闭路电视监控及门禁系统维修技术论文2三0110830.doc
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1、天津科电石化科技发展有限公司闭路电视监控及门禁系统维修技术论文 闭路电视监控及门禁系统维修技术论文题目:闭路电视监控及门禁系统维修技术论文单位:天津科电石化科技发展有限公司部门:网络部-运维班姓名:宋昕岩摘 要:本文分析了视频监控系统中的干扰来源,干扰表现方式,探讨了如何在工程中抑制干扰的实用方法关键词:视频监控系统;干扰;干扰抑制;黑屏;门禁正 文1、闭路电视监控系统CCTV闭路电视监控系统( CCTV)在建筑工程中的应用越来越多,由于建筑物内的电气环境比较复杂,容易形成各种干扰源,如果施工过程中未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,造成视频图像质量下降、系统控
2、制失灵、运行不稳定等现像。因此研究闭路电视监控干扰源的性质、了解对闭路电视监控系统的影响方式,以便采取措施解决干扰问题对提高闭路监控系统工程质量,确保系统的稳定运行非常有益。 干扰的来源及影响方式 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,传输路径由摄像机到矩阵,从矩阵再到显示器或录像机;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。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。闭路电视监控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,接地电位不等引入的
3、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:1. 木纹状的干扰 这种干扰的出现,轻微时不会淹没正常图像,而严重时图像就无法观看了(甚至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也较复杂。大致有如下几种原因:(1)视频传输线的质量不好,特别是屏蔽性能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网,或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时,这类视频线的线电阻过大,因而造成信号产生较大衰减也是加重故障的原因。此外,这类视频线的特性阻抗不是75以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。视频
4、线一般采用SYV-75系列线缆,往往在项目施工当中无意采用了SWYV-75系列线缆,这两种线缆传输的信号性质不同,从而产生干扰现象。由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的故障,因此这种故障原因在判断时要准确和慎重。只有当排除了其它可能后,才能从视频线不良的角度去考虑。若真是电缆质量问题,最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉,换成符合要求的电缆,这是彻底解决问题的最好办法。(2)由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净”,是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自本电网中使用可控硅的设备(如灯管镇流器)。特别是大电流、高
5、电压的可控硅设备,对电网的污染非常严重,这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等,都会对电源产生污染。 这种情况的解决方法比较简单,只要对整个系统采用净化电源或在线UPS供电就基本上可以得到解决,然而往往系统本身在建设时最好采用UPS独立集中供电方式。(3)系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。如果属于这种原因,解决的办法是加强摄像机的屏蔽,以及对视频电缆线的管道进行接地处理等,别且接地必须按照标准要求接地,采用单端接地方式。2. 较深较乱的大面积网纹干扰严重时图像全部被破坏,形不成图像和同步信号,
6、这种故障是由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的。这种情况多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上。即这种故障现象出现时,往往不会是整个系统的各路信号均出问题,而仅仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头,就可以解决。例如2010年维修中沙乙二醇电视监控系统时,监控画面出现上述现象,判断是视频线缆短路导致,通过两端测试电阻估测距离,最终发现在一个镀锌钢管进入设备箱时,由于设备箱的防水螺丝太紧导致将视频线缆压接短路。维修热电部电视监控常常出现BNC视频头短路、断路现象,重新制作视频头恢复正常,往往是由于现场潮湿环境导致视频头腐蚀或者是视频头焊接不良导致上述现象。3. 若干条间
7、距相等的竖条干扰干扰信号的频率基本上是行频的整数倍,这是由于视频传输线的特性阻抗不是75而导致阻抗失配造成的。也可以说,产生这种干扰现象是由视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外,值得注意的是,在视频传输距离很短时(一般为 150米以内),使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电缆时,一定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。例如在维修物装部电视监控时,当时项目施工时线缆采用普通双绞线传输信号,由于双绞线阻抗与视频线阻抗不同,导致出现竖条干扰。4.
