监控系统设备维护方案

监控系统设备维护方案内容摘要：

满足要求的场合。 但这种镜头却受到工程人员的青睐，因为在施工调试过程中使用这种镜头，通过在一定范围的焦距调节，一般总可以找到一个可使用户满意的观测范围（不用反复更换不同焦距的镜头），这一点在外地施工中尤 为显得方便。 E、自动光圈电动变焦镜头 此种镜头与前述的自动光圈定焦镜头相比另外增加了两个微型电动机，其中一个电动机与镜头的变焦环啮合，当其受控而转动时可改变镜头的焦距（ Zoom）；另一个电动机与镜头的对焦环啮合，当其受控而转动时可完成镜头的对焦（ Focus）。 由于该镜头增加了两个可遥控调整的功能，因而此种镜头也称作电动两可变镜头。 自动光圈电动变焦镜头一般引出两组多芯线，其中一组为自动光圈控制线，其原理和接法与前述的自动光圈定焦镜头的控制线完全相同；另一组为控制镜头变焦及对焦的控制线，一般与云台镜头控制器 及解码器相连。 当操作远程控制室内云台镜头控制器及解码器的变焦或对焦按钮时，将会在此变焦或对焦的控制线上施加一个或正或负的直流电压，该电压加在相应的微型电动机上，使镜头完成变焦及对焦调整功能。 、距离与焦距的关系 设被摄物体的高度和宽度分别为 H、 W，被摄物体与镜头间的距离为 D，镜头的焦距为 f。 靶面成像的高度和宽度分别为 h、 w，则计算公式如下： f=hD/H f=wD/W 根据上述公式，也可以很容易地计算出视场角，下表为靶面尺寸和成像大小对照表 靶面规格 1 2/3 1/2 1/3 h w 为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。 假定光圈的有效孔径为 d，由于光线折射的关系，镜头实际的有效孔径为 D，比 d 大， D 与焦距 f 之比定义为相对孔径 A，即 A=D/f，镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的平方成正比，一般习惯上用 F=f/D，即相对光径的倒数来表示镜头光圈的大小。 F 值越小，光圈越大，到达 CCD 芯片的光通量就越大。 所以在焦距 f 相同的情况下 ， F 值越小，表示镜头越好。 1) 定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。 有光圈：镜头光圈的大小可以调节。 根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。 光圈的大小可以通过手动或自动调节。 人为手工调节光圈的，称为手动光圈；镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。 无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。 主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。 2) 变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。 常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。 三可变镜头：可调焦距、调 聚焦、调光圈。 二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。 为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素： A) 被摄物体的大小 B) 被摄物体的细节尺寸 C) 物距 D) 焦距 E) CCD 摄像机靶面的尺寸 F) 镜头及摄像系统的分辨率 注释： 变焦镜头 焦平面的位置固定，而焦路可连续调节的光学系统。 变焦是通过移动镜头内部的镜片，改变它们之间的相对位置而实现的。 这样就可以在一定范围内改变镜头的焦距长度和视角。 焦距 透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处的距离。 单位 一般为毫米或英寸。 光圈 位于摄像机镜头内部分的、可以调节的光学机械性阑也，可用来控制通过镜头的光线的多少。 自动光圈 镜头内的隔膜装置，可根据电视摄像机传来的视频信号自行调节，以适应光照强度的变化。 光圈隔膜通过打开或关闭光圈来控制通过镜头传送的光线。 典型的补偿范围是 100001 到 3000001。 一、公式计算法： 视场和焦距的计算 视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W f=hL/h f：镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在 ccd 靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在 ccd 靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd 靶面规格尺寸： 单位 mm 规格 W H 1/3 1/2 2/3 1 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为 4:3,当 L 不变， H 或 W 增大时， f 变小，当 H 或 W 不变， L 增大时， f 增大。 视场角的计算 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。 水平视场角 β（水平观看的角度） β=2tg1= 垂直视场角 q（垂直观看的角度） q=2tg1= 式中 w、 H、 f 同上 水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或 =q 表 2 中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距 f 时的水平视场角 b 的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下 式计算出视场角便可按下式计算出视场高度 H 和视场宽度 W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为 17mm(2/3in),镜头焦距 f 为 12mm，从表 2 中查得水平视场角为 40℃ 而镜头与被摄取物体的距离为 2m，试求视场的宽度 w。 