視頻監控系統設計和施工中的幾個問題（二）

文｜楊國棟

視頻監控系統設計和施工中的幾個問題（二）

文｜楊國棟

3 施工中需注意的問題

視頻安防監控系統施工過程中的施工工藝對其視頻圖像的最終質量有著決定性的影響。目前，有資格/資質的集成商中標，簽約的施工隊實施，工程件供應商的技術人員做技術支撐似乎已經成了業內的常態；而在施工中對施工工藝缺乏重視，卻恰恰是一些應用缺陷的直接誘因。通過對工程實踐的總結不難發現，供電電源、纜線接續、防雷接地環節存在的問題是造成系統不能穩定工作的三大殺手。

3.1 供電電源

上文曾提到，在設計中，不加思考地對系統中所有的攝像機一律選擇POE供電的做法是不對的（在設計圖紙審查時經常能發現此類問題）；應依據攝像機的類型（是否帶云臺、是否帶紅外補光燈等）、額定工作功率（整體額定功率是否大于12W）、安裝位置（室內安裝還是室外安裝）、應用環境（室內環境還是室外環境）及其連接供電電源的便利性（就地取電還是由弱電小間集中供電）等合理選擇供電方式。而在施工中，在供電電源方面需注意的問題如下：

◆ 若采用POE供電，供電須由具有POE供電功能的交換機來完成，鏈路須符合綜合布線鏈路的要求，即信道鏈路的長度不超過100m；對于在工程中采用非正規布線鏈路鋪設工藝，如鏈路纜線兩端均壓接RJ45插頭的鋪設工藝（下文將進行詳細論述）的做法，筆者認為，一方面，其不符合布線鏈路鋪設規范，另一方面，交換機POE供電傳輸也無法滿足其距離要求；

◆ 若采用就近供電，則需在攝像機附近設置市電插座，或由最近的弱電小間（室外則是就近的電氣控制箱）提供AC 220V供電，并在攝像機附近設置（或攝像機內置）變壓器，將AC 220V變換為AC 24V或DC 24V后給攝像機供電；一般采用截面積為1.0mm2、1.5mm2或2.5mm2的BV纜線作為供電的電源線，纜線的截面積需根據供電容量和供電距離來合理選擇（筆者曾遇到用截面積為1.0mm2的纜線進行300m距離供電的設計實例。筆者認為這樣的纜線截面積選擇是不合適的，至少應選用截面積為2.5mm2的纜線）；

◆ 對就近取電的攝像機電源需要做相序相位測定，以便為攝像機接入同相電源——目前在實際工程中，接入電源調試前測定相序相位的很少。

3.2 纜線接續

在纜線接續方面，影響系統應用效果的主要因素是纜線接頭的處理方式和插接件本身的質量。

對于傳統的模擬攝像機而言，一般采用SYV-75-5/7的視頻同軸電纜，選用專用的視頻插接件進行信號轉接。視頻信號在纜線中傳輸時會有一定的損耗，且每次轉接也會有損失；因此如果選用了劣質纜線和劣質插接件，將造成視頻圖像質量大幅下降或系統不穩定。

筆者曾碰到這樣的案例：某視頻監控系統采用的是很常見的“模擬攝像機—編碼器（弱電小間）—網絡交換機”的傳輸鏈路；系統建成后一直不能穩定運行，視頻信號較弱，圖像雪花點很多且不時出現工頻條紋干擾；使用方工程師一直不滿意，不肯接收；實施方的調試工程師是一個初出茅廬的小伙子，費了很大力氣卻找不到癥結所在——其實正是同軸電纜和視頻插接件存在問題。當筆者指出后，施工者拍胸脯保證纜線肯定沒問題；插接件的制作是有豐富工程經驗的工人操作的，也不會有問題；肯定是系統設置、匹配等方面出了問題；甚至質疑是某些設備出了問題。業主在聽取了筆者的意見后也是半信半疑，決定通過試驗加以驗證；結果在先期更換了部分問題最明顯的攝像機同軸電纜和插接件后，相關視頻圖像有了很大改善。最后工程商不得不說實話：為了壓縮工程成本、提高利潤，工程商采購了廉價的同軸電纜和視頻插接件，沒想到“弄巧成拙”，造成了整個工程返工，還延誤了交驗和移交工期。

