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【摘 要】 本文主要介绍视频干扰产生原因,并结合具体工程施工针对干扰原因提出相应的处理手段。
【关键词】 监控;干扰;视频
1、概述
在电视监控系统中,监控视频图像不佳,存在干扰问题,一直是最常见、最难应付,也是最受关注的问题之一。由于监控安装条件不同,施工环境和施工人员不同,线路、电气环境的不同,加上施工中的问题,很容因引发各种不同的干扰问题,使视频图像质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象。因此研究电视监控系统干扰源的性质,了解干扰源对电视监控系统的影响方式,并采取相应措施解决干扰问题,提高视频监控系统的工程质量。
本文结合电视监控系统具体施工,针对不同的干扰问题提出解决办法。
2、干扰的来源
电视监控系统基本组成由前端设备、传输部分、终端设备三部分组成。从监视系统的组成不难看出,干扰源的产生不外乎前端设备(如摄像机),传输部分(如同轴电缆)和终端设备(如监视器)。前端设备和终端设备干扰主要来源于设备内部电源干扰,属于设备产品自身的问题,针对设备问题产生的干扰,在设备选型时考虑,不在本文讨论的范畴。
传输干扰是视频信号传输过程中通过传输电缆引入的干扰。在电视电控系统中采用视频基带传输时最常见的传输的方式,同轴电缆是最长用的传输介质,利用同轴电缆的0~6MHz频带传播图像信号,非常容易收到干扰,使图像质量达不到国家规范要求,主要来源有以下类型:
(1)接地干扰;
(2)电源干扰;
(3)空间辐射干扰;
(4)阻抗不匹配干扰;
(5)BNC接头干扰。
3、干扰原因分析
(1)接地干扰(工频干扰)
当摄像机与监控设备同时接地时,由于地电阻及电缆外皮电阻的存在,使两接地端存在电压降,电压降加在屏蔽层两端并与大地(地电阻)构成回路产生电流,地电流经过线缆屏蔽层形成干扰电压,这样50Hz的工频干扰就加入视频信号中对监控图像形成干扰,表现形式是监视器的画面出现雪花点、网纹或一条黑杠或白杠,并同时滚动。
(2)电源干扰
主要由于供电系统的电源不“洁净”而引起的干扰,电源不“干净”是指在正常电源上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自监控系统中使用的大功率、高电压的可控硅设备,启动这些设备时会在正常监控供电电源中叠加干扰信号,表现形式是斜纹、跳动,严重时图像扭曲,无法观看让图像。
(3)空间辐射干扰
当监控传输线缆在空中架设时,有较强的、高频的空间辐射源会产生空间电场,该空间电场会作用与监控传输线路,使线路两端产生相当大的电磁干扰电压。由于电缆中电位差的存在,使电缆屏蔽层产生干扰电源。表现形式是监视画面出现很多或粗或细的倾斜网文干扰。
(4)电阻不匹配干扰
由于传输线缆的特性阻抗不是75Ω、存在中间接头的线缆未采用F型接头或双通连接,而是采用“焊接”或“扭结”的方法,均可以导致阻抗失配组成的。表现形式是视频图像重影、或是图像发白、字符抖动、或是在监视画面上产生若干条间距相等的竖条。
(5)单频干扰
由于BNC接头虚接或氧化、视频线缆芯线与屏蔽网接触、屏蔽网短路、断路等原因造成,容易造成图像时有时无、无规则跳动、干扰波纹时有时无、大面积网纹等。
4、干扰消除
电视监控系统解决干扰的方法是在工程施工前期的规划,应根据施工现场的环境,尽量避免干扰出现,才是有效地补救措施,分析易产生干扰环境的设备等,在系统配管、布线时,严格遵守施工规范要求,强电、弱电、视频线最好全部分开并穿管,视频电缆与电力电缆、通信电缆平行或交叉敷设时保持最小距离,在不可避免的情况下,增强防护措施,同时线缆敷设过程中,避免视频线缆绝缘层划伤。
(1)接地干扰的消除,无非是消除电位差,使其完全相同,或者切断形成的地环流的路径。由于工程环境比较复杂,使各处“地”完全等电位比较困难,同时,施工单位在考虑经济成本和重新敷设线缆的困难程度的情况下,不会采取增大传输线缆线径的方法去消除接地干扰,切断地环流回路的方法就成为处理接地干扰的基本方法,既在摄像机或显示器端单点接地,通常在显示器端不接供电电源的地,接地母线应用铜质线,不得与强电的电网零线短接或混接,这样可以大大减少工频干扰;也可以采用在传输线上接入“纵向扼流圈”。
