一、为什么要对变电站进行监控？

　　随着中国经济的快速发展，能源和通信行业在国家经济中的地位愈加显著。

　　尤其国家正在大力倡导国家能源安全与能源储备，客观上向中国的能源产业提出了更高的要求，同时也提供了更多的发展空间。

　　近几年，电力设施、通信基站被偷盗、遭破坏频频出现在诸多媒体，随手在网站上输入 “ 电力设施遭破坏 ” 、 “ 基站被盗 ” 等关键词进行搜索，结果显示共有数以万篇相关新闻和网页。

　　因此电力部门变电站对安全防范系统的需求极为强烈，因为电力行业和人民的生活、生产息息相关，一旦电力设施遭遇破坏，就会造成大面积停电，其后果不堪设想。例如， 08 年初，南方大学造成的电力系统大面积瘫痪， 2003 年美加 “8.14” 和 2005 年莫斯科 “5.25” 这几起大面积停电事故，均带来几十甚至上百亿的经济损失。随着电力企业的发展，无人值守变电站越来越多的出现在城市的各个角落之际，电力维护部门对变电站高效维护、统一管理方面的要求不断提高，急切的需要一套能提高其管理水平、工作效率并符合未来科技发展趋势的系统，来解决日常管理中出现的维护问题。

二、哪些变电站有实际监控的意义？

电力行业变电站多数呈分散式分布，且很多地理位置处于人烟稀少的地方，平时无人或少人值守，管理人员只是在固定的时间去进行设备维护工作。

　　根据电力行业配电网划分 标准 ，变电站按照电压等级可分为变电站、高压变电站、中压变电站和低压变电站。其中属于无人值守变电站管理模式的包括超高压和高压变电站。

　　在实际应用中主要属于 35KV 至 750KV 之间的变电站，具备无人值守变电站监控的实际意义。

　三、客户需要什么样的解决方案？

经过多年的建设，目前电力行业无人值守系统普遍存在的问题是：用户在各自的变电站等已实施了部分 视频监控 、动环监测和综合报警系统，但大多分步、分批实施，导致系统各自独立运行，甚至每套系统都需要独立的管理人员，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形中降低了系统的高效性，增加了系统的管理成本。对于用户来说，如何将分散的系统进行统一联网监控以保证原有投资不会浪费才是目前的当务之急。

　　无人值守变电站监控应该是以视频监控为主，辅以动力环境监测、综合报警处理和 门禁 控制信息等。因为，既然前端是无人或少人值守，那么，在后端管理中心就必然要对前端的所有状况、所有信息全盘掌控，才能真正做到无人或少人值守。

　　基于电力行业客户的实际需求，电力行业变电站监控专业厂家，纷纷开始提出无人值守综合平台解决方案。本文以天津天地伟业数码科技有限公司的无人值守解决方案为例，进行重点剖析。
四、系统的构成与实现过程

◆   系统组成

　　无人值守变电站综合监控系统按功能共分三个子系统：前端信号采集处理子系统、信号传输子系统、远程监控子系统，其中：

　　前端信号采集处理子系统主要包括：视频服务器、半球、快球及一体化摄像机、各种报警探测器、环境监测模块、门禁系统等。

　　信号传输子系统主要包括：各种传输线缆、 10/100M 交换机、 E1 网桥等等通信传输模块。

　　远程监控子系统包括：中心服务器、综合监控软件、调度系统等。

系统总体示意图

变电站 / 所系统详图

◆   系统实现

（ 1 ）前端监控设备

在变电站设置球机以观察整个站的总体状况；在大门出入口设置摄像机观察整个通道人员的进出情况；在楼通道处设置摄像机以观察整个通道人员的进出情况；在开关室内设置摄像机观察各路开关的通断状态；在通讯及监控室设计球机以观测直流屏等重要设施；在电容室内设置摄像机以观察主要电容设备；在高压室内设置球机以观察高压开关情况，并安装门禁、烟雾探测、红外报警等探测、报警装置。另外，部分监控场所需要安装数据采集模块，采集温湿度、电压电流等数据。

（ 2 ）传输系统设备

通常从变电站到监控中心都有 2Mbps 的 E1 通道，将核心设备通过 2M 网桥连到光端机等 E1 通道上，把图像及相关数据传送到监控中心。

（ 3 ）监控中心组成

监控中心分为集控站分控中心和调度局监控中心。

　　集控站监控中心主要负责管理前端各个变电站设备，相应权限由调度局监控中心的密码验证服务器统一分配。根据实际情况选择录像或者将视频信号解码输出至电视墙。

　　监控人员通过综合监控平台，用指定的用户名和密码登陆监控服务器，就可以进行远程监控、调度、录像、报警、电子地图等一系列功能。

　　在电力行业网络内的其他职能部门或相关领导，可以通过 IE 浏览器或相应的分控软件，用指定的用户名和密码登陆监控服务器，就可以进行远程调度、监控。

五、系统功能特点简介

（ 1 ）实施方便快捷：充分利用电力行业现有网络环境（系统支持光线线路、支持 TCP/IP 网络，支持电力行业的 2M 专网），易于日后系统扩展；

　　（ 2 ）适合构建大型系统：系统支持三级 / 四级网络架构，支持大系统联网平台；

　　（ 3 ）高度兼容性：系统可以支持多种系统兼容，支持 PC 式监控主机，支持嵌入式硬盘录像机，支持矩阵级联，支持网络视频服务器解决方案；

　　（ 4 ）平滑过渡，节省资金：系统既可以一次投资搭建统一平台，终身受益；也可以系统逐次添加，节省资金；

　　（ 5 ）安全性能高，性价比高：分布式存储同集中时存储相结合，图像资源分布式存储，集中管理，提升存储的稳定、可靠性，并降低存储造价，具有极高的性价比；

　　（ 6 ）大屏幕图文显示：调度中心大屏幕图文显示系统（ DLP 无缝拼接大屏 + 监视器 +LED ），实时显示、切换丰富的图文信息，适合指挥中心监控、指挥、调度；

　　（ 7 ）功能丰富：强大的综合软件管理系统提供了一个广阔的控制平台。它不仅可以实现电力行业客户现有的需求，还可以保证针对电力行业的特殊要求及时定制相关功能模块。一套专用平台软件统一管理所有设备，电子地图双屏显示，报警联动多路视频，有效布控追踪；

　　（ 8 ）集中管理：电力行业系统复杂，需要监控的点数量比较多，位置比较分散，而又要实现统一的管理。综合监控系统解决了分散监控、集中管理的难题。通过网络将所有的监控点连成一个系统，在监控中心通过若干台中心服务器实现统一管理。

五、总结

天地伟业数码科技提供无人值守变电站综合监控系统以图像监控为主、数据监控为辅，结合多种报警功能，正适应了电力部门无人值守变电站的需要。同时，它采用了先进的图像识别技术，能够对各变电站的电路短 / 断、环境参量、现场状况进行监控和报警，能够实时、直接地了解和掌握各个变电站的情况，及时对发生的事件做出反应，操作上简单方便，适合电力部门维护使用。

