监控系统组成

一、监控系统组成电视监控系统主要由前端设备和后端设备这两大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系(即传输系统)可通过同轴电缆，视频线，光纤或微波等多种方式来实现。电视监控系统由摄像机部分(有时还有麦克)，传输部分，控制部分以及显示和记录部分四大块组成。在每一部分中，又含有更加具体的设备或部件。我们常用的监控系统由以下几种组成方式。1、简单的监控系统组成简单的监控系统由前端摄像机，传输用的视频线或者光端机，显示存储用的硬盘录像机和显示器，示意图如下：2、带矩阵切换的监控系统组成当前端数量很多的时候，机房的面积，监视器的数量，控制的难度都在不断的扩大，因此，普通的监控系统结构已不能满足规划要求，以矩阵为中心集中控制监控系统结构应运而生。矩阵结构的监控系统，可以集中控制所有的视频信号的切换，操作，控制等，使大型的系统变得简单，操作方便。主要由前端摄像机信号，光端机传输，到视频分配器，一路送往矩阵，一路送往录像机存储，回放录像可由KVM切换器集中控制操作。其结构组成如左图：二、监控系统的组成设备介绍监控系统的组成设备主要有摄像机，光端机，分配器，切换器，硬盘录像机，监视器，显示器，矩阵，控制键盘，防雷器，电源，镜头，KVM切换器，光纤尾纤等。1、摄像机摄像机是监控系统眼睛，负责着整个所监控范围内的图像采集部分。常用的摄像机主要有半球摄像机，枪型摄像机，高速球摄像机等，它们各自又分为带红外的类型与不带红外的类型，根据需要配值。常用的摄像机产品外观参考图片：半球摄像机高速球机枪型摄像机一体变焦摄像机红外半球摄像红外一体枪型摄像机带红外高速球机2、镜头镜头是摄像机组成的一部分，它将各种不同形状、不同介质（塑料、玻璃或晶体）的光学零件（反射镜、透射镜、棱镜）按一定方式组合起来，使得光线经过这些光学零件的透射或反射以后，按照人们的需要改变光线的传输方向而被摄像机接收，即完成了物体的光学成像过程。镜头与摄像机之间的接口分为C型与CS型，C与CS接口的区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面（摄像机CCD光电感应器应处的位置）的距离不同，C型接口此距离为17.5mm.,CS型接口此距离为12.5mm.。常用镜头接口类型为CS接口。常用镜头的外观参考图片如下：自动光圈镜头手动光圈镜头定焦镜头手动光圈变焦镜头3、电源半球，枪型摄像机常用电源为DC12V/1A，高速球机常用AC24V两种较多。常用电源参考图片如下：DC12V集中供电电源DC12V/1A电源DC12V/1A开关电源AC24V/2A电源4、防雷器在雷区比较多的地方，防雷器可有效的防此感应雷对设备造成的损坏。监控中常用的防雷器有信号，数据，电源等防雷器。常用防雷器外观参考图视频防雷器数据防雷器二合一防雷器三合一防雷器5、光端机光端机是光纤传输必需应用的设备，分布在光纤的两端，一端发射，一端接收，故取名叫光端机。因为光端机加上光纤可传输几十公里到几百公里，抗干扰能力强及传输损耗小，所以在远距离传输中是首选设备。常用监控系统中光端机按不同类型，分为纯正向视频光端机，正向视频加上一路反向数据光端机两种。还有些可带网络，音频等类型光端机。光端机上有很多的指示灯，显示各自的工作状态，其中视频输入指示灯（有几路视频就有几路相应的指示灯）亮时代表摄像机的信号已到光端机上，电源指示灯亮表示电源正常。常用光端机外观参考图片如下：单路光端机四路光端机四路光端机光端机集中接收箱6、光纤尾纤光纤尾纤是连接光缆与光端机之间的一种线缆，它带有各种接口端头，如SC，ST，FC等，有的还配有藕合器通过跳线与光端机连接。监控系统中常用的接口类型为FC接口，网络接口常用SC接口。常用的光纤链路产品外观参考图片如下：SC尾纤跳线FC藕合器FC尾纤跳线7、分配器在监控系统中一路视频信号对应一台监视器或录像机，则可以任意接入，若想一台摄像机的图像送给多个管理者（设备）看，最好选择视频分配器。