|
摘要:一個大型的、與防盜報警聯動運行的視頻監控系統,是一個技術含量高、構成復雜的系統。各種故障現象雖然都有可能出現,但只要把好所選用的設備和器材的質量關,嚴格按標準和規范施工,一般是不會出現大問題的。即使出現問題,只要冷靜分析和思考,“對癥下藥”,不盲目地大拆大卸,是可以較快解決問題的。
我們在做視頻監控系統管線敷設時,首先要注意避開高頻電場和磁場對視頻信號的干擾。但監控系統在進入調試階段、試運行階段,還會遇到這樣或那樣的故障問題,這些故障問題出現的結果,會直接影響到系統的正常運行,使系統達不到設計要求的技術指標;表現為整體性能和圖像質量不夠理想,出現了所謂的一些“軟毛病”。這些問題對于一個監控工程項目來說,特別是對于一個多監控點位、較復雜的、大型的監控工程項目來說,是在所難免的。出現問題后,設法盡快排查和解決這些問題是工程技術人員的責任和義務。
在監控系統中,許多問題一般都發生在調試和試運行階段。而經過試運行并驗收合格交付用戶使用后的系統,一般來說,短時期內是不應該出現問題的。如果系統出現了問題,往往也是發生在設備質量或施工質量上,特別是傳輸部分施工的質量。下面解析工程中常見的一些故障和排除的方法。
一、由器材引起或反映出的故障及排除方法
我們在工程器材安裝前,一定要對器材進行逐一檢測,必要時做例行試驗和現場模擬通電實驗,以此來了解和掌握器材的性能和質量;但盡管如此,由于工程安裝過程中存在著諸多安裝工藝及現場環境的影響,會使器材出現很多問題這也是常見的。
1、電源選配不正確引發的設備故障
問題表現在:供電線路或供電系統使用電壓不正確、功率不夠(或某一路供電線路的線徑不夠,銅阻太高、線路壓降過大等)、供電系統的傳輸線路出現短路、斷路和瞬間過壓等幾個方面。使前端監控設備和終端顯示系統無法正常工作,如云臺無法正常旋轉和監控圖像不清晰等。特別是因供電錯誤或瞬間過壓導致設備燒壞。因此,在系統調試過程時,不要急于通電,在通電之前,一定要按照設計方案或圖紙認真嚴格地核對和檢查,杜絕盲目操作。
2、在施工中,如果不嚴格執行安裝工藝,就可能會使某些線路,特別是與設備相接的線路處理不好,出現斷路、短路、線間絕緣不好、誤接線等導致器材的損壞、性能下降或設備本身并未因此損壞,但反映出的現象是出在設備或部件身上。例如攝像機信號線的連接、云臺攝像機解碼器的連接、控制線纜的連接等等。當出現以上不良問題時,要冷靜分析故障現象,判斷在若干條線路中會對其產生不良影響的線路。這樣就可以在小范圍短時間內排除故障,將大大提高工作效率。例如,一臺云臺攝像機圖像顯示正常,但云臺無法控制,就不必再檢查信號線纜,而只要檢查云臺控制線就可以了。另外,在接插件方面,特別要注意視頻和音頻接插件的連接,壓接式的接插件,一定要壓實。焊接式的接插件,一定要焊實。且不要出現搭焊或虛焊而影響到圖像或聲音的質量。對焊接工藝、視頻線的連接安裝工藝要求都非常高,如處理不當,就會存在故障隱患。即使調試和試運行階段沒有發現問題,但運行一段時間后就會問題百出。特別值得注意的是,云臺攝像機由于全方位大角度運動,時間久了,就會出現連線脫落和掙斷的現象。因此,要選配能夠滿足長時間運轉要求的線纜。對于安裝在室外的攝像機,除應保證正確的安裝工藝外,還要保證線路適應室外高低溫工作環境的要求。