随着视频监控的迅速发展，单纯的有线组网已不能完全满足需求，也不是最经济的途径。因此，无线网络监控作为无线网络的一个特殊使用方式逐渐被集成商所看好，越来越多的监控系统采用无线的方式，建立起了被监控点和监控中心之间的连接。

　　无线局域网 (Wireless Local-Area Network ， WLAN) 在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合受到布线的限制：布线、改线工程量大 ; 线路容易损坏 ; 网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时，铺设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长。这对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。

　　随着视频监控的迅速发展，单纯的有线组网已不能完全满足需求，也不是最经济的途径。因此，无线网络监控作为无线网络的一个特殊使用方式逐渐被集成商所看好，越来越多的监控系统采用无线的方式，建立起了被监控点和监控中心之间的连接。

1. 无线网络视频监控的优点

　　无线网络监控和传统的监控方案相比，具有以下优点。

(1) 安装便捷

　　一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在有线网络施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线驾管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点 AP(access point) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。

(2) 组网灵活

　　在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而无线局域网建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。

(3) 维护费用低

　　有线网络缺少灵活性，要求网络规划者尽可能地考虑未来发展需求，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造 , 而无线局域网可以避免或减少此类情况的发生。

(4) 可扩展性好

　　无线局域网有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，无线局域网就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像 “ 漫游 (roaming)” 等有线网络无法提供的功能。
2. 无线网络视频监控应用的范围

WLAN 视频监控可以广泛应用于范围广、分布散的安全监控、交通监控、工业监控、家庭监控等众多领域，大体上有：

(1) 取款机、银行柜员、超市、工厂等的无线网络监控 ;

(2) 看护所、幼儿园、学校等提供远程无线监控服务 ;

(3) 电力电站、移动基站的无人值守系统 ;

(4) 石油、钻井、勘探等无线监控系统 ;

(5) 智能化大厦、智能小区无线管理系统 ;

(6) 流水线监控，仓库无线监管 ;

(7) 对道路交通 24 小时监察 ;

(8) 森林、水源、河流资源的无线远程监控 ;

(9) 户外设备监控管理 ;

(10) 桥梁、隧道、路口交通状况监控系统。

3. 室外组网方式

　　无线局域网在室外主要有以下几种结构：点对点型、点对多点型和混合型。

(1) 点对点型

　　点对点型常用于固定的要组网的两个位置之间，是无线组网的常用方式。这种联网方式建成的网络，优点是传输距离远，传输速率高，受外界环境影响较小，其模式如图 1 所示。

(2) 点对多点型

　　点对多点型常用于有一个中心点、多个远端点的情况。其最大优点是组网成本低、维护简单，其次由于中心使用了全向天线，设备调试相对容易。该网络的缺点也是因为使用了全向天线，波束的全向扩散使得功率大大衰减，网络传输速率低，对于较远距离的远端点，网络的可靠性不能得到保证。
(3) 混合型

　　这种类型适用于所建网络中有远距离的点、近距离的点，还有建筑物或山脉阻挡的点。在组建这种网络时，综合使用上述几种类型的网络方式，对于远距离的点使用点对点方式，近距离的多个点采用点对多点方式，有阻挡的点采用中继方式。 

4. 工程 实例

“ 无线网络视频监控系统 ” 项目在统一规划、统一管理的基础上，采用固定地点摄像的方式，使用多种视频采集端设备 ( 网络枪式摄像机、数字网络球式摄像机、网络视频服务器、红外夜视摄像机等 ) ，在交通环境、山地环境和高楼环境等不同地理位置、不同角度，对社区各区域的重要场景和主要部分进行高质量图像拍摄，并将所拍摄的图像通过无线电波的传输方式传输到监控中心。

　　例如，监控范围为一个长 800 米、宽 600 米的小区，小区监控中心位置在正南位置，正北位置的小区会所汇集南边的视频图像，经汇集中心 AP 向监控中心传送。
　 本案例采用点对点模式进行桥接传输。 

摄像机是监控系统的眼睛，它是拾取图像信号的设备。被监视场所通过摄像机将画面的光信号变为电信号（图像信号），再经过放大、整形等一系列信号处理，通过传输部分、控制部分之后到达录制设备、访问设备和显示设备。
　　 摄像机具有黑白和彩色之分，由于黑白摄像机具有高分辨率、低照度等优点，特别是它可以在红外光照下成像，因此在电视监控系统中，黑白CCD摄像机仍具有较高的市场占有率。但在家庭监控系统中，选择彩色摄像机的用户居多。
　 　 摄像机又分为枪式摄像机、红外摄像机、一体式摄像机、变倍摄像机、半球式摄像机、烟感式摄像机等等，而在家庭监控中所用到的只有其中几种，大家应该有初步的了解。
　　 枪式摄像机是我们最常见也是应用最广泛的摄像机之一，银行、商场、体育馆、医院等公共场所随处可见，在家庭监控系统中，枪式摄像机是性价比较高的产品，一般情况下，同样的价格和技术参数，枪式摄像机的图像效果好于半球式和红外摄像机，如果没有特殊要求，枪式摄像机能够满足普通用户的监控需要。
　　 需要注意的是：枪式摄像机由摄像机和镜头两大部分组成，在各商家列出的闭路电视监控器材清单中的摄像机通常都是不带镜头的（一体化摄像机除外），因此在实际应用中，应根据监控现场的实际环境及用户要求，为摄像机配合适的镜头，对家庭用户而言，选择固定镜头就可以了。
　　 如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动，那么只用摄像机支架就可以满足要求了。普通摄像机支架安装简单，价格低廉，而且种类繁多。 普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同
的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中我们发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上...由于种种原因，现有的支架可能难以满足要求，需要另外加工或改进，这里就不再多说了。
　　 室内摄像机的安装高度以2.5～5m为宜，室外以3.5～10m为宜；电梯轿箱内安装在其顶部，与电梯操作器成对角处，且摄像机的光轴与电梯的两壁及天花板成45度。

