簡介
高速球攝像機的種種特性使之適用於各行各業大面積、活動目標的監視。如智慧型大廈監控、銀行保全、城市道路監控、電力部門、機場、車站監控等。高速球攝像機通過RS-485控制匯流排。支持P型和D型協定以及AD曼碼協定，可通過DIP撥碼開關選擇。連線RS-485控制設備，如快球鍵盤、硬碟錄像機等。高速球攝像機提供開放的通訊協定，可支持多種流行的系統平台。在與其他系統匹配時，各系統連線和使用方法不盡相同。高速球一般都具有雷射器保護技術
結構及原理
概述
高速球是一種集成度相當高的產品，集成了雲台系統、通訊系統、和攝像機系統，雲台系統是指電機帶動的旋轉部分，通訊系統是指對電機的控制以及對圖象和信號的處理部分，攝像機系統是指採用的一體機機心。而幾大系統之間，起著橫向的連線的是一塊主控核心cpu和電源部分。電源部分通過與各大系統之間供電，很多地高速球
方是採用的二極體、三極體等微電流供電，而核心cpu是實現所有功能正常運行的基礎。
高速球的原理實際上大致就是以上所說的，而具體來說，高速球採用“精密微分步進電機”實現高速球的快速、準確的定位、旋轉。所有這一切都是通過cpu發給的指令來實現的。然後將攝像機的圖象、攝像機的功能寫進高速球的cpu，實現在控制雲台的時候，將圖象傳輸出來，並且能將攝像機的很多功能，例如白平衡、快門、光圈、變焦、對焦等功能同時實現控制。
構造
一般高速球都分為球心部分、外殼部分及配件部分。任何廠家的高速球，都有一個用機架把包一體機機心、控制解碼主機板和電機雲台系統的統一起來的球心部分，然後球心部分跟外殼用螺絲或者別的方式連線起來，球心是核心部分，外殼一般有多種外觀，比如派爾高外觀、松下外觀、和自己設計的外觀。外殼一般都是採用鋁合金，也有塑膠的，鋁合金的一般又分為鑄造和衝壓的兩種外殼。鋁合金的比塑膠的好，衝壓的比鑄造的好。下外殼是透明罩部分，透明罩必須採用光學透明罩，才能保證通光率和圖象無變形，同時還要考慮防老化、防破壞、防塵等問題。配件部分一般包括支架部分，加熱器部分，扇熱部分。支架包括壁裝支架、吊桿支架、表面貼裝吸頂、嵌入式吸頂不需要支架，一般室外球都裝有扇熱的裝置，而加熱裝置只有在嚴寒地區才選裝，室內球原則上沒有扇熱和加熱部分。配件還包括電源，一般用的都是24伏2到3安電流的變壓器供電。硬體
高速球有幾個主要的硬體部件，首先是電機，然後是滑環，然後是電源部分和控制主機板。傳動的皮帶也很重要。通訊問題
高速球的通訊問題還有就是涉及到通訊協定和通訊方式的問題，通訊協定是指高速球跟主機系統相通訊時候，選擇的通訊協定，比如pelco、曼碼、松下、菲利普協定等。通訊方式是指這些通訊協定採用什麼方式來進行通訊，比如485通訊方式、232通訊方式、422通訊方式、同軸視控通訊方式，一般來講，高速球都採用485通訊方式，而通訊協定各個不同廠家不同。高速球的功能
1.目標跟蹤用戶可以使用控制鍵盤上的搖桿控制高速球的上下左右轉動，用來追蹤移動目標或轉移視界，另外可以通過調整焦距來改變視角的大小或目標圖像的大小。在預設的自動聚焦、自動光圈的狀態下，隨著高速球的轉動，鏡頭會自動根據景物的變化做出迅速調節，即刻得到清晰的圖像。
2.焦距/轉速自動調整技術
手動調節時，對焦距較長的情況，球機高速的反應使得輕微觸動搖桿可能使畫面迅速移動，從而造成畫面丟失。基於人性化設計，高速球根據焦距的遠近自動調整雲台水平和垂直轉速，使手動跟蹤目標操作更為簡便易行。
3.自動翻轉
在操作搖桿跟蹤監視的過程中，如果操作者將鏡頭拉到底部(垂直)後仍壓住搖桿，鏡頭將自動水平旋轉180°，可直接觀看到並跟蹤監視背面的情景，從而實現縱向180º的全程連續監視。
4.設定及調用預置位
預置位功能是高速球將當前狀態下的水平角度、傾斜角度和攝像機鏡頭焦距等參數通過預置位編號儲存，需要時可以迅速調用這些參數，並將雲台和攝像頭調整至該位置。本智慧型球能支持128個預置位。