如果我們嚴格把握好器材進貨的質量關,施工質量是可以人為控制的。即使在工程中出現這樣或那樣的問題,也不必驚慌;從理論上說,各種器材都有可能發生質量問題。但從經驗上看,純屬器材本身的質量問題,多發生在解碼器、電動云臺和傳輸部件等設備上。而諸如攝像機、中心控制設備、監視器等發生器材質量問題是比較少見的。但值得指出的是,某些設備從整體講質量上可能沒有出現不能使用的問題,但從某些技術指標上卻達不到器材說明書上給出的指標,達不到設計的要求,這是常常遇到的情況。某些器材供方,為宣傳自己的器材,把尚未達到的指標或某些尚處于臨界的指標作為器材的正式指標給出也是司空見慣的。因此,我們對所選的器材要進行常規電參數檢測,必要時,還需要做例行試驗或聯機試驗。對于一些質量信譽較高的品牌,也要進行常規電參數檢測,而且還要與供方簽訂正規的供銷合同,以防萬一。當確定屬于器材質量問題時,最好的辦法是更換器材,而不應自行拆卸修理。除上面所說的器材自身質量問題外,最常見的是由于對設備調整不當產生的問題。比如攝像機后截距的調整是個要求非常細致和精確的工作。如不認真調整,就會出現聚焦不好或在三可變鏡頭的各種操作時發生散焦等現象,影響到圖像質量。另外,攝像機上的一些開關和調整旋鈕的位置是否正確、是否符合系統的技術要求、解碼器編碼開關或其它可調部位設置的正確與否都會直接影響設備本身的正常使用或影響整個系統的正常性能。器材之間的連接不正確產生的問題。一般表現在以下幾個方面:
1)阻抗不匹配。
2)通信接口或通信方式不對應。
我們使用的控制主機與云臺攝像機解碼器或控制鍵盤之間存在著某種通信控制關系,即協議。如果我們不考慮這一點,就會出現設備間由于協議不兼容而使系統無法正常工作的現象。現在,各主機生產廠都考慮到通信控制的相互兼容問題,做到了一機兼顧多種協議,使主機能與更多的知名品牌監控產品共通。控制主機多數還具有學習功能,可以將不兼容的相關監控產品協議寫入主機內,使其達到相互兼容的目的。但為了減少不必要的工作麻煩,我們應該首先選用主機、解碼器、控制鍵盤等通信控制協議相兼容的產品。
3)驅動能力不夠或超出規定的設備連接數量。
例如,一臺控制主機所對應的主控鍵盤和副控鍵盤的數量是有規定的。超過規定數量后將導致系統工作不正常。又例如,某些畫面分割器帶有報警輸入接口,在其器材說明書上給出了與報警探頭、長延時錄像機等連接的系統構成圖。而在實際使用時,由于報警探頭首先是與報警主機連成系統,如果再將報警探頭并聯接至畫面分割器的報警輸入端,就會出現探頭的報警信號既要驅動報警主機,又要驅動畫面分割器的情況。在這種情況下,往往會出現驅動能力不足的問題。表現出的現象是,畫面分割器雖然能報警,但由于輸入的報警信號弱而工作不穩定,從而導致對應發生報警信號的那一路攝像機的圖像畫面在監視器上雖然瞬間轉換為全屏畫面卻又丟掉(保持不住),而使監視器上的圖像仍為沒報警之前的多畫面。解決類似上述問題的方法之一是通過專用的報警接口箱將報警探頭的信號與畫面分割器或視頻切換主機相對應連接,二是在沒有報警接口箱的情況時,可自行設計加工信號擴展設備或驅動設備。上述談及的問題,有時也會出現在視頻信號的輸出和分配上,希望引起注意。
二、傳輸系統出現故障的分析與排除方法
在視頻監控傳輸系統中,我們還是以視頻傳輸為主。下面僅就視頻傳輸方式下常出現的故障現象進行解析。
1、50Hz交流電的工頻干擾問題
在視頻監控系統的工程實施與調試過程中,很常見的一個問題就是系統內存在的各種噪聲干擾問題。在監視器屏幕上出現一條黑杠或白杠,并且或向上或向下慢慢滾動。這種現象主要是由系統產生了地環路而引入了50Hz的交流電工頻干擾所造成的。如果用示波器觀察時,會看到在圖像視頻信號的波形上疊加了一個50Hz的峰起波形,就是這個峰起造成了干擾。地環路的存在可能是由于信號傳輸線的公共端在兩頭都接地而造成重復接地;也可能是信號線的公共端與220V電源的零線短路;也可能是系統中某一設備的公共端與220V交流電源有短路現象;還有可能是信號線受到由交流電源產生的強磁場干擾(如雙方靠得太近)而產生的。當不是上述這些原因而又實在無法排除時,可以采用在傳輸線上接入“縱向扼流圈”的辦法,較好地消除這類干擾。
