潘学峰 陆廷安
贵州西电电力股份有限公司习水发电厂 贵州习水 564600
【摘要】介绍了老式模拟量同轴视频监控系统中，使用无线数传电台、无线网桥搭配解码器实现监控云台RS-485控制信号与同轴摄像头模拟量视频信号的远程无线传输的解决方案。
【关键字】视频监控；无线传输；解决方案
视频监控系统在遍布工业领域和民用领域，是安全监管系统中最有效的手段。随着现代电子技术的发展，视频监控系统也逐步由模拟式走向数字化，使得监控录像传输、存储变得更为高效。但鉴于部分工业企业由于历史遗留原因、保障生产不间断或监控系统换型成本缘故，仍然运行着老式模拟量同轴视频监控系统，同轴信号摄像头与硬盘录像机也未退出市场，在对模拟量监控摄像头的维护上因传输方式原因存在着较大的工作量和不安全因素。
1 监控系统介绍
某发电厂煤场监察与安全保障视频监控系统属于早期安装的监控系统，使用模拟式摄像头与同轴硬盘录像机，搭配监控服务器组成，但为了确保煤场区域不间断监控，历史存储录像存储不丢失，并且煤场区域监控是接入整个燃煤采集监控系统，监控点多，全部升级成本及工程量较大，所以仍然使用老式模拟量同轴信号监控系统，由摄像头、控制云台、传输电缆和模拟硬盘录像机（DVR）组成，如图表1所示。
1.1 摄像头
摄像头是监控系统中的主要部件之一，采用高性能的CMOS图像传感器，具备百万像素的清晰度，将采集到的视频信号以模拟的道布线的方式与硬盘录像机连接。
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1.2 控制云台
控制云台是摄像头的保护外罩，更是摄像头的实现不同角度、不同光圈和不同焦距调整的设备，内置RS-485通讯组件，可接收远程RS-485控制信号，内部两个交流电机进行垂直和水平方向的运动，调整摄像头的镜头方向，也可将焦距、光圈的调整信号传输至摄像头。
1.3 传输电缆
模拟同轴信号监控系统的视频信号传输和控制信号传输是分开进行。一般视频信号为使用同轴视频电缆传输至硬盘录像机，而云台控制信号一般为网络双绞线。
1.4 硬盘录像机
系统使用的硬盘录像机为中兴ZXNVM S5000系列多媒体接入单元，支持16路同轴视频信号接入，支持多种分辨率及通讯协议，具有H.264压缩技术存储监控录像功能、本地录像预览及回放功能。
2 系统存在的问题及解决方案
该系统因运行年限久远，且安装现场环境恶劣，煤场三区视频信号与控制信号传输电缆均出现了不同程度的腐蚀，导致视频信号传输中断，控制信号间断性故障等多种缺陷频发。
2.1 修复难度
（1）煤场三区监控点距离监控系统中继小室直线距离300m,如重新敷设视频同轴电缆和网络双绞线将长达400m,人力成本和材料成本较高，并且敷设区域横跨整个煤场，需要将电缆敷设线路的积煤清理干净，有积煤垮塌、运输车辆伤人的施工安全隐患。
（2）如果采用该点监控摄像头换型改造或全套系统升级改造的方式解决，因原系统服务器与硬盘录像机版本问题，导致通讯协议不兼容目前主流的监控系统，定制监控系统将产生更大的检修费用和后期维护成本。
2.2 解决思路
在排除监控摄像头和硬盘录像机换型的方式后，只能从传输方式上考虑进行优化改造。本着少施工、小风险的原则，查阅当前在信号传输领域上的前沿信息，结合安装现场的环境，决定采用无线传输的方式，实现摄像头的控制与视频传输。
（1）视频信号传输。可使用无线网桥组网，进行数据传输，但无线网桥仅能对数字信号进行交换，需要对模拟视频信号进行处理，使用编码器进行模拟转成数字信号，再经过无线网桥传输，接收侧使用解码器对数字信号解码，转换成模拟数据，再传输至硬盘录像机。
（2）控制信号传输。目前市面上同轴视频编码器有同时转换同轴视频信号与RS-485功能，但经过无线网桥传输，再使用解码器恢复成同轴视频信号时，RS-485将无法解码，造成可以接收视频，但无法控制的结果，只能将视频信号与控制信号分开转换后传输。为了避免控制信号与视频信号互相干扰，并且本着节约成本的原则，采用了RS-485无线数传电台进行控制信号部分无线传输，避免了数据的编码与解码的繁琐，如图表2所示。
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3 改造效果
在不影响原系统的持续运行情况下，节约了大量的人力资源与维修成本。维持原布线方式传输，线缆成本高，且需要较多的人员参与，在后续的维护中也出现诸多不便的地方；使用无线网桥与无线电台分开进行数据传输，修复成本少于原布线的方式，成本对比如图表3所示，并且只需简单的设备安装、设置，不需要大量人员参与。
线缆传输修复 400m同轴视频线 400m网络双绞线 保护套管 共计
500元 900元 1400元 2800元
无线传输改造 无线网桥 编码器 无线数传电台 共计
345元 380元 220元 945元
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使用无线传输方式，避免在煤场区域的长时间停留与危险区域穿越，消除了在设备检修期间的人身危险。
原线缆传输的方式在设备故障时的检查较为繁琐且不易判断，当故障点处于线缆、硬盘录像机或摄像头时，在服务器上的故障显示是相同的，排查难度较大。进行无线传输改造后，在摄像头处编码器、硬盘录像机处解码器均有提供VGA、USB口，可外接显示器和鼠标进行检查，减小故障排查难度，提高维护工作效率。
线缆敷设需穿越煤场区域，运煤车辆多、积煤多、环境差，线缆的使用寿命大为下降，并且有很大几率因积煤跨压或过往车辆碾压造成线缆损坏。更换成无线传输后，不局限于现有的工作环境，在设备故障率上有很大下降。
4 结束语
同轴视频监控系统的无线传输在无法进行全系统升级换型的同轴视频监控系统中具有一定的参考意义，兼容同轴摄像头与同轴硬盘录像机中的传输特性，减轻同轴视频监控系统故障处理难度和工作量，抛弃原有的线缆传输，对于穿越高风险区域、高难度区域的施工提供可操作方案。
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