電梯視頻監控抗干擾技術原理剖析

在閉路監控工程中，電梯監控視頻干擾問題，一直是最常見、最難對付、也是最受關注的問題之一。本文闡明：只要掌握了干擾產生原理，電梯抗干擾工程問題也將迎刃而解。
　　一、 掌握常用同軸電纜類型及特點
　　1. 考慮傳輸衰減：當樓層很高，距離監控中心又較遠的情況下，應慎重考慮傳輸衰減問題。選擇電纜時，大家都知道粗纜優于細纜，但還應了解SYWV物理發泡電纜優于實心SYV電纜，高編電纜優于低編電纜，銅芯纜優于"銅包鋼"纜，銅編網優于鋁鎂合金編網;
　　2. 關注高頻衰減：低頻成分的亮度/對比度衰減容易發現和解決，電纜最重要的傳輸特性就是頻率越高衰減越大，高頻衰減主要影響清晰度和分辨率，要特別注意總結圖像質量的觀察方法。這方面電纜特點和規律是：粗纜優于細纜，發泡優于實心，但同型號的"高編和低編高頻衰減一樣";
　　3. 考慮電纜壽命：軟性電纜優于普通電纜，細纜優于粗纜;還有一個最易被忽視的問題：電纜各層間的粘合力，即當電纜各層之間縱向相反方向受力時，是否會發生相對滑動，高層電梯纜長可達100米垂直布線，電纜外護套固定在隨行電纜上，這是一種"軟固定"，固定時不允許電纜變形(破壞同軸性)，這樣一來，在電梯反復運動中電纜內部層，在重力作用下，會逐漸"下滑"，慢慢拉斷編織網或芯線，表現為信號逐步減弱，干擾越來越大;目前還沒有這項電纜技術標準，簡單檢查方法是取一米電纜，在一頭剝開各層，一人用手握住電纜兩端，另一人用鉗子拉電纜的內層：依次拉芯線，絕緣層，編織網，體驗粘合力的大小，做出合理估計，粘合力差、易滑動的盡量不選用。這項性能很多電纜并不好，應慎重選擇。
　　二、 干擾產生原理簡介
　　1. 電梯井內通常布置了動力、照明、風扇、控制、通信等線纜，各種電纜都會產生電磁輻射。與天線接收原理相同，同軸電纜也會"接收"這些干擾，即干擾電磁場在電纜上產生干擾感應電流，這個干擾感應電流也就會在電纜外導體(編織網)縱向電阻上產生干擾感應電壓(電動勢)，這個干擾感應電壓剛好串聯在視頻信號傳輸回路"長長的地線"中，形成干擾;
　　2. 更重要的是這些隨行電纜都是與視頻電纜并行，且近距離捆扎在一起。這就形成了接近"最佳最有效的"干擾耦合關系。在一般工程中可以采用穿金屬管或走金屬槽的屏蔽干擾辦法，但在電梯隨動的環境中，這種方法無能為力。所以電梯環境下的抗干擾難度很大，只能選擇較好的設計和施工方法;
　　3. 了解干擾產生基本原理，對完善抗干擾設計和施工十分重要。
　　三、 常用銅軸電纜傳輸方案的抗干擾措施
　　1. 常用銅軸電纜：不管是多層高編銅編網電纜、"鋁箔-編網"的雙屏蔽電纜、還是"鋁箔-編網--鋁箔-編網"的四屏蔽電纜，電氣上都屬于一個屏蔽層。干擾感應電壓，都是直接串聯在視頻信號傳輸回路中。只是多層高編電纜的外導體電阻小，形成的干擾感應電壓也相對較低一些。這對抗低頻電源干擾、電機電火花干擾等有一定效果(幾十kHz以下的干擾)。但對高頻干擾，由于"趨膚效應"，高頻阻抗與低編電纜相同，抗干擾效果也基本一樣;所以應該清醒看到：高編電纜只有適當降低低頻干擾的作用，防強干擾和高頻干擾還是無能為力;
　　2. 電梯布線方式的抗干擾措施：
　　① 視頻電纜走出電梯井的位置選擇：理想的選擇應在井的中部，因為這時井內隨行視頻電纜長度，大約只有井深的一半多一點，最短，自然引入的干擾也最小;但工程上這種出線要求，只能看情況爭取，實際工程不一定允許。
　?、?過去，在不明白原理的情況下，多數出線位置都是和其他隨行電纜一起走，從電纜井的頂部或底部走出。這種情況下，考慮到只有一半電纜是隨行運動的，另一半只是固定延伸連接，不運動，我們把這部分叫著"不動電纜";這就提供了一種可能：那一半隨行運動電纜只能與其他隨行電纜一起捆綁走線;而另一半不動電纜可以選擇遠離隨行電纜單獨走線的方法，在電梯井內把視頻線緊貼井璧垂直走線，并把這部分電纜穿金屬管或走金屬槽，以屏蔽干擾對這部分電纜的影響，比較有效。
　?、?隨行運動部分的視頻電纜與其他隨行電纜捆扎時，設計者應充分了解其他隨行電纜的結構和分布情況，捆扎時視頻電纜應盡量遠離電流大、頻率高的電纜，靠近電流小頻率低的電纜捆扎;這里，哪怕有1厘米的選擇可能也要爭取，因為干擾影響大小至少與距離平方成反比;
　?、?攝像機金屬外殼、NC頭的外殼、同軸電纜的外導體等視頻信號的"地"，和電梯轎廂、導軌等要絕緣，這在安裝攝像機時要特別注意。
　?、?攝像機供電應優選集中直流供電方式，其次是選擇轎廂照明電，不能用動力電。
　?、?供電、控制等監控用電纜，盡量選用帶屏蔽的電纜，防止干擾信號向外泄露。
　　⑦ 從電梯井出口到控制中心的視頻電纜，應走金屬管或走金屬槽，以屏蔽沿途環境干擾對這部分電纜的影響，并注意這部分屏蔽與電梯井內的屏蔽，應做好電氣連接。
　　四、 應用抗干擾同軸電纜
　　1. 抗干擾同軸電纜是一種"雙絕緣雙屏蔽的同軸電纜"，其里面的芯線、絕緣層、屏蔽層仍然是標準的75歐姆電纜，沒有區別。不同的是，在原來屏蔽層外，又增加了第二絕緣層和第二屏蔽層，外面再加上護套。從上面干擾產生原理分析已經知道，干擾在傳統同軸電纜外層上產生的感應電壓，串聯在視頻信號傳輸回路"長長的地線"中，從而形成干擾的。但采用抗干擾同軸電纜后，情況有了質的變化：干擾感應電壓只能形成在"第二屏蔽層"上，并由里面的"第二絕緣層"把它與視頻信號傳輸回路"長長的地線"絕緣隔離開，把干擾排除在視頻信號傳輸回路之外，達到抗干擾的目的。
　　2. 這種抗干擾電纜的特性，對于電梯環境下的超強低頻動力電源干擾，電機電火花干擾，變頻電機干擾，控制信號干擾等幾十千赫以下的干擾，抗干擾性能十分突出。
　　3. 在傳輸線路較長的工程設計中，采用"雙絕緣雙屏蔽的同軸電纜"后，傳統工程上的一些抗干擾措施也可以大大化簡，并能有效降低工程總造價。
　　4. 我們公開介紹抗干擾電纜的核心技術訣竅是為了使這項擁有我國自有知識產權的專利技術，早日在安防工程中發揮作用。請廣大朋友幫忙關注，發現侵權行為，能夠及時通知我們。