5.巡航功能
巡航功能是高速球內置的功能，通過預先編程，將預置位按需要的順序編排到巡航佇列中。在需要巡航時調用巡航組號，使高速球自動地按設定的預置位順序以規定的時間間隔往返不停地運動。
6.左右掃描
本球機支持左右掃描功能，操作者可以任意設定左限位和右限位，設定好後用戶可以隨時調用左右掃描功能，高速球會按照用戶選定的速度水平自動往返掃描。
7.報警功能
用戶可以將需要重點監控的地方設為報警點，通過外接的感應器聯動，如果有報警信號傳到球機，高速球會迅速地將攝像機轉向報警點，同時會通過報警輸出端輸出報警信號。
8.看守位功能
高速球自帶一個看守位，用戶可根據實際情況把需要重點保護的區域設定為看守位，當球機五分鐘無人操作時，球機將自動轉動到看守位實施監控。
9.鏡頭控制
用戶可以通過控制鍵盤調整焦距的遠近，得到所需的全景畫面，或是近景視圖。
特性及適用場合
專利設計，前面看不到的一體機機芯，LED燈與圖像互相不干擾後面整體式凹槽設計，散熱性能超強，穩定性高
採用最新第三帶單晶四元高效能LED燈，夜視距離可以達到150米以上
可以設定127個預置位
水平：360°連續旋轉，垂直：90°自動旋轉
領先的自動焦距/速度自動配技術
自動焦距、自動光圈，內置浪涌及雷擊保護裝置
螢幕選單編輯，斷電前狀態記憶及來電自動恢復功能
5條預置點巡視路徑，兼容多中控制協定
旋轉速度：預置位速度300°/秒
手動控制速度水平：0.5-300°/秒，垂直：0.5-200°/秒
巡航速度：1-180°/秒
噪音減弱功能，基本功能地理的預置特性設定(AE、WB、BLC，聚焦模式)
自動巡航，自動掃描，電源中斷保護
體積小、IP66防水、防暴、防破壞
4路報警輸入，4個隱私遮蔽
結構緊湊合理
支持多語言選單及操作提示功能,用戶界面友好
支持數據斷電不丟失
支持斷電狀態記憶功能,上電後自動回到斷電前的雲台和鏡頭狀態
支持內置溫度感應器,可顯示機內溫度
支持防雷、防浪涌、防突波
室外球達到IP66防護等級支持3D降噪
採用高效紅外陣列，低功耗，照射距離達120m
紅外燈與倍率距離匹配算法，根據倍率及距離調節紅外燈亮度，使圖像達到理想的狀態
內置熱處理裝置，降低球機內腔溫度，防止球機內罩起霧
恆流電路設計，紅外燈壽命達3萬小時
套用場景
紅外高速智慧型球的種種特性使之可廣泛套用於大範圍高速監控的無光和光線較弱的場所,如：河流、森林、公路、鐵路、機場、港口、崗哨、廣場、公園、景區、街道、車站、大型場館、小區外圍等場所。
對比
1、中速球分兩種，一種是精密微分步進電機的中速球，一種是帶減速比的步進電機的中速球，第一種相當於一種簡化的高速球，而第二種純粹在原理上差異比較大，第二種的電機微分是通過減速比電機的電機本身實現的，而高速球是通過控制晶片里的程式實現的。因此第二種的中速球會在預置位精確度上和運行速度上遠遠遜於高速球。第一種中速球，一般是採用的普通單片機進行控制的高速球，功能簡化，開發平台較低，採用的元器件也比較低檔，比如在電源處理、核心晶片的選擇、通訊部分等都是比較節省的方案，在穩定性、功能性、抗干擾、使用壽命等方面遜於高速球。2、勻速球：勻速球一般分為兩種，一種是球型雲台內置解碼板，而且該解碼板也許帶有預置位功能，不能旋轉360度。這種勻速球實際是球型雲台的的外置解碼器變成內置一塊解碼板。另一種勻速球就是採用的上述中速球中的帶減速比的步進電機作為雲台部分的勻速球，一般可以再加一個導電滑環可以實現360度連續旋轉，這種勻速球因為電機本身的扭矩和參數限制，速度提不高、預置位不準，但是技術簡單，不需要多少軟體支持。
