更新时间：2024-09-21 10:37
高速球摄像机是一种智能化摄像机前端，全名智能高速球型摄像机，简称高速球。它是监控系统中最复杂和综合表现效果最好的摄像机前端，适用于高密度、最复杂的监控场合。高速球是一种高度集成的产品，集成了云台系统、通讯系统和摄像机系统。云台系统指电机带动的旋转部分，通讯系统负责对电机的控制以及对图像和信号的处理，摄像机系统采用一体机机芯。
高速球的工作原理是通过“精密导数步进电机”实现快速、准确的定位和旋转。所有操作均由CPU发出的指令完成。随后，将摄像机的图像和功能写入高速球的CPU，以便在控制云台的同时传输图像，并控制摄像机的各种功能，如白平衡、快门、光圈、变焦和对焦。高速球通常分为球心部分、外壳部分和配件部分。任何制造商的高速球都有一个机架，用于整合一体机机芯、控制解码主板和电机云台系统。球心部分与外壳通过螺钉或其他方式连接，球心是核心部分，外壳通常有不同的外观，如派尔高外观、松下电器外观和自主设计的外观。外壳通常是铝合金制成的，也有塑料材质的，铝合金外壳优于塑料外壳，冲压外壳优于铸造外壳。下部外壳是透明罩，必须采用光学透明罩，以确保透光率和图像无畸变，同时还应考虑防老化、防破坏和防尘等问题。配件部分通常包括支架部分、加热器部分和散热部分。支架包括壁装支架、吊杆支架、表面贴装吸顶和嵌入式吸顶，后者不需要支架。一般室外球都会配备散热装置，而加热装置只在极寒地区才会选装。室内球原则上没有散热和加热部分。配件还包括电源，通常使用24伏2到3安培的变压器供电。
高速球的主要硬件组件包括电机、滑环、电源部分和控制主板。传动皮带同样重要。高速球的通讯问题涉及通讯协议和通讯方式。通讯协议指的是高速球与主机系统之间的通讯协议，例如Pelco、曼码、松下电器、飞利浦等。通讯方式指的是这些通讯协议采用哪种方式进行通讯，例如RS-485通讯方式、RS-232通讯方式、RS-422通讯方式、同轴视控通讯方式。通常，高速球采用RS-485通讯方式，而通讯协议各不相同。
“高速球型摄像机”一词源自英语High-Speed Dome，有人称之为“快球”，还有人称为“一体化球型摄像机”。然而，尽管名称各异，业界对高速球并没有做出特别明确的定义，高速球与中速球、匀速球、恒速球等概念也没有明确的区别。尽管如此，业内人士普遍认为“快球”是“高速球”的简称。高速球与中速球一样，都可以变速控制，但中速球的转速为60°~120°/s；高速球的转速超过120°/s。匀速球可以视为恒速球或慢速球，它无法变速控制，只能以恒速控制，转速不超过15°/s。以转速划分高速球、中速球、匀速球的标准在业内已成为惯例。
高速球型摄像机是当今安防市场中高端一体化摄像设备，也是电视监控领域的热门产品。它不同于传统的云台搭配摄像机的方案，九鼎集团的高速球产品是其中一个权威代表。九鼎高速球型摄像机有许多优点，它将摄像机、电动变焦镜头、解码器、CPU处理器、非易失性存储芯片等集成在一个球型防护罩内，形成了智能化的摄像机系统。由于其外形美观、无压抑感、不易被人察觉、安装方便等特点，因此具有无可比拟的优势。在价格上，随着技术的进步，其综合成本逐渐降低，为在监控系统中的大规模应用提供了有利条件；在系统集成上，它最大限度地减少了在系统构建中可能出现的连接问题；在使用上，人性化的设计和快速的安装方式方便了安装者的使用和维护，因此深受用户的喜爱。=
随着“平安城市”建设市场的升温，高速球型摄像机的发展也越来越快，它以其独特的功能即360°旋转功能，能监测到所有区域范围；安装方便，简化了布线和 管理过程；集成化、智能化的程度高等特点成为监控领域的宠儿。数年前，高速球市场主要是进口品牌统领天下。高速球是集成了多个部件的设备，价格通常比传 统 的云台加摄像机、防护罩要高。因此，高速球在用户的心中是高端产品且价格昂贵，以致极少有人问津。如今，国内高速球的技术、品质已经比较成熟。在价位上，无论是国产还是进口产品，都在逐年调整，进口高速球从当年每台的5~6万元，降价至1~2万元；国产高速球从低端到高端配置的价格范围每台约是 3000~7000元不等。以前多数不用高速球的场所如小区、道路等，也开始越来越多地使用。可以说，现在在各种场所都可以看到高速球的身影，如城市监 控、体育场馆、港口、地铁、校园、大厦、宾馆等。这些领域的应用都在一定程度上增加了高速球的市场容量。
