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1、报警与监控系统 常见问题及解决方案 吴文平吴宇聪 2 0 0 5年 9月，公安部 下发了 关于 开 展 城市 报 警 与监 控 技术 系 统 建设 工 作 的意见及 城市 报警 与监控 系统技 术指 南，提 出了加强 城市报 警与监控 技术 系统建设 的要 求，并提 供 了杭州、苏 州、北 京、济 南 等 四种 建 设 模 式。2 0 06年是 公安部党 委确定 的基层 基础 建 设年，报警 与 监控 系 统 是 维护 社 会 安 全稳 定 的重 要 基 础设 施，许 多 城市 把这 个 项 目列 入 了政 府 为 民办 实 事 重 点 项 目，一 个 建设 与 应用 的热 潮 已经 在 城
2、市各 社 区 全面 展 开，厦 门今 年 投 入 将达 亿 元。这 几 年报 警 与监 控 系 统 覆 盖率 及 技 术、设 备 在 应 用需 求 和市 场 的刺 激 下发展 很快，但 笔者在建 设、验收、应用 中也发现 了不少问题，严重 影 响 了系 统 正 常 工 作及 效 能 的 发 挥，下 面介绍几 个常 见 问题 及 解决 方案。一、监控图像受干扰 首 先 应 区分 是 系 统 内部 产 生 还 是 外侵 干扰，还 应 区分产 生干扰 的部位，是摄 像 机 前端、传 输系 统还 是 监控 中 心设 备，常用“分 割法”、“替代法”区 分。图像 干扰 的现象 及 产生原 因为：1、杂波
3、干扰。表现 为 图像上 混有 杂乱的“横道”、“波纹”或一阵阵杂乱 的飞点、刺、线状 干扰，严重时导致 图像模糊、扭曲、抖动、翻滚。此 问题 的原因多 为：(1)视频插头与插座间接触不 良，视频线接头压接、绞接点接触 电阻变大，视 频线屏 蔽不好。(2)视频接头靠在安装支架 或立杆上有松接触。(3)有些场所 电磁环境 恶劣，即使无上述 缺陷也 会 出现 图像干扰，如工业 厂房、电梯轿箱等，需采取相应措施，有些 要改变传输方式才能彻底 消除干扰。(4)市 电叠加有尖峰、突变、杂 波闯入 引起 干扰。(5)光缆传输时，尾纤未拧 到位或对接面受污。2、滚道干扰。表现为 图像上叠加 了上下缓慢移动 的
4、横条，显然 这是交流市 电或帧频干扰。此 问题 的原 因多为：(1)视频 传输的起点 和终点分别接地，两地存在交流 电位差，如图 1 所 示，干扰信号 Vn与 输入信号 叠加经传输线到达负载 Ro，这是最常见的原 因。(2)直 流 电源不 良，如直 流稳压 电源整流滤波 电路 内阻变大、电解 电容漏液、过负载、电网电压 过低等。直流 电源不 良常表现为屏幕上两横条干扰(1 0 0 Hz)，其它 电源干扰只有一横条(5 0 Hz)。(3)射频传输时，有时 用高频 电缆给信 号放大器馈送 5 0 Hz 交流 电，传输设 备的“交流过 电 扼流圈”过载磁饱和 引起 的交调。(4)射频传输时，系统过载
5、交调，其它频道帧逆程干扰形成滚道，常伴有行逆程斜线干扰。5、网纹干扰。表现为图像上 叠加 了一张移动的细网，常与杂波 干扰相伴 出现。此 问题 的原 因多为：(1)无线 电波闯入，以中短波广 播 电台干 扰最多，所有 引起杂波干扰 的原 因都 可引入 网纹干扰。(2)医疗设备或高频注塑机等大功率高频工业设备、劣质无绳 电话及对讲 机、遥控设备等高频干扰。(3)射频传输时，系统非线性 引起的互调 干扰。估算干扰源频率，有助于排查，网纹跑动不快 时，可数 出屏幕 水平方 向干扰线根数“N”；或用尺量，则 N=(屏 幕水平 宽度 干扰 线距)，因电视行正程时间约 5 2 u S，故干 扰源 T=5
