閉路電視監控係統( CCTV)zaijianzhugongchengzhongdeyingyongyuelaiyueduo,youyujianzhuwuneidedianqihuanjingbijiaofuza,rongyixingchenggezhongganraoyuan,ruguoshigongguochengzhongweicaiquqiadangdefangfancuoshi,gezhongganraojiuhuitongguochuanshuxianlanjinrubiludianshijiankongxitong,zaochengshipintuxiangzhiliangxiajiang、係統控製失靈、運行不穩定等現像。因此研究閉路 電視監控幹擾源的性質、了解對閉路電視監控係統的影響方式,以便采取措施解決幹擾問題對提高閉路監控係統工程質量,確保係統的穩定運行非常有益。
幹擾的來源及影響方式
閉路電視監控係統中傳輸信號的類型主要有兩類:一類是模擬視頻信號,傳輸路徑由攝像機到矩陣,從矩陣再到顯示器或錄像機;一類是數字 信(xin)號(hao)包(bao)括(kuo)矩(ju)陣(zhen)與(yu)攝(she)像(xiang)機(ji)之(zhi)間(jian)的(de)控(kong)製(zhi)信(xin)息(xi)傳(chuan)輸(shu),矩(ju)陣(zhen)中(zhong)計(ji)算(suan)機(ji)部(bu)分(fen)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)。一(yi)般(ban)設(she)備(bei)成(cheng)為(wei)幹(gan)擾(rao)源(yuan)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)很(hen)小(xiao),因(yin)此(ci)幹(gan)擾(rao)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)路(lu)徑(jing)進(jin)入(ru)係(xi)統(tong)。閉(bi)路(lu)電(dian)視(shi)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)路(lu)徑(jing)是(shi),能(neng)通(tong)過(guo)視(shi)頻(pin)電(dian)纜(lan)和(he)傳(chuan)輸(shu)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)的(de)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)耦(ou)合(he)進(jin)係(xi)統(tong)的(de)幹(gan)擾(rao)有(you):各種高頻噪聲比如大電感負載啟停, 接jie地di電dian位wei不bu等deng引yin入ru的de工gong頻pin幹gan擾rao,平ping衡heng傳chuan輸shu線xian路lu失shi衡heng使shi抑yi噪zao能neng力li下xia降jiang將jiang共gong頻pin幹gan擾rao轉zhuan成cheng了le差cha模mo幹gan擾rao,傳chuan輸shu線xian上shang阻zu抗kang不bu匹pi配pei造zao成cheng信xin號hao的de反fan射she使shi信xin號hao傳chuan輸shu質zhi量liang下xia降jiang,靜jing電dian放fang電dian沿yan傳chuan輸shu線xian進jin入ru設she備bei造zao成cheng接jie口kou芯xin片pian損sun傷shang或huo損sun壞huai。具ju體ti表biao現xian如ru下xia:
youyuzukangbupipeizaochengdeyingxiangzaishipintuxiangshangbiaoxianweizhongying。zaixinhaochuanshuxianshanghuijiangzaimaichongxuliedeqianhouyanxingchengzhendang。zhendangdecunzaishigaodidianpingjiandeyuzhichabianxiao,dangzhendangdefuzhizaidahuoyouqitaganraoyinrushijiuwufazhengquefenbianchumaichongdianpingzhi,daozhitongxinshijianbianchanghuotongxinzhongduan。jiedihepingbibuhaohuidaozhichuanshuxianyizhiwaibudianciganraonenglidexiajiang,tixianzaishipintuxiangjiushixuehuazaodian、網紋幹擾以及橫紋滾動等;在信號傳輸線上形成尖峰幹擾,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幹擾。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。
