大數(shù)據(jù)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控設(shè)備綜合運(yùn)維

封鐳 韋超波

摘要：本文主要討論兩個(gè)方面的內(nèi)容。第一部分，針對(duì)用于視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)故障診斷進(jìn)行分析，分別從診斷技術(shù)本身以及診斷方案入手;第二部分，重點(diǎn)探討前端設(shè)備的綜合運(yùn)維，包括運(yùn)維準(zhǔn)備、外部防范、設(shè)備測(cè)試和優(yōu)化方式。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);視頻監(jiān)控;前端設(shè)備

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）16-0223-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控幾乎是隨處可見(jiàn)，具體的規(guī)格及功能有諸多分類(lèi)，其對(duì)維護(hù)社會(huì)治安秩序，保障人民財(cái)產(chǎn)安全性有不容忽視的貢獻(xiàn)。監(jiān)控設(shè)備需要長(zhǎng)期不間斷地工作，運(yùn)行環(huán)境也有較大的差異，各廠(chǎng)商產(chǎn)品之間亦有適配差異，特別是前端裝置，需要進(jìn)行綜合性的運(yùn)維管理。

1視頻監(jiān)控設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)故障診斷

1.1診斷技術(shù)

其一，關(guān)鍵性技術(shù)?；诖髷?shù)據(jù)的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控識(shí)別分析，是借助對(duì)故障位置的確定以及裝置檢修程序等，增強(qiáng)設(shè)備的實(shí)用性，確保迅速定位出現(xiàn)異常的設(shè)備，以第一時(shí)間通知運(yùn)維工作人員完成故障實(shí)地核查及維修任務(wù)。

其二，視頻質(zhì)量診斷。借助監(jiān)控設(shè)備專(zhuān)用的缺陷數(shù)據(jù)庫(kù)以及相應(yīng)的技術(shù)理論信息庫(kù)，設(shè)置合理的理論值，將發(fā)生頻率偏高的有關(guān)視頻質(zhì)量異常情況、成因、運(yùn)維技術(shù)等，添加到大數(shù)據(jù)檢測(cè)平臺(tái)上，并將質(zhì)量診斷分析和建立的數(shù)據(jù)庫(kù)配合運(yùn)用，以支持綜合運(yùn)維計(jì)劃。借助對(duì)設(shè)備輸出畫(huà)面質(zhì)量、監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穩(wěn)定性、設(shè)備損耗折舊等信息，完成對(duì)已有故障的分類(lèi)，并自動(dòng)生成綜合運(yùn)維工單[1]。

其三，自動(dòng)巡檢技術(shù)。在大數(shù)據(jù)的環(huán)境下，監(jiān)控設(shè)備及其系統(tǒng)也趨于智能化，完全依靠人工識(shí)別故障是不現(xiàn)實(shí)的，難以準(zhǔn)確定位并快速得出形成原因，無(wú)法保障運(yùn)維的效率。造成此種不佳的處理效果，原因在于人工巡檢是針對(duì)監(jiān)控圖像。因此，應(yīng)借助在系統(tǒng)上設(shè)置任務(wù)的方式，實(shí)現(xiàn)定期執(zhí)行巡檢，以此滿(mǎn)足自動(dòng)化發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的需要，繼而形成多種巡檢執(zhí)行模式，分別以日、月為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，有效減低工作者在故障診斷方面的難度，并提供智能化的預(yù)警，提高綜合運(yùn)維的推進(jìn)速度。過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)異常的設(shè)備，會(huì)在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上直接預(yù)警并生成工單，通過(guò)手機(jī)App軟件將故障信息推送，負(fù)責(zé)運(yùn)維的工作人員則可通過(guò)手機(jī)App信息的提醒，精準(zhǔn)了解運(yùn)維任務(wù)，及時(shí)完成故障處理。

1.2 診斷方案

首先，監(jiān)控黑屏。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，前端攝像頭會(huì)拍下大量的圖像信息，以發(fā)揮出監(jiān)控的作用。為避免視頻發(fā)生黑屏的情況，造成視頻監(jiān)控信息無(wú)法使用，便應(yīng)針對(duì)攝像設(shè)備及圖像實(shí)施定期巡檢。如今，比較常見(jiàn)的處理方式為，先檢查前端的設(shè)備箱的電、網(wǎng)是否正常，繼而判斷其他引起黑屏問(wèn)題的因素。

