闭路电视系统的设计施工...

第一章闭路电视系统概述
第一节闭路电视与广播电视
电视分为广播电视和闭路电视两大类。我们把用于广播的电视称为广播电视，它作
为大众传播媒介，其主要作用是及时宣传党的方针政策、发布政令、报道国内外要闻，同
时，能丰富人们的精神文化生活和普及科学文化知识。前面章节所讲过的!"#$ 和卫星
电视就属于广播电视。闭路电视则是为了特定的目的，把图像信息传输给特定的用户，它
主要用于工业、交通、金融、商业、教学、安全保卫以及军事等领域，在现代化生产管理中，
进行监视、监控等。闭路电视也称为非广播电视或应用电视。
闭路电视与广播电视有许多共同之处，它们都包含有一些必要的基本设备，如摄像
机、传输设备、显示设备等。但由于它们服务的目的、适用的对象不同，因而也有很大的差
异。首先，它们的信息传播方式不同。广播电视服务的对象是千家万户，覆盖范围是一个
广大的地区，只有一个集中的信息源———电视台，信息的传输是由一点向四面八方扩散，
即广播，用户接收机数量多、分布广，信号用射频传输，带有伴音。闭路电视的服务对象是
一个或少数几个特殊用户，传输距离一般较近，多数在几十% 到几&% 的有限范围之内，
信息的来源一般是多台摄像机，信息的传输是由相对较大范围内的多点向一点或少数点
上集中传送，接收机数量少，主要集中在一个或少数几个点上。目的是收集信息，信号一
般用视频直接传输，并且通常不带伴音。另外，除了摄像端向接收端传送视频信号外，接
收端同时还要向摄像端传送控制信号，所以它是一种双向的多路传输系统。
其次，对它们二者的技术要求不同。广播电视是高质量的电视，要严格达到广播的技
术标准。由于要满足分布广阔、数量众多、接收条件复杂多样的用户收看的需要，所以，广
播电视的设备较高级，特别是电视台的设备更需要选用一流档次的产品，这样才能给传输
系统留出足够的信号损伤余量。而闭路电视一般为中等质量的电视，用户接收机数量少，
分布范围窄小，技术标准低于广播电视，其设备一般用中等档次的产品即可满足要求。当
然，也有少数闭路电视对图像质量有特殊要求，其技术标准可能高于广播电视。

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fdisk2 · 发表于 2007-5-25 12:20:00

第二节闭路电视系统的组成及其原理
闭路电视系统是指用电缆或光缆在闭合的通路内传输电视信号，并从摄像到显像完
全独立齐备的电视系统。其英文名称为!"#$%& !’()*’+ ,%"%-’$’#.，缩写为!!,/。
闭路电视系统广泛应用于各行各业，它有多种多样的构成形式，但其基本组成是下列
0 个部分：
!对被摄体进行摄像，并将所摄的图像变换为电信号的摄像部分（一般为摄像机，称
它为头）；
"把电信号送到其他地方的传送部分（一般为电缆或光缆）；
#将电信号进行还原重现的显像部分（一般为监视器，称它为尾）。
摄像机安装在需要监控和观察的场所，它通过摄像器件把“光像”变为电信号，由传输
线路把电信号传送给安装在观察地点的监视器，再由监视器将电信号变为“光像”。
以上0 个基本组成部分连接起来便构成了一个基本的单头单尾的闭路电视系统，如
图1 2 3 2 3 所示。为了某些特定目的，还可以由这0 个基本组成部分构成单头多尾、多头
单尾、多头多尾的大型复杂的闭路电视系统，如图1 2 3 2 4 所示。
在闭路电视系统中，一般需要对摄像部分和接收部分进行控制，所以系统中还有一个
控制部分。此外，有些系统还要对图像进行记录、分析、加工等，所以，在这样的系统中还
包括视频信号的记录，图像信息的处理等部分。
图1 2 3 2 3 闭路电视系统的基本构成

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fdisk2 · 发表于 2007-5-25 12:21:00