3、球型雲台：球型雲台採用的電機完全跟高速球不一樣，採用的是直流電機，不需要程式，通過對電流的控制進行對電機的控制，即“通電即轉”的原理。直流電機製造簡單、使用面廣、成本低，但是壽命短、扭矩小（導致速度慢）、不容易控制（導致不平穩，不能精確定位）。球型雲台一般需要配置解碼器，而解碼器的原理一般採用一組繼電器對電流脈衝進行控制，然後實現對直流電機的雲台進行控制，這種繼電器相對簡單、成本低、用量廣、但是控制電流遠遠不如晶片指令的控制，屬於一種很落後和簡單的技術。
4、以上是從原理上講差別，在具體上，球型雲台和採用減速比的步進電機的中速球，一般是裝一體機整機，不涉及到攝像機與球機的通訊問題，而高速球採用的是攝像機機心，必須講攝像機的連線埠協定及功能寫入到高速球里，所以在選擇高速球時，一般配置的一體機是不能讓客戶自己安裝的。
安裝及維護
球機的安裝安裝高速球攝像機前應嚴格按照電氣規範進行管線敷設，將強電與弱電信號線隔離穿敷，避免干擾。在室外空曠環境，應採取獨立的外部防雷措施。球機本身也應保持良好的接地，防止靜電累積等對球機產生影響。
安裝時要正確接好電源線、通信線和視頻線，連線時要仔細參照安裝說明的要求，以確認通信方式和相應的引腳定義。一般地，設備應在施工後期安裝，以避免施工現場的大量粉塵侵進球機，直接影響其使用效果和壽命。
此外，以下注意事項應予以額外重視： 注意事項一：供電
為保證球機正常工作，供電電源不宜低於球機輸入電壓的標稱值。當標稱值為24VAC，電壓波動不宜超出±25%。球機常見工作電壓為24VAC。目前市場上存有220VAC型號球機，其實質將變壓器內置於球罩，變壓後給球機供電。布線時應強調強、弱電分開，以避免強電對弱電的干擾。球機內部空間有限，內置變壓器使強弱電共處，從而影響弱電信號。此外，內置變壓器會加重散熱負擔，從而增加了內置電路燒壞的可能性。
根據現場環境不同，可選擇本地220VAC轉24VAC，或遠程變壓、集中供電方式。集中供電時，應充分考慮傳輸線路對電能的損耗。選擇輸出功率較大的設備並適當提高輸出電壓，以承載線路壓降，如選擇28VAC輸出給遠程球機供電。
球機是否已獲得足夠的電力驅動?可通過萬用表測試，方法是在負載(球機)開啟的情況下用萬用表測量球機一端電源線的電壓，觀測電壓是否在球機許可範圍內。特別需要注意的是，室外球機在加熱器啟動或停止時，其消耗的功率相差甚遠，對室外球機供電時一定要考慮在最惡劣環境下球機所需的最大供電功率。 當市電電壓波動超出+5%～-10%範圍時，應設交流穩壓裝置。可安裝UPS以提供不間斷穩定電源供給。
注意事項二：接地
高速球攝像機的接地主要分為外殼接地和內部電氣接地。
外殼接地主要用來防止靜電積累、電氣漏電等，室外球機還特別要加裝外部防雷措施。一般來說，安裝在立桿支架上的室外球機外殼由於旋接在金屬支架上已自然形成接地保護，可不做特別處理。
球機內部的數據線和視頻線都已做相應的接地處理，將球機內部的GND端與地線相連線，以確保設備有效接地。
注意事項三：地環迴路
即使設備有效接地，但球機和中心設備間不同地位的零電勢存在差異、電源負載存在不均衡，仍會引起接地電位差。該電位差通過同軸電纜形成的閉合迴路產生電流，引起干擾，從而影響視頻信號的正常傳輸，通常表現為圖像中間有水平方向的雜波。
解決地環迴路問題最有效的辦法是在視頻傳輸中增加地環隔離器。現在室內/外裝球機視頻信號大多仍採用同軸電纜傳輸，且部分球機到中心設備較遠，較易形成地環迴路。如採用光端機進行信號傳輸，則能較有效地避免地環迴路的影響。
注意事項四：防水 室外球機安裝必須做防水處理。
對於懸吊式安裝，球機與支架旋合處存在間隙。若遇雨雪天氣，水會沿縫隙滲入內部造成危害。因此，安裝時應採取防水密封措施，杜絕雨水等從螺旋接口處進入。
球機安裝支架的選擇也相當重要，推薦選用原配支架。原配支架充分考慮了防水問題，如以傾斜度設計使球機旋接端略高。即使支架內進水也只會倒流至立柱內，而不會流人球機。因此，若用戶自行製作支架應充分考慮防水因素。