因为并联视频信号衰减较大，送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因，图像会严重失真，线路也不稳定。视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。比如，前端摄像机采集来的视频信号通过视频分配器可以接入中心矩阵的同时，再接入硬盘录像机或显示设备等。常见的视频分配器还有4入8出，8入16出，16入32出等多种型号。常用的视频分配器外观参考图片如下：8进16出分配器16进32出分配器9、硬盘录像机监控硬盘录像机是整个系统的核心，硬盘录像机DVR是以硬盘为信息存储介质，采用实时编码解码技术，实现了对图象、声音信息的大容量、长时间的数字化存储，并提供了预约录像、时移及节目播放、编辑、画面分割器、视频切换器、控制器、远程传输系统的全部功能于一体，本身可连接报警探头、警号，实现报警联动功能，还可进行图像移动侦测、可通过解码，器控制云台和镜头、可通过网路传输图像和控制信号等。与传统模拟监控系统相比，硬盘录像机一个最显著的特点就是组网简单，可方便实现网络监控及分控，具有模拟系统无法比拟的优越性。数字硬盘录像机是安防行业发展的一个新趋势，并将迅速地替代传统模拟系统设备。常用的硬盘录像机按系统不同可分为两大类，分别是PC式硬盘录像机，嵌入式硬盘录像机。早期的数字硬盘录像机都采用PC式硬盘录像机，它是由工控机箱加PC硬件及视频采集卡装上WINDOS操作系统组成。PC式硬盘录像机扩展灵活，但是由于系统软硬件需要专业人员维护，且系统容易受到人为破坏，不易实现无人值守，所以使用受到一定的束缚。嵌入式硬盘录像机就是针对PC式录像机的缺点，把操作系统嵌入到内置的芯片中，所以不易受人为破坏，维护方便，稳定性高等特点越来越受到广泛的应用，也是以后发展的方向。常用的硬盘录像机参考外观如下图：PC式硬盘录像机海康嵌入式硬盘录像机大华嵌入式硬盘录像机10、矩阵矩阵系统控制主机是在闭路电视监控系统中应用最广泛的一种系统控制主机。它采用矩阵切换原理，可以将任一路摄像机的视音频信号同步切换到一路输出上。配合以单片机系统构成的控制电路，采用积木式设计，可以组成从几路到几千路摄像机输入的强大控制系统。矩阵系统控制主机可带有音频输入、报警输入功能。它具有安全防范报警系统主机的主要功能。当前端报警探测器被触发报警时，矩阵系统控制主机在布防情况下，自动响应报警并联动显示器和录像机自动显示和实时录像，报警自动调用联动报警设备。矩阵应用解决了视频路数多的情况下，实现了统一进行集中管理控制，节约了大量的人力及机房空间。它与视频切换器的应用类似，但是切换器只是用于很少路信号的输入输出。常用的矩阵外观参考图片如下：视频矩阵11、控制键盘控制键盘就是为了方便的控制前端及监控室内的各种设备，集各种控制于一体，操作简单方便，与矩阵配合可简单实现集中控制复杂的监控系统。矩阵键盘控制通讯RS-485接口，可控制前端云台的上，下，左，右转动，可控制摄像机的光圈，可控制镜头变倍，变焦。同时，还可以控制摄像机预置位设置/调用控制，控制矩阵实现各种切换等功能。常用的控制键盘外观参考图片如下图：KVM切换器KVM是键盘（Keyboard）、显示器(Video)、鼠标（Mouse）的缩写。KVM技术的核心思想是:通过恰当的键盘、鼠标和显示器的配置，实现系统和高效率管理性，提高管理人员的工作效率、节约机房面积，降低总体拥有成本。利用KVM主机切换系统，即用一套或数套KVM在多个不同多台主机之间切换，就可以实现使用一套外设去访问和操作一台以上至数千台主机的功能。如回放录像时，我们可方便的用一台KVM及一台显示器对多台主机进行回放显示的控制切换。KVM外观参考图片如下8路KVM切换器16路KVM切换器13、显示器，监视器监视器是监控系统的标准输出显示设备，有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。监视器主要配值接口为BNC接口，与整个监控系统配套结合。常用监视尺寸有14、17、21、29英寸等。