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高速球的發(fā)展方向與應(yīng)用

來源：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間：2009/03/11
　    一、前言
    
     隨著全世界范圍內(nèi)恐怖事件的頻繁發(fā)生，以及人們對自身安全的日益重視，安防器材生產(chǎn)廠家迎來了市場需求急劇擴(kuò)大的黃金發(fā)展時(shí)期，同時(shí)，市場也對安防產(chǎn)品的技術(shù)和品質(zhì)有了更高、更苛刻的要求，高速球尤其明顯。
    
     所謂高速球，實(shí)則是解碼器、云臺、一體機(jī)三者高度集成的統(tǒng)一體，它在本質(zhì)上與常見的球型云臺攝像機(jī)是一致的，只是高速球的功能更為全面，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，反映更為快速。
    
     在幾年前說起高速球，對絕大多數(shù)的國內(nèi)安防生產(chǎn)廠家來說，在技術(shù)上似乎還有一個(gè)高不可攀的門檻。那時(shí)，高速球基本被國外的知名大品牌所壟斷，國內(nèi)也只有為數(shù)不多的幾個(gè)廠家有所涉及。但是，隨著大量國內(nèi)廠家自身技術(shù)的不斷積累與增強(qiáng)，相關(guān)配套器件的不斷完善，越來越多的廠家擁有了自己開發(fā)的高速球產(chǎn)品，與國外知名品牌的差距也逐漸縮小，在某些方面甚至有超出的趨勢。
    
     在今年北京舉行的安防展上，擁有高速球產(chǎn)品的廠家比比皆是，不少廠家的產(chǎn)品在關(guān)鍵性能指標(biāo)上都有著相當(dāng)優(yōu)異的表現(xiàn)。
    
     二、高速球發(fā)展方向
    
     1、操作與功能
    
     (1)速度：
    
     這是高速球區(qū)別于勻速球或其它一體化球類產(chǎn)品的一個(gè)非常明顯的特性。擁有更高的轉(zhuǎn)速，可以大大縮短高速球在突發(fā)情況下的時(shí)間差，以便監(jiān)控人員及時(shí)了解監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的異常情況，同時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可以記錄更多的有效信息。這一點(diǎn)，在高速球與報(bào)警聯(lián)動系統(tǒng)中的體現(xiàn)尤為明顯。目前高速球的水平轉(zhuǎn)速至少也大于100度/s，高的已經(jīng)達(dá)到400度/s。而勻速球或其它一體化球類產(chǎn)品的水平轉(zhuǎn)速多為幾度/s，或十幾度/s。
    
     (2)精確度：
    
     這也是高速球一個(gè)最為基本的特性指標(biāo)，與高速球的預(yù)置位功能緊密相連。目前市場上，精度高的產(chǎn)品，其重復(fù)定位精確度可達(dá)到+/-0.1度左右，精確度低的產(chǎn)品，其重復(fù)定位精度可達(dá)到+/-2度左右。對于大多數(shù)的用戶來說，+/-0.1度與+/-2度的差異似乎并不大。但是，如果考慮到是采用高速一體化攝像機(jī)來獲取視頻圖像，而一體化攝像機(jī)有著少則十幾倍，多則二十幾倍甚至三十多倍的光學(xué)變焦范圍，在實(shí)際使用過程中，當(dāng)把一體化攝像機(jī)的光學(xué)變焦拉到極限時(shí)，在屏幕上的+/-0.1度的誤差就比較明顯，更無需說+/-2度了。
    
     很可能用戶最初所設(shè)置預(yù)置位的圖像已經(jīng)無法在屏幕上找到了。但是如果這種現(xiàn)象發(fā)生在緊急情況下，可以想象會帶來什么樣的后果。但是，需要指出的是，高速球的運(yùn)行速度與重復(fù)定位精度，在設(shè)計(jì)時(shí)，存在著一定的矛盾關(guān)系，所以需要在速度與精度之間尋求一個(gè)平衡點(diǎn)來滿足實(shí)際的需要，這是大多數(shù)高速球廠家采取的解決辦法。
    
     (3)功能方面：
    
     最初的高速球功能十分簡單，只有預(yù)置位設(shè)置與調(diào)用的幾個(gè)少數(shù)功能，而且，高速球之外的其它一體化球類產(chǎn)品大多只解決了整機(jī)集成和旋轉(zhuǎn)等基本問題。但是，目前市場上的高速球產(chǎn)品所擁有的功能已經(jīng)非常強(qiáng)大了，除了基本的預(yù)置位設(shè)置功能外，如：報(bào)警聯(lián)動、OSD菜單、巡航掃描、花樣掃描、兩點(diǎn)掃描、看守位、方位顯示等功能等。這給用戶有
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[!--empirenews.page--]了更多的選擇，大大減少了監(jiān)控人員的工作強(qiáng)度與工作量，使監(jiān)控范圍更加全面，監(jiān)控效率更高，應(yīng)對突發(fā)事件反應(yīng)更快，有效地達(dá)到了監(jiān)控的目的。
    