选择摄像机需要关心的几个技术参数： CCD：CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，我们常用的摄像机CCD以1/3in、1/4in的芯片居多，1/3in的芯片摄像效果好于1/4in；分辨率：摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。照度（灵敏度）：在镜头光圈大小一定的情况下，获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。例如：使用F1.2的镜头，当被摄物体表面照度为0.04Lux时，摄像机输出信号的幅值为350mV，即最大幅值的50％，则称此摄像机的灵敏度为0.04Lux/F1.2。如果被摄物体表面照度再低，监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图像。根据经验一般所选摄像机的灵敏度为被摄物体表面照度的1/10时较为合适参考环境照度：
　　 夏日阳光下 100000Lux 阴天室外 10000Lux
　　 电视台演播室 1000Lux 距60W台灯60cm桌面 300Lux
　　 室内日光灯 100Lux 黄昏室内 10Lux
　　 20cm处烛光 10-15Lux 夜间路灯 0.1Lux
快门：电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间，摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像。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。电源电压：目前摄像机的输入电压常见的有以下几种：DC12V，AC24V，AC110V，AC220V，在同型号线材的情况下电压越高抗干扰能力越强，传输距离越远。信噪比:：即信号电压与噪声电压的比值。CCD摄像机信噪比的典型值在45～55dB之间。一般的电视监控系统中要选50dB左右的，这样不仅能满足行业标准中规定系统信噪比不小于38dB的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰.　　摄像机是监控系统的眼睛，它是拾取图像信号的设备。被监视场所通过摄像机将画面的光信号变为电信号（图像信号），再经过放大、整形等一系列信号处理，通过传输部分、控制部分之后到达录制设备、访问设备和显示设备。
　　 摄像机具有黑白和彩色之分，由于黑白摄像机具有高分辨率、低照度等优点，特别是它可以在红外光照下成像，因此在电视监控系统中，黑白CCD摄像机仍具有较高的市场占有率。但在家庭监控系统中，选择彩色摄像机的用户居多。
　 　 摄像机又分为枪式摄像机、红外摄像机、一体式摄像机、变倍摄像机、半球式摄像机、烟感式摄像机等等，而在家庭监控中所用到的只有其中几种，大家应该有初步的了解。
　　 摄像机是监控系统的眼睛，它是拾取图像信号的设备。被监视场所通过摄像机将画面的光信号变为电信号（图像信号），再经过放大、整形等一系列信号处理，通过传输部分、控制部分之后到达录制设备、访问设备和显示设备。
　　 摄像机具有黑白和彩色之分，由于黑白摄像机具有高分辨率、低照度等优点，特别是它可以在红外光照下成像，因此在电视监控系统中，黑白CCD摄像机仍具有较高的市场占有率。但在家庭监控系统中，选择彩色摄像机的用户居多。
　 　 摄像机又分为枪式摄像机、红外摄像机、一体式摄像机、变倍摄像机、半球式摄像机、烟感式摄像机等等，而在家庭监控中所用到的只有其中几种，大家应该有初步的了解。

一般的枪式摄像机选择方法：
　　 确定画面要求：普通场合使用，一般使用380线到420线的摄像机可以了。如果视频信号直接介入电视机，选择380线就可以了（电视机的分辨率只有380线，当然，高分辨率的电视就另论了），如果接入电脑或显示器，选择420线或更高的分辨率；分辨率越高，图像效果越好，价格也就越高。
　　 确定CCD的大小：摄像机中，同样的分辨率，不同大小的CCD，最终的图像效果不同：CCD的体积越大，图像效果越好，价格也就越高。另外，不同厂家的CCD质量也不尽相同，对家庭用户而言我们没有必要太多的关心品牌，满足我们的要求就可以，当然要注意产品的售后服务。
　　 参考监控环境光线确定摄像机的照度：无论室内室外，每个摄像机所处的位置其环境光线都有所不同，如果环境光线能够正常工作（比如看书、做饭等），选择0.8-1Lux（照度）的就可以了，Lux的数值越低照度越好，如果环境比较暗，选用Lux数值比较小的摄像机，过于黑暗，就需要考虑可感红外摄像机，具体多少很难给出一个数值，大家可参考本站有关文章了解。
　　 除此之外，摄像机的其他技术参数同样对监视效果有一定的作用，主要的就是以上的三个方面最好能对摄像机的全部性能有个大概的了解，以便于合理的作出选择，我们常听有人说："1／x、4X0线0.x的枪机"实际就是说出了一台枪式摄像机的基本参数。
　　 如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动，那么只用摄像机支架就可以满足要求了。普通摄像机支架安装简单，价格低廉，而且种类繁多。 普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中我们发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上⋯⋯由于种种原因，现有的支架可能难以满足要求，需要另外加工或改进，这里就不再多说了。
　　 室内摄像机的安装高度以2.5～5m为宜，室外以3.5～10m为宜；电梯轿箱内安装在其顶部，与电梯
操作器成对角处，且摄像机的光轴与电梯的两壁及天花板成45度。

摄像机的安装注意事项：
　　 摄像机的使用很简单，通常只要正确安装镜头、连通信号电缆，接通电源即可工作。但在实际使用中，如果不能正确地安装镜头并调整摄像机及镜头的状态，则可能达不到预期使用效果。应注意镜头与摄像机的接口，是C型接口还是CS型接口（这一点要切记，否则用C型镜头直接往CS接口摄像机上旋入时极有可能损坏摄像机的CCD芯片）。
　　 安装镜头时，首先去掉摄像机及镜头的保护盖，然后将镜头轻轻旋入摄像机的镜头接口并使之到位。对于自动光圈镜头，还应将镜头的控制线连接到摄像机的自动光圈接口上，对于电动两可变镜头或三可变镜头，只要旋转镜头到位，则暂时不需校正其平衡状态（只有在后焦聚调整完毕后才需要最后校正其平衡状态）。
　　 调整镜头光圈与对焦 关闭摄像机上电子快门及逆光补偿等开关，将摄像机对准欲监视的场景，调整镜头的光圈与对焦环，使监视器上的图像最佳。如果是在光照度变化比较大的场合使用摄像机，最好配接自动光圈镜头并作摄像机的电子快门开关置于OFF。如果选用了手动光圈则应将摄像机的电子快门开关置于ON，并在应用现场最为明亮（环境光照度最大）时，将镜头光圈尽可能开大并仍使图像为最佳（不能使图像过于发白而过载），镜头即调整完毕。装好防护罩并上好支架即可　　在以上调整过程中，若不注意在光线明亮时将镜头的光圈尽可能开大，而是关得比较小，则摄像机的电子快门会自动调在低速上，因此仍可以在监视器上形成较好的图像；但当光线变暗时，由于镜头的光圈比较小，而电子快门也已经处于最慢（1/50s）了，此时的成像就可能是昏暗一片了。

摄像机的安装方法图解：
第一步
　　 拿出支架，准备好工具和零件：涨塞、螺丝、改锥、小锤、电钻等必要工具；按事先确定的安装位置，检查好涨塞和自攻螺丝的大小型号，试一试支架螺丝和摄像机底座的螺口是否合适，预埋的管线接口是否处理好，测试电缆是否畅通，就绪后进入安装程序。
第二步
　　 拿出摄像机和镜头，按照事先确定的摄像机镜头型号和规格，仔细装上镜头（红外摄像机和一体式摄像机不需安装镜头），注意不要用手碰镜头和CCD(图中标注部分），确认固定牢固后，接通电源，连通主机或现场使用监视器、小型电视机等调整好光圈焦距。
第三步
　　 拿出支架、涨塞、螺丝、改锥、小锤、电钻等工具，按照事先确定的位置，装好支架。检查牢固后，将摄像机按照约定的方向装上；（确定安装支架前，再好先在安装的位置通电测试一下，以便得到更合理的监视效果）
第四步
　 　 把焊接好的视频电缆BNC插头插入视频电缆的插座内（用插头的两个缺口对准摄像机视频插座的两个固定柱，插入后顺时针旋转即可），确认固定牢固、接触良好。
第五步
　　 将电源适配器的电源输出插头插入监控摄像机的电源插口，并确认牢固度（注意摄像机的电源要求：一般普通枪式摄像机使用500-800mA12V电源，红外摄像机使用1000-2000mA12V电源，请参照产品说明选用适合的产品）。
第六步
　　 把电缆的另一头按同样的方法接入控制主机或监视器(电视机)的视频输入端口，确保牢固、接触良好。（如果使用画面分割器、视频分配器等后端控制设备，请参照具体产品的接线方式进行）
第七步
　　 接通监控主机和摄像机电源，通过监视器调整摄像机角度到预定范围，并以并调整摄像机镜头的焦距和清晰度，进入录像设备和其他控制设备调整工序。
第四步
　　 如果在室外或室内灰尘较多，需要安装摄像机护罩，在第二步后，直接从这里开始安装护罩。
1、打开护罩上盖板和后挡板；
2、抽出固定金属片，将摄像机固定好；
3、将电源适配器装入护罩内；
4、复位上盖板和后挡板，理顺电缆，固定好，装到支架上；