显示器是PC式硬盘录像机标准输出接口显示的一种设备，它与常用的电脑一样采用的是VGA接口。嵌入式数字硬盘录像机同时拥有BNCVGA接口。监视器显示器参考外观图如下：CRT监视器液晶监视器拼接屏三、常见故障检修监控系统故障种类繁多，判断问题也较复杂，但只要熟悉系统的结构，清晰检修流程，就比较容易区分故障，准确快速确定故障位置及原因。检修时，在不能确定故障大至部位的情况下，我们尊循是从前端往后端，或者从后端往前端分级检修原则。一般前端到后端流程为：摄像机，防雷器，光端机，分配器，切换器（矩阵），录像机，显示器等。检修中有条件尽量使用替换法，替换怀疑有故障的设备，能更快更准确确定故障。检修中检查各视频接口端子可用视频跳线接入监视器等显示设备确定故障。1、单个画面无图像单个画面无图像,这样的故障大多出现在独立工作的部位，具体检查方法用一条两头都做好BNC头的视频线，一端接在监视器上，另一端接在需要检查的部位（后面内容检修都可用此法）。2、整机无图像整机无图像故障大多出在公共部分，如分配器，前端整体无供电等。检修主要放在公共部分，前端摄像机集体损坏的可能性是比较小的，检修流程如下3、主机上有图像,切换器输出无图像出现此类故障可肯定前端摄像机及传输的光端机工作正常，检修重点应在分配器及切换器这一段。流程如下4、摄像机有图像,但是无法进行控制旋转变焦等动作此种情况大多发生在控制设备与快球摄像机地址码及波特率设置异常，控制线路不通，线路正负极性接反等情况，常见的故障检修流程如下5、主机上显示图像与切换器输出的图像显示位置号不对应此问题可肯定各设备工作正常，是由于跳线接线没有对应好,重点检查跳线的线序可解决此类问题6、某个画面无图像,摄像机电源灯闪烁此类故障可确定是摄像机及电源故障，采用更换法测试较好（可把其它好的电源与摄像机拆来测试）7、单个图像模糊此类故障大多是前端摄像机及镜头引发的故障，检查重点也在此，如摄像机电子元件老化，镜头及护罩上灰尘过多，镜头焦距调整不当，镜头老化等。8、整机图像模糊此类故障现象大多是由公共通道部分引起的，重点应检查公共通道设备，如主机，显示器等。9、单个画面有网纹和水波纹干扰此类故障产生原因根据周界环境有很大的关系，判断也较为困难，如周边大功率设备干扰，电力干扰，强磁场干扰，电梯干扰等，所以实际现场观察比较重要。10、晚上部分图像一片黑根据故障分析，白天可看到图像，只是晚上图像一片黑，可确定问题在摄像机采集这一端，后端设备正常。检查重点应在前端摄像机部分，主要分析是周边环境问题还是摄像机本身故障。11、图像时有时无此类故障大多是各设备接口与跳线接触端口接触不好，所以重点应检查各设备间的链接头，再就是周边环境有强干扰也会造成此样现象。12、主机常死机此类故障要分为PC机及嵌入式机两种类型来对待。PC式机产生这样的故障比较多如系统故障，运行的软件故障，内存，CPU，CPU风扇等都可以造成死机。嵌入式死机情况相对较少，主要有视频信号与主机不兼容，BIOS版本问题，硬盘问题等。主机死机故障维护需要有一定IT专业知识的人员比较适宜。下面是根据实际中故障率高的部件检修流程。13、主机常重启主机常重启与主机死机的情况很相似，大部分可参照，重点应检查软件设置，内存，硬盘等。与主机死机故障一样，此项最好有IT技术的人员操作进行。14、回放显示无记录,有记录无法回放此类问题大多是设置上的问题，如没有设置录像，硬盘空间不够录像被覆盖，或因软件问题不能搜索到录像文件等15、遥控器不能遥控此类故障主要检查部位为遥控器电池是否有电，遥控器编码是否与主机编码对应，主机接收端是否有遮挡等。16、图像偏色此类故障大多为设备使用时间久了，元器件老化所至。根据不同的现象进行分步排除。如果是单个图像偏色应重点在摄像机上，整个系统偏色应在公共设备部分。17、录像机在多画面显示有图像,但切换成单画面时无图像此类故障大多是由系统运行时间过长，内存偏小系统反应过慢，视频信号不兼容等问题造成的。以上所有的故障检修做为一个指引，关键在多观察故障现象，接合自身的经验。本检修手册难免不