     2、傳輸方式：
    
     傳輸是針對高速球的視頻信號與控制信號的傳輸，傳統(tǒng)高速球的視頻信號是采用同軸視頻線來傳輸，控制信號用專用信號線來傳輸，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，也出現(xiàn)了同軸視控傳輸、網(wǎng)絡(luò)傳輸、光傳輸和無線傳輸?shù)母咚偾颉?BR>    
     (1)同軸視控傳輸：
    
     就是利用同軸視頻線傳輸視頻信號的同時(shí)，把控制信號經(jīng)過相應(yīng)處理，通過同軸視頻線來傳輸，由于在施工中不需要單獨(dú)布置信號傳輸線，這樣就大大減少了工程量，相應(yīng)降低了工程成本。只是由于同軸視頻線的損耗，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸則需增加大量的設(shè)備投入，實(shí)際傳輸?shù)馁|(zhì)量也并不理想；
    
     (2)網(wǎng)絡(luò)傳輸：
    
     集成了網(wǎng)絡(luò)傳輸功能模塊的高速球被稱為網(wǎng)絡(luò)高速球，是利用網(wǎng)線，以及互聯(lián)網(wǎng)來傳輸視頻和控制信號，這種傳輸方式對施工是相當(dāng)有利的。由于可以利用互聯(lián)網(wǎng)來傳輸，則可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的遠(yuǎn)程監(jiān)控，只要可以上網(wǎng)，監(jiān)控就可以在任何時(shí)間任何地點(diǎn)下進(jìn)行。
    
     目前制約這一技術(shù)發(fā)展的瓶頸是國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的帶寬不足，以及網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定。但從技術(shù)的發(fā)展來看，這一類產(chǎn)品的市場非常廣闊，隨著相關(guān)配套的完善，它將成為一個(gè)不可避免的發(fā)展方向。
    
     (3)光傳輸：
    
     就是在高速球內(nèi)部集成了光傳輸?shù)墓舛藱C(jī)模塊，利用光纖來傳輸視頻和控制信號，由于光纖傳輸，具有信號傳輸量大，損耗低等特點(diǎn)，因此即使遠(yuǎn)距離傳輸信號，在后端的監(jiān)控人員也可以看到優(yōu)異的監(jiān)控圖像，這對提高監(jiān)控質(zhì)量是非常有益的；
    
     (4)無線傳輸：
    
     顧名思義，所謂無線傳輸，就是高速球的視頻信號與控制信號均是采用無線的方式進(jìn)行傳輸，這種傳輸方式，通常用于特殊情況下的監(jiān)控，可以用于監(jiān)控范圍大、監(jiān)控點(diǎn)分散、監(jiān)控范圍不確定和監(jiān)控場所難于施工等場所。
    
     無線監(jiān)控最大的特點(diǎn)就是幾乎無布線的工程，只要解決電源的問題即可。但它也有設(shè)備造價(jià)高、調(diào)試?yán)щy、受環(huán)境影響大等諸多不利因素，因此難以廣泛應(yīng)用。
    
     三、智能化：
    
     目前智能化在高速球上的應(yīng)用也日益廣泛，一些高速球擁有的隨時(shí)檢測球機(jī)內(nèi)部溫度和濕度、自動啟動內(nèi)部加熱和降溫設(shè)備、智能監(jiān)控風(fēng)扇轉(zhuǎn)動狀態(tài)、智能識別系統(tǒng)協(xié)議等功能。甚至一些高速球還可以按照設(shè)定，自動跟蹤監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的移動目標(biāo)、判斷監(jiān)控區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的行為狀態(tài)、自動識別人的面孔、自動統(tǒng)計(jì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)人流量等強(qiáng)大的功能。
    
     四、高速球在實(shí)際中的應(yīng)用－高速公路的應(yīng)用
    
     1、前言
    
     在實(shí)際應(yīng)用中高速球的應(yīng)用越來越廣泛，特別在高速公路的應(yīng)用尤其明顯，從上世紀(jì)90年代開始，中國進(jìn)入了公路建設(shè)快速發(fā)展的時(shí)期。我國高速公路總里程到目前已突破3萬公里，位居世界第二。根據(jù)
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[!--empirenews.page--]國家對高速公路的發(fā)展規(guī)劃，到2020年，中國高速公路總里程將達(dá)7萬公里。高速公路的建設(shè)和發(fā)展，已成為衡量一個(gè)國家和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。
    
