多个电视监控系统集中使用中防干扰技术的探讨

林强

摘 要 本次技术方案涉及一种基于多个电视监控系统的防干扰处理系统，其特点是：通过提高视频电缆质量、电源品质及安装一套包括一个多位开关和多个中间继电器，由所述多位开关控制直流24V的多个中间继电器，并控制多个电视监控系统分别与输出设备相连接，也控制多套电视监控系统分别接地。通过多位开关和多个中间继电器控制多套电视监控系统分别接地，可以有效地解决电视监控的干扰问题。

【关键词】电视监控系统 集中使用 视频干扰

随着电视监控的广泛普及，工厂企业大面积的使用电视监控以提高生产效率和安全性。在我部门的监控系统中，由于扩建等诸多原因现有三套独立的电视监控系统，且这些监控系统需集中在一个终端进行切换监控。但多套系统在使用过程中会出现不同程度的干扰问题，严重的时候无法正常观看监控图像。由于在此多系统中，干扰的来源比较复杂，需要确定主要干扰因素并考虑解决方案。

1 视频干扰源的分析

因在监视器上出现了木纹状的干扰。这种干扰轻微时不会淹没正常图像，而严重时图像就无法观看了。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75Ω以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。 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。特别是大电流、高电压的可控硅设备，对电网的污染非常严重。比如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。（我部门的翻车机系统即使用了大功率可控硅的变频整流及调速装置）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。

（3）系统附近有很强的广播干扰源。在电缆在空中架设时，这时电缆本身就相当于一根很长的天线。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。

（4）其他干扰。包括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。

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。

2 抗干扰方案的设计

针对上文提到的诸多干扰源，确定了抗干扰主要思路如下：

2.1 更换输出端视频电缆。

以提高视频电缆质量为宗旨，我们联系电缆生产厂家定了一批双屏蔽层SYV 75-7电缆。即要求生产厂家生产比普通双屏蔽电缆基础上增加屏蔽层编数，最终选择75-5电缆最大适用的156p屏蔽层，整体提高电缆屏蔽效果。

2.2 对输出端多路视频信号进行同步切换

此方案设计一种基于多个电视监控系统的防干扰处理装置，包括一个多位开关和多个中间继电器，由所述多位开关控制直流24V的多个中间继电器，并通过所述多个继电器控制多个电视监控系统分别与输出设备相连接，也通过多个中间继电器控制多套电视监控系统分别接地。如图所示，包括一个三位开关SA1和三个中间继电器（KA1、KA2和KA3），由所述多位开关SA1的三个接点控制直流24V的中间继电器KA1、中间继电器KA2和中间继电器KA3，并通过中间继电器KA1、中间继电器KA2和中间继电器KA3控制多个电视监控系统分别与输出设备相连接，也通过三个中间继电器控制三套电视监控系统分别接地。通过三位开关和三个中间继电器控制三套电视监控系统分别接地，即可有效解决多个电视监控系统接地环之间的干扰问题。按照上述电路接线并做好相应的隔离等安全措施后即可投入使用，可有效地解决上述多套电视监控系统之间的相互干扰问题。

附图说明：

（1）给视频监控主机及录像系统使用UPS隔离。由于监控系统整体负载并不大，三套系统总功率不超过2000w。故选用容量为1500W 的UPS电源对整个监控系统进行电源隔离。

3 小结

本方案是基于大量的试验来设计的：我们使用示波器观察现有的干扰时，看到图像视频信号的波形上叠加了一个峰起波形，初步判断是三套监控接地环路造成的干扰。接地环路的存在可能是由于信号传输线的公共端在两头都接地而造成的重复接地；也可能是信号线的公共端与24V直流电源短路；也可能是系统中某一设备的公共端与24V直流電源有短路现象；还有可能是信号线受到有交流电源产生的强磁场干扰（双方靠的太近）而产生的。所以，通过提高电缆质量、电源品质和多套电视监控系统切换接地系统的方法有效的解决多个电视监控系统接地环之间的干扰问题，有效地保证了多套监控系统的正常运行。

当然，解决上述问题的方法还可以采用其他方式，例如利用隔离变压器等也能很好的解决接地环干扰的问题，且可以不切断回路，但是这种技术方案的成本略高。

参考文献

[1]殷德军，秦兆海.安全防范技术与电视监控系统[M].北京：电子工业出版社，1998.

[2]何永学.监控系统中视频干扰的现象及解决方法[J].中国百科，2013.

作者单位

华电天津军粮城发电有限公司 天津市 300300