高速球的发展现状及特色

作者:海康威视 郭海训
 
        高速球因其监控范围广、高运转速度、响应快及定位准确等特点逐渐得到越来越多客户的青睐,在目前的平安城市建设、反恐怖建设、森林防火监控等得到广泛的应用。由于目前市场上球机的生产厂家众多,客户在选择时,总有点迷茫的感觉。事实上,对于高速球机的选择:无外乎以下几点:1)功能是否满足需求;2)性能是否达到要求;3)最主要的一点——长期运行是否可靠;4)安装调试是否便利;5)厂家的售后维护是否及时有效。
         在很多人眼里,高速球机去掉外壳都是一样的,这其实是一种误解,高速球既然集现代先进的电力电子技术、控制技术、图像采集技术、机械制造于一体,必然有它的细微之处。“天下事,必做于细” ,这句话说起来容易,但实施起来却很难,而对于高速球机的各个厂家,只有把高速球机的各个功能、性能、便利性、可靠性等各个细节落到实处,才能表现出强有力的竞争力。

一、模拟高速球综述
        模拟高速球主要性能指标有:
1)图像画质
        由于目前各球机厂家大多采用索尼、日立等品牌一体化机芯,模拟视频输出图像的画质差异不会太大。
2)运动过程图像的平稳性
        高速球机实现的是视频的运动监控,应考虑球机运动过程中的图像给人的视觉感受。大多高速球采用的控制电机是步进电机,而步进电机有一个比较致命的弱点:低速运行时步进感比较强,会导致球机在低速运行时的图像来回抖动。纵观国内众多球机厂家,对于低速平稳性驾御的比较好的厂家不多,但反过来看pelco、松下等球机厂家,其对低速运行平稳性的驾御能力还是令人信服的。
3)预置位定位精度
        球机要求具有良好的预置位定位精度,更确切地说球机应具有良好的重复定位能力。这个主要是通过平稳的云台传动机构、严格的传动配件选型以及良好步进电机细分控制技术来实现的。
       另外,高速球机发展至今,其功能需求也呈多样化的趋势,目前一般的模拟高速球都配有:预置位功能,报警联动、OSD菜单、巡航扫描、花样扫描、定时启动功能、两点扫描、看守位、方位显示等功能。
 在实际的项目应用中,高速球机100%的功能中用到的往往只是一小部分,很多客户除了要求PTZ控制流畅之外,更多强调的是:安装便利、调试简单、长期运行稳定、维护方便等。

二、海康威视模拟高速球
1)高速球性能
        我们非常注重球机的低速运行性能这一关键指标,并力求精益求精。通过对步进电机细分技术的深入探讨,目前球机的低速性能得到良好的保证。目前18倍球机的最低速度为0.2度/秒,36倍下的最低速度0.3/s,良好低速平稳性使客户在进行比例变倍操作和预置位设定时,具有良好的视觉感受。同时我们也强调预置位定位精度,保证球机长期运行时具有良好的重复定位能力。
 2)多样化的功能设计
        海康威视高速球功能包括:预置位功能,报警联动、OSD菜单、巡航扫描、花样扫描、定时启动功能、两点扫描、看守位、方位显示、系统重启,机芯参数设置功能等,还提供了具有一定应用价值的球机标题输入功能,鼠标定位功能等,另外,海康威视球机还充分强调功能设计的人性化,提供了变倍限制功能、软地址功能、协议自适应功能、485线路异常检测功能等。对于很多的客户来说,简单就是一种美,海康威视球机别具一格的485路异常检测功能将极大方便工程安装后的线路调试。

3)人性化功能应用简述
        由于海康威视球机具有中文菜单的支撑,使其相应的人性化功能设计变的比较容易.
•软地址功能应用
       工程商在现场施工中,可能会遇到硬地址拨错、忘记拨码或需求变更需要修改球机地址的情况,出现这种事情的概率肯定存在,是人总归会出现一点失误。如果没有软地址功能,则对不起,只能上杆子重新进行拨码。而有了软地址功能,只需要在杆子下面操作球机菜单,对软地址配置后使能就行。
•协议自适应功能应用
        海康威视球机可以自适应pelco p/d,hikvision,kalata,vicon等,协议自适应可以省去客户拨码的麻烦,更重要的是它可以将海康威视的DVR和传统的模拟矩阵系统进行无缝连接,使两者的特点都得以发挥的淋漓尽致。其应用的一个具体案例介绍如下:
 
       以上系统的搭建,既可以通过模拟矩阵控制键盘摇杆对球机进行控制,也可以通过海康威视DVR对球机进行鼠标操作,另外,利用DVR的透传功能,还通过平台也可以进行鼠标操作,该系统的搭建可以丰富了目前的控制方式,使球机控制定位变的更加简单。