6、2 N(u S)，f=l T (MHz)。4、图像后 面有淡的、负的、或不 同步的其 它图像。此问题 的原因 多为：(1)视频 矩阵切换器通道 隔离度 下降、插件接 触不 良。(2)当 维普资讯 http:/ P R A C T f C EE X P E R I E N C E 光端机、视 频分配 器、矩阵等设 备未接 公共地 或接地 不 良，不 同监 视器 又相 接时，不 同路径 的视频信 号会 互相 串扰，应改善 接地，或各 路独立“浮空”。(3)射 频传 输时，相 邻频道 电平差 太大，受 邻近频道 干扰。(4)射 频传输 时，系统 交调干扰。以上几 种干扰常 不是孤 立 出现，应综合分
7、析，一 并排 除。二、抑制监控图像干扰的方案】、选 用质 量好 的传输设备 及配件。传 输线接插 头接 触 不 良引起 的故 障 占极 大 比例，尤其在 沿海 潮 湿地 区受盐 雾侵蚀，问题 更为突 出，因此要选用优质 的传输设 备及配件，如视频 电缆、BNC接头等，并 加 强 防 护。2、规 范安装 工 艺。(1)所 有接头 应焊 接。不允 许压 接、绞接，同时要严密可靠地包扎，防止与支架 或立杆搭 接。注 意防止进水。(2)传输 电缆 中间不要 接头。定购 长包 装的线，短 线用在 近距离传输。应预 埋备用线。(3)走线要套管。线头线尾 套管较难，如：进 出地 沟处、进 出墙壁处、墙壁至摄
8、像机罩 间等，套 管很难 到达，是进水、断线等故障多发点，不可忽略。(4)传输线尽量埋地，不架空，金属套管 比 PVC套 管 抗 干 扰，尽 量 采 用。3、抑 制 交流 地 电位 差干扰。此 干扰常令 技术人 员很棘手，抑制方法有：(1)一头“浮空”。摄像 机、解码器及 电缆与 云台、支架、立杆之 间尽 可能在 电接 触上 隔离。避 免干扰信号经 电接触传导，同时使摄像 机 前端“浮空”，不接地，可避免交流地 电位差干扰，相 当于 图 1中 CB断开，干扰源没有通路。“浮空”具 有一定 的防雷效果。但 实际系统 常做不 到“浮空”，如 传输起点接有其它设 备必 须接地 时需采取下面将介绍 的
9、措施。(2)视频光耦合 电路。见 图 2 a，注意收发两 端的地 线不可相接。(3)视频变压器，见 图 2 b，需注 意 防磁饱和非线性。Ho n e y we l l 有几款摄像机 自带“地 隔离变压器”，光耦与视频变压器均隔断了地 电位差干 扰通路，可等效为“浮 空”，但 需要视 频直流分量恢复。(4)差分 隔离 电路，如 图3 所示，此 即为平衡传输方案，详见“平衡 传输”一节。(5)纵 向扼流圈。见 图4，因 M1、M2为双线并绕，vi 对 M1、M2激励 的电流大小 相等方 向相反，对磁芯的感应磁场互相 抵消，所 以对于 ，M l、M2 相当于阻抗很小的一般传输线，相反，Vn 对 M
10、l、M2的激励 电流方 向相 同，表 现为很大 的电感 5 E8 d。；一 1日 I _【鞋罐一坚 督 雠 吼岳 ol _l _ 维普资讯 http:/ 阻抗，对 Ro分压很大，起到 了遏制 Vn 干扰的作用。4、抑 制 广播 电 台干 扰。可 采取 提 高 传输电平、选用 高屏 蔽电缆、埋地、金属 套管等措施，上述措施若不能彻底 解决，可改光 缆或双 绞线平衡传输，距 离 电台 太近时，只有 数字网络传输 能彻底 消除 此干扰。5、p-,q 射 频传输 时的干 扰。射频 传 输 干扰 多为 系统 或 设备 性 能 等 内部 原 因引起 或无 线 电波 干扰，所 以设 计、安装、调试、选择 无
