大家耳熟能详的高速球，在整个安防监控领域应用广泛，是平安城市建设的主要监控器材之一。高速球具有快速追踪、360°无限位旋转、180 °自动翻转、模式路径、花样扫描、屏幕菜单等功能。其云台采用稳定且可靠性高的电机、具有捕捉目标准确、速度级别多的特点。适用于对大面积区域活动目标的监视，快速锁定目标与目标跟踪，可实现多台固定摄像机所达不到的效果，目前已广泛应用于机场、车站、道路、大型商场、政法机关、监狱、银行、企业等重要领域。

充氮高速球产生的原因
1、随时间推移图像效果下降较快
    普通高速球最初图像效果很清晰，但随着时间越长，效果越差，问题出现几率越高，最主要的原因就是摄像机老化加速，而加速的主要原因之一就是球机内部环境不好，甚至会出现腐蚀和氧化的现象。

2、球机内部结露与雾气
    普通高速球在使用过程中，一年四季温度变化，再加上周围气候环境的影响，使球机内外温度出现差值，如果再伴有环境较大湿度，则内部容易出现结雾结露的现象，导致图像不清楚，甚至无法监视。

3、机械性能下降
    随时间推移，普通高速球的机械性能下降较快，预置位偏差越来越大，机械运动越来越不平滑，云台控制容易出现问题，还容易出现腐蚀、电机卡死等问题（两者老化曲线示意图如图1、图2所示）。

    综上所述，如此问题的产生原因之一就是球机内部环境恶劣所致，如果改善球机内部的环境，将能有效解决上述问题，因此，充氮型高速球应运而生。[nextpage]

关于氮气
    氮气是最佳的环境介质，一是因为氮气来源广泛，氮气占空气总量的78.12%。二是因为氮气的性质不容易与外界发生反应，氮气为惰性的双原子气体，化学性质极不活泼，由于N2分子中存在叁键N≡N，所以N2分子具有很大的稳定性，只有在高温高压并有催化剂存在的条件下，才有可能发生反应。其三，氮气气体分子比氧分子大，不易热胀冷缩，变形幅度小，氮气的音频传导性低，相当于普通空气的1/5，使用氮气能有效减少高速球电机噪声。

    氮气干燥且不含油不含水，从而防止了内部结露结雾的可能，也避免了内部结构的氧化和被腐蚀的现象，不会腐蚀金属轮轴，确保机械性能的良好保持，延长了设备的使用寿命，也防止了设备的氧化生锈的状况。如图3和图4所示。

充氮高速球
    进行氮气的填充，最佳的填充对象为球机，因为球机的防护等级较高，密封性较好，方便氮气的填充。充氮型的高速球能够为摄像机和球机提供内部最佳工作环境，极大提升了高速球的性能。充氮型高速球要进行氮气填充的球机，首先其防护能力达到高防护等级，所以就要求球罩衔接、出线孔、充气接口等位置做密封处理。另外在充氮气之前必须将球机内部的空气进行抽真空处理，然后再进行氮气的填充，通过氮气瓶的调压装置来控制充氮，并且一般情况内部压强要略高于外界大气压，有利于防止外界气体的渗入。这个过程须由对球机有充分经验的生产厂家来完成，这一点变得十分重要，不然则容易出现爆炸、泄漏等事故发生。一般情况下，球机内部压强要略高于外部大气压，比如25摄氏度时，压强范围在120~130KPa的范围内，外部气体不会因为压强差而进入到球机内部，如图5所示的充氮接口。

运输
    对于充氮型高速球而言，其运输方式与普通型球机不同。普通的高速球可以采取分体、模块式、整体等不同的安装方式。而充氮型高速球只能采用整体包装的方式进行运输，并且内部要采取防震、防摔的措施。不能因为搬运拆卸或运输过程中的振动而使球机的摄像机的固定松动甚至脱落，充氮高速球的气密性遭到破坏。在完整包装的情况下，要求能够承受1米高度的跌落，经过几个棱角和几个面的多次跌落，充氮高速球的气密性不能受到影响，内部的压强变化指数也在规定范围之内。[nextpage]

密封与泄漏
    充氮高速球在密封和防止泄漏上要求较高，如图6所示的军标线缆接口，利用其良好的密封性，将内部线束引出，起到桥接的作用。且经过抽真空和充氮的接口，在密封性上也要高要求，球罩与球桶，法兰与球桶等等，胶皮带、密封螺钉等都需要特殊需求设计，越是细节的地方越是体现出来充氮高速球的高防护特点。

性能
    充氮高速球具有普通高速球的所有功能特点。

     充氮高速球内置高精度的传感装置，可显示球机内部温度、湿度和压强数据，实时查看内部的数据，时刻将球机内部的检测参数回传，其通讯模式也为全双工RS-422通信。并且通过后端检测软件，来读取内部的参数，压力参数反应了内部压强的情况。

    由于工程商及用户是不能进行拆卸球机的，所以充氮高速球必须远程设置球机的通讯波特率和地址信息，无需进行现场拨码操作。且具有的OSD功能，可以实时显示球机PTZ信息。

使用与安装
    充氮高速球的充氮过程是由生产企业负责，无需工程商及用户负责。在出厂时，充氮完成且调试至适当气压。客户在安装过程中，是不允许拆卸球机的，也不可以拧松螺丝或打开机盖。并且要首先对内部的压强值、湿度和温度进行确认，确认其在规定的范围之内，方能够正常使用。充氮高速球在使用过程中，也完全不需要可能进行拆机操作，也不需要客户对球机内部进行清洁，因为充氮高速球是超级密封且有氮气，一旦拆机，氮气泄漏将不能起到保护作用。

关于成本
    充氮型高速球，其主要成本不在于氮气，主要在于球机密封性的设计及选材，如何防止泄露以及内部的设计，这一点就充氮型高速球而言，才是核心要点。其成本比普通高速球高约10%左右，完全符合市场的需求。但是生产充氮型高速球这类产品必须是五年以上的球机生产经验企业，否则产品的安全性能很难得到保证，也将不能起到充氮的效果。

结语
    充氮型高速球适用的环境十分广泛，鉴于其较好的密封性，不能与外界发生气体渗透，也阻止了球机内部与外界产生的化学反应，可以阻止球机内部的氧化和腐蚀，大大延长了优质图像效果时间（如图7、图8），同时也稳定了球机的机械性能；密封性良好的充氮型高速球能够有效的防止球机内部结露现象和结雾现象的发生。外壳的高防护能力达到了防暴的要求，有效的防止外界的人力、物力对球机本身造成了攻击性破坏。充氮型高速球将替代普通高速球，成为新一代高速球，尤其在沿海地区或气候条件差的环境下则必须使用充氮高速球。