(2)电源干扰的消除,使用洁净电源或加装相关处理设备。在集中供电的监控系统中,使用洁净电源或使用在线UPS电源,这样可以基本消除电源干扰。不是所有监控系统都能采用集中供电或使用UPS电源,而是采用分布式供电,既摄像机电源安装位置附件电源,针对这种供电模式,应使用合格的电源适配器或加装电源滤波器。
(3)空间干扰消除的常用防范措施首先尽量避开或远离辐射源,实在无法避开辐射源是采用视频线缆穿金属导管或金属线槽,或采用埋地的方式,金属导管和金属线槽做好有效地接地,同时加强摄像机、终端设备的屏蔽,安装摄像机时远离辐射源,通过上述方法,可以有效降低干扰环境内的具有较强的、高频的设备对视频线缆的干扰。在远距离传输中,可以选用光缆、无线、双绞线等有效传输手段,这样空间干扰就不复存在。
(4)电阻不匹配干扰由于视频传输线缆阻抗特性不是75Ω导致的,这类故障在判定是要求准确和慎重,排除了其他可能后,才能从视频线缆不良的角度去考虑,若真是线缆的问题,最好的办法是更换质量合格的视频电缆,如屏蔽网的质量、屏蔽网的编数、视频线芯线阻抗以及其他参数符合规范要求,其次是摄像机输出端串接几十欧姆的电阻后再接电缆上或在控制台/监视器上并联75Ω电阻以满足匹配要求,如下图所示。
同样需要注意的是,在工程施工期间,避免视频线缆接续的问题,如必须接续时,接头必须采用F型接头或双通连接,避免造成阻抗不匹配。
(5)单频干扰消除,一是采用质量合格的BNC接头和防止75/50Ω混用;二是在焊接BNC接头时防止视频线缆的芯线与屏蔽网短路、断路,焊接BNC接头时,避免使用油性助焊剂,同时提高BNC接头焊接质量,防止虚焊、漏焊现象出现。
5、结束语
视频安防监控系统不断向前发展,出现的数字监控模式、无线传输等先进的技术,从经济利益出发,模拟监控系统还是安防系统首选的模式。干扰问题仍然是大家备受关注的问题,在不同的施工环境、不同的安装条件和不同的施工人员情况下,产生不同干扰。这些干扰通过传输线缆进入监控系统,降低图像质量、系统控制失灵、运行不稳定等现象,直接影响整个系统的效能。在电视监控系统中,了解干扰的表现形式、形成原因,消除措施,对提高电视监控系统工程质量、确保系统稳定非常有益,并有利今后工作顺利开展。
参考文献:
1、而师玛乃.花铁森,建筑弱电工程安装施工手册,中国建筑工业出版社;
2、GB50198-94,民用闭路监视电视系統工程技术规范
【关键词】 监控;干扰;视频
1、概述
在电视监控系统中,监控视频图像不佳,存在干扰问题,一直是最常见、最难应付,也是最受关注的问题之一。由于监控安装条件不同,施工环境和施工人员不同,线路、电气环境的不同,加上施工中的问题,很容因引发各种不同的干扰问题,使视频图像质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象。因此研究电视监控系统干扰源的性质,了解干扰源对电视监控系统的影响方式,并采取相应措施解决干扰问题,提高视频监控系统的工程质量。
本文结合电视监控系统具体施工,针对不同的干扰问题提出解决办法。
2、干扰的来源
电视监控系统基本组成由前端设备、传输部分、终端设备三部分组成。从监视系统的组成不难看出,干扰源的产生不外乎前端设备(如摄像机),传输部分(如同轴电缆)和终端设备(如监视器)。前端设备和终端设备干扰主要来源于设备内部电源干扰,属于设备产品自身的问题,针对设备问题产生的干扰,在设备选型时考虑,不在本文讨论的范畴。
传输干扰是视频信号传输过程中通过传输电缆引入的干扰。在电视电控系统中采用视频基带传输时最常见的传输的方式,同轴电缆是最长用的传输介质,利用同轴电缆的0~6MHz频带传播图像信号,非常容易收到干扰,使图像质量达不到国家规范要求,主要来源有以下类型:
(1)接地干扰;
(2)电源干扰;
(3)空间辐射干扰;
(4)阻抗不匹配干扰;
(5)BNC接头干扰。
3、干扰原因分析
(1)接地干扰(工频干扰)
当摄像机与监控设备同时接地时,由于地电阻及电缆外皮电阻的存在,使两接地端存在电压降,电压降加在屏蔽层两端并与大地(地电阻)构成回路产生电流,地电流经过线缆屏蔽层形成干扰电压,这样50Hz的工频干扰就加入视频信号中对监控图像形成干扰,表现形式是监视器的画面出现雪花点、网纹或一条黑杠或白杠,并同时滚动。
(2)电源干扰
