监控系统的抗干扰方法

名格电工 · 发表于 2008-2-29 18:18:59

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工程抗干扰四大基本要领—— “一防，二避，三抗，四补” 　一防： “防”：对干扰设防，把干扰“拒之门外”。常见的有效措施： A) 传输线缆，穿镀锌铁管，走镀锌铁皮线槽，深埋地下布线等，给传输线缆一个屏蔽电磁干扰的环境，这是最基本最有效的防止干扰“入侵”的手段，包括变电站超高压环境下的安全传输，都是有效的。不足之处是成本较高，不能架空布线，施工较麻烦； B) eie双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆，是抗干扰技术的一项自有知识产权的新成果，其原理与穿铁管基本相同，外层是干扰屏蔽层，提供内部无干扰的传输环境，内屏蔽层是同轴传输回路的实际信号地，干扰在外屏蔽层上产生感应电动势，通过接“大地”屏蔽干扰，内外屏蔽层绝缘，使干扰感应电动势与视频信号传输回路绝缘，有效防止了干扰的“入侵”。优点是布线简单方便，成本低，在不能准确判断是否会有干扰的情况下，基本可以实现“防干扰盲目布线”； C) 工程设计和施工中，设防首先是应该考虑的； 　二避： .“避”：避开干扰，另选一条 “路”，改变源信号传输方式，属于这异类的技术有：光缆传输（模拟调制解调和数字调制解调技术），射频，微波，数字变换等各种传输方式，都属于“信息调制和变换”方式，或“频分方式”，它能有效避开源信号传输中，0-6M频率范围的直接干扰；这种方式抗干扰很有效。目前也有一些不肯介绍原理的产品，如采用编码和向上移动信号频带的方法等，大概也属于这一类产品。采用“避”的技术，工程中还应考虑两个问题：一是成本和复杂度的提高，二是变换损失——失真和信噪比的降低，不要一个矛盾掩盖另一个矛盾； 　三抗： .“抗”：视频信号传输过程中，如果干扰已经“混”进视频信号中，使信噪比（指信号/干扰比）严重降低，必须采用抗干扰设备，抑制干扰信号幅度，提高信噪比。目前主要技术措施有： A) 传输变压器抑制50/100Hz低频干扰：有一定效果，但局限性较大，通用性较差，应用面还较少； B) “斩波”技术，原理上是吸收或衰减干扰信号频率分量。问题是难以应付工程中千变万化的干扰频率，对于谐波分量丰富的干扰（如变频电机干扰）抑制能力较差，值得注意的是这种办法在吸收干扰的同时，也吸收掉一部分有用信号，造成新的失真； C) 视频预放大提高“信号/干扰”比（信噪比）技术：原理是：线路干扰大小是不会再变的，可以在线路前端，先把摄像机视频信号大幅度提升，从而提高了整个传输过程中的“信号/干扰”比（信噪比），在传输末端再恢复视频源信号特性，达到抑制干扰的目的。理论上实践上这种抗干扰技术都应该是可行的，有效的。问题是具体技术实现起来有一定难度，市场上有一种这类产品，确实有一定的抗干扰效果。但没考虑线缆传输失真、放大失真问题，没有真正解决视频信号的有效回复问题，图像传输质量没有真正解决。 D) eie实验室在长期研究加权放大和抗干扰技术的基础上，于2005年初成功的推出了含有两项专利技术的新产品——“加权抗干扰器”，他同时具有抑制干扰和视频恢复双重功能，可有效抑制从50Hz到10MHz的广谱干扰，加权技术的成功应用，使频率越高抗干扰能力越强，进一步提高了高频干扰的抑制能力，并继承了加权视频放大专利技术高质量的视频恢复功能 　四补： 　　抗干扰是提高图像质量的措施之一，还要同时考虑到补偿传输线缆和设备引入的衰减和失真，恢复视频信号原有特性，确保图像质量。　“加权抗干扰器”和“视频恢复主机”，都具有图像质量控制恢复功能。 　　抗干扰四大基本要领，是从不同的技术侧面采取的不同措施，掌握了它们的原理、性能和使用方法，在工程中灵活运用，才能立于不败之地。 关于抗干扰四大基本要领，这种提法还只是个人意见，不一定确切。目的是对工程抗干扰技术措施的认识和选择，力求探讨出一种清晰明了概念和要领。不再茫然，不再无所适从，不再为误导宣传所左右，做出更多、更高水平的样板工程。