11、干扰频点等环节都 不 可忽 视，远 距 离 传输 需 兼顾 不 同季 节 不 同温度 下 的系统 参 数。6、合 理 选 择 传 输 方 案。应 该 在 设 计时进行勘 测论证，根据现场 电磁环境 和气象环境合理选择传输方 案，工程 中 改变传输方案，势必提高造价，延误工期。三、抗干扰的传输方案 1、平衡 传输。由于 外界干扰(包 括 交流地 电位 差干扰)多为 共模信 号，平衡传输 时，视频信号 是经差 分的，在 传 输终端，共模干 扰被抑 制几 十分 贝。另外，五类、超五类双绞线的双绞结构 即双 线 平衡 且 空 间上 等 间 隔变 换，使 空 中感 应 干 扰得 到 抵 消，所 以具 有
12、 良 好 的抗 干 扰性 能。一 根 含 四对 双 绞 线 的 五类 线 可 传输 四路 视 频 信号，其粗 细和 售价 与 一 根相 当直径 的视 频 电缆 差不 多，性价 比高。摄像机 输出阻抗为 7 5欧 不平衡，五类 及超 五类双 绞线 为 平衡 l 0 0欧，用于传输视频信号需进行 平衡 变 换，接入 端 变 换 的 同时 进行 适 当放 大和 频 率预 补 偿，接 收 端反 变 换 的 同时进 行 频率 再 补偿，并把 被 传 输 线衰减 的视 频信号放大到 1 VP-P标准 电 平。如 图 3 是 实 际应 用 电路，此 方 案 用在抑 制重复接地 引起 的交流 电位差干 扰、电
13、梯轿箱等具有很好的抗干扰效果。2、光缆传输。由于传 输介质是光纤 和激光，不受 电信号干扰，所以抗干扰、抗 雷击等电浪涌的性能很好，安全稳定。随着光缆及光端设 备的成 熟 和 降价，此方 案应用于工业厂区、城市交通 电视监控的远程传输，造 价 低 效 果 好。5、中频、射频传输。此方案就 是广 播电视传输方案，中频、射 频调制是 把基 带视频信号 频段搬移，可避 开频率相对较 低的干扰频 谱，虽然调 制后频率提高，单位线损提 高，但倍频程 下降，频率失 真小，可实现高质量 远程 同轴 电缆传输、无 线发射、多路 图像共缆 传 输、双 向视 频传 输、数 字视 频传输、控制 信号 传输等。4、数
14、字 网络传输。是最新 的 网络数字 视频信号 传输，其 依附 局域 网或 公共 信息 网，只要 网络到达 的地 方就可监控，用户 在授权 的情 况下，可以不受地域 限制随时按需监控，数字传输 的优 越性 在 于其 系统 只要 能辨 别“0”和 1就 不会 出错，抗干扰 阈值很高，且其失 真不会 因距 离的加长或 处理环 节 的增加 而积累，由于 网络摄 像 机输出就 是数字信 号，其抗干扰 性能是所有其它传输方案不可比拟 的，在厦 门某广播发射台 电视监控工程实践 中，只有用这 个方案，严 重 的网纹干扰才得 以消除。网络监控 具有信息 网络 所拥有 的优势，是未来 发展 方 向，但 目 前许
15、多案例 尚有 以下缺 陷：(1)保密性 较差，有保 密需求的系统要 走 内部局 域 网或专 网。(2)实 时性较差，有些 使用需 求不能容 忍、，如水、陆交通监控、闹市 区治安监 控，因网络传输延迟，无法用 云 台及 长焦镜头捕捉 目标。(3)对 网络资源 占用大。(4)对 网络运行 的稳定性 可靠性依赖性大。(5)有 些案例 图像效果、控 制敏感性不 如模 拟系统。系统 设计 时应予 注意。四、监控图像模糊不清等问题 图像模 糊不 清 的原 因多为：】、镜 头 聚焦 调 整 不 到 位。尤 其 是 可 变 焦 镜 头，如 果 后 焦 距 未 调好，聚焦效果随 焦距 的不 同而变，验 收时常被
