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        中山監控如何抗干擾和避免干擾的處理方法

        作者:中山市天權電子電訊有限公司 來源:tianquan 發布時間:2019-09-06 瀏覽:54

        一、數字通信抗干擾方法。

        總線是采用差分平衡電氣接口,具有較強的抗電磁干擾能力,但在實際工程中總線并未達到人們期望的效果。問題往往出現在以下幾個方面:


        ?網絡拓撲不合理,未按照總線型網絡拓撲布線,而成為了星型拓撲結構;


        ?傳輸線與接收和發送端設備連接不正確,削弱了平衡線的抗干擾能力;


        ?公用雙絞線未進一步采取抗干擾措施,比如采用屏蔽雙絞線;


        ?雙絞線線經太細,傳輸距離太遠,導致阻抗太大,造成壓降。


        雙絞線作為傳輸線對電磁感應噪聲有較強的抑制能力,但對靜電感應引起噪聲的抑制能力較差,因此傳輸線應選用屏蔽雙絞線。雙絞線的屏蔽層要正確接地,這里講的“地”應是驅動總線邏輯門的“地”,而非“機殼地”、“保護地”,但在許多實際設備上往往沒有給出接地連接端,所以在這種情況下就需要引一條線將屏蔽與驅動邏輯門集成電路的地相連。


        此外,在選擇屏蔽雙絞線作為通信線時,應該選擇線經大一點的,使阻值比較小,產生的壓降小,這樣使得控制信號的衰減也會小很多。


        二、視頻信號的抗干擾

        視頻信號的干擾在圖像上表現為雪花點和50Hz橫紋滾動。


        對于雪花點干擾是由于傳輸線上信號衰減以及耦合了高頻干擾所致,這種干擾比較容易消除,在攝像機與控制矩陣之間合理位置增加一個視頻放大器,將視頻信號的信噪比提高,或者改變視頻電纜的路徑避開高頻干擾源,高頻干擾的問題可基本上得到解決。


        較難解決的是50Hz橫紋滾動及進一步加入的高頻干擾的情況。對于50Hz的橫紋滾動根據電磁學理論知道視頻電纜的屏蔽層可完全消除50Hz工頻干擾,只需要購買屏蔽效果好的視頻電纜。對于圖像的高頻干擾,因它的頻帶仍在8兆Hz內,采用空隙率為50%左右的屏蔽網可基本消防高頻干擾,但要達到50%的空隙率,屏蔽網根數需每個波長長度有60根以上,這樣高的密度又會使電纜的柔韌性下降,比較好的方法是采用帶有雙層屏蔽的視頻電纜。


        視頻電纜屏蔽層要接地,如果視頻信號“地”與顯示器的“地”相對“電網地”的電位不同,那么通過電源在攝像與顯示器之間形成電源回路,這樣50Hz的工頻干擾會進入顯示器中,從電氣聯接可以看出消除50Hz工頻干擾的方法有兩種,一是想辦法使各處的“地”電位與“電網地”的電位差完全相同,或者是切斷形成地環流的路徑。由于工程環境比較復雜,使各處“地”等電位會比較困難,只能通過加大攝像供電線纜的線徑,盡可能降低地回路的電阻,比如采用鎧裝電纜,或者采用切斷地環流回路的方法,在攝像或顯示器端有一端不接地,通常在顯示器端不接供電電源的地,這樣雖不能完全消除干擾但可減少50Hz的干擾。


        從上面的分析中看到,如果電源線上耦合上高頻噪聲,即使視頻電纜的屏蔽電纜的屏蔽再好,也會將噪聲送至顯示器,因此攝像機的供電電源線最好也要屏蔽,上述措施需要在工程設計和施工時就要全面考慮才能實現。若到了系統調試時發現干擾存在可采用調制和解調的方法將噪聲濾除,在攝像機端加一個調制器將視頻信號搬移到幾十兆赫茲的頻段上,在計算機端加一個低通濾波器將低于8MHz信號全部濾除,再經過解調將視頻圖像還原。


