下面是我04年时写的一个东西,现在看来很多已经不太适用了,毕竟各种设备都有了长足的发展和进步,楼主可以参考一下。
工业电视系统中PTZ组合与一体机/球机的比较
在工业电视系统中为了能够获得更好的监视效果和更大的监视范围,前端设备的选择十分重要。一般来说对于可以移动监视的摄象点来说,有两种设备可以选择,一种是摄象机、变焦镜头、云台等设备的PTZ组合,另外一种就是一体机,是一种包括内置摄象机、云台、解码器等设备的一体化监控设备,如果防护罩采用的是球型或半球型防护罩,又成为智能快球。两种设备都具有不同的特点,在不同的应用环境中都具有各自的优势和不足,需要根据实际的应用环境和监视要求进行选择。
摄象机的比较
一体机中使用的摄象设备一般采用的都是小型1/4英寸CCD的摄象机,有纯彩色摄象机和彩色转黑白摄象机。PTZ组合中摄象机的选择的都是常见的枪式独立摄象机,可以选择黑白摄象机、彩色摄象机及彩色转黑白摄象机,从CCD的尺寸上讲,当前可以选择的有1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸CCD纯彩色和彩色转黑白摄象机。
一般来说,大的CCD芯片,其相应的象素面积也较大,接收所摄光的面积增大,必然使象素输出电荷增多,灵敏度上升,在弱光条件下具有较好的拍摄能力,容易使摄像机整体质量提高,图像细部明显细腻自然。而光学系统聚焦影像时的焦平面越小,则成像过程中丢失的细节就越多,得到的影像放大后细部过渡就可能有突变的现象,显得不自然。另外小尺寸CCD拥有更多的象素和更高的分辨率也会导致单个像素的感光面积缩小,有曝光不足的可能。单个像素的面积越小,其感光性能越低,信噪比越低,动态范围越窄。每个象素上的信息趋于与在它附近的象素的信息混合(在电子学上这个概念叫做色度亮度干扰)。
一体机中的摄象机的各种相关功能如自动亮度控制(补偿)、背光补偿、AGC、白平衡、电子快门一般都会设为自动而不可调整,以简化设计从而获得比较小的体积;高档的一体机可以由远端控制通过菜单屏幕显示进行设置;枪式摄象机的所有功能都具有自动(出厂预设初始值)和手动设置的选择,无论是开关选择还是更为强大的菜单OSD设置,都极大地丰富了摄象机的功能;高档型枪机也同样具有通讯接口,支持远程遥控设置。
从电路设计上说,枪式摄象机不仅具有更多的功能性电子电路,同时在抗干扰和电路保护方面设计得更加完善,这是一体机所不能比拟的。
从供电方面分析,枪式摄象机一般都有交流220V和交流24V/直流12V多种选择,而一体机一般都为直流12V供电,对于电源要求较高。
因此,在相同的标称指标条件下,大尺寸CCD的枪式摄象机比一体机或小尺寸CCD摄象机的性能更为优越、监视效果更好、用户选择的余地更大,可以适合几乎所有的现场环境,但是一般体积较大,对于其它配套设备要求较高,以便充分发挥其各项功能特点,实现更好的监视效果。
镜头的比较
枪式摄象机在实际使用中可以根据具体的监视距离和监视范围选择分立式安装的定焦和变焦光学镜头,可以选择的镜头范围很大,尤其是在监视比较大的范围,如机场、港口、高速公路等应用中,可以选择的镜头焦距小到1至2mm,大至200mm、300mm甚至500mm,有效监视范围能够达到1km以上。
一体机都是将小型光学镜头与摄象机进行组合成为一体机中的摄象机模块。虽然变焦的倍数很大,一般有18倍、22倍不等,但大多数镜头的最大焦距在100mm以下,通常在3mm至80mm之间。这样对于需要远距离监视的应用就显得力不从心了。
防护罩的比较
工业电视系统前端设备中有一种十分重要的设备往往被人们忽视,就是摄象机防护罩。摄象机防护罩虽然高新电子技术的含量不是很高,但对与所使用的材质、加工工艺和配套附件的丰富性都有着极为苛刻的要求。考察防护罩的指标一般有使用的材质、密封等级和附件种类。
