浅谈视频安防系统硬件故障的排查

ldmmaggie

如果你看过《碟中谍3》，会对其中一个情节有印象：当汤姆克鲁斯扮演特工潜入梵蒂冈围墙时，首先要骗过墙上的监视器。保安人员注意到短暂的信号丢失（图1中屏幕显示雪花），正要通知维修人员查个究竟时，监视画面重新出现了……


图1、 监视系统出现异常

实际使用的视频安防系统遇到间谍破坏的可能性还是很少的，大多数故障还是来自于系统本身。

视频安防系统无论采样何种技术，其拓扑结构可大致分为3大部分：现场摄像头＋信号/供电线缆＋监控中心设备（完成：监视/存储/管理/控制功能），图2即某监控系统的解决方案。当系统出现故障时同样遵循“20/80”准则，即：20％的问题在软件，80％的问题在硬件。本文将着重介绍对系统硬件故障的分析、定位、排查及相关仪表。


图2、 某监控系统的拓扑结构

一、系统故障的排查

根据系统的基本拓扑结构，其中任意环节出现问题，都会导致失去监控图像。因此，首先应该排查摄像头、中间线缆和监视器本身的硬件是否出现故障。

1．检查摄像头

摄像头的成像与聚焦质量是其关键指标，最简单的检查方法是用一台小电视，接到摄像头的视频输出端观察。图像满足要求，则证明问题不在摄像头内。

另外，视频监控用摄像头一般与云台集成在一起，并具有变焦功能。检查其功能需进行PTZ（Pan/Tilt/Zoom）测试，这需要专门的指令以支持相应的动作协议。显然，若在现场进行PTZ测试，需要便携电脑。

2．通信线缆

现场的视频信号和PTZ控制信号是通过相应的电缆，传到监控中心设备，或反方向传给现场摄像头的。如果在现场能确认摄像头无故障，下一步就要排查线缆的问题。最简单的办法是测量信号线的导通性，普通万用表就可以完此任务，同时，用万用表还可检查摄像头的供电是否满足要求。

现在，监控系统正由模拟信号系统向数字信号系统转变，视频信号与控制信号都将在数据线缆上传输。在这种情况下，传输线缆还要满足以太网物理层端接要求，而不只单单满足导通即可实现正常通信。因此，当监测数字监控系统还需必要的查线仪表。

3．监视器终端的检查

二、检查工具与仪表

根据安防系统故障类型与检测需要，至少需要：便携式电视终端、数据线路测试仪、万用表、视频信号发生器、带相应通信接口的笔记本电脑（用于PTZ控制与协议分析）等5、6种仪表，例如笔记本电脑，实际只用到了一个应用程序，未免有些大材小用。如果能有一款专用仪表，能涵盖上述所有功能，岂不甚好？

美国理想公司的安防系统测试仪——SecuriTEST（图3），正是这样一款满足上述需求的测试工具。


图3、 SecuriTEST安防系统测试仪

测试仪集：摄像头视频测试、PTZ (Pan/Tilt/Zoom)控制、PTZ控制协议分析、数据电缆测试、视频彩条发生器，及4¾位数字万用表，6项功能于一身，体积只相当于一台普通数字万用表，携带极为方便。



从表1中所列SecuriTEST技术指标，可了解此仪表全部性能。

表1、 SecuriTEST技术参数
电气性能	输入电压	12VDC±10％，1A
	电池	锂离子充电电池
	内部充电器	充电2小时以上
		使用12小时
视频	信号格式	NTSC、PAL
	信号电平	1Vpp，140IRE
PTZ控制	支持协议	Pelco D/P、Samsung、Panasonic、WonWoo、FASTRACK、WV-CS850等15种
	波特率	2400－38400bps
	数据通信方式	RS-422/485
数据电缆测试	检测	直连/交叉线，开路、短路、错对、串绕
万用表	AC/DC电压	400.0V
	AC/DC电流	4.000mA/400.0mA/10A
	电阻	0－40MΩ
保险丝	250V/800mA

感兴趣可从美国理想工业下载此仪表的中文操作手册，了解其详细使用方法。

三、维护数字安防系统对仪表的特殊需求

传统模拟信号安防系统被数字安防系统取代，是大势所趋，其控制与视频信号都将依据以太网标准，数据满足IP协议在数据线上传输，因此也对信号传输介质提出了更高要求。由于传输介质问题会导致控制延迟、运动图像出现停顿、图像解码出现马赛克等问题。

SecuriTEST虽然能对数据线作物理连通性测试，但因为它是一款物理层测试仪表，不能对网络链路层或传输误码率进行测试，在数字安防系统统中，除使用SecuriTEST仪表外，还应选用能够检测数据线缆传输性能的仪表，例如：美国理想公司的SIGNALTEK线缆性能测试仪。此类仪表已超出安防系统的故障检测而涉及局域网测试与排故范畴，将在日后进行专题介绍。

小小胖纸

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