     監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路交通工程中的一部分，在高速公路管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。它主要分為收費(fèi)站監(jiān)控、隧道、特大橋梁監(jiān)控和路面監(jiān)控三部分。
    
     (1)收費(fèi)站監(jiān)控
    
     收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對收費(fèi)站的車道、收費(fèi)廣場、收費(fèi)亭的收費(fèi)情況、對收費(fèi)車道通過的車輛類型、收費(fèi)員的操作過程以及收費(fèi)過程中的突發(fā)事件和特殊事件進(jìn)行觀察和記錄，實(shí)施有效的監(jiān)督。同時(shí)，為了配合高速公路的管理，收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)除了監(jiān)看收費(fèi)情況外，還需要監(jiān)看過往的車輛在進(jìn)收費(fèi)站之前以及在出收費(fèi)站之后的情況，并可監(jiān)察違章車輛情況，以便高速公路形象化、高效率的管理。
    
     監(jiān)控點(diǎn)主要設(shè)置在收費(fèi)站的車道、收費(fèi)廣場、收費(fèi)站正中間和各個(gè)收費(fèi)亭等處。各收費(fèi)車道及收費(fèi)亭一般采用交通專用槍型攝像機(jī)，收費(fèi)廣場多采用一體化球機(jī)。
    
     (2)隧道和特大橋梁監(jiān)控
    
     隨著交通量的不斷增長，特大橋梁、山區(qū)高速公路隧道等的存在，加之駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、車輛性能等因素，在這些特殊路段設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)測交通安全，便顯得尤為必要。
    
     目前大部分隧道監(jiān)控已經(jīng)實(shí)現(xiàn)無肓區(qū)監(jiān)控，攝像機(jī)一般安裝于隧道拱壁中央；特大橋梁等重要交通路段也大都安裝了監(jiān)控系統(tǒng)。
    
     (3)路面監(jiān)控
    
     路面監(jiān)控系統(tǒng)主要是對高速公路干線進(jìn)行監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況。
    
     2、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)對高速球的要求
    
     目前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路交通工程機(jī)電三大項(xiàng)中比較重要的一項(xiàng)，在高速公路的管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著高速公路管理要求的不斷提高，收費(fèi)管理、數(shù)據(jù)通信、圖像監(jiān)控已經(jīng)是現(xiàn)代化高速公路建設(shè)中必不可少的一個(gè)部分。高速公路監(jiān)控對系統(tǒng)也更加嚴(yán)格要求，主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：
    
     (1)要求系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性
    
     設(shè)備的低故障率和長時(shí)間的良好運(yùn)行指標(biāo)越來越受到人們的關(guān)注。
    
     (2)要求高的圖像質(zhì)量
    
     系統(tǒng)要求圖像能夠清晰可辨，并能適應(yīng)各種環(huán)境和氣候條件下工作的使用要求，而且要提高夜間對車輛牌號等監(jiān)控對象監(jiān)控圖像的清晰可辨度等，這些方面也成為倍受人們關(guān)注的重要指標(biāo)之一。
    
     (3)要求系統(tǒng)具有較好的可維護(hù)性能
    
     采用相對少的系統(tǒng)設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)，方便系統(tǒng)的替換維護(hù)和使用過程中長期維護(hù)的投入，對系統(tǒng)要求有可擴(kuò)展性能，在將來系統(tǒng)升級時(shí)有更多的可兼容設(shè)備，以最少最合理的代價(jià)完成系統(tǒng)升級。
    
     高速公路的前端攝像機(jī)一般為固定點(diǎn)攝像機(jī)，勻速球型攝像機(jī)和高速球型攝像機(jī)等3種，根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的需求有不同的應(yīng)用。通常收費(fèi)亭和收費(fèi)車道需實(shí)時(shí)定點(diǎn)監(jiān)控，因此收
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[!--empirenews.page--]費(fèi)亭一般采用小半球攝像機(jī)，不僅有利于監(jiān)視，且不影響環(huán)境美觀。而收費(fèi)車道由于監(jiān)視范圍固定，監(jiān)視范圍也有限，宜采用室外槍式固定攝像機(jī)。
    
     鑒于高速公路的特殊性，更多先進(jìn)技術(shù)的融入使前端攝像機(jī)——高速球的如下特點(diǎn)正好滿足了高速公路的需求：監(jiān)控面積大，視角廣闊，旋轉(zhuǎn)速度快，能夠快速捕捉和跟蹤圖像，拍攝清晰。
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