主要由于供电系统的电源不“洁净”而引起的干扰,电源不“干净”是指在正常电源上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自监控系统中使用的大功率、高电压的可控硅设备,启动这些设备时会在正常监控供电电源中叠加干扰信号,表现形式是斜纹、跳动,严重时图像扭曲,无法观看让图像。
(3)空间辐射干扰
当监控传输线缆在空中架设时,有较强的、高频的空间辐射源会产生空间电场,该空间电场会作用与监控传输线路,使线路两端产生相当大的电磁干扰电压。由于电缆中电位差的存在,使电缆屏蔽层产生干扰电源。表现形式是监视画面出现很多或粗或细的倾斜网文干扰。
(4)电阻不匹配干扰
由于传输线缆的特性阻抗不是75Ω、存在中间接头的线缆未采用F型接头或双通连接,而是采用“焊接”或“扭结”的方法,均可以导致阻抗失配组成的。表现形式是视频图像重影、或是图像发白、字符抖动、或是在监视画面上产生若干条间距相等的竖条。
(5)单频干扰
由于BNC接头虚接或氧化、视频线缆芯线与屏蔽网接触、屏蔽网短路、断路等原因造成,容易造成图像时有时无、无规则跳动、干扰波纹时有时无、大面积网纹等。
4、干扰消除
电视监控系统解决干扰的方法是在工程施工前期的规划,应根据施工现场的环境,尽量避免干扰出现,才是有效地补救措施,分析易产生干扰环境的设备等,在系统配管、布线时,严格遵守施工规范要求,强电、弱电、视频线最好全部分开并穿管,视频电缆与电力电缆、通信电缆平行或交叉敷设时保持最小距离,在不可避免的情况下,增强防护措施,同时线缆敷设过程中,避免视频线缆绝缘层划伤。
(1)接地干扰的消除,无非是消除电位差,使其完全相同,或者切断形成的地环流的路径。由于工程环境比较复杂,使各处“地”完全等电位比较困难,同时,施工单位在考虑经济成本和重新敷设线缆的困难程度的情况下,不会采取增大传输线缆线径的方法去消除接地干扰,切断地环流回路的方法就成为处理接地干扰的基本方法,既在摄像机或显示器端单点接地,通常在显示器端不接供电电源的地,接地母线应用铜质线,不得与强电的电网零线短接或混接,这样可以大大减少工频干扰;也可以采用在传输线上接入“纵向扼流圈”。
(2)电源干扰的消除,使用洁净电源或加装相关处理设备。在集中供电的监控系统中,使用洁净电源或使用在线UPS电源,这样可以基本消除电源干扰。不是所有监控系统都能采用集中供电或使用UPS电源,而是采用分布式供电,既摄像机电源安装位置附件电源,针对这种供电模式,应使用合格的电源适配器或加装电源滤波器。
(3)空间干扰消除的常用防范措施首先尽量避开或远离辐射源,实在无法避开辐射源是采用视频线缆穿金属导管或金属线槽,或采用埋地的方式,金属导管和金属线槽做好有效地接地,同时加强摄像机、终端设备的屏蔽,安装摄像机时远离辐射源,通过上述方法,可以有效降低干扰环境内的具有较强的、高频的设备对视频线缆的干扰。在远距离传输中,可以选用光缆、无线、双绞线等有效传输手段,这样空间干扰就不复存在。
(4)电阻不匹配干扰由于视频传输线缆阻抗特性不是75Ω导致的,这类故障在判定是要求准确和慎重,排除了其他可能后,才能从视频线缆不良的角度去考虑,若真是线缆的问题,最好的办法是更换质量合格的视频电缆,如屏蔽网的质量、屏蔽网的编数、视频线芯线阻抗以及其他参数符合规范要求,其次是摄像机输出端串接几十欧姆的电阻后再接电缆上或在控制台/监视器上并联75Ω电阻以满足匹配要求,如下图所示。
同样需要注意的是,在工程施工期间,避免视频线缆接续的问题,如必须接续时,接头必须采用F型接头或双通连接,避免造成阻抗不匹配。
(5)单频干扰消除,一是采用质量合格的BNC接头和防止75/50Ω混用;二是在焊接BNC接头时防止视频线缆的芯线与屏蔽网短路、断路,焊接BNC接头时,避免使用油性助焊剂,同时提高BNC接头焊接质量,防止虚焊、漏焊现象出现。
5、结束语
视频安防监控系统不断向前发展,出现的数字监控模式、无线传输等先进的技术,从经济利益出发,模拟监控系统还是安防系统首选的模式。干扰问题仍然是大家备受关注的问题,在不同的施工环境、不同的安装条件和不同的施工人员情况下,产生不同干扰。这些干扰通过传输线缆进入监控系统,降低图像质量、系统控制失灵、运行不稳定等现象,直接影响整个系统的效能。在电视监控系统中,了解干扰的表现形式、形成原因,消除措施,对提高电视监控系统工程质量、确保系统稳定非常有益,并有利今后工作顺利开展。
参考文献:
1、而师玛乃.花铁森,建筑弱电工程安装施工手册,中国建筑工业出版社;
2、GB50198-94,民用闭路监视电视系統工程技术规范