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电视监控抗干扰设计及方法

08-09 23:03:41 | http://www.5idzw.com | 安防监控 | 人气:136
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    1. 电梯井内通常布置了动力、照明、风扇、控制、通信等线缆,各种电缆都会产生电磁辐射。与天线接收原理相同,同轴电缆也会"接收"这些干扰,即干扰电磁场在电缆上产生干扰感应电流,这个干扰感应电流也就会在电缆外导体(编织网)纵向电阻上产生干扰感应电压(电动势),这个干扰感应电压刚好串联在视频信号传输回路"长长的地线"中,形成干扰;
    2. 更重要的是这些随行电缆都是与视频电缆并行,且近距离捆扎在一起。这就形成了接近"最佳最有效的"干扰耦合关系。在一般工程中可以采用穿金属管或走金属槽的屏蔽干扰办法,但在电梯随动的环境中,这种方法无能为力。所以电梯环境下的抗干扰难度很大,只能选择较好的设计和施工方法;
    3. 了解干扰产生基本原理,对完善抗干扰设计和施工十分重要。
        三、 常用铜轴电缆传输方案的抗干扰措施

    1. 常用铜轴电缆:不管是多层高编铜编网电缆、"铝箔-编网"的双屏蔽电缆、还是"铝箔-编网--铝箔-编网"的四屏蔽电缆,电气上都属于一个屏蔽层。干扰感应电压,都是直接串联在视频信号传输回路中。只是多层高编电缆的外导体电阻小,形成的干扰感应电压也相对较低一些。这对抗低频电源干扰、电机电火花干扰等有一定效果(几十kHz以下的干扰)。但对高频干扰,由于"趋肤效应",高频阻抗与低编电缆相同,抗干扰效果也基本一样;所以应该清醒看到:高编电缆只有适当降低低频干扰的作用,防强干扰和高频干扰还是无能为力;
    2. 电梯布线方式的抗干扰措施:
    ① 视频电缆走出电梯井的位置选择:理想的选择应在井的中部,因为这时井内随行视频电缆长度,大约只有井深的一半多一点,最短,自然引入的干扰也最小;但工程上这种出线要求,只能看情况争取,实际工程不一定允许。
    ② 过去,在不明白原理的情况下,多数出线位置都是和其他随行电缆一起走,从电缆井的顶部或底部走出。这种情况下,考虑到只有一半电缆是随行运动的,另一半只是固定延伸连接,不运动,我们把这部分叫着"不动电缆";这就提供了一种可能:那一半随行运动电缆只能与其他随行电缆一起捆绑走线;而另一半不动电缆可以选择远离随行电缆单独走线的方法,在电梯井内把视频线紧贴井璧垂直走线,并把这部分电缆穿金属管或走金属槽,以屏蔽干扰对这部分电缆的影响,比较有效。
    ③ 随行运动部分的视频电缆与其他随行电缆捆扎时,设计者应充分了解其他随行电缆的结构和分布情况,捆扎时视频电缆应尽量远离电流大、频率高的电缆,*近电流小频率低的电缆捆扎;这里,哪怕有1厘米的选择可能也要争取,因为干扰影响大小至少与距离平方成反比;
    ④ 摄像机金属外壳、NC头的外壳、同轴电缆的外导体等视频信号的"地",和电梯轿厢、导轨等要绝缘,这在安装摄像机时要特别注意。
    ⑤ 摄像机供电应优选集中直流供电方式,其次是选择轿厢照明电,不能用动力电。
    ⑥ 供电、控制等监控用电缆,尽量选用带屏蔽的电缆,防止干扰信号向外泄露。
    ⑦ 从电梯井出口到控制中心的视频电缆,应走金属管或走金属槽,以屏蔽沿途环境干扰对这部分电缆的影响,并注意这部分屏蔽与电梯井内的屏蔽,应做好电气连接。
            四、 应用抗干扰同轴电缆
    1. 抗干扰同轴电缆是一种"双绝缘双屏蔽的同轴电缆",其里面的芯线、绝缘层、屏蔽层仍然是标准的75欧姆电缆,没有区别。不同的是,在原来屏蔽层外,又增加了第二绝缘层和第二屏蔽层,外面再加上护套。从上面干扰产生原理分析已经知道,干扰在传统同轴电缆外层上产生的感应电压,串联在视频信号传输回路"长长的地线"中,从而形成干扰的。但采用抗干扰同轴电缆后,情况有了质的变化:干扰感应电压只能形成在"第二屏蔽层"上,并由里面的"第二绝缘层"把它与视频信号传输回路"长长的地线"绝缘隔离开,把干扰排除在视频信号传输回路之外,达到抗干扰的目的。
    2. 这种抗干扰电缆的特性,对于电梯环境下的超强低频动力电源干扰,电机电火花干扰,变频电机干扰,控制信号干扰等几十千赫以下的干扰,抗干扰性能十分突出。
    3. 在传输线路较长的工程设计中,采用"双绝缘双屏蔽的同轴电缆"后,传统工程上的一些抗干扰措施也可以大大化简,并能有效降低工程总造价。由DVSBBS雨中独醉提供