近几年，多数业内人士反映，国家“平安城市”的建设是使高速球市场异常活跃的一个最重要因素。因为在户外城市监控工程中，一体化摄像机和高速球型摄像机是 主角，尤其是在城市交通中，高速球是被广泛提倡使用的前端设备。据业内人士估计，从厂商向国外几大机芯巨头采购一体化机芯的数量来看，目前高速球的年需求量约是6~7万台，而随着“平安城市”的实施，这一数字会再有增长。高速球之所以在城市监控中受欢迎，与它自身的特点是分不开的。如在路口监控中，高速球 可以360°旋转、没有盲角，对于路口的四个方向都能“兼顾”到，而且跟踪、响应事件的速度快。当有人闯红灯时，高速球就可以自动旋转，迅速监视路口的各个方向。据行内人士表示，高速球在城市监控前端设备的应用中大约占1/4。以目前的21个 试点城市的建设来说，已用到10~20万台高速球，随着其它城市相继启动监控项目，使用量还会增加。“平安城市”的建设促进了高速 球市场量的增长，同时也提高了市场对高速球的认知度，并给高速球厂商带来了商机。
安装高速球摄像机前应严格按照电气规范进行管线敷设，将强电与弱电信号线隔离穿敷，避免干扰。在室外空旷环境，应采取独立的外部防雷措施。球机本身也应保持良好的接地，防止静电累积等对球机产生影响。
安装时要正确接好电源线、通信线和视频线，连接时要仔细参照安装说明的要求，以确认通信方式和相应的引脚定义。一般地，设备应在施工后期安装，以避免施工现场的大量粉尘侵入球机，直接影响其使用效果和寿命。
为保证球机正常工作，供电电源不宜低于球机输入电压的标称值。当标称值为24VAC，电压波动不宜超出±25%。球机常见工作电压为24VAC。目前市场上存有220VAC型号球机，其实质将变压器内置于球罩，变压后给球机供电。布线时应强调强、弱电分开，以避免强电对弱电的干扰。球机内部空间有限，内置变压器使强弱电共处，从而影响弱电信号。此外，内置变压器会加重散热负担，从而增加了内置电路烧坏的可能性。供电时一定要考虑球机的最大功率，保证供电设备足够驱动球机正常工作。
高速球摄像机的接地主要分为外壳接地和内部电气接地。外壳接地主要用来防止静电积累、电气漏电等，室外球机还特别要加装外部防雷措施。一般来说，安装在立杆支架上的室外球机外壳由于旋接在金属支架上已自然形成接地保护，可不做特别处理。球机内部的数据线和视频线都已做相应的接地处理，将球机内部的GND端与地线相连接，以确保设备有效接地。
即使设备有效接地，但球机和中心设备间不同地位的零电势存在差异、电源负载存在不均衡，仍会引起接地电压。该电位差通过同轴电缆形成的闭合回路产生电流，引起干扰，从而影响视频信号的正常传输，通常表现为图像中间有水平方向的杂波。处理方法是在各种情况下准确地通过参数筛选，调用既定的程序使球机始终跟踪确定的目标物体。
在闭路电视监控系统施工中，现在市场上很多摄像机普遍都可以很好地解决白天的监控需求，并且众多厂家的摄像机也都在水平分辨率和色彩还原等方面有了长足的 进步。但是，当环境照度变得很低或在完全没有光照的情况下，要想使摄像机捕捉到符合监控需求的图像就变得比较困难。如果采取增强白光照明的方法来解决，大量的电力消耗会造成资源流失和成本增加，同时，增加环境照明无益于监控设备的隐蔽，甚至可以提醒那些有恶意企图者避开有效的监控范围，实施不良行为或是犯罪活动。因此，生产厂家把目光逐渐集中到红外夜视系统，而用户对这类产品的使用意识也进一步加强，因此市场需求也越来越大。相对而言，现在在高速球中加入 红外照明较为困难，但是随着市场的发展，相信在不久的将来，会有红外高速球不断出现于市场上。
室外球机安装必须做防水处理。在空旷的野外，当风力较大时，监视器上的图像会来回晃动。其实这种晃动并不是把球机吹动了，而是由于和球机支架相连的立杆或别的固定物体的刚性不够造成的，晃动的幅度与杆子或支架的刚性有关。依靠球机的去抖动功能就能够很好地解决这一问题，使得用户在大风天气里，依旧可以看到清晰、稳定的图像。高速球的通讯问题还有就是涉及到通讯协议和通讯方式的问题，通讯协议是指高速球跟主机系统相通讯时候，选择的通讯协议，比如pelco、曼码、松下电器、菲利普协议等。通讯方式是指这些通讯协议采用什么方式来进行通讯，比如485通讯方式、232通讯方式、422通讯方式、同轴视控通讯方式，一般来讲，高速球都采用485通讯方式，而通讯协议各个不同厂家不同。
