[nextpage]
足夠長的鏡頭焦距
    觀察黑煙以煙羽方向和攝像機指向一致的情況最為不利，攝像機鏡頭焦距長度應該保證能夠觀察清楚設計瞭望范圍的最大半徑處的小型鍋爐在該種情況下產生的煙羽。選擇合理焦距范圍的設備是一項系統工作，既要考慮符合監(jiān)控需求，又要考慮安裝的便利性和可行性。根據城市的特性，經過大量的測試比對，最后選擇采用裝備20～440mm變焦能力的望遠型高精度云臺產品作為主要的構成體進行布設，小型的體積保證了安裝的便利，長焦的望遠能力則從另一個方面保證了有效的“黑煙發(fā)現”。其成像能力可以實現把5km處40×54M的目標在監(jiān)視器上全屏幕回顯，這完全能夠符合環(huán)保監(jiān)控的需求。同時在系統構建的時候也必須考慮內置防抖動能力，這是為了保證體積小型的云臺在長焦監(jiān)控的情況下無晃動。這雖然是一個很小的特性，但是從實際效果來看，對于減輕觀測者的視覺疲勞以及保證量化計算的精確度是很有幫助的。

關注重點目標
    對于一個城市的煙塵瞭望管理而言，城市的很多目標是需要重點觀察、觀測的，因此云臺要求有足夠多的預置位，把需要重點關注的目標設置在預置位中。實現隨時能夠快速觀察重點目標情況、定時對重點目標進行自動巡檢。該系統選擇的具有255個預置位的云臺一體機產品就充分體現了功能優(yōu)勢，特別是其預置位的定位精度可以達到0.3°，這對于多重點目標的預設定點是非常方便的。當然一般而言，一個瞭望點有255個定點目標已經足以應付煙塵瞭望的需要，但是不能排除某些特殊制高位的安裝可能存在很多的重點點位，這個情況在大型的工業(yè)區(qū)顯得尤為突出。這樣的問題僅僅依靠云臺攝像機固有的預置位已經無法滿足，而利用云臺絕對定位功能，結合GIS軟件的功能，可以先在地圖上計算出需要監(jiān)控的點位的水平、垂直、縱向坐標，再根據視場角確定監(jiān)控視角范圍，通過軟件一次性把參數傳遞給云臺，使云臺定位到固定的位置。經過這樣一個操作預置位已經不再限于云臺固有的255個，而是擴展成了一個“無限預置位”的狀態(tài)，可以說這是非常有利于工作的。

靈活的區(qū)域巡檢
    在實際環(huán)保監(jiān)控工作中通常是以區(qū)域為單位進行檢測的，因此數字化后就是在GIS地圖上以攝像機為圓心，以計算好的距離間隔作同心圓至設計瞭望的最遠處，以圓心為原點以計算好的角度間隔向四周作射線。同心圓和射線把整個瞭望區(qū)域劃分成了一塊塊小的扇形區(qū)塊。

    適當合并靠近攝像機扇形區(qū)塊，防止過于密集。要求攝像機云臺能夠按預先定義好的軌跡，一一對應于GIS地圖上的這些扇形區(qū)塊作自動巡檢。巡檢方式支持恒速旋轉和步進二種方式。恒速旋轉指順次對每個同心圓作一周巡檢，要求可自定義起始的圓周和結束的圓周，每個圓周的起始區(qū)塊、結束區(qū)塊和每個圓周的旋轉速度。步進巡檢指對每個小區(qū)塊進行逐格巡檢，要求巡檢軌跡和在小區(qū)塊的定格停留時間可自定義。要求可針對不同的天氣情況預先自定義多條區(qū)域巡檢軌跡，在同一條軌跡中可交錯進行恒速旋轉和步進巡檢。這個技術要求從普通意義上的視頻監(jiān)控應用來看是非常難的，也是實施整個工程中最需要對設備進行精心選型和考量的。因此選擇具有絕對定位能力的云臺攝像機（上節(jié)已述）是功能實現的關鍵因素了，配合GIS軟件的強大計算能力，利用多點的絕對定位就能在坐標系中建立一個或者多個巡檢的軌跡。這樣一個云臺的多區(qū)域、多線路巡檢就變得輕而易舉。也就是說在區(qū)域尋檢中可以任意生成多條軌跡來運動。而所選云臺的128級調速能力是實現多速巡檢的基礎保證，當齊集了這些“基本”特性后，步進、恒速的巡檢實現也就“唾手可得”了。

[nextpage]
方便的手動調節(jié)
    一般的監(jiān)控云臺都有手動調節(jié)功能，但是這類云臺并不能滿足環(huán)保復雜的定位目標監(jiān)測要求。以水平旋轉速度為例，假設一個普通云臺最低每秒旋轉0.5°,即觀察2公里處的目標時,圖像中心位置每秒鐘移動17米多,無法方便地使目標位于圖像中心。針對需要觀察遠距離目標的情況，云臺攝像機的水平旋轉、垂直旋轉、焦距、聚焦都要有足夠低速度及步進，以實現精確調節(jié)，同時還需能夠實現數字調節(jié)。從應用來看需實現的數字調節(jié)方式有兩種：絕對位置數字調節(jié)；相對位置數字調節(jié)。要求有足夠高的精確度，如水平、垂直角度至少精確到0.05°，焦距值精確到個位數，要實現方便的手動調節(jié)。當然在進行實際的使用時由于高空瞭望攝像機布設距離遠和分布廣的特性，一般只能采用數字傳輸圖像，那么就產生了另一個需求，就是要求系統的總延時足夠小，如果延時大于1秒，調節(jié)的時候就慘不忍睹了。因此選擇系統延時低于200ms的高質量圖像編碼器和充分考慮軟件處理的能力變得異常重要。