我們知道,一個電路兩端都接地時,會形成地環路。當加入一個隔離變壓器就可以切斷這個地環路,就可以把干擾消除。需要一提的是,有時由于攝像機或控制主機(矩陣切換器)的電源性能不良(或局部損壞)也會出現這種故障現象(有時也會出現二條黑杠或白杠),因此,在分析這類故障現象時,要分清產生故障的兩種不同原因。要分清是電源的問題還是地環路的問題,一種簡易的方法是,在控制主機上,就近只接入一臺電源沒有問題的攝像機輸出信號,如果在監視器上沒有出現上述的干擾現象,則說明控制主機無問題。接下來可用一臺便攜式監視器就近接在前端攝像機的視頻輸出端,并一臺臺攝像機逐個檢看,以便查找有否因電源出現問題而造成干擾的攝像機。如有,則進行處理。如無,則干擾是由地環路等其它原因造成的。
2、監視器上出現木紋干擾問題
這種干擾的出現,輕微時不會淹沒正常圖像,而嚴重時圖像就無法觀看了(甚至破壞同步)。這種故障現象產生的原因較多也較為復雜。分析起來一般有以下幾種情況:
1)視頻傳輸線纜的質量不好,特別是屏蔽性能差。例如:構成屏蔽網的銅質材料不是質量很好的無氧銅線,屏蔽網過稀而起不到屏蔽作用。由于這類視頻線的銅阻很大,所以視頻信號在傳輸過程中衰減較嚴重,它是故障產生的重要原因。此外,這類視頻線纜的特性阻抗不是75歐,以及分布參數超出規定也是產生故障的原因之一。
以上故障較難判斷,主要是因為管線的敷設已經完成,很難以用換線的辦法來排除故障。因此,我們在施工前,一定要選用符合國家技術標準和要求的視頻電纜是非常重要的。決不能因考慮省錢而購買質量差的視頻電纜線,否則后患無窮。由于產生上述的干擾現象不一定就是視頻線不良而產生的故障,所以判斷時要準確和慎重。只有當排除了其它可能后,才能從視頻線纜不良的角度去考慮。判斷的方法是,在排除其它可能造成這種故障的原因之后,有條件的話,把剩余的這種視頻電纜(如無剩余,則只好在系統中截取一段這樣的電纜)送到檢測部門去檢測。檢測結果不合格時,則可確定是電纜質量問題。如果確定是電纜質量問題,最好的辦法是把所有的這種電纜全部換掉,換成符合要求的電纜,這是徹底解決問題的最好辦法。在干擾不是很嚴重的情況下,我們可以通過在線式UPS電源,對整個監控系統提供凈化后的電能,可以減輕或基本消除干擾。但這種方法有時會因系統周圍空間信號情況的不同而效果不明顯或有時管用、有時不管用。
2)由于供電系統的電源不“潔凈”而引起的。
這里所指的電源不“潔凈”,是指在正常的電源( 50Hz的正弦波)上疊加有干擾信號。而這種電源上的干擾信號,多來自本電網中使用可控硅的設備。特別是大電流、高電壓的可控硅設備,對電網的污染非常嚴重,這就導致了同一電網中的電源不“潔凈”。比如本電網中有大功率可控硅調頻調速裝置,可控硅整流裝置、可控硅交直流變換裝置等等,都會對電源產生污染。
這種情況的解決方法比較簡單,只要對整個系統采用凈化電源或在線UPS供電就基本上可以得到解決。
3)系統附近有很強的干擾源。
這可以通過現場勘查和了解而加以判斷。如果屬于這種原因,解決的辦法是加強攝像機的屏蔽,視頻電纜線要使用金屬護管并作接地處理等。必要時,在視頻纜線上增加抗干擾器。
3、監視器上出現較深較亂的大面積網紋干擾問題
主要是由于視頻電纜線的芯線與屏蔽網短路、斷路造成的故障。在監視器上產生較深較亂的大面積網紋干擾,以至圖像全部被破壞,形不成圖像和同步信號。這種情況多出現在視頻接頭或其它類型的視頻接頭上。只要認真逐個檢查這些接頭,就可以解決問題。
這類故障較容易判斷,當故障出現時,往往不會是整個系統的各路信號均出問題,而僅僅出現在那些接頭不好的路數上。