對于IP攝像機，其視頻圖像數據鏈路采用的是綜合布線的鏈路（Cat.5、Cat.5e或Cat.6），應按照綜合布線鏈路的鋪設工藝和要求實施。但事實上，很多項目并非如此，而是采用這樣的方式：從弱電小間至攝像機安裝現場鋪設一根雙絞線，在其兩端各打接一支水晶頭（RJ45），將一端（現場）接入IP攝像機的圖像輸出端口（RJ45），另一端（弱電豎井）直接接入交換機的電口（RJ45）。這種施工工藝在很多工程中泛濫，而設計者和某些業內專家竟認為這“無所謂”。采用這種布線工藝的項目，信道鏈路超長的現象一般都比較嚴重；筆者甚至曾在某項目現場見到個別鏈路長達140～150m的情況，而實施者還振振有詞地稱“D1格式只傳輸2Mbps碼流，如此實施完全夠用”，好像理由真的很“充分”。這種連接方式符合規范要求嗎，如此實施得到的鏈路性能合格嗎？

從綜合布線工藝的角度講，采用這種鋪設方式肯定是不對的。根據綜合布線國家 規 范（GB 50311-2007、GB 50312-2007）的要求，正確的做法是：在現場擬安裝攝像機的位置安裝RJ45信息插座，在RJ45信息模塊與攝像機間采用跳線進行連接；在弱電豎井端安裝RJ45銅纜配線架，在配線架的端口與安防網絡交換機電口間也采用數據跳線進行連接；對兩信息模塊間（攝像機側與配線架側）的鏈路進行測試——測試結果須滿足綜合布線各類傳輸指標的要求。

非正確布線的好處是節約了配線架、兩個RJ45模塊和兩條跳線，缺點是無法對布線鏈路進行測試。筆者曾接觸過的很多類似的工程，幾乎全部都沒有進行鏈路測試，原因是使用目前的綜合布線鏈路測試方法和測試儀表（包括兩條標準的測試用跳線）的鏈路搭建方式，無法對這種鏈路（兩端均是水晶頭）進行測試。也許未來能找到合適的檢測方法（如將兩條標準跳線改為一端為連接測試儀表的RJ45插頭，一端為連接現場或弱電豎井信息插頭的RJ45信息模塊；并重新校正測試儀表的精準度，排除專用跳線對測試結果的影響），但目前是無法測試的。

筆者認為，不宜采用這種非正確的布線工藝，必須采用綜合布線鏈路的鋪設工藝、進行鏈路性能檢測。

筆者曾遇到類似的案例：某項目采用IP結構的視頻監控系統；設計者和施工者都未對采用雙絞線和兩端RJ45插頭的連接工藝提出異議；同時認為，一般D1圖像的傳輸速率僅為2Mbps，720p圖像為4Mbps，1080P圖像一般為8Mbps，最多10Mbps，因此鏈路測試也并非必需。然而工程實施后，視頻圖像一直不穩定，信號弱、雪花多，且經常閃爍不定，拖尾和鑲邊現象也比較嚴重；調試工程師想盡辦法也未能解決。筆者根據經驗判斷問題還是出在鏈路上，而設計者和實施者都認為鏈路不會有問題。最終在筆者的堅持下，更換了幾路信號較差的鏈路并進行了鏈路測試，結果是更換鏈路后的視頻圖像得到明顯改善。再對原有鏈路進行測試（即將原有鏈路兩端的RJ45插頭去掉，換上RJ45信息模塊，分別連接福祿克測試儀表進行檢測），結果顯示除部分鏈路在合格的邊緣外，大部分為“不合格”——如此再加上RJ45插頭本身的質量問題，最終導致了上述圖像不穩定的現象。最后究其原因，實施者也不得不承認，由于認為傳輸的信號速率不高而采用了廉價的雙絞線和RJ45插接件。

實際工程中，類似的案例和工程教訓很多。

3.3 防雷與接地

根據相關規范（GB 50343）要求，弱電工程（包括安防工程）的防雷接地，須在建筑物聯合接地的基礎上改造為“等電位接地”；同時，弱電工程中所有室外纜線，包括電源線、各類信號線、各類控制線等的進戶端，均應加裝抗浪涌保護器（SPD）。

目前，業內認為建筑物的“聯合接地”就是“等電位接地”的大有人在。筆者認為，此二者之間還是存在一定差別的，特別是對于較大體量的建筑物，如占地面積較大的交通樞紐、機場航站樓或大型園區等而言尤其如此。

將建筑物中的“聯合接地”改造為“等電位接地”是一種細致且技巧性的工作：首先需要弄清建筑物聯合接地的做法是否規范，同時須結合不同弱電中心機房、分控機房和樓層設備間等不同的地理位置，檢驗它們之間的接地電阻值是否存在差異，再做出實現等電位連接的方案。弱電工程只有完成了真正的“等電位接地”連接，其運營的可靠性才能有所保證。