抗幹擾的方法
從cong幹gan擾rao源yuan的de分fen析xi了le解jie到dao並bing沒mei有you特te別bie的de幹gan擾rao源yuan,消xiao除chu或huo者zhe減jian少shao上shang述shu幹gan擾rao的de理li論lun探tan討tao也ye有you許xu多duo,如ru何he針zhen對dui閉bi路lu電dian視shi監jian控kong工gong程cheng解jie決jue幹gan擾rao問wen題ti,很hen少shao有you文wen獻xian涉she及ji,下xia麵mian就jiu閉bi路lu電dian視shi監jian控kong工gong種zhong中zhong常chang見jian的de幹gan擾rao及ji解jie決jue方fang法fa進jin行xing些xie探tan討tao。
1 數字信號傳輸中的抗幹擾措施
在弱電係統工程中數字信號的傳輸通常指長線傳輸,常見的方式有:通過調製、解調方法在電力線或視頻線上傳輸數字信號;通過工業標準的通信網絡進行傳輸,比如 RS422、RS845、RS485;自行開發的自動式傳輸。三者相較,常見的還是RS422、RS485,因此重點討論RS485數字通信抗幹擾方法。
S485總線是采用差分平衡電氣接口,具有較強的抗電磁幹擾能力,但在實際工程RS485總線並未達到人們期望的效果。問題往往出現在以下幾個方麵:第一網絡拓撲不合理,未按照總線型網絡拓撲布線,成為事宜上的星型拓撲;傳輸線與接收和發送端設備連接不正確,削弱了平衡線的抗幹擾能力;第三公用雙絞線,未進一步采取抗幹擾措施,比如采用屏蔽雙絞線。雖然在造成幹擾的方式上有所不同但在幹擾的表現形式上隻有兩種:一種是反射增加了信號畸變程度;一種是外部的幹擾由於平衡條件被破壞,共模幹擾變成了串模信號進入傳輸線。
關guan於yu信xin號hao反fan射she。根gen據ju電dian磁ci理li論lun,減jian少shao長chang線xian上shang信xin號hao反fan射she的de唯wei一yi途tu徑jing是shi阻zu抗kang匹pi配pei,若ruo通tong信xin風feng格ge拓tuo撲pu為wei總zong線xian型xing,阻zu抗kang匹pi配pei比bi較jiao容rong易yi實shi現xian,但dan若ruo是shi星xing型xing網wang 絡拓撲,根據工程經驗則可按圖 1方式進行匹配,在發送端串上與傳輸線特征阻抗相同的電阻RO,在接收端按圖所示進行連接,其中R1>R2,R=(R1* R2)/(R1+R2)=R0。在發送R0一般是驅動門輸出內阻的5倍以上,可以得到較高的發送電平,接收的匹配阻抗是經5伏fu電dian源yuan形xing成cheng的de,在zai阻zu抗kang匹pi配pei的de同tong時shi減jian少shao了le吸xi收shou功gong耗hao,這zhe樣yang既ji減jian少shao了le的de射she,又you不bu會hui因yin為wei增zeng加jia了le匹pi配pei電dian阻zu吸xi收shou過guo多duo的de信xin號hao功gong率lv,信xin號hao的de電dian平ping閾yu值zhi差cha變bian小xiao。
雙絞線作為RS485傳輸一對電磁感應噪聲有較強的抑製能力,但對靜電感應引起噪聲的抑製能力較差,因此RS485傳輸線應選用屏蔽雙 絞線。雙絞線的屏蔽層要正確接地,這裏講的 “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。
2 視頻信號的幹擾
視頻信號的幹擾在圖像上表現為地花點和50HZ橫(heng)紋(wen)滾(gun)動(dong),對(dui)於(yu)雪(xue)花(hua)點(dian)幹(gan)擾(rao)是(shi)由(you)於(yu)傳(chuan)輸(shu)線(xian)上(shang)信(xin)號(hao)衰(shuai)減(jian)以(yi)及(ji)耦(ou)合(he)了(le)高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)所(suo)致(zhi),這(zhe)種(zhong)幹(gan)擾(rao)比(bi)較(jiao)容(rong)易(yi)消(xiao)除(chu),在(zai)攝(she)像(xiang)機(ji)與(yu)控(kong)製(zhi)矩(ju)陣(zhen)之(zhi)間(jian)合(he)理(li)位(wei)置(zhi)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)視(shi)頻(pin)放(fang)大(da)器(qi),將(jiang)信(xin)號(hao)的(de)售(shou)噪(zao)比(bi)提(ti)高(gao),或(huo)者(zhe)改(gai)變(bian)視(shi)頻(pin)電(dian)纜(lan)的(de)路(lu)徑(jing)避(bi)開(kai)高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)源(yuan),高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)的(de)問(wen)題(ti)可(ke)基(ji)本(ben)上(shang)得(de)到(dao)解(jie)決(jue)。