在高速球型摄像机发展的初始阶段，人们在选购产品时，主要考虑它的常规操作功能，如摄像机的焦距范围、像素、水平分辨率、信噪比、快门调节方式、白平衡自动追踪模式、背光补偿以及低照度自动切换的能力等；其次，对于云台则考虑云台水平、垂直连续运行角度、运行速度调节范围，包括快速反应能力、高速运行的可靠性与寿命、低速时运动的稳定性、图像是否抖动等因素；而对球机存储预置点的能力，则主要考虑云台的绝对位置、变焦位置记忆定位的精确度等。但是，随着高速球型摄像机的普及、用户认知度的不断提高以及人们对特殊场合运用等综合因素的考虑，高速球型摄像机的功能也不断得到更新和完善。如很多高速球都增加了多路报警输入、长焦视控、系统自动学习等功能。
在高速球的发展趋势中，最主要的特征表现为功能控制更加智能化、人性化。
除了实时显示当前的时间和日期外，还可以定时启动某些功能。如在上午的8∶00~9∶00自动执行所设的第一条巡视轨迹的巡航；下午的15∶00~18∶00运行自动扫描功能等，更加体现了球机智能化的特点，可以满足客户较为“苛刻”的要求。
当有物体进入球机的监控范围时，在圈定指定的目标后，球机能够随着目标的移动而自动移动，达到自动跟踪的目的。目前这项技术国内还没有生产厂家能够完全掌握，关键就是目标物体跟踪的唯一性不能确定，这与软件的编写有很大关系。处理方法是在各种情况下准确地通过参数筛选，调用既定的程序使球机始终跟踪确定的目标物体。
一般而言，现在市场上的高速球接口相对单一。由于现在IT行业的迅猛发展，监控和IT行业的关系也越来越密切。很多客户在中端传输时使用光端机、网络甚至无线传输；而前端的球机接口没有及时跟上这些设备的使用，所以，今后接口的多种配置将是一个趋势，包括光纤接口、网络接口和现在广泛采用的普通接口。
在闭路电视监控系统施工中，现在市场上很多摄像机普遍都可以很好地解决白天的监控需求，并且众多厂家的摄像机也都在水平分辨率和色彩还原等方面有了长足的 进步。但是，当环境照度变得很低或在完全没有光照的情况下，要想使摄像机捕捉到符合监控需求的图像就变得比较困难。如果采取增强白光照明的方法来解决，大量的电力消耗会造成资源流失和成本增加，同时，增加环境照明无益于监控设备的隐蔽，甚至可以提醒那些有恶意企图者避开有效的监控范围，实施不良行为或是犯罪活动。因此，生产厂家把目光逐渐集中到红外夜视系统，而用户对这类产品的使用意识也进一步加强，因此市场需求也越来越大。相对而言，现在在高速球中加入 红外照明较为困难，但是随着市场的发展，相信在不久的将来，会有红外高速球不断出现于市场上。
逐渐增多网络视频监视或IP监视系统正在占领越来越大的市场份额。传统的控制方式是控制云台的上下左右移动，但由于网络延时，需要连续不断地发布控制命令来跟踪目标，搜索目标就显得力不从心。如果改用直接坐标控制方式，将监控范围内的空间化为空间坐标，定位所需监控点的坐标位置，只要发一次调用其坐标命令，即可将目标移到屏幕的中心，这样可准确地找到目标物体，同时也方便了使用者，使操作更加人性化。
在空旷的野外，当风力较大时，监视器上的图像会来回晃动。其实这种晃动并不是把球机吹动了，而是由于和球机支架相连的立杆或别的固定物体的刚性不够造成的，晃动的幅度与杆子或支架的刚性有关。依靠球机的去抖动功能就能够很好地解决这一问题，使得用户在大风天气里，依旧可以看到清晰、稳定的图像。
目前，市场上的协议多种多样。虽然球机中集成了多种协议，但如果控制器协议不标准会造成球机的部分功能不正常或某些功能不能使用。现在，全国安全防范报警 系统标准化技术委员会秘书处正在制定《视频安防监控系统前端设备控制协议》，目的是为了让各厂家有一个统一的协议可以遵循。相信该协议标准颁布后将对协议 标准化起到一定的作用，各厂商间产品的兼容性也会越来越高。总之，现在球机的发展方向已逐步向IT行业接近，尤其是中后端。相信在不久的将来，会出现更多的人性化、智能化的产品来满足监控市场的需求。
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