閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)電磁干擾與抗干擾措施方案

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1、......閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)電磁干擾及抗干擾措施隨著閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)在現代建筑工程中的廣泛應用,對視頻圖像的質量要求也越來越高。由于建筑物內電氣環(huán)境復雜,如果設計施工過程中沒有采取恰當的防范措施,各種干擾就會通過傳輸線纜進入閉路電視監(jiān)控系統(tǒng),嚴重影響信號的傳輸質量。因此,研究系統(tǒng)中信號的傳輸特性及影響方式,以便查找和消除干擾源的影響,對提高閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程質量,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行非常有益。一、信號的傳輸類型及方式閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中,信號的傳輸類型主要有兩類:一類是模擬視頻信號,傳輸路徑由攝像機到矩陣,再從矩陣到顯示器或錄像機;一類是數字信號,包括矩陣與攝像機之

2、間的控制信息傳輸,矩陣中計算機部分的數字信號。視頻信號傳輸的傳統(tǒng)方式是基帶傳輸,即視頻信號不經過頻率變換等任何處理,由圖像攝取端通過同軸電纜直接傳輸到監(jiān)視端。二、信號的傳輸特性1、視頻信號的傳輸特性閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中,一般采用同軸電纜并利用其0~6MHz低頻段直接傳輸視頻信號。同軸電纜結構上采用中心內導體外包圍一定厚度的絕緣介質,在介質外是管狀外導體,外導體表面再用絕緣塑料保護。信號電流通過電纜時,在中心導體和外導體之間建立起內部電場,方向呈放射狀。而磁場則是以中心導體為圓心,呈多個同心圓,學習好幫手......場的方向和強弱隨信號的方向和大小變化。同軸電纜在信號傳輸過程中,

3、會對信號不斷地損耗。影響信號損耗的因素主要有以下幾種:⑴、電阻損耗電阻損耗是電纜所具有的直流電阻和導體高頻感應所產生的渦流對信號能量的消耗。由于導體在傳輸交流信號時具有趨膚效應,因此,隨著傳輸頻率的增加,有效電阻會不斷加大,電阻損耗也隨之加大。⑵、介質損耗介質損耗是同軸電纜中心導體與外導體間的電介質對信號的損耗。同軸電纜的內外導體相當于電容的兩極。由于實用中的電纜電介質有電阻存在,因此,傳輸中對信號的損耗是必然的。溫度越高,頻率越高,介質損耗越大。介質損耗對低頻傳輸信號(比如0-6MHz的視頻)影響不大。但在高頻傳輸時,影響十分明顯。⑶、失配損耗失配損耗主要與同軸電纜的物理結

4、構密切相關。信號傳輸過程中,電纜阻抗不均勻或與信號源及負載不匹配時,部分信號能量通過與傳輸方向相反的方向返回,造成傳輸效率下降。電纜的過度彎曲、變形、損傷和接頭進水,都會造成失配損耗。⑷、泄漏損耗泄漏損耗是信號通過電纜屏蔽層的編織間隙輻射出去的信號。它同樣造成信號在傳輸過程中的能量損失。這是高頻傳輸中不可忽略的問題。為此,電纜的編織覆蓋率不能過低。學習好幫手......綜上所述,同軸電纜對信號的傳輸損耗具有多種因素。它的最終損耗是上述各種損耗的總和。電纜的直流電阻只有在低頻時才對信號衰減起主要作用;在高頻時,信號的衰減主要由趨膚效應和介質損耗決定。同軸電纜隨著傳輸信號頻率的增

5、加,信號衰減成倍增長。因此,信號的傳輸損耗重要是考慮高頻損耗。2、數字信號的傳輸特性閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中,一般都采用雙絞線來傳輸控制信號。雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起,可降低信號干擾的程度,每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線。通常,數字通信方式選用RS485總線。RS485總線采用差分平衡電氣接口,具有較強的抗電磁干擾能力。數字信號傳輸過程中,信號反射造成的衰減比較大,并且產生波形畸變。根據電磁理論,減少信號反射衰減的唯一途徑就是阻抗匹配,如果按照總線型網絡拓撲布線,

6、阻抗匹配很容易實現,但如果是星型網絡拓撲,在發(fā)送端串上與傳輸線特征阻抗相同的電阻(電阻值一般是驅動門輸出內阻的5倍以上)就可以得到較高的發(fā)送電平。接收的匹配阻抗是經5伏電源形成的,在阻抗匹配的同時減少了吸收功耗,這樣既減少了信號的反射,又不會因為增加了匹配電阻吸收過多的信號功率,信號的電平閾值差變小。二、常見的視頻干擾分類及其成因閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中常見的視頻干擾可以概括為源干擾、終端干擾和傳輸干擾三類。源干擾:即學習好幫手......視頻信號源內部,包括電源產生的干擾;終端干擾:終端設備,包括設備電源產生的干擾;傳輸干擾:傳輸過程中通過傳輸線纜引入的干擾,主要是電磁波干擾,包

7、括地電位干擾等。源干擾和終端干擾,都屬于設備本身問題,對設備合理選型即可避免。下面著重分析一下視頻傳輸工程中的電磁干擾。按照電磁干擾信號在視頻傳輸終端的表現方式,可以分為以下幾類:1、工頻干擾現象:監(jiān)控圖像中出現雪花噪點、網紋或很寬的橫暗帶且持續(xù)滾動。由于地電阻和電纜外皮電阻的存在,當前端攝像機與監(jiān)控主機設備兩端同時接地時,兩地之間因電力系統(tǒng)各相負載的不平衡,或者接地方式不同而引起50Hz電位差,地電位使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)構成回路并產生地電流,地電流經過線纜屏蔽層

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