較(jiao)難(nan)解(jie)決(jue)的(de)是(shi)50HZ橫紋滾動及進一步加高頻幹擾的情況,比如電梯轎廂內攝像機的輸出圖像。為了抑製上述幹擾,首先分析一 下造成上述問題的原因。
攝像機要求的供電電源一般有三種:直流12V、交流24V或220V,大(da)多(duo)數(shu)工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)中(zhong)不(bu)從(cong)電(dian)梯(ti)轎(jiao)廂(xiang)的(de)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)上(shang)取(qu),而(er)是(shi)另(ling)外(wai)布(bu)設(she)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)給(gei)攝(she)像(xiang)機(ji)供(gong)電(dian),攝(she)像(xiang)機(ji)輸(shu)出(chu)圖(tu)像(xiang)經(jing)過(guo)一(yi)條(tiao)軟(ruan)性(xing)的(de)視(shi)頻(pin)電(dian)纜(lan)從(cong)井(jing)道(dao)的(de)上(shang)方(fang)或(huo)下(xia)方(fang)送(song)出(chu),視(shi)頻(pin)電(dian)纜(lan)和(he)供(gong)電(dian)電(dian)纜(lan)與(yu)轎(jiao)廂(xiang)的(de)動(dong)力(li)線(xian)捆(kun)綁(bang)在(zai)一(yi)起(qi),當(dang)電(dian)梯(ti)運(yun)行(xing)時(shi)牽(qian)引(yin)電(dian)機(ji)運(yun)行(xing)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)沿(yan)照(zhao)明(ming)動(dong)力(li)線(xian)傳(chuan)播(bo),顯(xian)然(ran)會(hui)影(ying)響(xiang)攝(she)像(xiang)機(ji)供(gong)電(dian)電(dian)纜(lan)和(he)視(shi)頻(pin)電(dian)纜(lan),當(dang)視(shi)頻(pin)電(dian)纜(lan)的(de)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)不(bu)夠(gou)嚴(yan)密(mi)時(shi),高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)就(jiu)經(jing)視(shi)頻(pin)電(dian)纜(lan)傳(chuan)回(hui)監(jian)視(shi)器(qi)。而(er)對(dui)於(yu)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工頻幹擾。由此可以推斷這部分幹擾不是通過視頻電纜耦合過來,而是來自電源線和不合理的視頻線聯結。
對於圖像中的高頻幹擾,因它的頻帶仍在8MHZ以內,采用空隙率為50%左右的屏蔽網可基本消防高頻幹擾,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。
視頻電纜屏蔽層是接地的,如果視頻信號 “地”與顯示器的“地”相對“電網地”的電位不同,即如圖3所示兩處接地點相對電網“地”的電壓差不同,那麼通過電源在攝像機與顯示器之間形成電源回路,這樣50HZ的工頻幹擾進入顯示器中,從圖中的電氣聯接可以看出消除50HZ工頻幹擾 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,或者切斷形成地環流的路徑。由於工程環境比較複雜,使各處“地”wanquandengdianweibijiaokunnan,zhinengtongguojiadashexiangjigongdianxianlandexianjing,jinkenengjiangdidihuiludedianzu。huozhecaiyongqieduandihuanliuhuiludefangfa,zaishexiangjihuoxianshiqiduanyouyiduanbujiedi,tongchangzaixianshiqiduanbujiegongdiandianyuandedi,zheyangsuibunengwanquanxiaochuganraodankedajianshao50HZ的幹擾。