工程抗干扰四大基本要领—— “一防,二避,三抗,四补

一防:设防,将干扰拒之门外,措施:
1. 线缆穿镀锌铁管,走金属线槽;
2. 线缆埋地;
3. 采用双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆;
4. 摄像机与护罩绝缘,护罩接大地;

二避:改变视频原信号传输频带或传输方式,避开视频带宽内的干扰,措施:
1.采用光缆,微波、射频等调制方式;
2.采用数字变换、处理和传输方式;

三抗:外界电磁干扰已经通过传输电缆“混入视频信号中”,解决办法就是“抗”,措施有:
l 传输变压器抑制50/100Hz低频干扰;
l “斩波”技术;
l 视频预放大提高“信号/干扰”比(信噪比)技术:理论上实践上都应该是可行的。但在处理线缆传输失真和附加放大失真问题上,还有待完善。
l “加权抗干扰器”,不调制不变换,保持原视频基带传输方式,同时具有抑制干扰和视频恢复双重功能。

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。
 
    地线干扰与地线设计

地线设计是电磁兼容设计中大家都很注意,却又不知道应该怎样去做的一个问题。了解了地线造成干扰问题的机理之后,在设计和实施地线时就有了一个明确的思路。本期从介绍地线造成干扰的原理入手,使读者了解设计地线的关键和原则。
1 什么是地线?
  地线有安全地和信号地两种。前者是为了保证人身安全、设备安全而设置的地线,后者是为了保证电路正确工作所设置的地线。造成电路干扰现象的主要是信号地,因此这里仅讨论信号地的问题。
信号地的一般定义是:电路的电位参考点。
  更恰当地说,这个定义是我们设计电路时的一个假设。从这个定义是无法分析和理解一些地线干扰问题的。从现在开始,我们在分析电磁兼容问题时,使用下面的定义。
  地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。
  既然地线是电流的一个路径,那么根据欧姆定律,地线上是有电压的;既然地线上有电压,说明地线不是一个等电位体。这样,我们在设计电路时,关于地线电位一定的假设就不再成立,因此电路会出现各种错误。这就是地线干扰的实质。

2 地线的阻抗有多大?
  一个难以理解的问题是,我们在设计地线时,都使地线的电阻很小,那么地线上的电位差怎么会大到导致电路出错的程度。理解这个问题,要理解地线阻抗的组成。
  地线的阻抗Z由电阻部分和感抗部分两部分组成,即:Z = RAC + jωL。

  电阻成分:导体的电阻分为直流电阻RDC和交流电阻RAC。对于交流电流,由于趋肤效应,电流集中在导体的表面,导致实际电流截面减小,电阻增加,直流电阻和交流电阻的关系如下:
  RAC= 0.076rf1/2RDC
式中:r=导线的半径,单位cm,f=流过导线的电流频率,单位Hz, RDC= 导线的直流电阻,单位Ω。

  电感成分:任何导体都有内电感(这区别于通常讲的外电感,外电感是导体所包围的面积的函数),内电感与导体所包围的面积无关。对于圆截面导体如下:
  L=0.2S[ln(4.5/d) -1] (μH)

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