從地圖到圖像
    環(huán)保監(jiān)控還必須具有針對突發(fā)事件的監(jiān)控管理能力，有特殊情況發(fā)生時，點擊電子地圖上該區(qū)域，利用云臺攝像機的絕對定位能力，以電子地圖的計算值為依據，云臺攝像機可以馬上指向該區(qū)域，觀察該區(qū)域的環(huán)境情況。如果該區(qū)域為多臺攝像機可覆蓋區(qū)域，點擊地圖上該區(qū)域，還可以利用幾何原理，計算多角度的覆蓋值，由計算機軟件自動指揮所有這些可精確定位的攝像機都指向該區(qū)域，做到從不同側面觀察。攝像機雖然安裝在高空位置，但不可避免有被其它高大構建筑物遮擋的盲區(qū)，不同攝像機的盲區(qū)都應該能在地圖上取出來。那么通過所選云臺的優(yōu)秀特性，組合作為“大腦”存在的計算機軟件就可以形成一個“聰明的”環(huán)保監(jiān)控管理系統。

人工智能
    系統傳輸目標圖像至計算機后，能智能判斷出圖像中有無冒煙現象，如果發(fā)生，則云臺自動停止運動，并發(fā)出警報，等待人工處理。智能判斷系統要求有學習功能，能不斷提高判斷的正確率、減少誤報漏報率。系統中某臺攝像機的工作狀態(tài)不影響其它攝像機。這是一個軟件和云臺攝像機硬件設備不斷“磨合”的過程，環(huán)境的千變萬化、氣候的千變萬化必然影響觀測的結果，但是利用了云臺的遠程遙控攝像機功能，可以在計算機軟件上配置多種“情景模式”，根據不同的情景狀況啟動不同的圖像獲取方式，比如夜晚的超低照度模式啟動、逆光環(huán)境下的補償功能啟動、各種天氣情況下的白平衡設定……。

知道何處冒煙
    隨著IT技術的發(fā)展，計算機可以為我們解決很多的問題，以重點監(jiān)控的目標而言，一旦發(fā)現黑煙的存在我們就可以直接從地圖獲得詳細的該目標信息。然而世界是千變萬化的，在某些特殊場合也許人眼是最佳的信息獲取工具。當特殊的情況發(fā)生時也許是人眼第一發(fā)現該煙塵的存在，然而我們需要知道的是，高空瞭望攝像機往往由于其監(jiān)控范圍大，距離遠，人眼往往是很難從視頻圖像中快速定位黑煙的具體地點，這時我們又不得不依靠先進的計算機和監(jiān)控技術來完成目標的定位了。當人眼“偶然”發(fā)現情況后，能夠根據云臺攝像機的水平角度、垂直角度、焦距數值判斷出目標的地理位置，并在GIS地圖上表示出來。這一很簡單的功能卻是實施整套系統中一個很大的難點，該系統的云臺攝像機系列產品則解決了這個問題，只需要發(fā)送一條查詢指令，計算機就可以在幾百個毫秒內快速獲知當前該攝像機的水平角度、垂直角度、變焦數值、聚焦數值，有了這四個參數，通過光學的成像計算原理，計算機就可以在幾秒鐘內在電子地圖上標定一個方圓從幾米到幾十米的一個范圍，在知道確切地理位置后就可以出動車輛到現場進行處理。當然整個過程無論巡檢狀態(tài)還是手動狀態(tài)都有可能發(fā)現情況，但無一不需要云臺的精確定位和GIS系統的復雜處理。

[nextpage]
遠程監(jiān)測
    判定是黑煙后，需要能夠在遠程進行林格曼黑度監(jiān)測。這也是環(huán)保煙塵監(jiān)測的一個重要參數。遠程監(jiān)測時需注意區(qū)分背景的灰度和煙羽的黑度。取樣面積應該是區(qū)域，并且大小可調可選。黑度應該是所選區(qū)域的平均黑度。每個監(jiān)測周期的時間和取樣間隔必須符合規(guī)范。在開始監(jiān)測的同時必須自動開始水印錄像，監(jiān)測結束形成規(guī)范的表單。錄像和監(jiān)測原始數據一起存檔備查。檔案屬性包括產生黑煙的地理位置（如果知道還應有污染源名稱）、持續(xù)時間、監(jiān)測人。當然這些功能在計算機軟件的支持下都可以完美地實現。

其它要求
安裝位置
    安裝位置越高越好，被建筑物遮擋的盲區(qū)越少越好。使在攝像機前方的重點關注目標盡量地少。