通常這種高速球都會(huì)裝備大倍率的光學(xué)變焦鏡頭，可以非常好地完成城市監(jiān)控，因而非常合適用在“平安城市”和“智慧城市”的監(jiān)控項(xiàng)目上。高速球的普遍功能包括：360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，手動(dòng)自動(dòng)的任意切換可以實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)采集;精準(zhǔn)的預(yù)置位使監(jiān)控畫面不偏離，可以提供更加準(zhǔn)確的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù);一體化設(shè)計(jì)，內(nèi)置精密步進(jìn)電機(jī)，輔以精密的驅(qū)動(dòng)和控制電路，使之能夠有效保證球機(jī)的穩(wěn)定性和精度;快裝結(jié)構(gòu)，便捷安裝;球機(jī)內(nèi)置風(fēng)冷加熱功能，可智能控制加熱風(fēng)冷的啟動(dòng)，以保障在不同溫度環(huán)境下的正常啟動(dòng)和工作;支持報(bào)警輸入輸出功能。也可歸納為三點(diǎn)即：速度快、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、定位精確。

　　球機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

　　1、支持網(wǎng)絡(luò)傳輸和網(wǎng)絡(luò)控制的網(wǎng)絡(luò)快球(IP快球)成主流;

　　2、直接支持雙絞線傳輸或光纖傳輸，更適合未來智能建筑和ITS智能交通的應(yīng)用;

　　3、在功能上更加智能化和人性化，如增加面部圖像識(shí)別和自動(dòng)跟蹤，可應(yīng)用于在公眾場(chǎng)合監(jiān)控和追捕逃犯;如增加語音自動(dòng)定位，可應(yīng)用于視頻會(huì)議系統(tǒng);

　　4、在外觀設(shè)計(jì)上，隨著集成度的提高，小型化和多樣化外觀造型設(shè)計(jì)，使得球機(jī)安裝會(huì)更方便，和使用環(huán)境配合得也會(huì)更具隱蔽性。

　　網(wǎng)絡(luò)智能高速球核心技術(shù)問題主要集中在一體化變倍機(jī)芯、精密步進(jìn)電機(jī)、高可靠的傳輸滑環(huán)三大關(guān)鍵部件上，只有把控了最核心的技術(shù)，才有研制高性能網(wǎng)絡(luò)高速球的可能性。

　　機(jī)芯方面，高清一體化機(jī)芯采用高清傳感器和精密篩選的電子元器件，通過縝密的電路設(shè)計(jì)以及反復(fù)調(diào)試，融合自主研發(fā)的圖像算法，結(jié)合優(yōu)異的2D/3D降噪技術(shù)，使得成像清晰、色彩還原逼真、變倍聚焦精準(zhǔn)迅速，關(guān)鍵監(jiān)控場(chǎng)合不會(huì)遺漏任何監(jiān)控細(xì)節(jié)。

　　精密步進(jìn)電機(jī)方面，網(wǎng)絡(luò)高速球采用高性能的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片、進(jìn)口的精密步進(jìn)電機(jī)，結(jié)合自主設(shè)計(jì)的電機(jī)高細(xì)分步距角算法技術(shù)，保證圖像在任何倍數(shù)下平滑無抖動(dòng)，定位精準(zhǔn)。自主研發(fā)的速度控制算法，平穩(wěn)控制云臺(tái)電機(jī)運(yùn)行速度，真正實(shí)現(xiàn)云臺(tái)零丟步、零過沖、零累計(jì)誤差控制，保證傳動(dòng)裝置的精確性和平穩(wěn)性。

　　高品質(zhì)的滑環(huán)是網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)在水平360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)準(zhǔn)確無誤地傳遞視頻信號(hào)、控制信號(hào)的有力保證，網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)在滑環(huán)部分需要傳輸大量的視頻數(shù)據(jù)，以及控制信號(hào)和其他觸發(fā)信號(hào)，采用全進(jìn)口鍍金電刷滑環(huán)，確保了編碼數(shù)據(jù)的無丟失，控制信號(hào)的精準(zhǔn)無誤。

　　另一方面，網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)需要關(guān)注的是其編碼算法，目前大部分廠家采用的是H.264視頻編碼算法，作為一個(gè)先進(jìn)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，其定義了3種不同的種類：Baseline Profile、Main Profile、High Profile。在這3種類中，大多數(shù)廠家采用的是的主要是Baseline Profile和Main Profile。H.264High Profile可以在不降低圖像質(zhì)量的前提下大幅降低編碼速率從而降低傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間，進(jìn)而降低成本。同時(shí)業(yè)內(nèi)一直密切關(guān)注編碼技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)，最新頒布的H.265標(biāo)準(zhǔn)也被廠家高度關(guān)注和研究。相信在不久的將來，這些全球最新的編碼技術(shù)都會(huì)被融合到實(shí)際產(chǎn)品中。