其次，建立理論知識(shí)及缺陷的數(shù)據(jù)庫(kù)。借助大數(shù)據(jù)及其他信息技術(shù)，建立監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能追溯以往的網(wǎng)絡(luò)故障問(wèn)題，并完成匯總統(tǒng)計(jì)，形成多角度、故障率高低判斷的報(bào)告。此外，也可借助運(yùn)維平臺(tái)獲取到的設(shè)備工作情況，加以分析處理。并結(jié)合異常情況的故障類(lèi)型及出現(xiàn)次數(shù)、形成原因等實(shí)施整合，繼而完成結(jié)果統(tǒng)計(jì)，完成數(shù)據(jù)庫(kù)建立的基礎(chǔ)構(gòu)成要素，并配以錄用系統(tǒng)。此時(shí)，遇到監(jiān)控設(shè)備故障時(shí)，將故障類(lèi)型等各類(lèi)關(guān)鍵信息在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)索引，找到類(lèi)似的數(shù)據(jù)資料，提高確定運(yùn)維方案的效率和準(zhǔn)確率，合理縮減運(yùn)維設(shè)備的程序，確實(shí)減少各類(lèi)資源的使用量。以此為前提，還應(yīng)針對(duì)監(jiān)控裝置的工作故障實(shí)施系統(tǒng)分析，此處能運(yùn)用類(lèi)似的方式，針對(duì)異常情況出現(xiàn)成因、類(lèi)型、次數(shù)等，加以統(tǒng)籌，將分析結(jié)果細(xì)化至設(shè)備內(nèi)的所有構(gòu)件，全面分析裝置和相連網(wǎng)絡(luò)的故障，確保運(yùn)維技術(shù)員，可以快速確定故障點(diǎn)，結(jié)合大數(shù)據(jù)視頻監(jiān)控的特點(diǎn)，縮短發(fā)現(xiàn)故障的時(shí)間，以提高綜合運(yùn)維的成效，并能為后期維護(hù)提供針對(duì)性的預(yù)判和指引。

最后，確定診斷行為結(jié)構(gòu)。對(duì)于規(guī)模較大的平臺(tái)而言，會(huì)予以恰當(dāng)?shù)囊曨l數(shù)據(jù)，提供動(dòng)態(tài)視頻及回看等功能，由此，滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)的需求，隨時(shí)查看具體的監(jiān)控對(duì)象，掌握運(yùn)行狀態(tài)，保證資源的合理配置。通過(guò)診斷監(jiān)控設(shè)備，借助大數(shù)據(jù)支持，高效確定診斷結(jié)果，以確定綜合運(yùn)維的程序，進(jìn)一步完善故障數(shù)據(jù)庫(kù)，借助網(wǎng)絡(luò)跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障設(shè)備的動(dòng)態(tài)化分析。所有系統(tǒng)覆蓋的監(jiān)控設(shè)備均可以借助網(wǎng)絡(luò)渠道完成信息反饋，確保運(yùn)維技術(shù)員可以快速定位，保證檢測(cè)及檢修的效率，同時(shí)，能為設(shè)備的更新?lián)Q代周期提供數(shù)據(jù)依據(jù)，將運(yùn)維工作前置。利用網(wǎng)絡(luò)診斷方式，實(shí)際是通過(guò)對(duì)異常數(shù)據(jù)的路由位置，實(shí)現(xiàn)定位[2]。

2 前端攝像設(shè)備

2.1 運(yùn)維準(zhǔn)備

首先，應(yīng)有足夠的備品。視頻監(jiān)控的前端攝像頭芯片是攝像機(jī)最重要的部分，相當(dāng)于攝像機(jī)的大腦，主要由成像傳感器和芯片處理器組成，如果受損，不宜立刻修復(fù)。目前使用的前端裝置包括半球型一體機(jī)、快速球型一體化等，如果檢測(cè)出異常數(shù)據(jù)，不能即刻針對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行維修，需進(jìn)行實(shí)地更換。所以，要求始終備有全新的、同型號(hào)的前端設(shè)備。其次，應(yīng)有使用頻率高的配件。如攝像機(jī)外殼（防護(hù)罩），該配件內(nèi)部有排風(fēng)設(shè)備、雨刮器等。除此之外，還包括電路芯片及功能板塊。再次，易損或折損率高的設(shè)備，要有特殊保護(hù)或替代方案。最后，運(yùn)維應(yīng)有的工具和儀器，需隨時(shí)配備，一旦有缺失，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)給。

