浅谈工业视频监控系统的干扰原因及解决方法
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摘 要：目前，在工业工程中开始广泛应用闭路电视监控系统，因为工业厂房内有着特别复杂的电气环境，那么就会促使各种干扰源形成，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，造成视频图象质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象。
中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0044-02
笔者于2011年4月～12月在公司青纸制浆系统技改工程项目部从事电气技术管理工作，青纸制浆技改工程项目主要由制浆车间、二氧化氯车间、备料车间、制氧站、软化水站五个车间组成，是青山纸业致力于发展浆粕生产的一条新生产线。我司承建该项目的设备、管道、非标、电气、仪表、通风等安装工程，其中电气安装工程包含工业视频监控系统的安装项目，该套系统主要是针对备料车间的运料监控、制浆车间的下料监控及二氧化氯车间的进料监控。该套系统的施工过程中，由于图纸设计考虑不够全面，未把诸多影响因素融入设计理念中，致使我方人员在施工时，没有采取恰当的防范措施，导致在备料车间视频监控系统调试阶段，出现图像模糊不清、抖动的现象。
1 视频信号干扰产生的原因分析
①低频的干扰：通过大量的实践研究表明，如果信号的频率越低，那么电线屏蔽层就有着越差的屏蔽效果，如载波电话、电台信号所受到的干扰信号，都是这种原因所造成的。
50 Hz电源干扰：
如果系统的接地需要有始端和末端来同时完成，在电缆外皮电阻的作用下，再加上两端有着差异化的接地点位，就会导致有50 Hz的地电位差存在于两地之间，这样就会有干扰信号电压产生。在视频信号上如果叠加了本种干扰信号，就会导致有较宽的横暗带出现于正常图像上。
50 Hz电源频率的二次谐波和三次谐波干扰：
通常情况下，主要是在高压电线的电力线周围或者大电流附近出现谐波干扰，这种干扰频率往往为2 500 Hz和125 000 Hz，这种辐射信号是电力电缆所发出的，视频信号的低频段会受到本种干扰。
②传输过程的干扰：通常情况下，这类问题的出现，主要是由于有质量问题出现于视频传输线中，没有较好的屏蔽性能，或者是只有较为稀的屏蔽网，那么屏蔽作用就无法有效的发挥出来。还有就是这种视频线有着较大的线电阻，那么就会导致较大衰减发生于信号中，促使干扰问题得到加重。如果出现了这种干扰，就会导致有竖条干扰出现于监视器的画面上，这些竖条往往有着相同的间距，并且行频和干扰信号的频率也呈倍数增长关系。
③终端设备电源干扰：具体来讲，指的是有干扰信号叠加于正常的电源上；通过分析可以得知，电网中使用可控硅的设备造成了本电源的主要干扰，并且可控硅设备如果电流较大，电压较高，就会更加严重的污染到电网，那么就会对同一电网中的电源造成较大的影响。比如，如果有较大功率的可控硅调频调速装置、可控硅整流装置存在于电网中，那么就会严重污染到电源。这些电源的不洁净特点，会影响到摄像机和其他有源设备的稳定性，导致干扰问题的出现。
2 选择正确的抗干扰方法
分析了干扰原因后制定出初步方案：用模拟变频器消除谐波的原理，即HTHF滤波器原理，通过提高源端阻抗产生感性无功阻挡谐波电流，在变频电机的电源进出两端加装电感线圈环，通过电感线圈作用从源头消除干扰。在摄像头线路上靠近变频电机电缆的电机的进出两端加装了电感线圈环，生产线工作后，视频仍然模糊不清。经分析是频率干扰没有彻底消除，而38 MHz中频电路具有此种功能，故而将视频基带信号调制到38 MHz或者更高的频率，以此躲过频率干扰。
38 MHz中频电路图如图1所示。38 MHz中频电路中产生的38 MHz高频载波可直接接入传输同轴电缆。距离较远时需经一级放大后送到传输线路，然而该电路在干扰频率和38 MHz接近时失效。
为了解决38 MHz电路失效问题，采用了视频拓展器。将其中的一条视频线路拿来做试验，在摄像头一端加装一个视频拓展器，在数字录像机相应这端也加装一个视频拓展器，然后分别给这两个视频拓展器供一个DC12 V，800 mA的电源，此时，视频画面极为清晰。将其中视频拓展器拆开后，发现视频拓展器工作原理借鉴了38 MHz中频电路的原理，并解决了另外两种因素引起的干扰。
其工作原理是如图2所示，绕开干扰频带，将视频信号采用一次搬移的办法，搬移到40 MHz左右的频率上，这样就可以将那些容易受到干扰的低频段给有效的避开，因为转移了其低频部分，那么受到的各种低频干扰影响就可以从根本上进行消除。
其次，因为视频抗干扰器可以在很大程度上放大视频信号，这样信噪比就会得到提高，同时，还会在一定程度上延长信号的有效传输距离。
三是在设计过程中，将阻抗均衡电路应用到了视频抗干扰器的中心降噪器中，那么就可以阻抗均衡阻抗均衡电路和前段移频放大装置，即使传输线路出现了质量问题，也不会导致干扰问题的出现。
我们在试验以后得到了预期的效果，并大批量的采购了此设备。通过我们的反复分析、试验、查阅资料，基本解决了工业视频监控干扰的问题，也受到了业主的一致表扬和认可。
3 结 论
①室外安装严禁摄像机瞄准太阳或光源较强的发光物体，否则会造成图象模糊或产生光晕。
②不要让摄像机淋雨或在潮湿的地方使用。
③不要在超出温度、湿度或电源规格的状态下使用摄像机。
④连接方式（除ac220 v）：
其一：采用75 ？赘同轴电缆。
其二：摄像机与监视器间同电缆的长度由于电缆质量因制造商而异，如果采用最大长度则请在进行最后安装以前先验明视频质量。
其三：接线时注意事项：一是，不要把同电缆扭变成半径小于电缆直径10倍的曲线；二是，不要使用卡钉电缆即使圆钉也不要使用，否则会引起误差；三是，不要积压或加紧电缆，否则会使电缆的阻抗改变而降低图像质量。
4 结 语
伴随着企业的发展和自动化水平的提高，工业视频监控系统在工业生产中的应用越来越普遍。本文通过研究闭路电视监控干扰源的性质以及闭路电视监控系统的影响方式，提出了有效解决视频干扰的办法。以期与同行们共同提高视频监控系统的管理与维护水平。
参考文献：
[1] 钟静，夏恒，王晓峰.视频监控系统抗干扰技术研究[J].贵州气象，2009，15（1）：46-47.
[2] 于会山，王正奎.电缆长距离视频传输系统[J].聊城师范学院学报（自然科学版），1995，8（1）：35-36.