电力系统图像监控技术的开发和应用

1 概述

　　 图像监控系统在工业、邮电、银行等部门应用较多，在电力系统的应用尚处于初期和推广阶段。该系统将现场摄像机摄得的图像通过一定的通讯通道传到监视中心，即可以清楚地看到现场的实际情况。图像监控在电力系统中有以下功能和特点：

　 （ 1 ）适用于无人值班变电所，监视变电所的设备运行和操作状况、发热情况，解决防火、防盗问题，并逐渐与操作人员现场操作的远方监视相结合，必要时各监控中心的图像信息数据要上局计算机网络，供网络用户察看。
　 （ 2 ）由于变电所之间距离较远，通常几十公里，甚至上百公里，通讯是用光纤、微波或电话线等方式进行连接，图像信号传到监控中心必须经过压缩和解压缩，因此图像质量较之现场的模拟信号稍有损失，必须选择好的压缩和解压缩的方式以尽量减少图像的损失。
　 （ 3 ）变电所设备的图像监视以静态物体为主，
动态物体为辅（如操作、防盗等）；监视平时需登高或带电位置的设备情况，如渗油、发热、冒烟等状况；电力大楼的各治理、监视用户通过 MIS 网的终端进行监控。
　 （ 4 ）要有撤防和布防功能。当变电所有人工作时，要撤防，以免误报警。当变电所位于无人状态时，要布防。
　 （ 5 ）控制功能的主要对象是云台和镜头，包括云台的左右旋转、上下俯仰、镜头聚焦、光圈调整和变焦变倍功能。对于多个云台和镜头的控制，一般采用诸如 89C51 ， 8031 等单片机加以选择和控制。

2 电力系统图像监控的组成

　　 无人值班变电所的图像监控主要由摄像机、云台、编码器、解码器、画面分割器、视频监视器等部分组成。另外，还需与照明系统和防火、防盗系统相结合，成为一个完整的监控系统。

2.1 摄像机（包括云台）

　　 摄像机可分为：黑白、彩色、广角、调焦、一体化等多种，适用于不同情况，技术参数也各不相同，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，可选的分辨率通常高于彩色摄像机。彩色摄像机可以观察设备的红绿灯等情况。一般在变电所采用彩色摄像机，经费紧张或摄像机数目较多时，在电容器室、电缆层等地可采用黑白摄像机；门厅可采用广角镜头的摄像机；控制室、开关室宜采用连带镜头、自动光圈的摄像机，对准目标后能迅速自动调整，不会因支架的抖动或人工因素造成调整困难；球型一体化摄像机是将摄像机、光学镜头、全方位云台、解码驱动器以及附属的底座和防护罩，集成在一个单元中，可以嵌入天花板、吸顶安装或支架安装，适用于室外和主控室墙壁距监控屏较远的地区。室外摄像机还可内置自动温感排风和自动防霜装置，可进行 64 点全方位预置，随时对 2 ～ 3 台主变油位、中性点闸刀、电容器以及围墙外场景进行监视，总体上降低成本。

　　 此外由于压缩方式对图像的限制，假如图像传递后清楚度最高只能做到 640×480 ，则摄像机的只要选择 480 线水平清楚度即可，不必选择太高清楚度，以免增加造价。

2.2 视频监视器

　　 监视器可分多种：工业监视器、电脑屏幕、电视机、数十台监视器组成的电视墙等，可以根据实际需求进行选择。一般采用计算机作为监视器的，易于操作和控制，由于要显示多画面图像，宜采用 17 英寸以上的屏幕。采用电视机作为监视器，价格便宜，但图像线数较低，对图像要求较低的场合比较适用；工业监视器清楚度较好，但控制和调节参数的灵活度不如计算机，条件答应的情况下可以采用计算机和工业监视器并用的方式。

2.3 画面分割器

　　 使用画面分割器能同时显现前端多个摄像机输出的画面。它分为固定式的四画面分割器和 4 个以上的多画面分割器。在监控室用计算机进行监视时，易采用 4 画面分割设备，既使每个画面比较清楚，轻易观察，又可以观看多个图像； 4 个以上的画面比较小，且设备的价格比较高。

2.4 编解码设备及相应的图像数据压缩技术

　　 远程的图像传输涉及到图像的压缩和解压缩，一般编码器放置在变电所的控制室内，将现场的图像数据压缩为数字信号，传送到监控中心，解码器放置在监控中心，解开压缩的数据。编码器和解码器是互相对应的。有一对一的配置方式，也有一对多的配置方式。基于主机的视频图像压缩技术有面向硬件的和面向软件的（如 Intel 的 In － deo ）两大类。面向硬件的是基于 DCT 变换（离散余弦变换）等，有如下三种不同的算法：

（ 1 ）视频图像压缩算法 DVI （数字视频交互），压缩后图像数据率为 1 ． 5Mbps 。
（ 2 ）用于综合业务数字网（ ISDN ）通信中的 H ． 261 算法。
（ 3 ）用于动态图像压缩的 MPEG 标准，目前有 MPEG1 ， MPEG2 ， MPEG4 三种算法。其中 MPEG1 的图像质量与家用电视系统相近，压缩后的数据率为 1Mbps ～ 2Mbps ，亮度信号的分辨率为 360×240 ，色度信号的分辨率为 180×120 ，每秒 30 帧。 MPEG2 算法的原始目标是对每秒 30 帧的 720×572 分辨率的视频信号进行压缩，压缩后的数据传输速率为 5Mbps ～ 10Mbps 。

　 目前应用较多的为 H ． 261 ， MPEG1 和 MPEG2 三种方式，由于变电所的图像是静态和动态相结合，以静态为主，因此三种方式都适合，当然，高倍率的数据压缩是以损失原始数据信息量为代价的，会影响到传输图像的质量。

