電視監控系統干擾源研究與處理手段淺析
發布時間:2014-07-27 06:58
摘要:本文在介紹視頻傳輸介質與傳輸方式的基礎上,分析了造成電視監控系統干擾的原因,之后針對每種原因提出了對應的處理手段。
1.引言
在閉路監控系統中,監控視頻圖像不佳,筆耕文化推薦期刊,存在干擾問題。一直是最常見、最難對付、也是最受關注的問題之一。近年來,包括閉路電視監控系統(CCTV)在內的智能化系統在住宅小區建設中的應用越來越多,由于建筑物內外的電氣環境比較復雜,容易形成各種干擾源,如果施工過程中未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控系統,造成視頻圖像質量下降、系統控制失靈、運行不穩定等現象。因此研究閉路電視監控干擾源的性質,了解對閉路電視監控系統的影響方式,并采取措施解決干擾問題對提高閉路監控系統工程質量、確保系統的穩定運行非常有益。
本文結合已有資料中幾個住宅小區閉路監控系統工程實施過程中所遇到的監控干擾問題及最終處理辦法,初步分析并總結出監控視頻干擾發生的原因及問題的解決方法。
2.視頻的傳輸介質及方式
2.1視頻的傳輸介質
同軸電纜是使用最廣泛的視頻傳輸介質,一般用于中短距離的視頻信號的傳輸。同軸電纜的電氣特征使得它非常適合傳送攝像機到監視器的全視頻信號(CCTV視頻信號是由分布很廣的低頻信號和高頻信號組成的)。傳送低頻信號(20赫茲到幾千赫茲)時可以使用幾乎任何種類的導線。在實際應用中,幾乎所有導線都可以用作電話線。但要傳送頻率范圍在20Hz到6MHz之間的視頻信號,同時不希望有任何衰減時,就需要使用同軸電纜。
2.2視頻的傳輸方式
在電視監控系統中采用視頻基帶傳輸是最常用的傳輸方式。所謂的視頻基帶傳輸是指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視端的傳輸方式。
3.視頻干擾發生的原因
圖像在傳輸時直接利用同軸電纜的0~6MHz頻帶來傳輸,非常容易受到干擾,使圖像出現網紋、橫紋和噪點影響監視效果。對于基帶傳輸視頻干擾,主要有以下幾種類型:
3.1工頻干擾
當攝像端與監控設備端同時接地時,由于地電阻及電纜外皮電阻的存在,在兩地之間電力系統各相負載不平衡或接地方式不同引起電位差,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)構成回路產生地電流,地電流經過線纜屏蔽層形成干擾電壓,地電流的部分諧波分量落入視頻芯線,致使芯線與屏蔽層之間產生干擾電位,使干擾信號加入視頻信號中對監控圖像形成干擾,從而產生工頻干擾。
3.2空間電磁波干擾
當監控電纜在空中架設時,空中電磁波干擾信號所產生的空間電場會作用于監控傳輸線路,使線路兩端而產生相當大的電磁干擾電壓,其頻率約在200Hz~2.3 MHz。由于電纜中電位差的存在,使電纜屏蔽層產生干擾電流,而一般情況下攝像端和監控設備端均為接地狀態,這就使干擾電流通過線纜兩端接地點與大地形成回路,導致終端負載產生干擾電壓,干擾信號耦合進視頻信號中,產生空間電磁波干擾。
3.3低頻干擾(20Hz~幾千Hz低頻噪聲干擾)
由于聲音、數據等信號屬于低頻信號,其頻帶狹窄,在傳輸時只用到20Hz~幾千Hz,幾乎采用任何種類的電纜都可以傳輸,一般只受工頻干擾。用于傳輸視頻信號的同軸電纜,其屏蔽層抗干擾曲線特性表明干擾信號頻率越高其屏蔽性能越好,對于諸如載波電話、有線電臺等低頻率信號干擾反而顯得蒼白無力。低頻干擾信號同樣會在傳輸線纜上產生干擾電壓,從而影響圖像質量。
3.4高頻干擾(高頻噪聲干擾)
雖然視頻傳輸所用同軸電纜抗高頻干擾要比抗低頻干擾性能強,但是強高頻干擾信號還會對圖像的傳輸產生干擾。大電荷負載啟停、變頻機及高頻機等在工作時除了輸出高強度基波外,同時還會產生高強度的二次諧波。雖然諧波強度比基波低很多,但高次諧波頻帶很寬且成分復雜,所以基波的各次諧波都會對利用視頻基帶傳輸(即6MHz帶寬內)的視頻信號造成不同程度的干擾。
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