第二章闭路电视系统的主要设备
第一节摄像机及其选择
在!!"# 系统中，摄像机处于系统的最前端，它将被摄物体的光图像转变为电信号
———视频信号，为系统提供信号源，因此它是!!"# 系统中最重要的设备之一。
一、摄像机的组成
一台摄像管型的摄像机主要由图$ % & % ’ 所示的几个部分组成。图中!为机架，各
种摄像机的机架结构、外形差异很大，但多数都遵循以下原则：镜头多装于摄像机的前部；
机架要求小巧实用、结构牢固；有一定的抗风雨性能；有较好的屏蔽性能；有供安装于云台
或支架上的安装孔；保证视像管及偏转线圈牢固安装并使其轴向与镜头光轴一致。此外，
要求带电部分与机架外壳绝缘性能良好；外壳接地良好完全可靠；具有一定数量的通风
孔，使机内热量能合理散出等。近年来，市场及用户也很重视机架的外形美观程度，如颜
色协调，工艺精良，标志明显，易懂等。

图中"为镜头，我们将在下文专述摄像机镜头的性能，但一定要注意，不同型号的摄
像机镜头接口可能是不一致的，有’ 英寸接口，& ( ) 英寸接口及’ ( & 英寸接口等。
图中#为电源部分。有的摄像机是直流供电，有的是交流供电。国内交流供电的摄像机大多为!"##$% 供电。由电源部分提供变压、整流、稳压等功能。有时还要为其他电
路提供一些特殊要求的电压、电流。电源一般应保证在交流供电& ’$(范围内正常工作。
如果有稳压部分则要求纹波小，内阻低，功率余量足够，干扰小等特点。
图中!为视像管，除上文已讲过的视像管原理外，我们将在讲其余部分时提及。
图中"为偏转线圈。按功能分可分)) 型———磁偏转、磁聚焦型及*) 型———电聚
焦、磁偏转型。按尺寸可分’ 英寸型或# + , 英寸型等。按摄像管插入方式可分前插型及
后插型。偏转线圈的具体结构及原理这里不专门叙述，有关部分在扫描电路中适当提及。
图中#为视频预放通道；$为视频通道。通过它们将视像管靶输出的很小的信号电
流尽量不失真地放大，同时保持尽可能高的信噪比。然后进行黑电平调整、钳位、白切割、
同步混入、%校正等处理，最后形成全电视信号输出。
图中&为同步机，产生摄像机的扫描部分及视频部分所需要的全部脉冲信号，保证整
个摄像机的同步系统符合一种规定的扫描制式。就黑白摄像机而言，我国通用的扫描制
式为""-. 制。同步机一般还要与外来的同步信号锁相，有时还要求其具有与电源锁相
的功能。
图中’为扫描与高压产生电路。它在同步机有关脉冲的驱动下，产生场扫描、行扫描
的各种电压、电流，并产生提升高压供视像管各电极使用。有的摄像机在这部分中还含有
停扫自动保护电路。在行或场扫描有故障而输出减小时，能自动使电子束不射向靶面或
散焦，防止烧坏靶面。
综上所述，一台典型的摄像管型摄像机的工作可以由以下几句话概括：
由镜头产生光学图像投射到视像管靶面上。由同步机产生标准的各种同步脉冲，驱
动扫描电路产生行场扫描的电压、电流，分别加到行、场偏转线圈上。在各种高压适当地
加到视像管各电极的条件下，使电子束按一定的规律偏转，在靶上扫描。拾取出微弱的视
频信号，以高阻电流源的形式输出。该信号由预放器放大，送入视频通道进行各种处理，
形成全电视信号输出。电源部分给其余各部分供电。
对于使用电荷耦合器件""/ 的摄像机，其基本电路结构有所不同。它没有摄像管而
使用""/ 固体摄像器件，因此没有偏转线圈，也无需扫描电压发生部分、高压发生器等电
路，但它必须具有使""/ 输出视频信号的脉冲时序部分，这些读取""/ 信号的脉冲发生
器有时也称为""/ 摄像机的扫描电路。此外，它的视频通道也与摄像管型不同，""/ 输
出的视频信号是一个电压信号，而不像摄像管输出高阻电流源信号，因而视频放大器电路
的特性也有所不同。不过，像电源、同步机、视频输出等电路则与摄像管型摄像机相类似。
以上都是指黑白摄像机。彩色摄像机主要有三管（片）摄像机和单管（片）摄像机两大
类，它们都是把景物入射来的各种色光经过光学镜头、滤色片和分色棱镜，分解为红（.）、
绿（0）、蓝（1）三基色光，分别成像在相应的摄像管靶面或""/ 片上，然后转换为.、0、1
三个电信号，经放大、处理、编码组成彩色全电视信号，进行输出。