3 图像监控系统方案的比较

3.1 监控与通讯

（ 1 ）监控方式
1 ）由调度或监控中心（在局大楼内）统一监视、控制，适用于变电所数量不多，分布较集中的电力局。
2 ）由若干监控中心分别监控变电所，再将图像上传到局大楼的方式，三级结构，适用于变电所数量较多，分布较广的地区。
3 ）监控中心与 MIS 网终端应有一定的优先级，一般来说，监控中心优先控制和操作， MIS 终端只能监视和切换画面，两者不能有冲突．（ 2 ）通讯与传输方式
　　 图像视频信号的传输途径有多种：一点多址小微波、音频电缆扩频通讯传输、光纤 2M 数据口传输、电话电缆传输等方式。从实际应用效果来看，光纤传输效果最好。用电话线传输图像轻易产生断续现象，不利于观察防火、防盗现象，但观察静态事物，尚可应用。
　　 图像监控系统的分布与通讯通道的布置有关，有以下几种方式：变电所与监控中心有直接的通讯连接；变电所与局大楼有直接的光纤连接，监控中心再与局大楼有通讯连接，两种情况考虑的方案应有所不同。

　　 信息传输通常采用 TCP ／ IP 和网络组波（ Multicast ）的技术，最大限度利用了网络的传输性能和网络带宽，避免网络的拥塞．

3.2 信息压缩形式

（ 1 ）硬件压缩、软件解压的方式

　　 用一个软件就能解决所有的解压缩问题，且升级换代轻易，降低了成本， MIS 网上的计算机只要安装相应的软件并授权，就可以成为一台功能齐全的监控主机，但稳定性较硬件为差，同一监控中心的变电所之间兼容性差。

（ 2 ）硬件压缩、硬件解压的方式
　　 稳定性好，若采用一对多解码器，成本较低，但兼容性差；若采用一对一编解码器，只要总体设计原理相同，不受产品限制，但主站的控制软件也不具备兼容性，且监控中心的解码设备数量繁多，若监控中心的通讯通过调度中心转发，则电力大楼的硬件设备也很多，且需要两套编解码设备，上网需要两次压缩解压缩。

3.3 控制界面操作

主站软件在控制云台方面的操作有两种方式：
（ 1 ）界面提供专业控制面板，用鼠标点击相应的方向进行控制。
（ 2 ）直接在图形界面上引导云台的转动方向，鼠标指针向哪个方向滑动云台就朝相应方向转动。
后种方式对于监控人员来说，非常方便，易于操作。
　　 可以在电子地图上直接用鼠标双击获得远程终端的图像和对应摄像机切换和控制权。地图可完全模拟相应变电所环境，方便操作人员寻找摄像机和快速切换。

3.4 发热报警装置

变电所设备发热也是比较常见的问题，时间一长，轻易造成事故。可以采用两种方法监视无人值班变电所的发热状况：
　　 （ 1 ）用红外摄像机进行监视报警，成本较高。　　
　　 （ 2 ）用金属片发热变色，摄像机自动巡回检测后自动报警，比常规的红外测温仪要方便很多。金属片一般装设在开关或变压器的端头位置。

3.5 无线摄像机和无线对讲设备

　　 采用无线摄像机和无线对讲设备，当变电所有人巡视或操作时，随身携带以便于远方监视，防止走错间隔或误操作。为今后变电所单人操作监视的运行方式做好技术预备。

　　 无线摄像机体积小，且通常镜头和发射天线均包含在其中，发射功率小，传送距离较近，大多在 100m 之内能接收。因此无线接收接口必须配置在适当的位置（一般在主控室），以保证信号的畅通。

　　 无线摄像机可以做成帽式或手提式。由实践得知，帽式在头上运行人员走动时经常发生抖动，难以迅速聚焦，而手提式结构可视角度大，轻便便利，比较切合单人操作摄像。

3.6 其他设备

　 （ 1 ）升降车。室外一体化摄像机由于架设位置比较高，天长日久玻璃面罩积灰，摄像质量严重下降，定期安排清扫又受到安全距离影响，因此可设计为升降机结构，只在第一次安装调试时需要停电，以后的维护极为方便。
　 （ 2 ）滑轨。开关室的结构一般成行排列，只设一个或少量的摄像头无法看清每个开关柜的状况，无法对运行提供依据。设多个摄像机既增加成本，也存在死角。因此设计和开发步进马达式的电动滑轨装置，操作人员在远方就能控制摄像机前后左右移动，灵活方便，又降低造价。　　
（ 3 ）组合电缆。 电力系统对电缆有非凡要求：阻燃、防火、防小动物，目前市场上还无铠装的视频电缆，因此可以设计将控制电缆、视频电缆、电源电缆三合一，制成铠装阻燃电缆，既对高压电磁场起到良好的屏蔽作用，又方便安装和施工。

4 其他辅助系统的接入

4.1 防火、防盗装置

　　 在没有考虑变电所图像监控时，防火、防盗装置也是作为无人值班变电所的必要条件提出的，它结合综合自动化输出两个综合信号，存在的缺陷是经常出现误报，由于综合信号无法得知什么区域发生火警和盗警，工作人员赶到现场，可能为时已晚。
　　 假如能将防火、防盗结合图像监控系统，就可以解决上述问题。采用警情联动功能，当发生报警时，立即启动摄像机，可以得知是哪个区域发生报警，是否误报，重要情况还可启动自动录像装置，为事故分析提供条件。
　　 目前绝大多数厂家生产的火灾、防盗报警控制器不具备报警规约的输出功能，或只有一个开关量接点输入，因此防火、防盗设备与图像监控的结合需要合作开发，且火灾报警控制器要经中国消防产品质量认证，控制器可采用 RS232 标准接口与上位机通讯。
　　 与防火、防盗设备相连，探测报警信号源有以下几种：烟感探测器、热感红外线控测器、微波物体移动感知器、开关、玻璃破碎感知器等等。一般无人值班变电所大多采用前三种探测器。若经济条件较好，可采用多种探测器相结合的方式。为减少单一探测原理装置易产生的误报，可以将红外、微波、超身等探测方法组合成双鉴式，即基于两种原理的复合式报警器。

4.2 变电所照明系统

图像监控装置启动变电所照明有两种方案：
（ 1 ）摄像机上安装射灯，可以随着摄像机的转动而转动，远方控制，灵活性高，但亮度范围有所限制。
（ 2 ）启动变电所的照明电源，当有警情或远方控制时，可以开启变电所相应位置的灯光，亮度范围广、效果好。