        三、監控系統供電方式抗干擾

        監控系統的供電方式只有兩種:一種是集中供電方式即電源都引自一處,另一種是分布式供電,攝像機在安裝位置就近取電。從抗干擾效果的角度講,集中供電方式更好一些,可以基本消除各處參考電位不等的情況。


        總的來說解決問題的關鍵在于工程開始施工時就要全盤考慮抗抗干擾措施,這樣才能從根本上解決干擾問題,而不要等到工程后期再亡羊補牢。


        四、監控系統抗干擾

        閉路電視監控系統中傳輸信號的類型主要有兩類:


        一類是模擬視頻信號,傳輸路徑由攝象機到矩陣,從矩陣再到顯示器或錄象機;


        一類是數字信號包括矩陣與攝象機之間的控制信息傳輸,矩陣中計算機部分的數字信號。一般設備成為干擾源的可能性很小,因此干擾主要通過信號傳輸路徑進入系統。閉路電視監擰系統的信號傳輸路徑是,能通過視頻電纜和傳輸控制信號的雙絞線耦合進系統的干擾有:各種高頻噪聲比如大電感負載啟停, 地電位不等引入的工頻干擾,平衡傳輸線路失衡使抑噪能力下降將共頻干擾轉成了差模干擾,傳輸線上阻抗不匹配造成信號的反射使信號傳輸質量下降,靜電放電沿傳輸線進入設備造成接口芯片損傷或損壞。具體表現如下:


        由于阻抗不匹配造成的影響在視頻圖象上表現為重影。在信號傳輸線上會將在脈沖序列的前后沿形成震蕩。震蕩的存在使高低電平間的閾值差 變小,當震蕩的幅值再大或有其他干擾引入時就無法正確分辨出脈沖電平值,導致通信時間變長或通信中斷。接地和屏蔽不好會導致傳輸線抑制外部電磁干擾能力的下降,體現在視頻圖象就是雪花噪點、網紋干擾以及橫紋滾動等;在信號傳輸線上形成尖峰干擾,造成通信錯誤。平衡傳輸線路失衡 也會在信號傳輸線上形成尖峰干擾。靜電放電除了會造成設備損壞外,還會影響存儲器內的數據,使設備出現些莫名其妙的錯誤。


        五、常用銅軸電纜傳輸抗干擾

        1. 常用銅軸電纜

        不管是多層高編銅編網電纜、"鋁箔-編網"的雙屏蔽電纜、還是"鋁箔-編網--鋁箔-編網"的四屏蔽電纜,電氣上都屬于一個屏蔽層。干擾感應電壓,都是直接串聯在視頻信號傳輸回路中。只是多層高編電纜的外導體電阻小,形成的干擾感應電壓也相對較低一些。這對抗低頻電源干擾、電機電火花干擾等有一定效果(幾十kHz以下的干擾)。但對高頻干擾,由于"趨膚效應",高頻阻抗與低編電纜相同,抗干擾效果也基本一樣;所以應該清醒看到:高編電纜只有適當降低低頻干擾的作用,防強干擾和高頻干擾還是無能為力;


        2. 電梯布線方式的抗干擾措施:

        ① 視頻電纜走出電梯井的位置選擇:理想的選擇應在井的中部,因為這時井內隨行視頻電纜長度,大約只有井深的一半多一點,最短,自然引入的干擾也最小;但工程上這種出線要求,只能看情況爭取,實際工程不一定允許。


        ② 過去,在不明白原理的情況下,多數出線位置都是和其他隨行電纜一起走,從電纜井的頂部或底部走出。這種情況下,考慮到只有一半電纜是隨行運動的,另一半只是固定延伸連接,不運動,我們把這部分叫著"不動電纜";這就提供了一種可能:那一半隨行運動電纜只能與其他隨行電纜一起捆綁走線;而另一半不動電纜可以選擇遠離隨行電纜單獨走線的方法,在電梯井內把視頻線緊貼井璧垂直走線,并把這部分電纜穿金屬管或走金屬槽,以屏蔽干擾對這部分電纜的影響,比較有效。


