖然能對數據線作物理連通性測試,但因為它是一款物理層測試儀表,不能對網絡鏈路層或傳輸誤碼率進行測試,在數字安防系統中,除使用SecuriTEST儀表外,還應選用能夠檢測數據線纜傳輸性能如產生IP視頻數據幀流量并測試誤碼率的儀表。