　　網(wǎng)絡(luò)高速球?qū)嶋H安裝中可能出現(xiàn)的問題及解決方案

　　1、不能通過瀏覽器訪問

　　主要有網(wǎng)絡(luò)連接問題，IP地址問題，網(wǎng)絡(luò)連接問題。檢查相關(guān)的連接器，集線器，路由器等是否工作正常，連接是否有松動(dòng);IP地址問題，檢查IP地址是否已被其他設(shè)備占用，攝像機(jī)IP地址是否和工作站在同一網(wǎng)段。

　　2、圖像畫面沒有出現(xiàn)

　　當(dāng)用瀏覽器瀏覽時(shí)，會(huì)出現(xiàn)此問題主要是沒有安裝相應(yīng)的控件，安裝控件后即可解決問題。

　　3、圖像延遲

　　網(wǎng)絡(luò)帶寬等的原因，圖像更新的幀頻取決于以下各項(xiàng):觀看模式、圖像分辨率、圖像質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)帶寬、個(gè)人計(jì)算機(jī)的性能、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、過多用戶訪問而使圖像更新變慢，對(duì)于多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)高速球，當(dāng)圖像更新慢時(shí)請(qǐng)使用交換機(jī)不要用集線器。

　　4、忘記網(wǎng)絡(luò)高速球的IP地址或者管理網(wǎng)頁的密碼

　　用ARP及PING命令，重新配置網(wǎng)絡(luò)高速球的IP地址，回到出廠默認(rèn)值后再重新設(shè)置管理員名稱和密碼。

　　5、恢復(fù)出廠設(shè)置，重啟動(dòng)時(shí)指示燈亮，Ping不到。

　　這是正?，F(xiàn)象，在恢復(fù)出廠設(shè)置的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)高速球需要對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行清除和自檢，這需要比較長(zhǎng)的時(shí)間，請(qǐng)耐心等待。

　　6、為什么設(shè)置網(wǎng)絡(luò)高速球后，仍無法用瀏覽器連接查看網(wǎng)絡(luò)高速球?

　　因?yàn)槟愕碾娔X的IP地址與網(wǎng)絡(luò)高速球的IP地址不在同一個(gè)網(wǎng)段，設(shè)置電腦IP地址和網(wǎng)絡(luò)高速球IP地址在同一網(wǎng)段。

　　7、如何更改網(wǎng)絡(luò)高速球的IP地址?

　　可以用ARP命令也可以在知道原來的IP地址的情況下進(jìn)入系統(tǒng)配置的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)一項(xiàng)直接修改IP地址。

　　8、沒有固定IP地址，網(wǎng)絡(luò)高速球如何進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問?

　　可以采用NAT方式，即用一個(gè)IP地址的不同端口來解決;而在INTERNET中，則可以采用在網(wǎng)絡(luò)上建立DDNS服務(wù)器的方法來解決動(dòng)態(tài)IP地址的問題，也就是每一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)高速球或視頻服務(wù)器都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)二級(jí)域名，這個(gè)二級(jí)域名對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)高速球或視頻服務(wù)器的MAC地址，只要網(wǎng)絡(luò)高速球或視頻服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)上使用，就會(huì)自動(dòng)連接到DDNS，無論它的IP地址如何變化，客戶只要在IE地址欄鍵入這個(gè)域名，就能通過DDNS服務(wù)器，將網(wǎng)絡(luò)高速球或視頻服務(wù)器的IP地址與遠(yuǎn)程客戶進(jìn)行連接，達(dá)到域名解析的目的。也可以登陸到我們的網(wǎng)絡(luò)高速球管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)在線查看。

　　9、怎樣連接我的網(wǎng)絡(luò)高速球(視頻服務(wù)器)?

　　可以通過直接連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)(通過交叉網(wǎng)線)、通過HUB/Switch連接局域網(wǎng)、通過HUB/Switch/Router連接INTERNET等方法連接。

　　云臺(tái)核心部件及技術(shù)

　　電機(jī)

　　云臺(tái)的第一個(gè)關(guān)鍵部件是電機(jī)及其相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制技術(shù)。這是驅(qū)動(dòng)云臺(tái)進(jìn)行水平和垂直運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源泉。目前業(yè)界流行使用的電機(jī)有2大系列：直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。

　　直流電機(jī)：從控制的角度來說，直流電機(jī)在云臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電機(jī)線圈中幾乎沒有任何工作電流。直流電機(jī)的這種特性，導(dǎo)致直流電機(jī)幾乎沒有什么熱損耗，壽命相對(duì)較長(zhǎng)，一般有10年以上的壽命;若要控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，則既要計(jì)算球機(jī)從當(dāng)前位置啟動(dòng)的加速度，也要考慮球機(jī)將要停在下一個(gè)位置的減速度，此外還要考慮電機(jī)的輸出力矩，以保證云臺(tái)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)控制器的設(shè)計(jì)要求極高。