16、 混过关。后焦距 的 调 校：即调校镜头的成像面，直至与 CCD靶面重合，方法是：(1)摄 取 约三 米景物，光 圈调最大，焦距调最长，调准镜头 聚焦；(2)再把 焦距调最短；(3)松开后焦距调整环 的螺钉(常 为内六 角)，调整后焦 距调整环使 图像清晰；(4)重复 以上过程直 至整个变焦范围 内图像 皆 清晰；(5)定焦镜头只要一次性调准。2、传 输太远、视 频线老化、传输 线及接 头进 水。表现为 图像 及 彩色 暗淡，严 重 时 图像 不稳，无彩 色。5、摄像机罩 或镜 头受脏污、受遮挡。多发生于重烟、尘 处，或 污水能溅到 处，或虫筑 窝，空抛垃圾袋 覆盖 等，应常检查 清除。冻 库
17、里或北方室 外摄像机罩 及镜头常 因结 露凝霜而 图像 模糊，需选用 能 除 霜 和 水 的 机 罩。4、照度不够。尤其是地 下车库、仓 库、走廊，应及时更换 损坏 的 照明灯。红外射灯补光适用于黑 白或彩色 黑 白摄像机，注意 红外光 源功率有 限，应尽量接近被照物；彩色摄象机滤光片 会滤除 红外线，维普资讯 http:/ P R A C T I C EE X P E R I E N C E 不适用红外补光。5、监视 器散 焦。监视 器显像 管座受 潮、受污、变质 使聚焦 电压(次高压)偏 离，导致 图像模糊 最为常见，应 予 更 换。6、射 频传输 时 系统频率 特性 劣化。射频 调制器用
18、残 留边带传输视频，以声表、LC、谐振腔等元、部件 滤波器 实现并保证多频道互不 干扰，滤波器 等参数或射频频率偏 离就会 造成接收端 图像模糊。若是射 频 电平太低，图像模 糊 的同时 满屏噪点。7、劣质摄 像机、镜 头、分割器分辨率低、清晰度 低、灵 敏 度 低 等。8、图像重影、拖尾。这主要是传输系统 阻抗失配，如 监 视器无环 通输 出时，应设在 7 5欧低 阻输入。另射 频传 输 时，射频 线芯 线接通，屏 蔽层 断开会导 致重影、拖 尾。显像管老化会 引起 图像拖尾、暗淡。9、彩 色不正常。(1)色调偏：我国P AL制式场频5 0 Hz，多屏幕 同时监视闪烁感很强，引起视觉疲劳，有
19、些用户使用 NT SC制 式场频 6 0 Hz，明显 减轻视觉疲劳，但 NTS C色调是可调的，且容易跑偏，需注意。(2)色调 乱：多为显像管磁化 引起，检查监视器近处有否强磁 性材料，给 以移走。间断地开、关监视器交流 电源可消磁，或使用专用 消磁器 消磁。(3)色淡：传输系统非线性引起微分相 位(DP)指标 劣。(4)传输系统及摄像机质量 差彩色会不正常。五、图像扭曲、抽动、滚动、晃动等 1、图像 扭 曲、抽 动、滚动 的原 因有：(1)干扰 信号 损伤 或淹没 同步信 号(见前 述)。(2)大信 号传输 时，视 频有源 放大处 理环节 非线 性引起 的 同步头压 缩。应合理选 择放 大器
20、 接人 点，选用 动态 范 围大 的放 大器。(3)视频直 流分量 恢复(嵌位)电路不 良引起 的同步 头压 缩。(4)射频 传输 系统过 调制、欠调制、微分增 益(DG)指标差 等原 因引起 的同步 头压缩。2、图像 晃 动：多为摄 像机晃动 引起，带云 台与 变焦、长焦 镜头较 为普遍，严 重 时图 像 无法监 视。消 除 图像晃 动，应从 以下环 节人手：(1)基座：水泥 基座浇 注尺寸要 足够。尤其路边 重车经过时、海边大浪打来 时、开 阔地或 风 口大风吹来时的抖动要考虑在 内。(2)立杆：镀 锌管 刚性 不如铸 或轧焊 管，应选 后者。钢塔或 土建塔更 稳些。交通信号灯、指示 牌等
