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電梯監(jiān)控抗干擾技術(shù)原理與要點(diǎn)

閱讀：2705發(fā)布時(shí)間：2014-5-26

　　在閉路監(jiān)控工程中，電梯監(jiān)控視頻干擾問題，一直是zui常見，zui難對(duì)付，也是zui受關(guān)注的問題之一。本文將從原理上闡明：只要掌握了干擾產(chǎn)生原理，電梯抗干擾工程問題也將迎刃而解。本文只涉及電梯監(jiān)控工程中，同軸視頻傳輸?shù)目垢蓴_技術(shù)，供設(shè)計(jì)和施工參考。
　　
　　一、掌握常用同軸電纜類型及特點(diǎn)
　　
　　1.考慮傳輸衰減：當(dāng)樓層很高，距離監(jiān)控中心又較遠(yuǎn)的情況下，應(yīng)慎重考慮傳輸衰減問題。選擇電纜時(shí)，都知道粗纜優(yōu)于細(xì)纜，但還應(yīng)了解SYWV物理發(fā)泡電纜優(yōu)于實(shí)心SYV電纜，高編電纜優(yōu)于低編電纜，銅芯纜優(yōu)于“銅包鋼”纜，銅編網(wǎng)優(yōu)于鋁鎂合金編網(wǎng);
　　
　　2.關(guān)注高頻衰減：低頻成分的亮度/對(duì)比度衰減，容易發(fā)現(xiàn)和解決，電纜zui重要的傳輸特性就是頻率越高衰減越大，高頻衰減影響清晰度和分辨率，要特別注意總結(jié)圖像質(zhì)量的觀察方法。這方面電纜特點(diǎn)和規(guī)律是：粗纜優(yōu)于細(xì)纜，發(fā)泡優(yōu)于實(shí)心，但同型號(hào)的“高編和低編高頻衰減一樣”(后文有分析);
　　
　　3.考慮電纜壽命：軟性電纜優(yōu)于普通電纜，細(xì)纜優(yōu)于粗纜;還有一個(gè)zui易被忽視的問題：電纜各層間的粘合力，即當(dāng)電纜各層之間縱向相反方向受力時(shí)，是否會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，高層電梯纜長(zhǎng)達(dá)100米垂直布線，電纜外護(hù)套固定在隨行電纜上，這是一種“軟固定”，固定時(shí)不允許電纜變形(破壞同軸性)，這樣一來(lái)，在電梯反復(fù)運(yùn)動(dòng)中電纜內(nèi)部層，在重力作用下，會(huì)逐漸“下滑”，慢慢拉斷編織網(wǎng)或芯線，表現(xiàn)為信號(hào)逐步減弱，干擾越來(lái)越大;目前還沒有這項(xiàng)電纜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)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(nèi)層：依次拉芯線，絕緣層，編織網(wǎng)，體驗(yàn)粘合力的大小，做出合理估計(jì)——粘合力差、易滑動(dòng)的盡量不選用。這項(xiàng)性能，很多電纜并不具備，應(yīng)慎重選擇。
　　
　　二、了解干擾產(chǎn)生原理簡(jiǎn)介
　　
　　1.電梯井內(nèi)的動(dòng)力、照明、風(fēng)扇、控制、通信等，各種電纜都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。像天線接收原理一樣，同軸電纜也會(huì)“接收”這些干擾，即干擾電磁場(chǎng)在電纜上產(chǎn)生干擾感應(yīng)電流，這個(gè)干擾感應(yīng)電流也就會(huì)在電纜外導(dǎo)體(編織網(wǎng))縱向電阻上產(chǎn)生干擾感應(yīng)電壓(電動(dòng)勢(shì))，這個(gè)干擾感應(yīng)電壓剛好串聯(lián)在視頻信號(hào)傳輸回路“長(zhǎng)長(zhǎng)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“*zui有效的”干擾耦合關(guān)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(dòng)的環(huán)境中，這種方法無(wú)能為力。所以電梯環(huán)境下的抗干擾難度很大，只能選擇較好的設(shè)計(jì)和施工方法;
　　
　　3.了解干擾產(chǎn)生基本原理，對(duì)完善抗干擾設(shè)計(jì)和施工十分重要;
　　
　　三、常用銅軸電纜穿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(wǎng)電纜，“鋁箔—編網(wǎng)”的雙屏蔽電纜，還是“鋁箔—編網(wǎng)——鋁箔—編網(wǎng)”的四屏蔽電纜，電氣上都屬于一個(gè)屏蔽層。干擾感應(yīng)電壓，都是直接串聯(lián)在視頻信號(hào)傳輸回路中。只是多層高編電纜的外導(dǎo)體電阻小，形成的干擾感應(yīng)電壓也相對(duì)較低一些。這對(duì)抗低頻電源干擾、電機(jī)電火花干擾等有一定效果(幾十Khz以下的干擾)。但對(duì)高頻干擾，由于“趨膚效應(yīng)”，高頻阻抗與低編電纜相同，抗干擾效果也基本一樣;所以應(yīng)該清醒看到：高編電纜只有適當(dāng)減弱低頻干擾的作用，防強(qiáng)干擾還是無(wú)能為力;
　　
　　2.電梯布線方式的抗干擾措施：
　　
　?、僖曨l電纜走出電梯井的位置選擇：理想的選擇應(yīng)在井的中部，因?yàn)檫@時(shí)井內(nèi)隨行視頻電纜長(zhǎng)度，大約只有井深的一半多一點(diǎn)，zui短，自然引入的干擾也zui小;但工程上這種出線要求，只能看情況爭(zhēng)取，實(shí)際工程不一定允許;