在實際工作中，很多工程的室外入樓（或入機房）線路雖然不同程度地配置了SPD，卻因保護類型、保護參數選擇得并不合適或不匹配而存在鏈路故障的隱患。

以供電線纜的浪涌保護為例，GB 50343中要求按照供電電壓的級別做四級保護，第一級在配電的低壓配電側，第二級在弱電工程配電雙路市電互投柜側，第三級在弱電中心機房或弱電小間的配電箱側，第四級在用電設備側；依據保護對象和范圍的不同，其電壓等級和泄放電流等級應是逐級下降的——也就是說，瞬間保護也應該是從末端向前級逐級保護。若不照此辦理，保護參數選擇不合適，可能會出現末端設備已被強感應電勢擊穿而SPD并未起作用的情況。然而在施工現場問及SPD參數應該如何選擇和匹配時，得到的回答基本無法令人滿意。此外，由于在目前的建筑工程管理模式下，上述四級SPD保護裝置可能分屬于不同的工程或工程標段（如一、二級在供配電專業覆蓋下，可能被納入機電安裝或綜合安裝工程標段；三、四級在弱電配套專業或弱電專業覆蓋下，可能被納入弱電工程或機房工程標段）；不同標段的標商在定制配電箱柜時可能對SPD的性能指標參數并不十分明確，而現場安裝后又往往缺失對四級SPD保護參數的匹配調整，因而其保護目標的安全性很難得到必要的保證。

至于如何合理連接SPD的PE線（規范要求PE線越短越好），在浪涌保護回路中應選用小型斷路器（這是很多配電箱柜廠家常用的做法）還是熔斷器，強感應雷通過SPD放電后如何判斷小型斷路器或熔斷器的狀態，小型斷路器無意中被操作者斷開后泄放通道是否還能保持暢通、是否還能起到保護作用等問題，就更不必說了。

工程中不遵循規范要求，不講究施工工藝紀律，“隨心所欲”地現場處置的現象幾乎隨處可見；中標后“追求利潤最大化”，以假亂真、以次充好、以“山寨版”替代正規成熟工程件的事例常有發生——工程實例在拷問業內人士的專業素質和職業道德。

3.4 檢測和驗收

目前視頻監控系統的驗收仍然是以依賴人工感觀和印象為主，邀請第三方進行獨立檢測并出具檢測報告的并不多見。近年來視頻監控技術發展很快，而國家標準和規范仍停留在多年前的水平——如GB 50348-2004和GB 50395-2007，仍然沿用簡單的非量化的圖像五級評定制，對圖像回放質量僅要求達到CIF水平……已嚴重落后于工程實際的要求；而關于IP高清系統檢測的標準更是至今尚未出臺。這種現狀需要廣大同仁一起努力改變。

3.5 系統的管理

目前我國的建筑體制采用“建設”、“管理”分離的模式，“管理”在弱電工程中一直是弱項。在我國目前實施的“工程項目審批立項制”下，建設工程項目的預算視規劃設計、初步設計的水平而定，由此造成的因前期設計不到位而導致預算過低，無法滿足最終用戶的需求，是一直困擾著項目工程建設的一個很大的問題。而建設方又是一個臨時機構，在“規定的時間內，將國家批復的工程款項保質按量地用完，并將項目移交給用戶”就算“完成任務”。這導致了建設方雖然可以在建設過程中不斷地征求使用方的意見，但當用戶需求與批準的投資額度有矛盾時，最終還是不得不依從于批準的投資額。在這種情況下，當項目最終由建設方移交給用戶方時，系統能否符合用戶方的意愿、滿足其需求，是否易用？答案不言自明。

人員基本素質和職業道德也是需要考量的重要因素之一。安防工程是高技術含量的工程，是各類探測技術、網絡傳輸技術、數據庫和數據分析技術、存儲和顯示技術的綜合體；只有擁有一定專業知識的工程師才能掌握和了解，并按照規定的程序進行操控和運營維護。用戶方最終派出什么樣的人接管，未來委派什么樣的人進行系統的日常運營管理和維護，對系統的穩定性和可靠性有著直接的影響。

4 結束語

包括安防工程在內的各類建筑智能化工程入門很容易，要做好卻很難；目前業內存在大量低水平的重復建設，創新的、有技術亮點和特色的工程則較少——這正是整個行業需要改進和提高之處。設計是一種有目的的創作行為，一個項目工程能否成功極大程度上取決于設計，特別是“規劃設計”和“初步設計”的高下；而項目的工程質量則極大程度上取決于施工工藝，以及對系統的操控和管理。在視頻監控系統的建設中還存在著這樣或那樣的問題，筆者真誠地希望本篇文章能起到“拋磚引玉”的作用，引起業內同仁的討論——如何提高視頻監控系統設計的可行性和可用性，如何提高視頻監控系統工程的實施質量，如何將目前的“事后復核型”模式變為“實時動態管理型”模式，如何建設一個完整、健壯的視頻安防監控系統？誠懇地歡迎諸位同仁提出寶貴意見。