4、監視器上出現間距相等的豎條干擾問題
這主要是由于視頻傳輸線的特性阻抗不是75歐而導致阻抗失配引起的故障。干擾信號的頻率基本上是行頻的整數倍。如果用示波器觀看被干擾圖像的波形時,會發現在行同步頭的后肩上,疊加有幅度較高的行頻諧波振蕩波形,干擾就是由此產生的。通過對波形的分析和對視頻電纜的定量測量,還會發現這種阻抗不符合要求的視頻電纜線,其分布參數也是不符合要求的,實際上這也是阻抗失配的原因之一。因此,也可以說,產生這種干擾現象是由視頻電纜的特性阻抗和分布參數都不符合要求綜合引起的。這種問題的排除方法,一般靠“始端串接電阻”或“終端并接電阻”的方法加以解決,但是在視頻傳輸距離很短時(一般為150米以內),使用上述阻抗失配和分布參數過大的視頻電纜不一定會出現上述的干擾現象。因此,在一個傳輸距離遠近相差很大的系統中,分析這種故障現象時不要受到短距離并無干擾的迷惑。解決上述問題的根本辦法是在選購視頻線纜時,一定要注重產品質量。必要時應對電纜進行例行試驗。
5、由傳輸線引入的空間輻射干擾
這種干擾現象的產生,主要是由于在傳輸系統、系統前端或中心控制室附近有較強的、頻率較高的空間輻射源。這種情況的解決辦法一個是在系統建立時,應對周邊環境有所了解,盡量設法避開或遠離輻射源;另一個辦法是當無法避開輻射源時,對前端及中心設備加強屏蔽,對傳輸線纜采用金屬管防護并作良好的接地。二、傳輸系統出現故障的分析與排除方法
在視頻監控傳輸系統中,我們還是以視頻傳輸為主。下面僅就視頻傳輸方式下常出現的故障現象進行解析。
1、50Hz交流電的工頻干擾問題
在視頻監控系統的工程實施與調試過程中,很常見的一個問題就是系統內存在的各種噪聲干擾問題。在監視器屏幕上出現一條黑杠或白杠,并且或向上或向下慢慢滾動。這種現象主要是由系統產生了地環路而引入了50Hz的交流電工頻干擾所造成的。如果用示波器觀察時,會看到在圖像視頻信號的波形上疊加了一個50Hz的峰起波形,就是這個峰起造成了干擾。地環路的存在可能是由于信號傳輸線的公共端在兩頭都接地而造成重復接地;也可能是信號線的公共端與220V電源的零線短路;也可能是系統中某一設備的公共端與220V交流電源有短路現象;還有可能是信號線受到由交流電源產生的強磁場干擾(如雙方靠得太近)而產生的。當不是上述這些原因而又實在無法排除時,可以采用在傳輸線上接入“縱向扼流圈”的辦法,較好地消除這類干擾。
我們知道,一個電路兩端都接地時,會形成地環路。當加入一個隔離變壓器就可以切斷這個地環路,就可以把干擾消除。需要一提的是,有時由于攝像機或控制主機(矩陣切換器)的電源性能不良(或局部損壞)也會出現這種故障現象(有時也會出現二條黑杠或白杠),因此,在分析這類故障現象時,要分清產生故障的兩種不同原因。要分清是電源的問題還是地環路的問題,一種簡易的方法是,在控制主機上,就近只接入一臺電源沒有問題的攝像機輸出信號,如果在監視器上沒有出現上述的干擾現象,則說明控制主機無問題。接下來可用一臺便攜式監視器就近接在前端攝像機的視頻輸出端,并一臺臺攝像機逐個檢看,以便查找有否因電源出現問題而造成干擾的攝像機。如有,則進行處理。如無,則干擾是由地環路等其它原因造成的。
2、監視器上出現木紋干擾問題
這種干擾的出現,輕微時不會淹沒正常圖像,而嚴重時圖像就無法觀看了(甚至破壞同步)。這種故障現象產生的原因較多也較為復雜。分析起來一般有以下幾種情況:
1)視頻傳輸線纜的質量不好,特別是屏蔽性能差。例如:構成屏蔽網的銅質材料不是質量很好的無氧銅線,屏蔽網過稀而起不到屏蔽作用。由于這類視頻線的銅阻很大,所以視頻信號在傳輸過程中衰減較嚴重,它是故障產生的重要原因。此外,這類視頻線纜的特性阻抗不是75歐,以及分布參數超出規定也是產生故障的原因之一。