名格电工 · 发表于 2008-2-29 18:19:12

解决干扰，判断干扰部位——事半功倍 　　干扰部位]——指干扰产生在“前、中、后”哪个大部位。排除干扰，切忌眉毛胡子一把抓，分清部位，缩小范围，对症下药，事半功倍。 前——摄像机系统，包括摄像机电源部分——用监视器直接观察视频信号，用直流小监视器观察可避免交流电路干扰影响；中——传输线路部分，电缆，电缆头和电缆中间接点质量；用加权抗干扰器“有效，无效”可以准确判断；后——指传输末端设备（分配器、分割器、矩阵、硬盘录像机等相关相联设备），末端供电系统和接地线路引入的干扰；用12V电池供电的摄像机信号，直接送给末端设备判断；　　不同部位的干扰解决的方法不同：只有中间传输部分的干扰，属于常见的“环境电磁干扰”，用各类视频抗干扰器解决，一般都有一定的效果。选择抗干扰器原则是：抗干扰带宽是否够？残余干扰程度（干扰抑制能力）大小？是否具有传输补偿（衰减和失真）能力？ 如果是前端和后端设备干扰，用加权抗干扰器的结果都应该是“无效或效果不明显”；这类干扰包括两种：一是设备故障和问题，包括摄像机本身问题、电源问题、电压降低问题，后端设备、电源、板卡本身问题等，解决办法是查找和排除设备故障；第二种干扰属于 “传导干扰”：包括监控设备之间通过连线和电源线相互耦合的干扰，监控设备通过供电系统、接地系统传导引入的各种干扰；排除这类干扰，有一定难度，更主要的是因为“想不到”，总结和交流的实践经验也很少；　　有关工程抗干扰四大基本要领，将抽空写点分析材料，供大家讨论或参考：
 谈“防”——选择高编电缆属于“四大基本要领”中的“设防措施”吗？ 　　高编电缆——习惯上一般指96编以上的同轴电缆叫高编电缆，高编电缆一般大都是多层结构； 不能说对干扰没有“防范意识”，不少人设计初期，就是出于“抗干扰”的目的，选用高编电缆，甚至认为高编电缆是抗干扰电缆。这里谈几点看法，共朋友们参考，讨论。 1）和低编电缆（如64）比较，高编电缆（如128）屏蔽层的低频电阻小，干扰感应电流形成的感应电动势也要小，所以对视频形成的干扰信号也要低，从这一点上讲，高编电缆抑制低频干扰的能力要高于低编电缆。 “抑制低频干扰的能力”高多少？有没有一个数量级的概念？——有。假定：用相同长度的两根同型号电缆，128编电缆屏蔽层的直流电阻是64编电缆的1/2，可以大致估计，抑制低频干扰的能力最多高6db;举例说，低编电缆如果形成的干扰信号幅度是100mv,那128编电缆形成的干扰信号幅度大约是50mv以上；2）对于0-6M频带内的高频干扰来说，“屏蔽层的高频电阻（阻抗），高低编电缆是一样的”这是高频“趋肤效应”的结果，对于正常视频信号的传输衰减——高低编电缆是一样的，对于高频干扰信号“高低编电缆的抑制能力也是一样的”。3）上述“低频和高频”的分界线是多少？试验测试的研究结果是200-300KHz左右；在0-6M视频带宽范围内，高编电缆有一定优势的低频范围只占4.17%，而体现相同特性的高频部分占95.83%；4）了解上述结果，考虑到高低编电缆的价格，工程中就应该考虑“投入产出比”了；5）所以，选用高编电缆，如果说属于“防”，显然防的范围太小，如果说属于“抗”，显然抗的能力又太低。 
 作为比较 ) EIE品牌的加权抗干扰器，可使电缆抑制干扰能力提高10倍以上，如原电缆形成的干扰信号幅度是100mv,加抗干扰器以后，干扰信号幅度低于10mv；频率越高抑制能力越强，6M要达到20倍。 2) 双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆，低频干扰抑制能力高于60db, 高频干扰抑制能力：20-40db。3) 镀锌铁管，马口铁线槽，高低频抑制能力，一般设备很难测出来——基本上属于“高枕无忧”类设“防”措施；所以，建筑物内的监控系统，应尽量说服甲方，同意穿铁管或走线槽。——顺便提一下：薄壁钢管，冷轧薄钢板线槽，性能不如“纯铁材料”。

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