在国家推进城镇化战略的大背景下，“平安城市”的建设掀起新一轮热潮。以广东为例，根据《广东省社会治安视频监控系统建设三年规划(2012— 2014年)》，广东未来3年将新增建设96万个视频监控点。换言之，三年内将有近百万的高清网络摄像机被安装在南粤大地的大街小巷。这些耗资数百亿的设 备，使用寿命有多长?下一轮的建设高潮又将是什么时候呢?这些都成为业界关心的问题。
高清网络摄像机被大规模应用到“平安城市”不过三年时间，行业内还无法积累实际工程数据用于预测高清网络摄像机的寿命。我们知道，模拟摄像机的 平均使用寿命在六年以上，BT模式建设的“平安城市”工程，大多以六年为租赁期。业界普遍认为，高清网络摄像机的使用寿命短于模拟摄像机，如果新一轮的 “平安城市”租赁期仍然为六年的话，中途可能需要更换一轮摄像机，这无疑会给建设方增加相当大的成本。那么集成商/工程商是否有办法，在工程建设之前，就 预测到摄像机的使用寿命，从而有效控制项目的成本呢?我们可以从一些成熟的技术领域寻找答案。
阿伦尼斯模型介绍
为了得到摄像机的使用寿命数据，最直观的方法就是让摄像机在实际应用环境使用，记录各个摄像机的实效时间，然后取平均值，就可以得知摄像机的平均寿命。然而摄像机是一种长效电子设备，使用寿命长达数年，很显然这种方法不能为项目实施提供有效的成本数据。
电子设备通常使用加速寿命实验的方法推算其使用寿命，基本思想是利用高应力下的寿命特征去外推正常应力水平下的寿命特征。影响摄像机寿命的应力 因素有很多，如温度、湿度、粉尘、电力环境等。在实际使用中，摄像机都带有护罩，防护等级达到IP66，在电力供应上，也做一些相应的处理，使摄像机能有 洁净稳定的电力供应。因此，笔者认为，影响摄像机使用寿命的主要应力为温度。
为了测算出摄像机使用寿命，我们需要建立摄像机寿命特征与温度之间的关系，即加速模型。阿伦尼斯(Arrhenius)模型是最典型、应用最广的加速模型，其表达式为
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该表达式经转化，可得lnL=A+(B/T)。其中，A，B是待定参数;L为某寿命特征，如中位寿命，平均寿命等。
lnL=A+(B/T)是线性化的寿命与温度的关系模型，它符合化学反应器件的寿命L与温度T的关系。该模型表明，寿命特征的对数是温度倒数的线性函数。
摄像机寿命预测案例
在实际工作中，我们常常遇到这样的问题——业主方和工程商对摄像机的报价有巨大的分歧，公说公有理婆说婆有理，各执一词。以某个项目为例，某高清网络摄像机，工程商报价：
总价 = 摄像机单价 + 六年维保费
摄像机单价3000元，该高清网络摄像机的使用寿命为5年，中途需更换一次。由于摄像机成本下降，中途更换的成本价为1500元，人工费用为300元。摄像机总价为 3000+1500+300=4800元。
业主方认为，根据模拟摄像机的使用经验，摄像机使用寿命在六年以上，报价应该按照模拟时代：第一年维保费1%，第二、三年维保费3%，第四、五、六年维保费5%。摄像机总价应为 3000+30+90+90+150+150+150=3660元。
双方对摄像机使用寿命的不同观点，导致了对摄像机成本测算的巨大分歧。为了弄清这些摄像机的寿命分布数据，我们说服业主方，使用阿伦尼斯模型进行测算。
我们选取了20个摄像机作为样本，根据摄像机厂家提供的数据，该摄像机正常使用环境为40℃，从-10℃到40℃，温度不影响摄像机的使用寿 命，超过40℃，摄像机使用寿命呈线性下降趋势。经过实际测试，该摄像机在90℃仍然处于正常工作状态。于是，我们选取了65℃和90℃等作为实验条件， 每组10个样本，采用定数截尾方式，当每组超过7个样本失效就停止实验，并取平均失效时长。
经过实验，得到以下的数据：
代入lnL=A+(B/T)得到：
Ln660 = A+(B/65) --------- ①
Ln100 = A+(B/90) --------- ②
① - ②得到A=-0.3136,B=442.6897
预期寿命与温度之间存在以下关系：
L = exp(-0.3136+442.6897/T)
代入各温度值：
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阿伦尼斯曲线：
由数据可知，该款摄像机的预期寿命为46800小时，大约为5年时间。如果考虑摄像机的现场环境比实验室环境更恶劣，例如昼夜引起了变温差、安 装工艺引起的湿度差、车辆经过引起的抖动，实际寿命可能为预期寿命的70%左右。换言之，此款高清网络摄像机在四年多，将进入高故障期，需进行批量的更 换。
我们通过实验数据，打消了业主方对摄像机的预期寿命的疑惑，最终双方协商了一个合理的摄像机单价。
实践与理论相结合 具体情况具体分析
摄像机是“平安城市”工程的核心设备之一，也是项目成本的重要组成部分。在工程实施前，能较为准确地预测到摄像机的使用寿命，是关乎项目是否成 功、投资能否得到合理回报的重要问题。我们在模拟摄像机的使用上，积累了一些历史经验数据，有利于我们进行项目成本的控制，但是如果把模拟摄像机时代的数 据照搬到高清网络摄像机身上，可 能会产生很大的误差，从而对项目产生不利的影响。
阿伦尼斯模型lnL=A+(B/T)，在预测电子设备寿命方面具有普遍意义，但每一款摄像机都有不同的A、B值，与摄像机的设计、结构、工艺、 材料等密切相关，与配套护罩、使用环境等也有很大关系。结合实际情况，选取合理的样本数量和实验温度环境，才能得到相对准确的结果。
阿伦尼斯模型是一个工具，需要我们不断研究、实践，通过这些研究和实践，我们就能逐步掌握各种高清网络摄像机的预期使用寿命。
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