以上故障較難判斷,主要是因為管線的敷設已經完成,很難以用換線的辦法來排除故障。因此,我們在施工前,一定要選用符合國家技術標準和要求的視頻電纜是非常重要的。決不能因考慮省錢而購買質量差的視頻電纜線,否則后患無窮。由于產生上述的干擾現象不一定就是視頻線不良而產生的故障,所以判斷時要準確和慎重。只有當排除了其它可能后,才能從視頻線纜不良的角度去考慮。判斷的方法是,在排除其它可能造成這種故障的原因之后,有條件的話,把剩余的這種視頻電纜(如無剩余,則只好在系統中截取一段這樣的電纜)送到檢測部門去檢測。檢測結果不合格時,則可確定是電纜質量問題。如果確定是電纜質量問題,最好的辦法是把所有的這種電纜全部換掉,換成符合要求的電纜,這是徹底解決問題的最好辦法。在干擾不是很嚴重的情況下,我們可以通過在線式UPS電源,對整個監控系統提供凈化后的電能,可以減輕或基本消除干擾。但這種方法有時會因系統周圍空間信號情況的不同而效果不明顯或有時管用、有時不管用。
2)由于供電系統的電源不“潔凈”而引起的。
這里所指的電源不“潔凈”,是指在正常的電源( 50Hz的正弦波)上疊加有干擾信號。而這種電源上的干擾信號,多來自本電網中使用可控硅的設備。特別是大電流、高電壓的可控硅設備,對電網的污染非常嚴重,這就導致了同一電網中的電源不“潔凈”。比如本電網中有大功率可控硅調頻調速裝置,可控硅整流裝置、可控硅交直流變換裝置等等,都會對電源產生污染。
這種情況的解決方法比較簡單,只要對整個系統采用凈化電源或在線UPS供電就基本上可以得到解決。
3)系統附近有很強的干擾源。
這可以通過現場勘查和了解而加以判斷。如果屬于這種原因,解決的辦法是加強攝像機的屏蔽,視頻電纜線要使用金屬護管并作接地處理等。必要時,在視頻纜線上增加抗干擾器。
3、監視器上出現較深較亂的大面積網紋干擾問題
主要是由于視頻電纜線的芯線與屏蔽網短路、斷路造成的故障。在監視器上產生較深較亂的大面積網紋干擾,以至圖像全部被破壞,形不成圖像和同步信號。這種情況多出現在視頻接頭或其它類型的視頻接頭上。只要認真逐個檢查這些接頭,就可以解決問題。
這類故障較容易判斷,當故障出現時,往往不會是整個系統的各路信號均出問題,而僅僅出現在那些接頭不好的路數上。
4、監視器上出現間距相等的豎條干擾問題
這主要是由于視頻傳輸線的特性阻抗不是75歐而導致阻抗失配引起的故障。干擾信號的頻率基本上是行頻的整數倍。如果用示波器觀看被干擾圖像的波形時,會發現在行同步頭的后肩上,疊加有幅度較高的行頻諧波振蕩波形,干擾就是由此產生的。通過對波形的分析和對視頻電纜的定量測量,還會發現這種阻抗不符合要求的視頻電纜線,其分布參數也是不符合要求的,實際上這也是阻抗失配的原因之一。因此,也可以說,產生這種干擾現象是由視頻電纜的特性阻抗和分布參數都不符合要求綜合引起的。這種問題的排除方法,一般靠“始端串接電阻”或“終端并接電阻”的方法加以解決,但是在視頻傳輸距離很短時(一般為150米以內),使用上述阻抗失配和分布參數過大的視頻電纜不一定會出現上述的干擾現象。因此,在一個傳輸距離遠近相差很大的系統中,分析這種故障現象時不要受到短距離并無干擾的迷惑。解決上述問題的根本辦法是在選購視頻線纜時,一定要注重產品質量。必要時應對電纜進行例行試驗。
5、由傳輸線引入的空間輻射干擾
這種干擾現象的產生,主要是由于在傳輸系統、系統前端或中心控制室附近有較強的、頻率較高的空間輻射源。這種情況的解決辦法一個是在系統建立時,應對周邊環境有所了解,盡量設法避開或遠離輻射源;另一個辦法是當無法避開輻射源時,對前端及中心設備加強屏蔽,對傳輸線纜采用金屬管防護并作良好的接地.