8、 由传输线引入的空间辐射干扰这种干扰现象的产生,多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况的解决办法一个是在系统建立时,应对周边环境有所了解,尽量设法避开或远离辐射源;另一个办法是当无法避开辐射源时,对前端及中心设备加强屏蔽,对传输线的管路采用钢管并良好接地。例如在维修中沙乙烯装置时,有一个防爆摄像机安装在若干个大型电机机组旁边,这路图像时常出现干扰现象,最终与甲方协商更改线路,图像恢复正常。 监控摄像机如何才能提高抗干扰能力:由于监控摄像机一般采用最常用的传输方式是视频基带传输(基带传输是指不需经过频率变换等任何处理而直接传送电视信号的方式)。这种
9、传输方式的优点是传输系统构架简单,在一定范围内,失真小、噪声低(系统信噪比高);缺点是传输距离不能太远,必须在线缆特性要求的范围内传输,并且一根视频同轴电缆同时只能传送一路电视信号。由于这种传输方式具有稳定性高,系统中使用的设备简单,布线方便等优点,因而在现实生活中得到了广泛的应用。但是线缆高带宽和实际低频率的使用,造成信号在电缆中传输时,其振幅及相位在低频段与高频段的差别就会很大,特别是在相位失真太大时,便难以用简单的电路进行补偿的。以及基带传输低频部分很容易受到强电、发射塔、基站、电动机、变频器等干扰源的干扰。 比如工程中常见的干扰源: 1、广播干扰: 电缆在空中架设时,这时电缆本身就相当
10、于一根很长的天线。由于天线效应的结果,电缆中会产生相当大的广播干扰电压,并在电缆外皮上产生干扰电流,这一电流通过电缆两端接地点与地构成回路,于是在终端负载上就会产生广播干扰信号的电压,使干扰信号混入视频信号中。这种干扰信号在图像上表现为较密的横纹、竖纹、斜纹等,严重时甚至会淹没整个视频图象。 2、高频干扰: 电缆屏蔽层对于频率越低的信号其屏蔽效果越差,由于这种原因而引入的高频干扰信号有载波电话,电台的信号等。它们在图像上造成水平条纹的干扰。 3、电源干扰: 当系统需要始端与末端同时接地时,由于两端接地电位不同及电缆外皮电阻的存在,在两地之间引起50Hz的地电位差,从而产生干扰信号电压。当干扰信
11、号被叠加在视频信号上时,使正常图像上出现很宽的横暗带等。出现这种现象时往往采用将视频信号的屏蔽线和电源线的地线一同并入地线,并且采用单端接地方式。 4、谐波干扰: 谐波干扰主要表现在大电流或高电压的电力线周围,是电力电缆向四周的辐射信号,其频率为2500Hz和125000Hz,主要干扰视频信号的低频段。 在这种环境中安装摄像机时往往采用防爆云台式摄像机,摄像机护罩本身可以防辐射,传输线缆采用光缆传输信号。例如热电部220KV变电站内安装的一台YAAN球形摄像机,图像基本不能分辩,就是因为摄像机安装在变电室内,导致摄像机电路板上芯片被干扰造成的。5、传输线路干扰: 视频线缆质量不好,屏蔽性能差(
12、屏蔽层稀疏或非铜介质屏蔽层等),线缆电阻过大,而造成的视频信号严重衰减等。 项目在施工中,存在偷工减料行为,导致线缆质量下降,系统运行周期越久,系统故障率越高。6、不洁净电源干扰: 比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等,都会对电源产生污染。不洁净电源使摄像机和其它有源设备工作不稳定,进而形成干扰。 以上几个部分使得现场的视频图像受到强烈干扰,我们用多款的视频抗干扰器能够很好的解决以上多种干扰。具体解决方法如下: 1、移频:采用移频技术将视频信号(0-6MHZ)移频至一个49-300MHZ范围内;视频信号经过抗干扰器发送端进行远距离传输,在接收端将信号还
13、原成正常的视频信号输出。由于提高了频率,所以在远距离传输的同时有效躲避了多种干扰信号; 2、编码:视频信号进入抗干扰器后进行数字编码处理,到达监控中心设备前再进行解码处理。从而避免干扰源对视频信号的干扰和视频信号自身的串扰及衰减; 3、增强: 由于所有的信号传输距离越远信号衰减越大,因此我们必须在发送端对信号载体能力进行加强,以便于它可以传输的更远; 例如在维修炼油部加氢装置摄像机时,前端安装了视频放大器,然后将视频信号传输进入控制室内,从而提高信号质量;4、自适应:在设备内部含有对信号强度的自动调整和适应功能,因此设备具有0距离到其最远距离的传输自动适应能力; 5、免调试: 一个好的设备不应
14、该有很多的调试部分,因此我们的设备在出厂时已经具备了90%的市场适应性,基本上是连接上就可以使用,无需多余的调试; 6、安全性: 宽电压(12V24V)的设计理念,避免瞬间电源电压的突增或突降烧坏设备,用以保护设备以及操作人的安全; 7、稳定性: 设备出厂前的长时间的老化和测试试验,以及对工程的监视结果统计,本产品可以实现全天候的连续使用,并能够满足长期稳定的工作要求。工程维修实例:1. 电源的不正确引发的设备故障。电源不正确大致有如下几种可能:供电线路或供电电压不正确、功率不够(或某一路供电线路的线径不够,降压过大等)、供电系统的传输线路出现短路、断路、瞬间过压等。特别是因供电错误或瞬间过压
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