監(jiān)控系統(tǒng)工程抗干擾四大基本要領(lǐng)
2009年10月10日 11:33$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量:1657
一防:
“防”:對干擾設(shè)防,把干擾“拒之門外”。常見的有效措施:
A) 傳輸線纜,穿鍍鋅鐵管,走鍍鋅鐵皮線槽,深埋地下布線等,給傳輸線纜一個(gè)屏蔽電磁干擾的環(huán)境,這是zui基本zui有效的防止干擾“入侵”的手段,包括變電站超高壓環(huán)境下的安全傳輸,都是有效的。不足之處是成本較高,不能架空布線,施工較麻煩;
B) eie雙絕緣雙屏蔽抗干擾同軸電纜,是抗干擾技術(shù)的一項(xiàng)自有知識產(chǎn)權(quán)的新成果,其原理與穿鐵管基本相同,外層是干擾屏蔽層,提供內(nèi)部無干擾的傳輸環(huán)境,內(nèi)屏蔽層是同軸傳輸回路的實(shí)際信號地,干擾在外屏蔽層上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,通過接“大地”屏蔽干擾,內(nèi)外屏蔽層絕緣,使干擾感應(yīng)電動勢與視頻信號傳輸回路絕緣,有效防止了干擾的“入侵”。優(yōu)點(diǎn)是布線簡單方便,成本低,在不能準(zhǔn)確判斷是否會有干擾的情況下,基本可以實(shí)現(xiàn)“防干擾盲目布線”;
C) 工程設(shè)計(jì)和施工中,設(shè)防首先是應(yīng)該考慮的;
二避:
. “避”:避開干擾 ,另選一條 “路”,改變源信號傳輸方式,屬于這異類的技術(shù)有:光纜傳輸(模擬調(diào)制解調(diào)和數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)),射頻,微波,數(shù)字變換等各種傳輸方式,都屬于“信息調(diào)制和變換”方式,或“頻分方式”,它能有效避開源信號傳輸中,0-6M頻率范圍的直接干擾;這種方式抗干擾很有效。目前也有一些不肯介紹原理的產(chǎn)品,如采用編碼和向上移動信號頻帶的方法等,大概也屬于這一類產(chǎn)品。采用“避”的技術(shù),工程中還應(yīng)考慮兩個(gè)問題:一是成本和復(fù)雜度的提高,二是變換損失——失真和信噪比的降低,不要一個(gè)矛盾掩蓋另一個(gè)矛盾;
三抗:
. “抗”:視頻信號傳輸過程中,如果干擾已經(jīng)“混”進(jìn)視頻信號中,使信噪比(指信號/干擾比)嚴(yán)重降低,必須采用抗干擾設(shè)備,抑制干擾信號幅度,提高信噪比。目前主要技術(shù)措施有:
A) 傳輸變壓器抑制50/100Hz低頻干擾:有一定效果,但局限性較大,通用性較差,應(yīng)用面還較少;
B) “斬波”技術(shù),原理上是吸收或衰減干擾信號頻率分量。問題是難以應(yīng)付工程中千變?nèi)f化的干擾頻率,對于諧波分量豐富的干擾(如變頻電機(jī)干擾)抑制能力較差,值得注意的是這種辦法在吸收干擾的同時(shí),也吸收掉一部分有用信號,造成新的失真;
C) 視頻預(yù)放大提高“信號/干擾”比(信噪比)技術(shù):原理是:線路干擾大小是不會再變的,可以在線路前端,先把攝像機(jī)視頻信號大幅度提升,從而提高了整個(gè)傳輸過程中的“信號/干擾”比(信噪比),在傳輸末端再恢復(fù)視頻源信號特性,達(dá)到抑制干擾的目的。理論上實(shí)踐上這種抗干擾技術(shù)都應(yīng)該是可行的,有效的。問題是具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來有一定難度,市場上有一種這類產(chǎn)品,確實(shí)有一定的抗干擾效果。但沒考慮線纜傳輸失真、放大失真問題,沒有真正解決視頻信號的有效回復(fù)問題,圖像傳輸質(zhì)量沒有真正解決。
D) eie實(shí)驗(yàn)室在長期研究加權(quán)放大和抗干擾技術(shù)的基礎(chǔ)上,于2005年初成功的推出了含有兩項(xiàng)技術(shù)的新產(chǎn)品——“加權(quán)抗干擾器”,他同時(shí)具有抑制干擾和視頻恢復(fù)雙重功能,可有效抑制從50Hz到10MHz的廣譜干擾,加權(quán)技術(shù)的成功應(yīng)用,使頻率越高抗*力越強(qiáng),進(jìn)一步提高了高頻干擾的抑制能力,并繼承了加權(quán)視頻放大技術(shù)高質(zhì)量的視頻恢復(fù)功能
四補(bǔ):
抗干擾是提高圖像質(zhì)量的措施之一,還要同時(shí)考慮到補(bǔ)償傳輸線纜和設(shè)備引入的衰減和失真,恢復(fù)視頻信號原有特性,確保圖像質(zhì)量?!?ldquo;加權(quán)抗干擾器”和“視頻恢復(fù)主機(jī)”,都具有圖像質(zhì)量控制恢復(fù)功能。
抗干擾四大基本要領(lǐng),是從不同的技術(shù)側(cè)面采取的不同措施,掌握了它們的原理、性能和使用方法,在工程中靈活運(yùn)用,才能立于不敗之地。
關(guān)于抗干擾四大基本要領(lǐng),這種提法還只是個(gè)人意見,不一定確切。目的是對工程抗干擾技術(shù)措施的認(rèn)識和選擇,力求探討出一種清晰明了概念和要領(lǐng)。不再茫然,不再無所適從,不再為誤導(dǎo)宣傳所左右,做出更多、更高水平的樣板工程。
解決干擾,判斷干擾部位——事半功倍
干擾部位]——指干擾產(chǎn)生在“前、中、后”哪個(gè)大部位。排除干擾,切忌眉毛胡子*,分清部位,縮小范圍,對癥下藥,事半功倍。
前——攝像機(jī)系統(tǒng),包括攝像機(jī)電源部分——用監(jiān)視器直接觀察視頻信號,用直流小監(jiān)視器觀察可避免交流電路干擾影響;
中——傳輸線路部分,電纜,電纜頭和電纜中間接點(diǎn)質(zhì)量;用加權(quán)抗干擾器“有效,無效”可以準(zhǔn)確判斷;
后——指傳輸末端設(shè)備(分配器、分割器、矩陣、硬盤錄像機(jī)等相關(guān)相聯(lián)設(shè)備),末端供電系統(tǒng)和接地線路引入的干擾;用12V電池供電的攝像機(jī)信號,直接送給末端設(shè)備判斷;
不同部位的干擾解決的方法不同:只有中間傳輸部分的干擾,屬于常見的“環(huán)境電磁干擾”,用各類視頻抗干擾器解決,一般都有一定的效果。選擇抗干擾器原則是:抗干擾帶寬是否夠?殘余干擾程度(干擾抑制能力)大?。渴欠窬哂袀鬏斞a(bǔ)償(衰減和失真)能力?