2.2 外部防范

其一，粉塵及腐蝕。前端設(shè)備可能長(zhǎng)期處于露天狀態(tài)，若客觀環(huán)境條件較差，如日曬雨淋、車(chē)輛尾氣和煙塵等，都會(huì)給攝像頭帶來(lái)諸多不良影響。處于此類(lèi)工作環(huán)境的設(shè)備，需重點(diǎn)關(guān)注防塵及防腐的問(wèn)題。前端攝像頭安裝在高處，其外部的配件容易被粉塵附著，導(dǎo)致監(jiān)控畫(huà)面的清晰度不高和設(shè)備原件容易受損，所以需要運(yùn)維人員定期擦拭保養(yǎng)。其二，雷電及信號(hào)干擾。監(jiān)控設(shè)備屬于電氣裝置，且處于半空中，被雷擊的概率較高，不僅對(duì)前端設(shè)備造成傷害，還易形成安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，需進(jìn)行防雷接地處理，并根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)，設(shè)置好設(shè)備接地，且母線(xiàn)應(yīng)使用銅線(xiàn)，單獨(dú)電阻不可超過(guò)[1Ω]，避免出現(xiàn)熔點(diǎn)系統(tǒng)和電力兩類(lèi)接地處理網(wǎng)同時(shí)應(yīng)用。在監(jiān)控設(shè)備的入室端及戶(hù)外電纜附近等易遭受雷擊的區(qū)域，安裝避雷設(shè)備，并使防雷接地、電氣接地設(shè)備與埋地的管道連接，如果不進(jìn)行連接處理，需保證各防雷設(shè)備的間距超過(guò)[0.2m]。防信號(hào)干擾的運(yùn)維措施則體現(xiàn)在布線(xiàn)階段，強(qiáng)弱電的線(xiàn)路需分開(kāi)布置，并合理設(shè)計(jì)通訊與電力線(xiàn)路走向及定位。其三，防潮。主要通過(guò)合理選址，實(shí)現(xiàn)控制，確保設(shè)備安設(shè)的位置的相對(duì)濕度較低，必要時(shí)可加設(shè)除濕機(jī)，以降低前端設(shè)備受潮的概率。其四，人為或意外破壞。需要全面合理考慮，提前加固或者多種避免方案。

2.3 測(cè)試運(yùn)維

一是測(cè)試云臺(tái)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，若未達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，建議立即安排更換。舊設(shè)備則需進(jìn)行返廠(chǎng)售后維修，待確定各項(xiàng)指標(biāo)均合格后，做好登記并存放于庫(kù)房備用。

二是解碼裝置。此設(shè)備的測(cè)試內(nèi)容包括驅(qū)動(dòng)、攝像聚焦和其他輔助功能等。若檢測(cè)到數(shù)據(jù)異常，需即刻確定原因。另外，解碼器的測(cè)試工作還有和系統(tǒng)連接的主機(jī)、警報(bào)探頭等。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程需不能超過(guò)120分鐘。

三是電壓。視頻監(jiān)控系統(tǒng)中需要測(cè)試的電壓有：攝像機(jī)、雨刷等各部分的電壓。確定其電源的穩(wěn)定性，借助[RS485]串口與主機(jī)之間的通信，[DC6～12V]獲取各類(lèi)相關(guān)檢測(cè)信息。實(shí)際檢測(cè)期間，需按照監(jiān)控系統(tǒng)的電源及實(shí)地環(huán)境，可確定電源電壓，需應(yīng)用相對(duì)安全的低電壓[3]。