　　
　?、谶^去，在不明白原理的情況下，多數(shù)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(yùn)動(dòng)的，另一半只是固定延伸連接，不運(yùn)動(dòng)，我們把這部分叫著“不動(dòng)電纜”;這就提供了一種可能：那一半隨行運(yùn)動(dòng)電纜只能與其他隨行電纜一起捆綁走線;而另一半不動(dòng)電纜可以選擇遠(yuǎn)離隨行電纜單獨(dú)走線的方法，在電梯井內(nèi)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(duì)這部分電纜的影響，比較有效;
　　
　?、垭S行運(yùn)動(dòng)部分的視頻電纜與其他隨行電纜捆扎時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)充分了解其他隨行電纜的結(jié)構(gòu)和分布情況，捆扎時(shí)視頻電纜應(yīng)盡量遠(yuǎn)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公分的選擇可能也要爭(zhēng)取，因?yàn)楦蓴_影響大小至少與距離平方成反比;
　　
　?、軘z像機(jī)金屬外殼，BNC頭的外殼，同軸電纜的外導(dǎo)體等視頻信號(hào)的“地”，和電梯轎廂、導(dǎo)軌等要絕緣，這在安裝攝像機(jī)時(shí)要特別注意;
　　
　　⑤攝像機(jī)供電應(yīng)優(yōu)選集中直流供電方式，其次是選擇轎廂照明電，不能用動(dòng)力電。
　　
　　⑥供電、控制等監(jiān)控用電纜，盡量選用帶屏蔽的電纜，防止干擾信號(hào)向外泄露;
　　
　?、邚碾娞菥隹诘娇刂浦行牡囊曨l電纜，應(yīng)走金屬管或走金屬槽，以屏蔽沿途環(huán)境干擾對(duì)這部分電纜的影響，并注意這部分屏蔽與電梯井內(nèi)的屏蔽，應(yīng)做好電氣連接;
　　
　　四、應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的75歐姆電纜，沒有區(qū)別。不同的是，在原來(lái)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(hù)套。從上面干擾產(chǎn)生原理分析已經(jīng)知道，干擾在傳統(tǒng)同軸電纜外層上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，串聯(lián)在視頻信號(hào)傳輸回路“長(zhǎng)長(zhǎng)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(zhì)的變化：干擾感應(yīng)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(hào)傳輸回路“長(zhǎng)長(zhǎng)的地線”絕緣隔離開，把干擾排除在視頻信號(hào)傳輸回路之外，達(dá)到抗干擾的目的。
　　
　　2.這種抗干擾電纜的特性，對(duì)于電梯環(huán)境下的*低頻動(dòng)力電源干擾，電機(jī)電火花干擾，變頻電機(jī)干擾，控制信號(hào)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(zhǎng)的工程設(shè)計(jì)中，采用“雙絕緣雙屏蔽的同軸電纜”后，傳統(tǒng)工程上的一些抗干擾措施，也可以大大化簡(jiǎn)，并能有效降低工程總造價(jià)。
　　
　　解決電磁干擾，包括電梯干擾：
　　
　　“防”的方法，如穿鐵管，走金屬線槽，100%有效。但在電梯隨行電纜情況下不能用;
　　
　　“避”的方法，如射頻、光纜、微波、數(shù)字變換等傳輸方式，都是避開0-6M頻段，在其他波段中傳輸，但在電梯環(huán)境下，比較有效、成本又不太高的方式，應(yīng)該是射頻方式。這些傳輸方式必須有調(diào)制解調(diào)設(shè)備或變換反變換設(shè)備，有利的是對(duì)0-6M干擾，不用說都“避”開了，但每一種傳輸方式又都會(huì)帶來(lái)新的不利問題，需要了解清楚。任何東西都是“一分為二”的。
　　
　　“抗”的方法，就是仍保持視頻源信號(hào)(基帶)傳輸方式，采用直接面對(duì)干擾的抗干擾措施，目前比較實(shí)用、有效的方式還是提高“視頻/干擾比”的方式，即前端提高視頻信號(hào)幅度，也就相對(duì)提高了整個(gè)傳輸過程的“視頻/干擾比”，末端恢復(fù)視頻信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)幅度后，仍保持足夠高的“視頻/干擾比”。這類設(shè)備的選擇，一是視頻信號(hào)的提升倍數(shù)，也就是干擾抑制倍數(shù)大小;二是，這種干擾抑制倍數(shù)(抑制能力)，對(duì)低頻和高頻是否有區(qū)別，高頻抑制能力比低頻低，一樣，還是更高?三是，作為視頻傳輸設(shè)備，是否同時(shí)具有補(bǔ)償電纜衰減和頻率失真，恢復(fù)視頻源信號(hào)特性的功能?目前這類視頻源信號(hào)(基帶)傳輸方式的抗干擾技術(shù)發(fā)展也很快，常見的電磁干擾，包括電梯干擾，絕大多數(shù)都可以*解決。

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