PTZ组合在选择防护罩时可以充分考虑现场使用的环境因素,选择密封等级高、配件齐全的高质量防护罩,这样的防护罩一般都可以达到IP66以上的密封防护等级,不仅可以防水、防尘,而且使用的材料和防腐处理还可以防止一般腐蚀性气体对设备的侵害。雨刷器、遮阳罩、加热器、风扇、清洗瓶、防拆开关等各种配件更是大大拓宽了防护罩适应的环境范围。
一体机使用的防护罩由于整机体积和载重的限制使得所有的性能指标一般都低于枪式摄象机所使用防护罩的性能指标,同时可以选择的其它配件较少,不能根据用户的需要进行添加。如果是智能快球,球罩本身使用材料的品质和加工工艺也在一定程度上影响光线的透射效果,另外由于没有雨刷器配件的选项,室外智能快球的清洁问题显得十分棘手。
因此,配合枪式摄象机使用的通用防护罩比一体机含有的防护罩或球罩可以适合更多的应用环境,尤其是恶劣的环境。
云台的比较
PTZ组合中云台同样可以根据用户的使用环境、摄象机、镜头、防护罩的等设备的使用加以选择。与内置云台的一体机相比。PTZ组合中的云台密封等级更高、一般都能够达到IP67;载重量更大,一般室外使用的云台载重量都大于12kg;电机扭矩更大,更适合于强风环境;齿轮间隙更小,运转更为精确;可靠性更高。
一体机或智能快球具有可达每秒上百度的转速,体积小,重量轻,隐蔽性好的特点,安装更为简便。
虽然高速/变速云台的旋转速度可以达到每秒几十度,但由于价格的因素,还没有成为市场的主流,只是在一些大型重点项目或监视要求较高的项目中应用。常见的云台转速都在每秒十度以内,因此在常规的监视场合中的表现不如智能快球。
解码器的比较
一体机的解码器都内装在设备内部,PTZ组合的解码器可以内置于防护罩内部,也可以作为独立设备安装在PTZ组合之外。
从电路设计上分析,一体机的解码器只能实现一体机所需功能的驱动,不能提供更多的额外的像辅助开关这样的功能,即使有触点的容量也很小,不能够直接驱动前端的辅助设备。PTZ组合中使用的解码器都能提供大至220VAC/2A以上的辅助开关输出以便用户在增加辅助设备时提供驱动实现统一控制;由于受到体积的限制,一体机的解码器的电路保护设计不很完善,容易受到环境因素的干扰,PTZ组合中的解码器无论是内置式还是独立安装式都是一种独立的设备,除了实现必要的功能外,对于电路的抗干扰和防护等方面都具有特殊的电路设计或规划,可靠性更强。
从实际安装上将,一体机或智能快球的安装更为简单,连线更少,人为的故障点减少,对施工人员的专业素质要求较低;相反PTZ组合的解码器需要具有一定专业素质的人员安装,连线较多,安装难度较大。
综上所述,一体机同样是多种设备的组合,其最大的特点就是体积小巧、隐蔽性强、安装简单,但牺牲的是各种设备的顶级指标,用户使用时受到设备固有指标的限制,往往不能满足高质量监控实际的需要。另外,一体机作为单体设备在设备故障分析和维护时一般都不能由用户进行勘察,即使是很小的故障,这样就对使用单位设备维护人员的技术能力提出了更高的要求。因此,一体机更适合于监视要求不高、环境条件较好、需要较为隐蔽的小范围监视场合。
PTZ组合最大的特点就是可以根据用户不同的使用要求进行选配,可选择设备的品牌、型号更多,不仅可以实现各种设备的顶级配置,同时也能够实现较为经济的实用型配置。PTZ是多设备的组合,而这些设备工作时又相对独立,因此一般不会出现互相干扰或影响,一旦出现问题,使用单位的维护人员可以很容易地发现问题所在,有针对性地进行维护,从而减少维修所需的时间。不过,PTZ组合体积、功耗都比一体机要大,连线较多,安装难度较一体机要大。PTZ组合可以用于所有的监控应用环境,与一体机相比,PTZ组合更适合监视要求较高、环境条件较恶劣的大范围监视场合。 |