        ③ 隨行運動部分的視頻電纜與其他隨行電纜捆扎時,設計者應充分了解其他隨行電纜的結構和分布情況,捆扎時視頻電纜應盡量遠離電流大、頻率高的電纜,*近電流小頻率低的電纜捆扎;這里,哪怕有1厘米的選擇可能也要爭取,因為干擾影響大小至少與距離平方成反比;


        ④ 攝像機金屬外殼、NC頭的外殼、同軸電纜的外導體等視頻信號的"地",和電梯轎廂、導軌等要絕緣,這在安裝攝像機時要特別注意。


        ⑤ 攝像機供電應優選集中直流供電方式,其次是選擇轎廂照明電,不能用動力電。


        ⑥ 供電、控制等監控用電纜,盡量選用帶屏蔽的電纜,防止干擾信號向外泄露。


        ⑦ 從電梯井出口到控制中心的視頻電纜,應走金屬管或走金屬槽,以屏蔽沿途環境干擾對這部分電纜的影響,并注意這部分屏蔽與電梯井內的屏蔽,應做好電氣連接。


        六、應用抗干擾同軸電纜

        1. 抗干擾同軸電纜是一種"雙絕緣雙屏蔽的同軸電纜",其里面的芯線、絕緣層、屏蔽層仍然是標準的75歐姆電纜,沒有區別。不同的是,在原來屏蔽層外,又增加了第二絕緣層和第二屏蔽層,外面再加上護套。從上面干擾產生原理分析已經知道,干擾在傳統同軸電纜外層上產生的感應電壓,串聯在視頻信號傳輸回路"長長的地線"中,從而形成干擾的。但采用抗干擾同軸電纜后,情況有了質的變化:干擾感應電壓只能形成在"第二屏蔽層"上,并由里面的"第二絕緣層"把它與視頻信號傳輸回路"長長的地線"絕緣隔離開,把干擾排除在視頻信號傳輸回路之外,達到抗干擾的目的。


        2. 這種抗干擾電纜的特性,對于電梯環境下的超強低頻動力電源干擾,電機電火花干擾,變頻電機干擾,控制信號干擾等幾十千赫以下的干擾,抗干擾性能十分突出。


        3. 在傳輸線路較長的工程設計中,采用"雙絕緣雙屏蔽的同軸電纜"后,傳統工程上的一些抗干擾措施也可以大大化簡,并能有效降低工程總造價。


        七、工程抗干擾四大基本要領

        一防:設防,將干擾拒之門外,措施:

        1. 線纜穿鍍鋅鐵管,走金屬線槽;


        2. 線纜埋地;


        3. 采用雙絕緣雙屏蔽抗干擾同軸電纜;


        4. 攝像機與護罩絕緣,護罩接大地;


        二避:改變視頻原信號傳輸頻帶或傳輸方式,避開視頻帶寬內的干擾,措施:

        1.采用光纜,微波、射頻等調制方式;


        2.采用數字變換、處理和傳輸方式;


        三抗:外界電磁干擾已經通過傳輸電纜“混入視頻信號中”,解決辦法就是“抗”,措施有:

        1、傳輸變壓器抑制50/100Hz低頻干擾;


        2、視頻預放大提高“信號/干擾”比(信噪比)技術:理論上實踐上都應該是可行的。但在處理線纜傳輸失真和附加放大失真問題上,還有待完善。


        3、“加權抗干擾器”,不調制不變換,保持原視頻基帶傳輸方式,同時具有抑制干擾和視頻恢復雙重功能。


        四補:抗干擾是提高圖像質量的措施之一,還要同時考慮到補償傳輸線纜和設備引入的衰減和失真,恢復視頻信號原有特性,確保圖像質量。“加權抗干擾器”和“視頻恢復主機”,都具有圖像質量控制恢復功能。              http://www.tianquandz.com/

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