4.3 长延时录像机

　　 监控中心在采用计算机监控时，可用计算机硬盘录像，必要时采用双硬盘备份，但硬盘录像时往往计算机运行速度就很慢，不能同时调用图像或控制。但很多情况下可以在监控中心外接长延时录像机进行录像。 24h 的长延时录像机比较理想，每日只需更换一盘录像带。讯协议对于子站的技术、通讯接入以及 MIS 的联网都大有影响，因此一旦主站方案选定后，再采用另一家厂家的产品，很难兼容和接入，对系统的图像质量也很有影响。假如有多个监控中心，虽然不同主站各自可以采用不同的系统，但是假如要联入 MIS 网，又将会互相冲突。因此在考虑安装图像监控系统时，一定要有一个总体的方案。一般变电所内需要监视的位置有：
（ 1 ）主变：油位，中性点接地闸刀，端头的发热情况。
（ 2 ）开关室：监视开关室的人员出入及开关操作的正确性，及面板上的微机保护或自动化装置的面板。
（ 3 ）门厅：监视进出的人员。
（ 4 ）电容器室：防盗、防火监视。
（ 5 ）主控室：监视设备、直流系统、自动化装置等设备的读数，计算机等设备的防盗，运行人员的现场情况等。
（ 6 ）电缆层：防火。
　　 应召集各有关单位的人员进行讨论，非凡是运行人员对摄像头的布置，通讯人员对通讯的接入和设备调试，计算机人员对于 MIS 网的接入和设置，保卫人员结合防火、防盗等都要有一个综合的考虑，新建的变电所应在投产之前进行布线和设备安装等需要停电的工作，改造的变电所要结合检修一起施工。在施工中应注重：
（ 1 ）图像监控系统的施工安全问题相当重要，既要考虑安装时的安全间距，又要考虑维护的方便性。
（ 2 ）摄像头的数量和位置要预先定好，停电后统一安装、布线和调试。
（ 3 ）变电所内具有强电场，磁场轻易对图像数据等信号产生影响，因此对视频线应采用铝带屏蔽，对控制信号线包括 RS485 的传输采用良好的接地和隔离保护措施，以起到抗干扰和过电压保护作用，对变电所主机、摄像机、云台、控制器等外壳做好接地保护。

无人值守系统中的监控技术

0 前言
　　 计算机技术和计算机网络技术近年来发展极其迅速。数字化技术和多媒体技术在许多领域中都得到了广泛的应用。在电力企业中，这些新技术应用也十分普遍，这必将大大地提高电力工业的自动化和管理现代化的水平。
　　 电力工业是国民经济的基础产业，它一刻不停地向社会提供清洁、高效的能源。电力工业的安全、经济运行，对于向社会提供稳定、优质的电源和提高电力工业企业的经济效益都具有十分重要的作用。现在发、供电企业中有许多无人值守的厂、站和自动化车间，这些场所是发、供电生产的重要组成部分和重要的生产环节。对这些敏感场所实施有效的保护以保障电力生产的正常进行，就成为一个非常重要而迫切需要解决的问题。通常的解决办法是将保护装置、摄像机和报警探测器等采集到的信号传至集控室，对这些场所状况和设备的运行状态进行监控，使之安全、经济、高效运行。
1 无人值守系统中传统的监控技术
　　 过去，人们采用闭路电视监控的方法对无人值守的厂、站和自动化车间等敏感场所实施监控。摄像机把各监控扬所的实时图象通过视频电缆送到控制室内，在电视墙上显示。值班人员通过控制台的按扭来控制各摄像机的动作（如俯仰角度，左右横扫，焦距的控制等等）及摄像机之间的切换，以达到对现场全面监控的目的。但这种方法在应用中有许多局限，难以满足现代电力工业的需要。

　　现代电力企业管理的范围较大，发电厂有一些无人或少人值守的自动化车间、水力发电车间，供电局有许多无人或少人值守的变电站、微波通讯站，他们与主控室的距离有的较远，甚至还有许多地处偏远地区。而这些无人或少人值守的自动化车间、微波通信站、变电站的信息都需及时地传送至主控室，这都需要依靠监控系统来完成。
　　 传统的监控系统中采用 8 位 CPU 或单片机作为控制台的主机，因此只能完成如控制各摄像机的动作、摄像机之间的切换及基本的报警等简单功能。而且所有的控制动作均需由复杂的按钮完成。值班人员需记住繁杂的面板和各种控制命令。现代大型电力企业的监控系统一般都有几十、甚至上百个的监控点，这么多摄像头的动作都要由相应的面板按纽来控制，面板上按纽的繁杂是可想而知的，对操作人员的要求也非常高。此外，电力监控系统要求的监控功能十分完备，有时甚至需要传送监控现场的传感器采集的数据。传统的 8 位 CPU 或单片机要完成如此复杂的任务就显得力不从心。
　　 传统监控系统中摄像机信号是模拟信号，不经处理直接在显示器上显示，我们只能被动的接收图象而不能对其进行处理。另外，由于模拟信号无法用计算机进行处理，故其信号的远距离传送也存在困难，要实现远程监控其难度就更大。
　　 在传统监控系统中，每台摄像机的动作均需一根专门的电缆控制，不仅施工时线缆繁杂，安装、查线和维护的难度也很大。损坏一根线就将影响整个系统的正常运行，甚至造成整个系统瘫痪。这对于连续运行的电力企业来说是不能允许的；为了正确地、方便地了解每个现场画面的当时所有的状态，每路视频均需一套单独的字符、时间发生器，给画面迭加汉字和时间，而字符、时间发生器的内容大多数是由厂家制成 ROM ，无法更改。这样既增加了成本，又不灵活。
　　 由此可见，传统监控技术难以胜任复杂的监控任务，迫切需要发展新型的监控系统，以适应现代电力工业发展的要求。
2 数字化多媒体监控技术在无人值守系统中的应用

