闭路电视监控系统电磁干扰与抗干扰方法

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1、闭路电视监控系统电磁干扰及抗干扰措施随着闭路电视监控系统（CCTV）在现代建筑工程中的广泛应用，对视频图像的质量要求也越来越高。由于建筑物内电气环境复杂，如果设计施工过程中没有采取恰当的防范措施，各种干扰就会通过传输线缆进入闭路电视监控系统，严重影响信号的传输质量。因此，研究系统中信号的传输特性及影响方式，以便查找和消除干扰源的影响，对提高闭路电视监控系统工程质量，确保系统的稳定运行非常有益。一、信号的传输类型及方式闭路电视监控系统中，信号的传输类型主要有两类：一类是模拟视频信号，传输路径由摄像

2、机到矩阵，再从矩阵到显示器或录像机；一类是数字信号，包括矩阵与摄像机之间的控制信息传输，矩阵中计算机部分的数字信号。视频信号传输的传统方式是基带传输，即视频信号不经过频率变换等任何处理，由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端。二、信号的传输特性1、视频信号的传输特性闭路电视监控系统中，一般采用同轴电缆并利用其0~6MHz低频段直接传输视频信号。同轴电缆结构上采用中心内导体外包围一定厚度的绝缘介质，在介质外是管状外导体，外导体表面再用绝缘塑料保护。信号电流通过电缆时，在中心导体和外导体之间建立起

3、内部电场，方向呈放射状。而磁场则是以中心导体为圆心，呈多个同心圆，场的方向和强弱随信号的方向和大小变化。同轴电缆在信号传输过程中，会对信号不断地损耗。影响信号损耗的因素主要有以下几种：⑴、电阻损耗电阻损耗是电缆所具有的直流电阻和导体高频感应所产生的涡流对信号能量的消耗。由于导体在传输交流信号时具有趋肤效应，因此，随着传输频率的增加，有效电阻会不断加大，电阻损耗也随之加大。⑵、介质损耗介质损耗是同轴电缆中心导体与外导体间的电介质对信号的损耗。同轴电缆的内外导体相当于电容的两极。由于实用中的电缆电介

4、质有电阻存在，因此，传输中对信号的损耗是必然的。温度越高，频率越高，介质损耗越大。介质损耗对低频传输信号（比如0-6MHz的视频）影响不大。但在高频传输时，影响十分明显。⑶、失配损耗失配损耗主要与同轴电缆的物理结构密切相关。信号传输过程中，电缆阻抗不均匀或与信号源及负载不匹配时，部分信号能量通过与传输方向相反的方向返回，造成传输效率下降。电缆的过度弯曲、变形、损伤和接头进水，都会造成失配损耗。⑷、泄漏损耗泄漏损耗是信号通过电缆屏蔽层的编织间隙辐射出去的信号。它同样造成信号在传输过程中的能量损失。

5、这是高频传输中不可忽略的问题。为此，电缆的编织覆盖率不能过低。综上所述，同轴电缆对信号的传输损耗具有多种因素。它的最终损耗是上述各种损耗的总和。电缆的直流电阻只有在低频时才对信号衰减起主要作用；在高频时，信号的衰减主要由趋肤效应和介质损耗决定。同轴电缆随着传输信号频率的增加，信号衰减成倍增长。因此，信号的传输损耗重要是考虑高频损耗。２、数字信号的传输特性闭路电视监控系统中，一般都采用双绞线来传输控制信号。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号

6、干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线。通常，数字通信方式选用RS485总线。RS485总线采用差分平衡电气接口，具有较强的抗电磁干扰能力。数字信号传输过程中,信号反射造成的衰减比较大,并且产生波形畸变。根据电磁理论，减少信号反射衰减的唯一途径就是阻抗匹配，如果按照总线型网络拓扑布线，阻抗匹配很容易实现，但如果是星型网络拓扑，在发送端串上与传输线特征阻抗相同的电阻（电阻值一般是驱动门输出内阻的5倍以上）就可以得到较高的发送电平。

7、接收的匹配阻抗是经５伏电源形成的，在阻抗匹配的同时减少了吸收功耗，这样既减少了信号的反射，又不会因为增加了匹配电阻吸收过多的信号功率，信号的电平阈值差变小。二、常见的视频干扰分类及其成因闭路电视监控系统中常见的视频干扰可以概括为源干扰、终端干扰和传输干扰三类。源干扰：即视频信号源内部，包括电源产生的干扰；终端干扰：终端设备，包括设备电源产生的干扰；传输干扰：传输过程中通过传输线缆引入的干扰，主要是电磁波干扰，包括地电位干扰等。源干扰和终端干扰，都属于设备本身问题，对设备合理选型即可避免。下面着重

8、分析一下视频传输工程中的电磁干扰。按照电磁干扰信号在视频传输终端的表现方式，可以分为以下几类：1、工频干扰现象：监控图像中出现雪花噪点、网纹或很宽的横暗带且持续滚动。由于地电阻和电缆外皮电阻的存在，当前端摄像机与监控主机设备两端同时接地时，两地之间因电力系统各相负载的不平衡，或者接地方式不同而引起50Hz电位差，地电位使两接地端存在电压降，电压降加在屏蔽层两端并与大地（地电阻）构成回路并产生地电流，地电流经过线缆屏蔽层形成干扰电压，地电流的部分谐波分量落入视频芯线，致使芯线与屏蔽层之间产生干扰电