四是確定前端裝置的位置?，F(xiàn)有的部分監(jiān)控?cái)z像設(shè)備所處的位置，在部分時(shí)節(jié)會(huì)輸出畫(huà)質(zhì)較為清晰的圖像，但在個(gè)別時(shí)節(jié)，其的圖像數(shù)據(jù)便有所下降，發(fā)生逆光的情況。為確保畫(huà)面的清晰度，需保證鏡頭始終處于順光的角度。若無(wú)法避免逆光監(jiān)控，應(yīng)通過(guò)自動(dòng)聚焦、調(diào)整光圈等方式，改變圖像的對(duì)比度，盡可能提高輸出圖像的清晰度。

五是檢測(cè)同步系統(tǒng)。視頻監(jiān)控的前端裝置應(yīng)擁有同步信號(hào)，以確保畫(huà)面切換快速且穩(wěn)定，避免發(fā)生滾動(dòng)的問(wèn)題。若監(jiān)控視頻出現(xiàn)滾動(dòng)的情況，應(yīng)先確定前端設(shè)備的信號(hào)結(jié)構(gòu)，同時(shí)檢查監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)發(fā)生裝置和電源供電狀態(tài)。

六是AGC測(cè)試。主要是檢測(cè)前端設(shè)備在光線(xiàn)及亮度不高的狀況下，能否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益。若設(shè)備的此項(xiàng)反應(yīng)無(wú)法滿(mǎn)足必要的效果及功能，且在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較弱的時(shí)刻，無(wú)法保證綜合畫(huà)面清晰，應(yīng)結(jié)合實(shí)際監(jiān)控需要，確定是否更換設(shè)備，也可以增加照明設(shè)備。

七是AWB及ATW測(cè)試。AWB測(cè)試中，前端設(shè)備啟動(dòng)后，通過(guò)監(jiān)視屏幕，查看其是否能把被監(jiān)控實(shí)物的本體色彩正確輸出。進(jìn)行該測(cè)試時(shí)，應(yīng)借助自動(dòng)化的功能技術(shù)，確定色溫。在此指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值后，運(yùn)維技術(shù)員需立即將此時(shí)的數(shù)據(jù)保留下來(lái)。后者則需將環(huán)境的光線(xiàn)作為變量，使用前端設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)控被拍攝物品的色溫變化。由此判斷此過(guò)程中，前端設(shè)備能否改變白色平衡，以輸出被為監(jiān)控對(duì)象的實(shí)際色彩。

八是逆光補(bǔ)償。此次測(cè)試需在逆光條件下開(kāi)展，并僅針對(duì)具備逆光補(bǔ)償?shù)那岸嗽O(shè)備。測(cè)試其可否合理調(diào)畫(huà)面的規(guī)格對(duì)比度，同時(shí)可以直接輸出應(yīng)有的補(bǔ)償電平，確保監(jiān)控視頻畫(huà)面清楚。若輸出的畫(huà)面黑色調(diào)過(guò)于明顯，難以保證畫(huà)面的完整性，則表示補(bǔ)償功能無(wú)效，應(yīng)立即更換。

2.4 優(yōu)化處理

首先，運(yùn)用多層次的復(fù)合式鍍膜技術(shù)。借助此項(xiàng)技術(shù)，可緩解逆光監(jiān)控環(huán)境下的黑屏及閃光問(wèn)題。有效控制旋光，提升前端設(shè)備的色彩輸出質(zhì)量，保持色彩的還原度，以使畫(huà)面更加清晰。其次，配備非球面及超低色散的鏡面材料，以降低色差值，改善監(jiān)控視頻的畫(huà)質(zhì)。再次，光學(xué)設(shè)計(jì)。在保障整個(gè)畫(huà)面中部的清晰度及色彩真實(shí)度，同時(shí)還能避免畫(huà)面的邊緣位置，出現(xiàn)變形及不聚焦的問(wèn)題。最后，提高前端設(shè)備的感光性能，以保障畫(huà)面的顏色鮮明[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱程銘.安全生產(chǎn)監(jiān)控管理大數(shù)據(jù)平臺(tái)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].河北農(nóng)機(jī)，2020（12）：85-86.

[2] 蘇波，徐建忠，楊龍，等.基于監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行大數(shù)據(jù)的智能變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2020，28（22）：29-33.

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