　　步進(jìn)電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)工作原理決定了它使用脈沖計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，屬于離散控制系統(tǒng)。若要控制球機(jī)從當(dāng)前位置旋轉(zhuǎn)到下一位置，在勻速控制方式下，只需計(jì)算出兩個(gè)位置之間的步數(shù)差即可。相對(duì)而言，控制比較簡(jiǎn)單。目前比較廣泛使用的1.8度或0.9度機(jī)械步距角的電機(jī)，只要設(shè)計(jì)好步距角微分電路(比如16微分、32微分、64微分或128微分)，就可進(jìn)行精確的角度控制。對(duì)于機(jī)械步距角相同的步進(jìn)電機(jī)，微分步數(shù)越高，控制精度就越高，微分電路的設(shè)計(jì)難度也就越大。但是必須注意一點(diǎn)：由于步進(jìn)電機(jī)采用微分脈沖技術(shù)控制旋轉(zhuǎn)角度和速度，即使球機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，為了保持電機(jī)的當(dāng)前位置，電機(jī)中必須時(shí)刻保留一定的工作電流。因此，步進(jìn)電機(jī)云臺(tái)存在很大的熱耗，電機(jī)的壽命自然受到影響。一般說來，步進(jìn)電機(jī)云臺(tái)壽命僅有3-5年左右。

　　滑環(huán)

　　云臺(tái)的第二個(gè)關(guān)鍵部件就是滑環(huán)。它是云臺(tái)在進(jìn)行360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)準(zhǔn)確無誤地傳遞視頻信號(hào)、控制信號(hào)的保證。從穩(wěn)定性和可靠性而言，以美國(guó)的品牌為最好，其電刷內(nèi)部采用金質(zhì)結(jié)構(gòu)，能確保一千萬次以上的壽命。而國(guó)內(nèi)某些廠家自行研發(fā)的電刷，因?yàn)闊o法很好地解決散熱問題(利用黃油來散熱，一旦黃油耗損完畢，散熱不勻?qū)?dǎo)致電刷損壞)以及耐磨損問題(受原材料成本和工藝限制，沒有使用金質(zhì)材料，易導(dǎo)致信號(hào)傳遞的可靠性沒有保證)，一般壽命只有幾十萬次，這和一千萬次相比是完全不同數(shù)量級(jí)的概念。

　　磁性絕對(duì)位置傳感器

　　絕對(duì)位置傳感器不是云臺(tái)的必須部件，但它關(guān)系到云臺(tái)的精度及可靠性，絕對(duì)位置傳感器能夠記憶設(shè)備的絕對(duì)位置和角度。即一旦位置、角度固定，什么時(shí)候編碼器的示值都唯一固定，包括停電后上電。而采用絕對(duì)位置傳感器的云臺(tái)具有如下特點(diǎn)：上電無需自檢即可正常工作;云臺(tái)受到外力位置改變后能夠自行找回原來位置;云臺(tái)位置實(shí)時(shí)校正，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生累計(jì)誤差。作為絕對(duì)位置傳感器，又分為兩種類型包括磁性編碼傳感器和光電型編碼傳感器：

　　磁性編碼器：采用磁電式設(shè)計(jì)，通過磁感應(yīng)器件、利用磁場(chǎng)的變化來產(chǎn)生和提供轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置，利用磁器件代替了傳統(tǒng)的碼盤，彌補(bǔ)了光電編碼器的這一些缺陷，更具抗震、耐腐蝕、耐污染、性能可靠高、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單;

　　光電編碼器：是通過在碼盤上刻線來計(jì)算精度，所以精度越高，碼盤就會(huì)越大，編碼器體積越大，并且精度也不是連續(xù)的。磁性編碼器則沒有這樣的限制，可以做到體積很小，精度高，特別是絕對(duì)值編碼器要求精度高，磁性編碼器更適合云臺(tái)使用。

　　采用絕對(duì)位置傳感器的云臺(tái)具有上電無需自檢即可正常工作、云臺(tái)受到外力位置改變后能夠自行找回原來位置、云臺(tái)位置實(shí)時(shí)校正，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生累計(jì)誤差等優(yōu)良特點(diǎn)。

　　結(jié)語

　　當(dāng)前市場(chǎng)上的智能高速球機(jī)大多都是選用高壓縮比的算法，可以完成高畫質(zhì)的播映功用，也大大提升了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣取０殡S著整個(gè)產(chǎn)業(yè)朝著數(shù)字化的方向開展，智能高速球機(jī)也邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。跟著網(wǎng)絡(luò)的崛起，高速球?qū)W(wǎng)絡(luò)的依靠程度越來越大。在通常的高速球基礎(chǔ)上，添加網(wǎng)絡(luò)接入便能構(gòu)成一個(gè)基本的網(wǎng)絡(luò)高清高速球，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)高清高速球的出現(xiàn)是數(shù)字化開展的必然產(chǎn)物，使用便利及時(shí)的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿璧母鞯?，是現(xiàn)代監(jiān)控的標(biāo)志之一。

　　(文/劉新安 嘉杰電子有限公司產(chǎn)品經(jīng)理)