•RS485线路异常检测功能
        RS485线路检测是海康威视模拟球机功能人性化设计的代表。前面提到的鼠标点击功能虽然较具特点,但需要控制平台的支撑,其优势往往较难体现,而对于模拟球机系统,485通信接口是它和外部交互的唯一通道,只有这道门户守住了,客户才能用的得心应手。
       模拟高速球在完成安装后的第一件事情:必然是对485通信控制和视频进行调试,其中视频的调试相对比较简单,但在485控制的调试上人们往往会遇到一些麻烦,可能遇到球机:不能控制,控制不灵或不能停止等。
控制问题在功能应用中肯定会存在,因为:1)工程施工进度往往比较急;2)设备可能存在兼容性问题;3)环境的差异性;4)人为的误差作等。反正,不要期望每次都有很好运气,每次施工调试都很顺利,对于厂家来说,最好能提供一种机制使工程商能从容应对此类问题,海康威视球机485异常检测和提示功能真实在此设想下提出的。该功能的设计类似于网络的ping功能,能够:1)能够检测出波特率异常,如果球机显示baud 异常,则需要更改设备的波特率;2)线路接反,球机检测不到正确的波特率,且误码率显示通常为100%;3)地址出错,如果设备和球机之间地址不相同,则出现该提示;4)协议不匹配,表示控制设备的协议不在球机支持的协议之内;5)线路断开,球机收不到任何信息,无任何显示。正常情况下,线路传输的误码率应为0,如果线路误码率过高,则控制会很不流畅,集中表现为无法即时停止。

4)海康威视球机云台传动选型
        对于高速球机传动云台,要求运转平稳,传动阻尼系数低且高可靠性,为有效保证球机的传动效果,海康威视球机采用:1)品牌步进电机;2)进口轴承和进口同步带,其中水平和垂直方向都采用双轴承结构,充分保证了长期传动的准确性和稳定性;3)一体化机芯连接电缆采用柔性电路板,充分保证了垂直方向传动弯折寿命。

 5)防护能力
        由于高速球机户外工作环境的比较恶劣,球机应具有较高雷击保护和浪涌保护能力。这一点,海康威视球机通过对自身设计的不断完善,目前已达到一个较高的水准。
海康威视球机在传统的模拟世界里,我们追求质量至上的原则,致力于在细节上不断完善。同时为迎接数字时代、智能化时代的到来,推出了多款网络球机。

6)一体化机芯 
        说到快球产品,不得不说其中的一体机芯部件,这是快球的核心技术之一。海康威视在推动快球产品制造的同时,一直在研发机芯产品。由于具备了自己的核心部件,就可以满足客户更多层次、更丰富的需求。一方面,采用自产机芯的产品,可以满足客户对性价比的要求;同时,海康威视的一体机芯还可以根据客户对画质和图像基调的喜好度来进行调整,例如有些客户喜欢偏冷的色调,有些喜欢偏暖色调,对于这些特别的要求,都可以一一满足。
        当然,海康威视在机芯配置上同样也满足用户多样的要求,可以提供自己产的机芯,也可以提供进口的机芯供客户选择,如此用户可以选择的空间大大提高。

三、网络球机的介绍
   网络球机厂家相对于模拟球机厂家,其门槛要高,因为网络球机的推广需要倚赖强大的后端显示功能和存储功能,单机系统很难得到较好的推广。目前生产网络球机的厂家有sony、pelco、松下、大华和海康威视,网络球机能够得以批量推广,更多的是公司综合实力的体现。这里简单地介绍一下海康威视网络球机特点,使客户对海康威视网络球机有个简单的了解,具体如下:
1) 海康威视网络球机采用了先进的编解码技术,支持H.264,MPEG4,标准H.264等,编码的高压缩率使网络传输图像效果得以很好保证;
2) 网络球机的云台的实时控制系统是在完成嵌入式Linux系统中完成的,高的集成度,为后续的智能、图象处理技术的集成提供了良好的平台;
3) 单个网络球机系统与传统的DVS+模拟球机相比,可以有效抑制视频干扰,比如视频纹波等,同时安装也更加便利;
4) 利用鼠标点击3D定位功能,可以有效应对网络传输延时导致云台控制的滞后响应,达到所见即所得的目的。
5) 具有强大的平台支持功能,使网络球机能很方便的连接到目前各主流厂家的平台,包括中兴力维、互信互通等;
6) 支持Poe供电,可进一步简化了球机的布线。

四、智能化的发展
         智能化的发展可以有效提高目前监控的效果,达到提前预警的效果,所以推出成熟的智能化高速球或智能化解决方案,也是目前高速球机应用的一个发展热点。围绕着智能产品,可以进行的建设有:
1)L/F双摄机系统自动跟踪摄像系统。该系统将提高模拟球机的利用率,通过对各种触发事件进行自动跟踪或进行报警,达到自动及时的目的,比之目前搭建的很多监控系统要高效,目前的监控办案往往是事后排查的方式。另外,该系统算法相对成熟,可以比较快地得以推广应用。
2)单智能球机跟踪系统,这也是目前的研究热点,但因其是对运动图象进行动态跟踪,算法要求较高。
3)智能球机的另一个重点建设:高清智能跟踪球机或高清显示球机+普通的L/F跟踪系统。这样的系统既可以满足现代安防对图像细节的苛求,又可以实现事中预警的目的,该系统的建设能更大程度满足现代监控的发展。
 

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