支架內為何會有水滴?一般來說，白天溫度較高，立桿內的水汽進入支架。夜間溫度降低時，水汽就會冷凝成水滴，凝聚在支架沿壁。當支架無傾斜設計，或反方向傾斜時，水滴會沿壁流進球機，造成危害。為減少水汽進入支架，可將支架與立桿結合處用橡皮泥或矽膠等進行密封處理。
注意事項五：散熱
高速球攝像機工作時的散熱問題也必須要考慮。
市場上部分品牌球機無室外型號，因此不能直接套用於室外，必須加配室外護罩等配件,以使其能適應戶外惡劣的或極端的溫差環境。
設備調試
控制設備通過由微撥開關設定的地址碼來識別球機。所以正確設定地址碼，確保球機的正常通訊。以Pelco的球機為例，微撥開關可設定通訊波特率和球機的通訊地址。球機通常會兼容多種協定，如Pelco球機兼容同軸、Pelco-D、Pelco-P，不同協定間球機具備自適應功能，無需再單獨設定。
SW1用來設定球機的地址信息;SW2是通信線以菊花鏈方式連線時設定球機的終端信息，如最遠端的球機應設定為終端狀態;SW3用來設定球機與控制設備間的通信波特率，所示用6、7、8號微撥開關的不同組合可以選擇不同的波特率。1~5號撥碼開關用來選擇其它一些輔助功能。
每個球機安裝完畢後應首先進行單體調試，這樣可以減少全系統調試時的負擔。Pelco的球機提供RJ45接口用於單體調試。通過RJ45接口把球機與調試工具包連線起來，可以調試球機的輸出圖像、雲台轉動、鏡頭拉伸等。亦可進進球機選單，進一步做初始設定。
故障排除
除了球機本身故障外，安裝調試時遇到的故障多半由外部設備引起。
現象一：球機反覆重啟
球機反覆重啟通常由於供電電源功率偏低，不足以驅動球機正常工作所引起。先用萬用表檢測球機供電電壓，必須在負載(球機)開啟的情況下測量，判斷是否存在供電問題。特別需要注意的是，室外球機在加熱器打開和不打開時消耗的功率相差甚遠，供電時一定要考慮球機的最大功率，保證供電設備足夠驅動球機正常工作。
現象二：視頻滾動
球機視頻圖像在監視器不斷滾動，此種現象大多由視頻同步問題引起。24VAC球機大多根據交流電源中的相位進行自動同步，可調出球機選單，選擇相位自動同步功能。若因電源相位導致自動同步失效，則可在球機選單中手動設定相位值來解決同步問題。
現象三：控制亂碼
當高速球攝像機出現無規則旋轉時，首先檢查中心設備是否出現誤操作，然後檢查球機選單是否啟動了隨機掃描模式。若以上步驟均正常，則大多由於數據通信線路受干擾而不間斷髮送亂碼信息所致。干擾主要來自傳輸路徑上的電磁干擾，而光端機在光電還原時也可能出現偏差。
市場分析
對於使用者來說，網路監控還不受時間、地點限制，在授權的情況下可以隨時按需監控，實現即插即用即看，使用方式相當便捷。於是，IP網路監控一致被業界認為是未來視頻聯網監控的主要趨勢。目前IP網路在質量管理上也已經有了很大的進步。隨著國家對網路建設的重視，網路技術在不斷更新，更高寬頻網路將會得到使用。另一方面，為了解決網路頻寬問題，相關企業也在不斷推出新的聯網解決方案，使得IP網路監控技術不斷完善。網路監控的優勢和廣闊前景促使國內外安防廠商紛紛研發適合網路監控的產品，如先前的DVR，後來的網路攝像機、視頻伺服器等。這些網路產品由於採用了先進的數字壓縮技術，可使傳輸頻寬和存儲要求達到更小化，以彌補因網路頻寬不足而導致的缺陷。網路高速球的出現是監控數位化發展的必然產物，利用現在方便快捷的網路技術傳輸視頻和控制信號將極大地擴展高速球在監控行業的套用，特別是城市監控、高速公路等地方。據專家介紹，高速球都配有大倍率的光學變焦鏡頭，水平解析度較高，內置高轉速雲台，可以快速、準確地實現定位監視，另外它一般還帶有預置點，有掃描、自動巡航等功能，可以更好地實現城市監控等諸多特殊要求。再加上高速球跟一般的帶雲台攝像機相比還具有外型美觀、隱蔽性強等優點，因此十分適用於平安城市監控工程的建設。