21、较招 风，摄像机不 要与之 同杆。摄 像机尽量挂墙，省去立杆。(3)云台及 防护罩：要 固定牢靠，长焦镜头要选用稳重产 品，选 用 自由度 很小 的慢速 云台或液压 云台。(4)焦距：使用超 长焦镜头 一定 要非常谨 慎，一 个 5 O O 一】O 0 0 mm 镜头数 十万元，监视数公里外场景，镜 头细微抖动，图像跑 了很远，再加 能见度、地面(水面)蒸 气干扰等 因素，曾使某工程 验 收不合 格。只好换 用短 焦距，增 加镜 头数 来解决。5、镜 头或云 台控 不动：多 因断线、电机卡 死、烧坏、驱动 不足、解码器 故 障或地 址 被拨动 改变、主 机设置 被改 乱等。不 同原 因造成的故
22、 障，其现象是 不一样 的，应在 实践 中体验、分辨、判 断。并根据 具 体情况采取相应对策与方案予 以解决。维普资讯 http:/ 六、监控与报警 系统 自身防 移 交 不 规 范、保 管 不 善。给 使用、维 修 及 系 统 改 造 升 级 造 成困 难。护不到位 七、红外对射探头的局限性及对策 尤 其是室外部分，此 问题引起的系 统故 障占很大 比例。1、室 外 设 备 箱散 热 不 够。室 外 设 备 箱 多为 喷 塑钢 板 或 不锈 钢结 构，夏 天 阳光 下可“发烧”到 5 0-6 0摄 氏度，以至 设 备工 作 不 稳定 直 至烧 坏，应 使 用双层结 构、加装遮 阳层、遮阳罩、
23、留 散 热孔 或装散 热风 机。2、防 雷措 施不 当。表现最 为突 出 的是 电源 线 引雷，因此 电源 避 雷器 绝 不能 省 略。再 则是 避 雷接 地 线 与箱 体 用螺 丝锁，测试 可过关，时间一长，电 阻增大，不 能很好地 泄放 雷 电，导致雷 电击坏 设 备，正 确 的做 法 是接 地 线 与 被保 护体焊 牢。5、室 外 设 备 箱 防 虫 防 鼠。电器 发 热 和 指示 灯 亮 光会 引 诱虫 鼠，因此设 备箱进线 口不 留太大，要封堵，散 热孔 应 加 金 属 筛 网。4、防 水、防盗、防破 坏。防 水：室 外设备箱 下应有足够高的水泥 台或支架，防止淹水。散热窗应背离路面
24、防止溅水。防盗室外设备如光端机属贵重设备，易 失窃，设备箱 门应接 防拆开关，光端机 等 前端设备应带报警接 口。防破 坏 注意室 外设备箱选点应不影响交通、不易被撞、不设在近期拆建地界。5、报 警 系统 防拆 电阻。防拆 电阻俗 称线尾 电阻，要接在线尾，即报警探头端，才可起到防拆及线路短路、断路就报警 的 作用，但验收时经常见到图省事将该 电阻 接在主机端 的情况，虽一时运行正常，但 起不到应有作用，有严重隐患，见 图5。图 5 b中，若 CB 2短路，不但不报警，而且 常闭探头失效。图5 d中，若 C BI 开路，不 但不报警，而且常开探头失效。6、报 警系统 防拆开 关。室外部 分的