如果是前端和后端設(shè)備干擾,用加權(quán)抗干擾器的結(jié)果都應(yīng)該是“無效或效果不明顯”;這類干擾包括兩種:一是設(shè)備故障和問題,包括攝像機(jī)本身問題、電源問題、電壓降低問題,后端設(shè)備、電源、板卡本身問題等,解決辦法是查找和排除設(shè)備故障;第二種干擾屬于 “傳導(dǎo)干擾”:包括監(jiān)控設(shè)備之間通過連線和電源線相互耦合的干擾,監(jiān)控設(shè)備通過供電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)傳導(dǎo)引入的各種干擾;排除這類干擾,有一定難度,更主要的是因?yàn)?ldquo;想不到”,總結(jié)和交流的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也很少;
有關(guān)工程抗干擾四大基本要領(lǐng),將抽空寫點(diǎn)分析材料,供大家討論或參考:
談“防”——選擇高編電纜屬于“四大基本要領(lǐng)”中的“設(shè)防措施”嗎?
高編電纜——習(xí)慣上一般指96編以上的同軸電纜叫高編電纜,高編電纜一般大都是多層結(jié)構(gòu);
不能說對干擾沒有“防范意識”,不少人設(shè)計(jì)初期,就是出于“抗干擾”的目的,選用高編電纜,甚至認(rèn)為高編電纜是抗干擾電纜。這里談幾點(diǎn)看法,共朋友們參考,討論。
1) 和低編電纜(如64)比較,高編電纜(如128)屏蔽層的低頻電阻小,干擾感應(yīng)電流形成的感應(yīng)電動勢也要小,所以對視頻形成的干擾信號也要低,從這一點(diǎn)上講,高編電纜抑制低頻干擾的能力要高于低編電纜。
“抑制低頻干擾的能力”高多少?有沒有一個(gè)數(shù)量級的概念?——有。假定:用相同長度的兩根同型號電纜,128編電纜屏蔽層的直流電阻是64編電纜的1/2,可以大致估計(jì),抑制低頻干擾的能力zui多高6db;舉例說,低編電纜如果形成的干擾信號幅度是100mv,那128編電纜形成的干擾信號幅度大約是50mv以上;
2) 對于0-6M頻帶內(nèi)的高頻干擾來說,“屏蔽層的高頻電阻(阻抗),高低編電纜是一樣的”這是高頻“趨膚效應(yīng)”的結(jié)果,對于正常視頻信號的傳輸衰減——高低編電纜是一樣的,對于高頻干擾信號“高低編電纜的抑制能力也是一樣的”。
3) 上述“低頻和高頻”的分界線是多少?試驗(yàn)測試的研究結(jié)果是200-300KHz左右;在0-6M視頻帶寬范圍內(nèi),高編電纜有一定優(yōu)勢的低頻范圍只占4.17%,而體現(xiàn)相同特性的高頻部分占95.83%;
4) 了解上述結(jié)果,考慮到高低編電纜的價(jià)格,工程中就應(yīng)該考慮“投入產(chǎn)出比”了;
5) 所以,選用高編電纜,如果說屬于“防”,顯然防的范圍太小,如果說屬于“抗”,顯然抗的能力又太低。
作為比較
1) EIE品牌的加權(quán)抗干擾器,可使電纜抑制*力提高10倍以上,如原電纜形成的干擾信號幅度是100mv,加抗干擾器以后,干擾信號幅度低于10mv;頻率越高抑制能力越強(qiáng),6M要達(dá)到20倍。
2) 雙絕緣雙屏蔽抗干擾同軸電纜,低頻干擾抑制能力高于60db, 高頻干擾抑制能力:20-40db。
3) 鍍鋅鐵管,馬口鐵線槽,高低頻抑制能力,一般設(shè)備很難測出來——基本上屬于“”類設(shè)“防”措施;所以,建筑物內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)盡量說服甲方,同意穿鐵管或走線槽。——順便提一下:薄壁鋼管,冷軋薄鋼板線槽,性能不如“純鐵材料”。
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