视频安防系统硬件故障的排查

如果读者看过《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。

图1 监视系统出现异常

实际上视频安防系统遇到间谍破坏的可能性还是很小的，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

系统故障的排查

根据系统的基本拓扑结构，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。

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。

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成此任务，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。

监视器终端的检查

如果前2个环节均无异常，而监视器上仍无图像，则需检查问题是否在监视器本身。接入标准视频彩条信号，是检查监视器性能最快捷的方法。需注意的是：视频信号有ntsc制和pal制之分，如果监视器没有自动识别功能，需手动设置，才能与系统或信号发生器信号相匹配。

检查工具与仪表

根据安防系统故障类型与检测要求，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)。种类确实有些繁多，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。目前有些测试设备厂商推出了新型仪表，能涵盖上述所有功能，例如美国理想公司的安防系统测试仪—securitest(图3)。

图3 安防系统测试仪—securitest

图4 securitest的使用

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43/4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，携带方便。

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。