25、防拆开关常需专 门接入，往往被工程人 员省 略，不安全。周界 报警系统大量使用红外对射探头，但常 因防线漏洞使系统形 维普资讯 http:/ 日圆P R A C T IC E E X P E R IE N C E 同 虚 设，克 服 这 些 漏 洞 并非 易 事，这 些漏 洞及其防范措施 有：1、翻越：如 图 6 a所 示。穿 过：如 图 6 b所示。“空挡”：如图6 c 所示。替代：如 图 6 d所 示，一般的红外对射探头，发射 端所发红外线没有编码，无法辨真伪，给 替代入侵 以可趁之机。2、翻越、穿过的防范：增 加红外对射 的数 目，以形成“栅栏”屏 障，如 图 6 e，或探头 隐 蔽安装
26、，使入侵者 无法避开警戒射线。“空挡”的防范：合理安 装，使 警戒射 线交叉，如 图 7 f。替代的 防范：对红外射线进行编码 以防替代，此方案可 同时实现总线式接入，简化系统，节 省线材。5、电子栅栏 的优越 性：电子栅栏 是近几年 发展较快 的主 动红 外线周界 报警探头，图 7为某产 品 电路 图。3 5束红外线可 形成平 面屏 障以防止穿过，多束红外线互相 验证警情 以防误 报。红外线收 发端进行编 解码，使之 无法替代入 侵，同时增 强抗干扰性 能，所 以比 无编解 码的对 射探 头可 靠，但有 些 电子栅栏 产 品射 线聚焦 过于 简单。八、报警系统消除误报的措施 银行、金库、监所
27、 报警 系统报警 可 是特级警 报，但 经常演 绎“狼 来 了”，浪费 了宝贵 紧缺 的警力。报警灵敏 度与误 报常是矛盾，用 户宁可误 报，不可漏 报，但 经精心设 计、安 装、维护，二 者可 以兼 顾，做 到既不 误报 又不漏 报，以下是 一些 经验。1、并联 常闭触 点、串联 常开触 点：如 门窗，一旦被入 侵而打开，并联常闭触点 全开，两个 以上 触点 同时探 测被 侵，可进一 步证实 警情，防止 个别触 点误 动作 引起 的误 报。2、加 强维护：探 头要定 期擦拭 清洗，确 保探 测灵敏度 和 防止误报。排虫：清除虫筑 巢及 死虫堆 积。及时排 除遮挡：例 如树 枝遮挡 应予修 剪
28、。5、精 心选择报 警探 头：(1)能用 红外栅栏 时谨用对 射探头。因为前者有 三 至五束 红 外线，且有编解码，而对射探头一般 为一至两束，且无编解码。(2)能用栅栏或对射探头 时 谨 用双鉴探 头。栅栏或对射均为实物 遮挡探 测，双 鉴探 头即为 微波 多普勒移动探测加被动 红 外探 测，基于反射原理，易因室外 目标 经金属 或镀膜玻璃折射等原 因误报。(3)能用有线传 输 时不用无线传输。无线探 头一般 由电池供 电，且抗干扰性能不如有线探头。(4)常闭比常 开可靠：电气接 点从闭到开 比从开 到闭可靠。(5)连线比触点 可靠，如文物、贵重仪器，可 直接用连线穿绕 比触点 报警更为可靠
29、 且造价低廉。选择 方案不能怕麻 烦、图简单，要根据现 场条件 和经济条件合理选择。4、调 整探 头灵敏度：有些 报警探 头可调 整灵敏度，如 红外栅栏，不 同接 线适应 不 同 探 测距离，要精 心设置。调准对射探 头：发射端 是“枪”，接 收端是“靶”，应 首先 瞄准 了“枪”让射 线上“靶”，再调“靶”，要 两人配 合，用 数字 表测接 收 电平来调。5、精 心 设置主 机：如 报警 时延 等参数 要根据具 体情 况设定。主机上 有些报 告是 多机 连 网时才 有用，一些 意义不 大 的报告应 予删 除，如市 电恢 复报 告等。6、加 强值班 记 录：查 明每 次误 报原 因予 以排 除，详细 记录，长期多 次的记录 可发 现 规律性的 内容，对找到系统 问题 的症结 非常有用，并可举一 反三。(作者单位分别为：厦门市公安局、厦 门航天测控站)s a _J 一 一 一 憎 维普资讯 http:/