模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的干擾源及處理

魏 龍

(陜西建工安裝集團(tuán)有限公司, 陜西 西安 710014)

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模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的干擾源及處理

魏 龍

(陜西建工安裝集團(tuán)有限公司, 陜西 西安 710014)

介紹了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)干擾的來(lái)源,分析了干擾產(chǎn)生的原因。了解干擾源對(duì)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的影響方式。結(jié)合模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)具體施工,提出了解決干擾的相應(yīng)措施,提高模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工程質(zhì)量。

智能建筑; 模擬視頻; 視頻監(jiān)控; 干擾源

魏 龍(1988—),男,工程師,從事建筑智能化方面的工作。

0 引 言

目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能穩(wěn)定,在實(shí)際工程應(yīng)用中得到了廣泛應(yīng)用,特別是用在大中型視頻監(jiān)控工程中。由于監(jiān)控安裝條件、施工環(huán)境、線路、電氣環(huán)境的不同,易引發(fā)不同的干擾問(wèn)題,出現(xiàn)視頻圖像質(zhì)量下降、系統(tǒng)控制失靈、運(yùn)行不穩(wěn)定等現(xiàn)象[1-3]。因此，需了解模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)干擾源的性質(zhì),研究干擾源對(duì)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的影響方式,并采取解決干擾問(wèn)題的相應(yīng)措施。

1 干擾的來(lái)源

模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸部分、終端設(shè)備組成。前端設(shè)備和終端設(shè)備的干擾主要來(lái)源于設(shè)備內(nèi)部電源,屬于設(shè)備產(chǎn)品自身的問(wèn)題。針對(duì)設(shè)備問(wèn)題產(chǎn)生的干擾,在設(shè)備選型時(shí)應(yīng)加以考慮。

傳輸干擾是視頻信號(hào)傳輸過(guò)程中通過(guò)傳輸電纜引入的干擾。在電視電控系統(tǒng)中,采用視頻基帶傳輸方式,利用同軸電纜的0～6 MHz頻帶傳輸圖像信號(hào),圖像質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)國(guó)家規(guī)范要求。主要干擾來(lái)源有電源干擾、接地干擾(工頻干擾)、單頻干擾(BNC接頭干擾)、空間輻射干擾、阻抗不匹配干擾[4-5]。

2 干擾原因分析

(1) 電源干擾。攝像機(jī)要求的供電電源一般有直流12 V、交流24 V或220 V,主要是由于供電系統(tǒng)的電源疊加有干擾信號(hào)而引起干擾。電源干擾信號(hào)大多來(lái)自監(jiān)控系統(tǒng)中使用的大功率、高電壓的晶閘管設(shè)備,其在起動(dòng)時(shí)會(huì)在正常監(jiān)控供電電源中疊加干擾信號(hào),表現(xiàn)形式為斜紋、跳動(dòng),嚴(yán)重時(shí)圖像扭曲。

(2) 接地干擾(工頻干擾)。前端設(shè)備的“地”與控制室設(shè)備的“地”相對(duì)電網(wǎng)地的電位不同,即兩處接地點(diǎn)相對(duì)電網(wǎng)“地”的電勢(shì)差不同,則通過(guò)電源在攝像機(jī)與矩陣之間形成電源回路,視頻電纜屏蔽層接地,50 Hz工頻干擾進(jìn)入矩陣而產(chǎn)生干擾。當(dāng)攝像機(jī)與監(jiān)控設(shè)備同時(shí)接地時(shí),由于地電阻及電纜外皮電阻的存在,兩接地端存在電壓降。電壓降加在屏蔽層兩端,并與大地(地電阻)構(gòu)成回路產(chǎn)生電流,經(jīng)過(guò)線纜屏蔽層形成干擾電壓,故50 Hz工頻干擾加入到視頻信號(hào)中,對(duì)監(jiān)控圖像形成干擾,表現(xiàn)形式為監(jiān)視器的畫面出現(xiàn)雪花點(diǎn)、網(wǎng)紋、黑杠或白杠,并同時(shí)滾動(dòng)。

(3) 單頻干擾(BNC接頭干擾)。由于BNC接頭虛接或氧化、視頻線纜芯線與屏蔽網(wǎng)接觸、屏蔽網(wǎng)短路或斷路等,容易造成圖像時(shí)有時(shí)無(wú)、無(wú)規(guī)則跳動(dòng)以及干擾波紋時(shí)有時(shí)無(wú)等。

(4) 空間輻射干擾。監(jiān)控傳輸線纜在空中架設(shè)時(shí)有較強(qiáng)、高頻的空間輻射源,會(huì)產(chǎn)生空間電場(chǎng)。該空間電場(chǎng)作用于監(jiān)控傳輸線路,使傳輸線路兩端產(chǎn)生較大的電磁干擾電壓。由于電纜中電位差的存在,電纜屏蔽層產(chǎn)生干擾電源，表現(xiàn)形式為監(jiān)視畫面出現(xiàn)很多或粗或細(xì)的傾斜網(wǎng)紋。

(5) 電阻不匹配干擾。由于傳輸線纜的特性阻抗不是75 Ω，中間接頭的線纜未采用F型接頭或雙通連接,而采用焊接或扭結(jié),導(dǎo)致阻抗失配,表現(xiàn)形式為視頻圖像重影、圖像發(fā)白、字符抖動(dòng),或在監(jiān)視畫面上產(chǎn)生若干條間距相等的豎條。