　　随着计算机多媒体技术的发展，图像处理数字化技术的日渐成熟，我们可以利用计算机强大的处理能力实施更完备的监控功能。人们只需通过一个计算机显示器就可以获取高质量的监控图象，所有的控制功能都可以通过鼠标实现，而且利用计算机网络可以非常方便的实现远程监控。多媒体监控系统开辟了电力系统监控的新途径，使监控技术发展到一个新的阶段。
　　 多媒体监视系统采用先进的多媒体数字图象及多媒体监视技术，采用 32 位高性能微机，监控能力远远超过传统系统。电脑同时显示监控图像，控制菜单及各种报警；汉字图形提示，控制全局。操作人员不用记繁杂的面板和各种控制命令，根据计算机提示，用鼠标、健盘、触摸屏即可完成所有操作；图像尺寸可以随意放缩，在一个屏幕上可以任意显示多个画面，可以自动定时／自由切换摄像机的图象，并可实现多画面、画中画监视和慢镜头等特技功能，体现高科技监视系统的优越性。对于监控点多的电力系统，这些新功能将大大减轻操作人员的工作强度，提高工作效率。即使监控的范围再大，摄像机再多，也能轻松应对。而且高清晰度、高分辨率的显示设备，提高了图象质量，使监视准确度大为提高。
　　 在远程监控方面，采用远程单线遥控技术， 10km 以内控制线，无须中继放大。而且所有摄像机可以公用一根控制线，摄像机可以象挂灯泡一样并联，从而大大简化施工，并且可不停机维护，满足了电力系统不停机的要求。
　　 多媒体监控系统的一个显著优点，是将摄像机的模拟视频信号进行数字化后交由计算机处理。我们不再只是被动的接收图象，而可以充分利用数字图象处理技术对监控图像进行各种处理；图像数字化后另一个优势是它可以被压缩，可以通过电话线、光纤等远程高速传送，可以实现图形、图象的实时远程监控。远程监控对电力企业是非常有意义的，电力企业的厂区面积一般较大，有时各监控地点与主控室的距离较远，甚至还有许多地处偏远无人值守的微波通信站、小变电站等等，这些地方的监控都需要图像的远程传送。远程监控还可以使企业的管理手段现代化，例如，在长春市的吉林省电力工业局和吉林市的吉林热电厂各配了一套远程电话线多媒体监视系统，省电力工业局通过电力微波通信线路可拨通电厂的主机，注册成电厂系统的一个远程分控。通过电话线，看到远程现场活动图像，听到声音，并控制现场的云台／镜头，大大方便了生产调度指挥，使得上层领导，不必一个一个地点地出差，仍能用现代化的方法 “ 下现场 ” ，得到第一手资料。
　　 此外可利用电脑的内置字库和图像处理系统对监视信号实时叠加汉字、地点提示及年月日分秒便于识别和录像记录。汉字内容可现场用键盘输入。由于音、视频信号的数字化处理后，可方便地用计算机硬盘高速地录音录像。这些信息在进入图文数据库后，可以实现计算机的查询、检索及打印报警报告、图像。
　　 目前，具有分控功能、电子地图、人工智能图象报警系统、报警联动等多功能的多媒体监控系统，已在电力系统中得到应用。
　　 实时分控功能，可以允许不同部门，不同权限的几十台电脑同时利用监控主机操作，监视、监听、检查报警。所有操作者的密码和权限可任意设定。
　　 在较大范围的监控系统中，将各监控点绘制在电子地图上，并标注地名。用鼠标击地点后，进入该地点的详细电子地图，图上标注该地点各摄像机、报警探头的位置。点击某一摄像机将出现该摄像机的监控图象。点击某一报警探头将出现该报警探头的状况，并可设置其布防状态。
　　 人工智能图象报警系统，可用鼠标在监控画面上设定敏感区（闭合曲线），电脑自动调节光线变化和其它干扰，一旦发现险情立即启动报警。对每一个报警区的报警，都可以设置相应的报警动作，如警号、开灯、录像、拨 110 、 119 等。具有摄像机和报警探测器联动的系统，发现非法的闯入时，系统自动切换摄像机，起动录像机、射灯和高音警号，使现场的各种状态、图象都在值班人员的掌握之中，从而确保系统的正常、安全运行。
3 结束语
　　 在无人值守系统中多媒体监控技术的成功应用，代表了监控系统的发展方向，具有传统技术不可比拟的优越性。特别是在电力系统的应用中，它较好的适应了电力企业规模较大，各监控地点与主控室距离远、相对分散的特点。多媒体监控系统充分利用计算机技术，实现了监控图的数字化，可以利用企业内部的计算机网络很好地实现远程监控。特别是随着 INTERNET 技术的发展，网络速率的提高，电力工业与下属企业之间、电力企业与电力企业之间可以相互传送监控图象，实现电力系统内部的远距离监控，实现监控数据的动态的、远程的查询、检索。多媒体监控系统在电力工业企业中必将得到广泛应用。　　

监控系统中视频信号传输方式及解决方法

   监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，也是广大工程商挺挠头的一件事，随着工程中监控设备价格的透明性和工程商竞争的加剧，信号传输部分的费用越来越受到大家的重视；目前，在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式，对于不同场合、不同的传输距离，怎样能保证传输质量、降低费用，根据多年的工程经验，在这里我们作一些介绍供参考。

     一、 视频监控 同轴电缆传输

     （一）通过同轴电缆传输视频基带信号

     视频基带信号也就是通常讲的视频信号，它的带宽是 0-6MHZ ，一般来讲，信号频率越高，衰减越大，一般设计时只需考虑保证高频信号的幅度就能满足系统的要求，视频信号在 5.8MHZ 的衰减如下： SYV75-396 编国标视频电缆衰减 30dB/1000 米 ,SYV75-596 编国标视频电缆衰减 19dB/1000 米 , ， SYV75-796 编国标视频电缆衰减 13dB/1000 米；如对图象质量要求很高，周围无干扰的情况下， 75-3 电缆只能传输 100 米， 75-5 传输 160 米， 75-7 传输 230 米；实际应用中，存在一些不确定的因素，如选择的摄像机不同、周围环境的干扰等，一般来讲， 75-3 电缆可以传输 150 米、 75-5 可以传输 300 米、 75-7 可以传输 500 米；对于传输更远距离，可以采用视频放大器（视频恢复器）等设备，对信号进行放大和补偿，可以传输 2-3 公里；另外，通过一根同轴电缆还可以实现视频信号和控制信号的共同传输，即同轴视控传输技术，下面简单介绍一下该技术：

     在监控系统中，需要传输的信号主要有两种，一个是图像信号，另一个是控制信号。其中视频信号的流向是从前端的摄像机流向控制中心；而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机（包括镜头）、云台等受控对像；并且，流向前端的控制信号，一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对像的。同轴视控传输技术是利用一根视频电缆便可同时传输来自摄象机的视频信号以及对云台、镜头的控制功能，这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单化，在系统扩展和改造时更具灵活性；同轴视控实现方法有两类：

     一是采用频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，然后同视频信号复合在一起传送，再在现场做解调将两者区分开；由于采用频率分割技术，为了完全分割两个不同的频率，需要使用带通滤波器、带通陷波器和低通滤波器、低通陷波器，这样就影响了视频信号的传输效果；由于需将控制信号调制在视频信号频率的上方，频率越高，衰减越大，这样传输距离受到限制；另外方法是采用双调制的方式，将视频信号和控制信号调制在不同的频率点，和有线电视的原理一样，再在前、后端解调。

     二是利用视频信号场消隐期间来传送控制信号，类似于电视图文传送；将控制信号直接插入视频信号的消隐期，视频信号中的消隐期部分在监视器上不显示，故对图像显示不会产生干扰，不影响图像的传输质量，通过前端视频信号的预放大和接收端信号的加权放大，可以大大延伸视频信号的传输距离，如采用 75-5 的视频电缆，可以实现 2000 米、 75-7 电缆实现 3500 米、 75-9 电缆 5000 米的视频传输和反向控制。

     通过同轴电缆传输射频信号

     视频信号是指将视频信号调制到一定的频率上进行传输，也就是采用有线电视的传输方式，通常所讲的 “ 一线通 ” 、 “ 共缆传输 ” 、 “ 宽频传输 ” 等就是采用的此技术。

     采用该技术特别适合于监控点较多和相对集中、距离较远的系统，采用该系统优点是布线简单，抗干扰能力强，但调试相对麻烦，因为是一根电缆传输多路信号，而且有的还要经过放大器放大，如果调试不好就会产生相互干扰（交调）；另外，可靠性相对于光缆、视频电缆稍差，因为共缆系统是以串联为主，接头多，特别是靠近机房的部分，如果出问题将影响前面所有的信号（视频直传方案是一对一，一根电缆出问题只会影响一路信号）。所以采用该方案时，一定要将系统详细的设备位置图给有关 “ 共缆传输 ” 设备的厂家帮助设计系统传输方案，另外你需要配备 1 台场强仪。

二、双绞线传输

     利用双绞线传输视频信号是近几年才兴起的技术，所谓的双绞线一般是指超五类网线，采用该技术与传统的同轴电缆传输相比，其优势越来越明显：

     （一）优点

    1. 布线方便，线缆利用率高。一根普通超五类网线，内有 4 对双绞线，可以同时传输 4 路视频信号，或 3 路视频信号、 1 路控制信号；而且网线比同轴电缆更好敷设。