從(cong)上(shang)麵(mian)的(de)分(fen)析(xi)中(zhong)看(kan)到(dao),如(ru)果(guo)電(dian)源(yuan)線(xian)上(shang)耦(ou)合(he)上(shang)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng),即(ji)使(shi)視(shi)頻(pin)電(dian)纜(lan)的(de)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)的(de)屏(ping)蔽(bi)再(zai)好(hao),也(ye)會(hui)將(jiang)噪(zao)聲(sheng)送(song)至(zhi)顯(xian)示(shi)器(qi),因(yin)此(ci)攝(she)像(xiang)機(ji)的(de)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)線(xian) 最(zui)好(hao)也(ye)要(yao)屏(ping)蔽(bi),上(shang)述(shu)措(cuo)施(shi)需(xu)要(yao)在(zai)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)和(he)施(shi)工(gong)時(shi)就(jiu)要(yao)全(quan)麵(mian)考(kao)慮(lv)才(cai)能(neng)實(shi)現(xian),若(ruo)到(dao)了(le)係(xi)統(tong)調(tiao)試(shi)時(shi)發(fa)現(xian)幹(gan)擾(rao)存(cun)在(zai)可(ke)采(cai)用(yong)調(tiao)製(zhi)和(he)解(jie)調(tiao)的(de)方(fang)法(fa)將(jiang)噪(zao)聲(sheng)濾(lv)除(chu),在(zai)攝(she)像(xiang)機(ji)端(duan)設(she)一(yi)調(tiao)製(zhi)器(qi)將(jiang)視(shi)頻(pin)信(xin)號(hao)搬(ban)移(yi)到(dao)幾(ji)十(shi)兆(zhao)赫(he)茲(zi)的(de)頻(pin)度(du)段(duan)上(shang),在(zai)顯(xian)示(shi)器(qi)端(duan)設(she)一(yi)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)將(jiang)低(di)於(yu)8NHZ的信號全部濾除,再經過解調將視頻圖像還原。
3 監控係統的供電方式
監控係統的供電方式隻有兩種:yizhongshijizhonggongdianfangshijidianyuandouyinziyichu,lingyizhongshifenbushigongdian,shexiangjizaianzhuangweizhifujinqudianyuan,congkangganraoxiaoguodejiaodujiang,jizhonggongdianfangshigenghaoyixie,keyijibenxiaochugechucankaodianweibudengdeqingkuang。
jiankongxitongzhongganraozhuyaotixianzaishuzitongxintongxunxianheshipintuxiangdeganraoshang,jiejueganraodeguanjianzaiyugongchengkaishishigongshijiuyaoquanpankaolvshangkangganraocuoshi,zheyangcainengconggen 本上解決幹擾問題,而不要等到工程後期再采取亡羊補牢的措施。
1、幹擾源種類及幹擾方式
在多媒體係統中,影響視頻和音頻係統的噪聲幹擾除設備和傳輸線路本身的熱噪聲和疊加在其上的連續性“白噪聲”幹擾外,根據幹擾源種類主要可分為兩大類,脈衝幹擾及交流聲幹擾。脈衝幹擾是由於脈衝器件產生的強電磁場耦合進入信道所致:馬達、汽車發動機火花塞點火,開關電源均會產生60Hz-2MHz的幹擾,這些幹擾的諧波分量會落入音、視頻頻帶內;閃電、宇宙噪聲還會產生2KHz-100MHz的脈衝噪聲。交流聲幹擾主要是由於地線係統設計不合理,不同接地點間存在電位差,使得地電流形成回路所造成的;高壓輸電線路和交流電氣化鐵路也會引起交流聲幹擾,如交流電氣化鐵路產生的幹擾除50Hz基頻外、還有(2N+1)×50Hz等奇次諧波。