3 干擾消除

模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決干擾的方法是在工程施工前期的規(guī)劃中根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境,盡量避免干擾出現(xiàn),分析易產(chǎn)生干擾環(huán)境的設(shè)備;在系統(tǒng)配管、布線時(shí)嚴(yán)格遵守施工規(guī)范要求,強(qiáng)電、弱電、視頻線最好分開(kāi)并穿管,視頻電纜與電力電纜、通信電纜平行或交叉敷設(shè)時(shí)保持最小距離,在不可避免的情況下增強(qiáng)防護(hù)措施,同時(shí)在線纜敷設(shè)過(guò)程中避免視頻線纜絕緣層劃傷。

(1) 電源干擾消除,使用潔凈電源或加裝相關(guān)處理設(shè)備。在集中供電監(jiān)控系統(tǒng)中,使用潔凈電源或在線不間斷電源(Uninterruptible Power Supply,UPS)可基本消除電源干擾。所有監(jiān)控系統(tǒng)并不都能采用集中供電或UPS。采用分布式供電,應(yīng)使用合格的電源適配器或加裝電源濾波器。

(2) 接地干擾消除,很難使各處的地電位與電網(wǎng)地的電位差完全相同。比較有效的方法是切斷形成地環(huán)流的路徑,攝像機(jī)一端不接地，做好與安裝支架的絕緣措施,消除電位差,或者切斷形成的地環(huán)流路徑,基本消除接地引起的干擾。另外,由于同軸電纜過(guò)長(zhǎng),中間有接頭,如接頭處理不好,屏蔽網(wǎng)觸到金屬線槽也會(huì)產(chǎn)生這種干擾。由于工程環(huán)境復(fù)雜,使各處“地”完全等電位較困難,同時(shí)施工單位在考慮經(jīng)濟(jì)成本和重新敷設(shè)線纜困難的情況下,不會(huì)采取增大傳輸線纜線徑的方法來(lái)消除接地干擾。切斷地環(huán)流回路的方法就成為處理接地干擾的基本方法,即在攝像機(jī)或顯示器端單點(diǎn)接地,通常在顯示器端不接供電電源的地,接地母線應(yīng)用銅質(zhì)線,不得與強(qiáng)電的電網(wǎng)中性線短接或混接,大大減少工頻干擾，也可以采用在傳輸線上接入縱向扼流圈。

(3) 單頻干擾消除,采用BNC接頭,并防止75/50 Ω混用。在焊接BNC接頭時(shí)防止視頻線纜的芯線與屏蔽網(wǎng)短路、斷路,避免使用油性助焊劑,同時(shí)提高BNC接頭焊接質(zhì)量,防止出現(xiàn)虛焊、漏焊。

(4) 空間干擾消除,盡量避開(kāi)或遠(yuǎn)離輻射源,當(dāng)無(wú)法避開(kāi)輻射源時(shí)采用視頻線纜穿金屬導(dǎo)管、金屬線槽,或采用埋地的方式,金屬導(dǎo)管和金屬線槽有效接地,同時(shí)加強(qiáng)攝像機(jī)、終端設(shè)備的屏蔽,安裝攝像機(jī)時(shí)遠(yuǎn)離輻射源。通過(guò)上述方法,可以有效降低干擾環(huán)境內(nèi)高頻設(shè)備對(duì)視頻線纜的干擾。在遠(yuǎn)距離傳輸中,可以選用光纜、無(wú)線、雙絞線等傳輸線路。

(5) 電阻不匹配干擾，由于視頻傳輸線纜阻抗不是75 Ω,導(dǎo)致這類故障要求判定準(zhǔn)確,排除其他可能后才能從視頻線纜不良的角度去考慮,若是線纜的問(wèn)題,則最好的方法是更換質(zhì)量合格的視頻電纜,再在攝像機(jī)輸出端串聯(lián)的電阻后接電纜或在控制臺(tái)/監(jiān)視器上并聯(lián)75 Ω電阻，以滿足匹配要求。

另外,在工程施工期間,避免視頻線纜接續(xù)。如必須接續(xù)時(shí),接頭必須采用F型接頭或雙通連接,以避免造成阻抗不匹配。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)干擾的來(lái)源,提出了解決干擾問(wèn)題的相關(guān)措施。在工程施工前的規(guī)劃中,應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境,分析易產(chǎn)生干擾的設(shè)備等,盡量避免干擾源出現(xiàn),確保模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

[1] 樊全會(huì),李鵬飛,王磊.視頻監(jiān)控系統(tǒng)中干擾問(wèn)題研究[J].軟件導(dǎo)刊,2012,11(2):135-136.

[2] 孫娜.閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)干擾問(wèn)題研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011,23(24):416-417.

[3] 丁忠校.視頻監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾方法研究[J].中國(guó)安防,2008(S1):6-9.

[4] 蔡海泉.視頻監(jiān)控抗干擾技術(shù)的研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011(6):67.

[5] 盧志國(guó).視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的電磁干擾及抗干擾措施[J].有線電視技術(shù),2012(1):114-116.

Interference Source and Treatment of Analog Video Monitoring System

WEI Long

(Shaanxi SCEGC Installation Group Co., Ltd., Xi’an 710014, China)

This paper introduced the interference sources of analog video monitoring system,and analyzed the interference causes.Combining by the specific construction of analog video monitoring system,the different solutions were put forward to solve the interference problems.It can understand the impact of interference sources on analog video monitoring system,and improve the engineering quality of the analog video monitoring system.

intelligent building; analog video; video monitoring; interference source

TU 855

B

1674-8417(2016)10-0005-02

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.10.002

2016-10-08