三、其它故障
1、云臺故障。使用不久的云臺出現運轉不靈或根本不能轉動,是一個常見的故障。這種情況的出現除器材本身的質量外,問題很可能出在:
1)供電系統功率不夠而影響到云臺的轉動。
2)攝像機在云臺中安裝方式的改變,如只允許將攝像機正裝的云臺,在使用時采用了吊裝的方式。而導致云臺運轉負荷加大,傳動機構損壞,甚至燒毀電機。
3)如果攝像機及其防護罩等總重量超過云臺的承重時。也會出現云臺轉不動的現象,特別是在垂直方向。
4)室外環境溫度過高、過低、防水、防凍措施不良會使云臺運轉出現故障,甚至損壞。
2、當監控系統距離較遠時,終端鍵盤無法通過解碼器對前端攝像機、鏡頭和云臺進行有效、靈活的控制。這主要是因為距離過遠時,控制信號衰減太大,解碼器接受到的控制信號太弱引起的。這時有必要在終端控制信號線纜上加裝信號放大器以放大整形控制信號。
3、監視器的圖像對比度太小,圖像淡。這種現象如不是控制主機及監視器本身的問題,就是傳輸距離過遠或視頻傳輸線衰減太大。根據不同的情況,我們可以選用較粗的視頻線纜,如SYV75-5線改用SYV75-7的線纜。必要時,可以在視頻線纜終端處加裝視頻放大器對線路進行放大和補償。由于這種視頻放大器不僅能夠對視頻信號進行放大,而且也會對干擾信號進行放大。所以我們在施工前,要認真的做好現場勘查,盡可能的選擇好捷徑的路由和理想的視頻線纜。
4、圖像清晰度不高、細節部分丟失、嚴重時會出現彩色信號丟失或色飽和度過小。這是由于圖像信號的高頻端損失過大,以致3MHz以上頻率的信號基本丟失造成的。這種情況或因傳輸距離過遠,而中間又無放大補償裝置;或因視頻傳輸電纜分布電容過大;或因傳輸環節中在傳輸線的芯線與屏蔽線間出現了集中分布的等效電容造成的。
5、色調失真。
這是在遠距離的視頻基帶傳輸方式下容易出現的故障現象。主要原因是由傳輸線引起的信號高頻段相移過大而造成的。這種情況應加相位補償器。
6、操作鍵盤失靈。
這種現象在檢查連線無問題時,基本上可確定為操作鍵盤“死機”造成的。鍵盤的操作使用說明上,一般都有解決“死機”的方法,例如“整機復位”等方式,可用此方法解決。如無法解決,就可能是鍵盤本身損壞了。
7、主機對圖像的切換不干凈。
這種故障現象的表現是在選切后的畫面上,疊加有其它畫面的干擾,或有其它圖像的行同步信號的干擾。這是因為主機的矩陣切換開關質量不良,達不到圖像之間隔離度的要求所造成的。如果采用的是射頻傳輸系統,也可能是系統的交擾調制和相互調制過大而造成的。
一個大型的、與防盜報警聯動運行的視頻監控系統,是一個技術含量高、構成復雜的系統。各種故障現象雖然都有可能出現,但只要把好所選用的設備和器材的質量關,嚴格按標準和規范施工,一般是不會出現大問題的。即使出現問題,只要冷靜分析和思考,“對癥下藥”,不盲目地大拆大卸,是可以較快解決問題的。
|