另外,根據外界幹擾源電磁能量的傳播途徑和對音、視頻設備的耦合方式又可分成輻射方式幹擾和傳導方式幹擾。傳導方式幹擾是經過電路(包括雜散電容和互感等可以用集總參數表示的電路元件)傳到受影響設備上,如脈衝幹擾、交流聲幹擾,主要通過傳導方式作用於受擾設備;輻射方式幹擾是通過天線的作用,由空間傳到受影響的設備上,如高壓輸電線對受擾設備的幹擾。
多媒體係統的音頻信號的頻率範圍為300Hz-3.4KHz,視頻信號帶寬為6MHz。音yin頻pin信xin號hao通tong常chang都dou采cai用yong平ping衡heng方fang式shi傳chuan輸shu,由you於yu雙shuang線xian上shang的de感gan應ying噪zao聲sheng有you相xiang互hu抵di消xiao作zuo用yong,幹gan擾rao要yao輕qing得de多duo,甚shen至zhi於yu測ce不bu出chu來lai。而er視shi頻pin信xin號hao通tong常chang采cai用yong不bu平ping衡heng方fang式shi傳chuan輸shu,幹gan擾rao就jiu要yao嚴yan重zhong得de多duo。所suo以yi音yin頻pin幹gan擾rao分fen析xi與yu視shi頻pin幹gan擾rao分fen析xi有you所suo區qu別bie:對於視頻幹擾,主要從幹擾方式出發進行探討;yinpinxinhaoyouyubochangjiaoda,tongxindaloudepingbizuoyonggengweimingxian,xiangbieryan,fushefangshiganraokehulvebuji。tongguodianyuandengzhengliuqijiansuochanshengmaichongganraoduiyin、視頻信號機理相同,解決辦法也一致,因此,音頻幹擾討論的重點放在交流聲幹擾上。
2 視頻幹擾分析及解決辦法
在zai實shi際ji工gong程cheng中zhong,視shi頻pin電dian纜lan通tong常chang敷fu設she在zai通tong信xin大da樓lou內nei的de金jin屬shu管guan中zhong。盡jin管guan金jin屬shu管guan外wai皮pi與yu大da樓lou的de建jian築zhu地di連lian在zai一yi起qi,有you時shi仍reng可ke能neng受shou到dao幹gan擾rao,在zai監jian視shi器qi上shang會hui看kan到dao不bu規gui則ze的de細xi線xian由you上shang至zhi下xia滾gun動dong,該gai幹gan擾rao是shi由you可ke控kong矽gui整zheng流liu器qi點dian火huo時shi產chan生sheng的de脈mai衝chong幹gan擾rao所suo造zao成cheng的de。UPS電源產生的脈衝幹擾波形更為複雜,它除了整流器點火產生的幹擾外還有逆變器產生的脈衝幹擾及其諧波。電源整流器和UPS電源所產生的脈衝幹擾的輻射雖到處都有,但主要是通過分布在會議室內的交流供電線路傳播的,為傳導方式幹擾。
每個專家都說的很專業,但是理論上的東西太多了!在施工所發現的幹擾,基本上都是由工程人員處理,但處理的結果都很不理想,有時候把設備廠家的技術人員叫到現場,相互之間推脫責任,處理的結果更不理想!
其實在實際使用是所產生的幹擾,並沒有各位專家說的那麼嚴重(簡直就是在把一個建築體設計到了監控係統裏麵,而不是把監控係統設計到建築體裏麵),其實幹擾主要有三個方麵:
1.電源幹擾
2.電磁幹擾
3.回路電位不相等
電源幹擾可以用替換法處理,如果懷疑是引入的強電幹擾,家個電源淨化器就可以了.如果是電磁幹擾,就先把所有涉及到的大功率電器關掉,如電梯,噴水池電機,路燈等等;是不是電磁幹擾馬上就會判斷出來.回路電位不相等造成的幹擾最難處理,也不容易發覺,這就需要點耐心,也要分幾個步驟:前期在線路鋪設完畢的時候,沒條線都要對等電位端子做絕緣測試,應該為無窮大;裝完以後出現的幹擾,把所有攝象機的視頻線都斷開,一條一條的接上,肯定接到有幹擾的那條線,還有監控室的所有主機設備最好把它們的外殼都連在一起,每組機櫃的連接處一定要把油漆刮幹淨然後相互連接再接到等電位端子上;
電梯攝象機的幹擾是很嚴重,但也很好處理:攝象機不要用金屬外殼的(是金屬外殼的裏麵的電路板和外殼也必須絕緣),有些攝象機不是金屬外殼的也有幹擾,這有兩個原因:1.攝象機不好,換個好的,2.電磁幹擾,可以這樣處理:找個金屬盒,在找個好點的放大器放在裏麵然後接上就可以了,在監控室用衰減器條效果就可以了,供電可以用電梯裏麵的照明電是沒有問題的!如果是外部大功率設備的電磁幹擾也可以用這種方法處理,但是效果不理想,最好是重新變更線路位置!485信號的幹擾,也好處理,不用屏蔽線,外界的幹擾每那麼嚴重,如果有那麼嚴重的話,人也會受到電磁輻射。
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