    2. 价格便宜。普通超五类网线的价格相当与 75-3 视频线，室外防水超五类网线的价格相当与 75-5 视频线，但网线可以同时传输多路信号，其经济性用户可以根据具体情况核算；

    3. 传输距离远，传输效果好。由于将视频信号进行了放大提升，传输距离可以达到 1500 米，有些厂家的产品可以保证 900 米内达到与现场一样的效果； 4. 抗干扰能力强。双绞线传输采用差分传输方法，其抗干扰能力大于同轴电缆。

     （二）使用中注意的问题

    1. 选用双绞线的原则：一般选用国产超五类网线，每根网线内有 8 芯，每芯的直流电阻值应小于 15 欧 /100 米（国标小于 10 欧 /100 米）；

    2. 对于不同传输距离，有不同的选择，如大楼内，一般不超过 150 米，可以选用无源收发器；距离在 650 米内可以选用前端无源发射、后端有源接收的设备，省去了前端加电的麻烦和设备损坏的可能； 650 米至 1500 米可以选用有源发射、有源接收的设备；如超过 1500 米，可以考虑增加中继器，在 2200 米内增加 1 个中继器可以保证效果，如再远建议选择同轴电缆或光缆传输。

    3. 室外布线，尽可以选用室外阻水网线，虽然价格高了些，但可靠性可以保证；

    4. 对于干扰特强的地方，如电厂、变电站等地方，建议选用屏蔽网线，或在普通网线外套金属管，如采用屏蔽网线一定要注意传输距离，一般控制在 700 米，采用在监控室单端接地的原则；

    5. 对于电梯的干扰，建议选用电梯专用双绞线电缆，它的柔软性能够满足电梯电缆的要求；

    6. 网线的连接，应进行可靠的焊接，在室外一定要做好防水处理，处理完后注意防止浸泡在水里，你可以将接头放在矿泉水瓶内，瓶口朝下，再将瓶口封好；

    7. 由于双绞线传输采用 “ 虚地 ” 技术，比同轴电缆更容易感应静电或雷电，选择双绞线传输设备，一定要注意选用具有防静电、防雷的产品，如果在多雷区，最好在前端做防雷接地。

    8. 双绞线传输技术并不复杂，市场上的生产厂家也很多，但真正能做好的并不多，首先，没有一定的视频测试设备，近凭示波器和监视器想做好非常不容易，其次，由于双绞线更容易招静电和雷电的损坏，所以其保护措施非常重要（保护部分的成本占到总成本的 1/4-1/3 ），所以建议大家可以选择生产时间较长、规模较大的公司的产品，它们产品的性能、稳定性更好。

    9. 总之，利用双绞线传输视频信号与同轴电缆相比具有明显的优势，对用户来讲有一个认识了解的过程；有些用户曾经用过，但没有选择合格的产品而全面否定该技术，其实你可以多选择几家试一下，该技术真不错。

视频监控系统光纤传输

     用光缆代替同轴电缆进行视频信号的传输，给电视监控系统增加了高质量、远距离传输的有力条件。其传输特性和多功能是同轴电缆线所无法比拟的。先进的传输手段、稳定的性能、高的可靠性和多功能的信息交换网络还可为以后的信息高速公路奠定良好的基础；

     （一）光缆传输的优缺点

    1. 传输距离长，现在单模光纤每公里衰减可做到 0.2dB ～ 0.4dB 以下，是同轴电缆每公里损耗的 1 ％。

    2. 传输容量大，通过一根光纤可传输几十路以上的信号。如果采用多芯光缆，则容量成倍增长。这样，用几根光纤就完全可以满足相当长时间内对传输容量的要求。

    3. 传输质量高，由于光纤传输不像同轴电缆那样需要相当多的中继放大器，因而没有噪声和非线性失真叠加。加上光纤系统的抗干扰性能强，基本上不受外界温度变化的影响，从而保证了传输信号的质量。

    4. 抗干扰性能好，光纤传输不受电磁干扰，适合应用于有强电磁干扰和电磁辐射的环境中。

    5. 主要缺点是造价较高，施工的技术难度较大。

     （二）单 / 多模光纤光端机的选用

    1. 目前常用的光纤按模式分有两大类：多模光纤和单模光纤多模光缆用于视频图像传输时，只能满足最远 3 ～ 5km 左右的传输距离，并且对视频光端机的带宽（针对模拟调制）和传输速率（针对数字式）有较大的限制，一般适用于短距、小容量、简单应用的场合。单模光缆由于有着优异的特性和低廉的价格已经成为当前光通信传输的主流，但其设备价格比多模光端机高。

    2. 视频监控光端机在技术实现上分为模拟调制的光端机和数字非压缩编码光端机两大类。模拟光端机采用的是基带视频信号直接光强度调制（简称 AM ）或脉冲频率调制（ PFM ）技术。数字光端机主要指的是非压缩编码视频光端机，严格意义上说，是一种采用数字传输方式的视频光端机，输入和输出仍然是标准模拟视频信号。模拟光端机发展至今已有十年以上的历史，已经是比较成熟的产品，从稳定性和可维护性上说，模拟设备在温度漂移特性，老化特性和长期工作稳定性上是显然不如数字设备。单从价格上说，目前在 1 ～ 2 路视频光端机上模拟的价格仍然有优势，但在 4 路以上视频光端机上模拟和数字的差别已经几乎没有了，如果要求需要在视频传输的同时，还要传输音频、低速数据、高速以太网数据等多业务，模拟设备就无法与数字设备比拟了。

  视频信号的干扰及解决

     （一）干扰的产生

    1. 前端电源的干扰：电梯的变频电机，工厂的大功率电机，变电站等。

    2. 传输过程的干扰：主要是电磁波干扰，如广播电台、电信基站等，还有电缆损坏引起的干扰及地电位差干扰等。

    3. 终端设备干扰：主要是设备电源产生的干扰和连接引起的干扰。

     （二）干扰的解决方法

    1. 先判断干扰的产生位置，先从前端检查摄像机有无干扰，如有，一般是通过电源进去的（可以先用 12V 电瓶供电验证一下是否电源干扰），可以采用开关电源给摄像机供电，也可以安装交流滤波器进行滤波，一般可以解决；

    2. 如果是通过传输过程产生的，首先检查视频线的连接，屏蔽网有无破损等情况，另外可以考虑选择抗干扰器，目前，市场的抗干扰器基本原理有二种，一种是将视频基带信号调制到 38MHZ 或更高频率，避开干扰频率，其效果可以，但遇到干扰频率与 38MHZ 接近的话，那就没有办法了；另一种是采用将视频信号在前端进行幅度提升放大的办法，再在终端进行压缩，因为干扰信号的幅度是不变的，相对应的干扰信号也就被压缩了，这是一种广谱的抗干扰办法，但干扰有一定的残留，抗干扰的效果取决于视频信号放大的幅度和干扰信号的位置，幅度越大、干扰越靠近前端，抗干扰的效果越好。如果用了抗干扰器效果不明显，有可能是终端（机房）引起的干扰，这样需要检查连接、电源、接地和设备本身问题等方面。