多個電視監控系統集中使用中防干擾技術的探討

林強

摘 要 本次技術方案涉及一種基于多個電視監控系統的防干擾處理系統，其特點是：通過提高視頻電纜質量、電源品質及安裝一套包括一個多位開關和多個中間繼電器，由所述多位開關控制直流24V的多個中間繼電器，并控制多個電視監控系統分別與輸出設備相連接，也控制多套電視監控系統分別接地。通過多位開關和多個中間繼電器控制多套電視監控系統分別接地，可以有效地解決電視監控的干擾問題。

【關鍵詞】電視監控系統 集中使用 視頻干擾

隨著電視監控的廣泛普及，工廠企業大面積的使用電視監控以提高生產效率和安全性。在我部門的監控系統中，由于擴建等諸多原因現有三套獨立的電視監控系統，且這些監控系統需集中在一個終端進行切換監控。但多套系統在使用過程中會出現不同程度的干擾問題，嚴重的時候無法正常觀看監控圖像。由于在此多系統中，干擾的來源比較復雜，需要確定主要干擾因素并考慮解決方案。

1 視頻干擾源的分析

因在監視器上出現了木紋狀的干擾。這種干擾輕微時不會淹沒正常圖像，而嚴重時圖像就無法觀看了。故障現象產生的原因較多也較復雜。大致有如下幾種原因：

（1）視頻傳輸線的質量不好，特別是屏蔽性能差（屏蔽網不是質量很好的銅線網，或屏蔽網過稀而起不到屏蔽作用）。與此同時，這類視頻線的線電阻過大，因而造成信號產生較大衰減也是加重故障的原因。此外，這類視頻線的特性阻抗不是75Ω以及參數超出規定也是產生故障的原因之一。 由于產生上述的干擾現象不一定就是視頻線不良而產生的故障，因此這種故障原因在判斷時要準確和慎重。只有當排除了其它可能后，才能從視頻線不良的角度去考慮。若真是電纜質量問題，最好的辦法當然是把所有的這種電纜全部換掉，換成符合要求的電纜，這是徹底解決問題的最好辦法。

（2）由于供電系統的電源不“潔凈”而引起的。這里所指的電源不“潔凈”，是指在正常的電源（50周的正弦波）上疊加有干擾信號。而這種電源上的干擾信號，多來自本電網中使用可控硅的設備。特別是大電流、高電壓的可控硅設備，對電網的污染非常嚴重。比如電網中有大功率可控硅調頻調速裝置、可控硅整流裝置、可控硅交直流變換裝置等等，都會對電源產生污染。（我部門的翻車機系統即使用了大功率可控硅的變頻整流及調速裝置）這種情況的解決方法比較簡單，只要對整個系統采用凈化電源或在線UPS供電就基本上可以得到解決。

（3）系統附近有很強的廣播干擾源。在電纜在空中架設時，這時電纜本身就相當于一根很長的天線。由于天線效應的結果，電纜中會產生相當大的廣播干擾電壓，并在電纜外皮上產生干擾電流，這一電流通過電纜兩端接地點與地構成回路，于是在終端負載上就會產生廣播干擾信號的電壓，使干擾信號混入視頻信號中。這可以通過調查和了解而加以判斷。如果屬于這種原因，解決的辦法是加強攝像機的屏蔽，以及對視頻電纜線的管道進行接地處理等。

（4）其他干擾。包括諧波干擾主要表現在大電流或高電壓的電力線周圍，是電力電纜向四周的輻射信號，其頻率為2500Hz和125000Hz，主要干擾視頻信號的低頻段。

高頻干擾，電纜屏蔽層對于頻率越低的信號其屏蔽效果越差，由于這種原因而引入的高頻干擾信號有載波電話，電臺的信號等。它們在圖像上造成水平條紋的干擾。

2 抗干擾方案的設計

針對上文提到的諸多干擾源，確定了抗干擾主要思路如下：

2.1 更換輸出端視頻電纜。

以提高視頻電纜質量為宗旨，我們聯系電纜生產廠家定了一批雙屏蔽層SYV 75-7電纜。即要求生產廠家生產比普通雙屏蔽電纜基礎上增加屏蔽層編數，最終選擇75-5電纜最大適用的156p屏蔽層，整體提高電纜屏蔽效果。

2.2 對輸出端多路視頻信號進行同步切換

此方案設計一種基于多個電視監控系統的防干擾處理裝置，包括一個多位開關和多個中間繼電器，由所述多位開關控制直流24V的多個中間繼電器，并通過所述多個繼電器控制多個電視監控系統分別與輸出設備相連接，也通過多個中間繼電器控制多套電視監控系統分別接地。如圖所示，包括一個三位開關SA1和三個中間繼電器（KA1、KA2和KA3），由所述多位開關SA1的三個接點控制直流24V的中間繼電器KA1、中間繼電器KA2和中間繼電器KA3，并通過中間繼電器KA1、中間繼電器KA2和中間繼電器KA3控制多個電視監控系統分別與輸出設備相連接，也通過三個中間繼電器控制三套電視監控系統分別接地。通過三位開關和三個中間繼電器控制三套電視監控系統分別接地，即可有效解決多個電視監控系統接地環之間的干擾問題。按照上述電路接線并做好相應的隔離等安全措施后即可投入使用，可有效地解決上述多套電視監控系統之間的相互干擾問題。

附圖說明：

（1）給視頻監控主機及錄像系統使用UPS隔離。由于監控系統整體負載并不大，三套系統總功率不超過2000w。故選用容量為1500W 的UPS電源對整個監控系統進行電源隔離。

3 小結

本方案是基于大量的試驗來設計的：我們使用示波器觀察現有的干擾時，看到圖像視頻信號的波形上疊加了一個峰起波形，初步判斷是三套監控接地環路造成的干擾。接地環路的存在可能是由于信號傳輸線的公共端在兩頭都接地而造成的重復接地；也可能是信號線的公共端與24V直流電源短路；也可能是系統中某一設備的公共端與24V直流電源有短路現象；還有可能是信號線受到有交流電源產生的強磁場干擾（雙方靠的太近）而產生的。所以，通過提高電纜質量、電源品質和多套電視監控系統切換接地系統的方法有效的解決多個電視監控系統接地環之間的干擾問題，有效地保證了多套監控系統的正常運行。

當然，解決上述問題的方法還可以采用其他方式，例如利用隔離變壓器等也能很好的解決接地環干擾的問題，且可以不切斷回路，但是這種技術方案的成本略高。

參考文獻

[1]殷德軍，秦兆海.安全防范技術與電視監控系統[M].北京：電子工業出版社，1998.

[2]何永學.監控系統中視頻干擾的現象及解決方法[J].中國百科，2013.

作者單位

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