成都熙日科技有限公司欢迎您!

监控如何抗干扰和避免干扰的处理方法

作者:李工    来源:http://www.aeyweb.com    发布时间:2019-07-23 10:19    浏览量:
一、RS485数字通信抗干扰方法。 

 

RS485总线是采用差分平衡电气接口,具有较强的抗电磁干扰能力,但在实际工程中RS485总线并未达到人们期望的效果。问题往往出现在以下几个方面: 

•网络拓扑不合理,未按照总线型网络拓扑布线,而成为了星型拓扑结构; 

•传输线与接收和发送端设备连接不正确,削弱了平衡线的抗干扰能力; 

•公用双绞线未进一步采取抗干扰措施,比如采用屏蔽双绞线; 

•双绞线线经太细,传输距离太远,导致阻抗太大,造成压降。 


双绞线作为RS485传输线对电磁感应噪声有较强的抑制能力,但对静电感应引起噪声的抑制能力较差,因此RS485传输线应选用屏蔽双绞线。双绞线的屏蔽层要正确接地,这里讲的“地”应是驱动总线逻辑门的“地”,而非“机壳地”、“保护地”,但在许多实际设备上往往没有给出接地连接端,所以在这种情况下就需要引一条线将屏蔽与驱动逻辑门集成电路的地相连。 

此外,在选择屏蔽双绞线作为RS485通信线时,应该选择线经大一点的,使阻值比较小,产生的压降小,这样使得控制信号的衰减也会小很多。 

二、视频信号的抗干扰 

 

视频信号的干扰在图像上表现为雪花点和50Hz横纹滚动。 

对于雪花点干扰是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频干扰所致,这种干扰比较容易消除,在摄像机与控制矩阵之间合理位置增加一个视频放大器,将视频信号的信噪比提高,或者改变视频电缆的路径避开高频干扰源,高频干扰的问题可基本上得到解决。 

 

较难解决的是50Hz横纹滚动及进一步加入的高频干扰的情况。对于50Hz的横纹滚动根据电磁学理论知道视频电缆的屏蔽层可完全消除50Hz工频干扰,只需要购买屏蔽效果好的视频电缆。对于图像的高频干扰,因它的频带仍在8兆Hz内,采用空隙率为50%左右的屏蔽网可基本消防高频干扰,但要达到50%的空隙率,屏蔽网根数需每个波长长度有60根以上,这样高的密度又会使电缆的柔韧性下降,比较好的方法是采用带有双层屏蔽的视频电缆。 

 

视频电缆屏蔽层要接地,如果视频信号“地”与显示器的“地”相对“电网地”的电位不同,那么通过电源在摄像与显示器之间形成电源回路,这样50Hz的工频干扰会进入显示器中,从电气联接可以看出消除50Hz工频干扰的方法有两种,一是想办法使各处的“地”电位与“电网地”的电位差完全相同,或者是切断形成地环流的路径。由于工程环境比较复杂,使各处“地”等电位会比较困难,只能通过加大摄像供电线缆的线径,尽可能降低地回路的电阻,比如采用铠装电缆,或者采用切断地环流回路的方法,在摄像或显示器端有一端不接地,通常在显示器端不接供电电源的地,这样虽不能完全消除干扰但可减少50Hz的干扰。 

 

从上面的分析中看到,如果电源线上耦合上高频噪声,即使视频电缆的屏蔽电缆的屏蔽再好,也会将噪声送至显示器,因此摄像机的供电电源线最好也要屏蔽,上述措施需要在工程设计和施工时就要全面考虑才能实现。若到了系统调试时发现干扰存在可采用调制和解调的方法将噪声滤除,在摄像机端加一个调制器将视频信号搬移到几十兆赫兹的频段上,在计算机端加一个低通滤波器将低于8MHz信号全部滤除,再经过解调将视频图像还原。 

三、监控系统供电方式抗干扰 

 

监控系统的供电方式只有两种:一种是集中供电方式即电源都引自一处,另一种是分布式供电,摄像机在安装位置就近取电。从抗干扰效果的角度讲,集中供电方式更好一些,可以基本消除各处参考电位不等的情况。 

 

总的来说解决问题的关键在于工程开始施工时就要全盘考虑抗抗干扰措施,这样才能从根本上解决干扰问题,而不要等到工程后期再亡羊补牢。

四、监控系统抗干扰

 

闭路电视监控系统中传输信号的类型主要有两类:

一类是模拟视频信号,传输路径由摄象机到矩阵,从矩阵再到显示器或录象机;

一类是数字信号包括矩阵与摄象机之间的控制信息传输,矩阵中计算机部分的数字信号。一般设备成为干扰源的可能性很小,因此干扰主要通过信号传输路径进入系统。闭路电视监拧系统的信号传输路径是,能通过视频电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统的干扰有:各种高频噪声比如大电感负载启停, 地电位不等引入的工频干扰,平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将共频干扰转成了差模干扰,传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降,静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。具体表现如下: 

  由于阻抗不匹配造成的影响在视频图象上表现为重影。在信号传输线上会将在脉冲序列的前后沿形成震荡。震荡的存在使高低电平间的阈值差 变小,当震荡的幅值再大或有其他干扰引入时就无法正确分辨出脉冲电平值,导致通信时间变长或通信中断。接地和屏蔽不好会导致传输线抑制外部电磁干扰能力的下降,体现在视频图象就是雪花噪点、网纹干扰以及横纹滚动等;在信号传输线上形成尖峰干扰,造成通信错误。平衡传输线路失衡 也会在信号传输线上形成尖峰干扰。静电放电除了会造成设备损坏外,还会影响存储器内的数据,使设备出现些莫名其妙的错误。

五、常用铜轴电缆传输抗干扰 

 

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。 

六、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。

七、工程抗干扰四大基本要领

 

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:

1、传输变压器抑制50/100Hz低频干扰;

2、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。

3、“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。

相关新闻推荐

在线客服 :   网站地图   

服务热线:13438977238

电子邮箱: 841537915@qq.com

公司地址:四川省成都市人民南路三段44号附近

成都熙日科技有限公司在系统化的工作流程基础上,提供以工业设计为核心的品牌价值链整合服务,一站式服务内容包括:产品设计研究、产品差异化定位...

友情链接:
Copyright © 成都熙日科技有限公司 版权所有