W=2Ltg=22tg= 则 H=W== 焦距 f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 二、图解法 如前所示，摄像机镜头的视场由宽（ W）。 高（ H）和与摄像机的距离（ L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来 3 个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士： 1/ 1/ 2/3或 1。 图解选择镜头步骤： 所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。 利用这个关系可选择适当的镜头。 估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用 1/3”镜头时使用图 2，使用 1/2 镜头时使用图 3，使用 2/3”镜头时使用图 4，使用 1 镜头时使用图 5。 具体方法：在以 W 和 L 为座标轴的图示 25 中，查出应选用的镜头焦距。 为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。 例如： 视场宽 50m,距离 40m,使用 1/3格式的镜头，在座标图中的交点比代表 4mm镜头的线偏上一点。 这表明如果使用 4mm镜头就不能覆盖 50m的视场。 而用 的镜头则可以完全覆盖视场。 f=vD/V f=hD/H 其中， f 代表焦距， v 代表 CCD 靶面垂直高度， V 代表被观测物体高度， h 代表 CCD 靶面水平宽度，H 代表被观测物体宽度。 举例：假设用 1/2”CCD 摄像头观测，被测物体宽 440 毫米，高 330 毫米，镜头焦点距物体 2500 毫米。 由公式可以算出： 焦距 f=≈36毫米 或 焦距 f=≈36毫米 当焦距数值算出后，如果没有对应焦距的镜头是很正常的，这时可以根据产品目录选择相近的型号，一般选择比计算值小的，这样视角还会大一些。 镜头光圈分手动和自动两种。 以往由于摄像机的使用在室外或其它特殊场合等缘故，所以较多选用自动光圈镜头。 在目前的监控工程中，由于智能建筑大量使用 CCTV 系统，室内监控点占较高的比例。 而许多工程商在做工程设备报价时，也同样喜欢采用自动光圈镜头。 虽然自动光圈镜头对监控点的光线变化适应性较强，但其价格也明显高于相同焦距 的手动定焦镜头。 而现在大多数的摄像机都有电子快门，室内的光源也较为稳定，因此，智能建筑项目中大量采用自动光圈镜头没有太大的必要；另一方面，现在市场上用的自动光圈镜头分为二大类： ；。 电源驱动自动光圈镜头是通过四根线控制镜头的，其中两根为 DC12V 或 DC24V 电源来驱动镜头中的马达，另两根控制线通过镜头内的光感应点感应外部光源的照度来控制光圈的大小；视频驱动自动光圈镜头则是通过三根线来控制镜头的，其中一根为视频触发信号来起动光圈，并控制光圈大小，另二根为 DC12V 或 DC24V 电源线驱动电机马达。 目前市场上大多黑白或彩色摄像机虽然有自动光圈镜头接口，但除了少数可以兼容二种镜头以外，大多数摄像机不能兼容，只能使用电源驱动自动光圈镜头或视频驱动自动光圈镜头。 如果在使用中当一些摄像机损坏时，新购入的摄像机就有与原来的自动光圈镜头是否兼容的问题。 但当工程中的监控点在室外时，采用带自动光圈的镜头是必要的，因为室外的光线的动态范围变化较大，夏日阳光下环境照度达50000Lx－ 100000Lx；夜间路灯时仅为 10Lx，变化幅度相当大。 在这种情况下摄像机无论是否具有自动调整灵敏度功能 即通过摄像机本身的电子快门已不可能适应这么宽的照度范围，也就无法达到控制图像效果的作用。 摄像机 摄像机 是视频监控中的核心设备，对于视频监控工程其他设备可以不使用，但摄像机是必须的， 监控 摄像机 从外形可以分为枪机、半球摄像机、智能球型摄像机，从功能上分可以分为红外摄像机、一体化摄像机、红外一体机、高速球、中速球、恒速球、普通摄像机，其他的还有低照度，宽动态等划分方式。 目前监控摄像机主要还是使用 sony 和 sharp 芯片的摄像机。 监控摄像机正向高清晰度发展，目前的主流还是 420 电视线的摄像机，不过 480 线及以上机型也越来越得到广大工程商的青睐。 随着 监控系统 在社会上应用越来越广泛，可供摄像机的种类（品牌、型式和型号）日益繁多。 作为 监控工程 设计安装工程商，如此众多种类的摄像机，对其系统设计师和采购经理，是一个考验。 如何才能正确选用 摄像机 ，确保系统的效果最佳、系统的成本最低呢。 这几个问题困扰着不少设计工程师和采购经理。 或许，这篇文章， 对于面临难题的工程师们有所帮助和启发。 为了很好地阐述这个问题，让我们先从 CCD摄像机一些基本知识谈起吧： 一、 CCD 摄像机分类 依成像色彩划分 彩色摄像机 ：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机 ：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。 依分辨率灵敏度等划分 影像像素在 38 万以下的为一般型，其中尤以 25 万像素（ 512*492）、分辨率为 400 线的产品最普遍。 影像像素在 38 万以上的高分辨率型。 按摄像机形状 划分 摄像机按外形划分主要有：枪式摄像机、针孔型摄像机、 半球型摄像机。 按 CCD 靶面大小划分 1 英寸 ——靶面尺寸为宽 *高 ，对角线 16mm。 2/3 英寸 ——靶面尺寸为宽 *高 ，对角线 11mm。 1/2 英寸 ——靶面尺寸为宽 *高 ，对角线 8mm。 1/3 英寸 ——靶面尺寸为宽 *高 ，对角线 6mm。 1/4 英寸 ——靶面尺寸为宽 *高 ，对角线 4mm。 按扫描制式划分 PAL 制。 NTSC 制。 依供电电源划分 220VAC， PAL 系统。 24VAC。 12VDC，国内摄像机多属此类。 按同步方式划分 内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。 外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。