閉路電視監控系統（ CCTV）在建筑工程中的應用越來越多，由于建筑物內的電氣環境比較復雜，容易形成各種干擾源，如果施工過程中未采取恰當的防范措施，各種干擾就會通過傳輸線纜進入閉路電視監控系統，造成視頻圖像質量下降、系統控制失靈、運行不穩定等現像。因此研究閉路電視監控干擾源的性質、了解對閉路電視監控系統的影響方式，以便采取措施解決干擾問題對提高閉路監控系統工程質量，確保系統的穩定運行非常有益。

首先探討干擾的來源及影響方式 

       閉路電視監控系統中傳輸信號的類型主要有兩類：一類是模擬視頻信號，傳輸路徑由攝像機到矩陣，從矩陣再到顯示器或錄像機；一類是數字 信號包括矩陣與攝像機之間的控制信息傳輸，矩陣中計算機部分的數字信號。一般設備成為干擾源的可能性很小，因此干擾主要通過信號傳輸路徑進入系統。閉路電視監控系統的信號傳輸路徑是，能通過視頻電纜和傳輸控制信號的雙絞線耦合進系統的干擾有：各種高頻噪聲比如大電感負載啟停， 接地電位不等引入的工頻干擾，平衡傳輸線路失衡使抑噪能力下降將共頻干擾轉成了差模干擾，傳輸線上阻抗不匹配造成信號的反射使信號傳輸質量下降，靜電放電沿傳輸線進入設備造成接口芯片損傷或損壞。具體表現如下：

　  由于阻抗不匹配造成的影響在視頻圖像上表現為重影。在信號傳輸線上會將在脈沖序列的前后沿形成震蕩。震蕩的存在使高低電平間的閾值差變小，當震蕩的幅值再大或有其他干擾引入時就無法正確分辨出脈沖電平值，導致通信時間變長或通信中斷。接地和屏蔽不好會導致傳輸線抑制外部電磁*力的下降，體現在視頻圖像就是雪花噪點、網紋干擾以及橫紋滾動等；在信號傳輸線上形成尖峰干擾，造成通信錯誤。平衡傳輸線路失衡 也會在信號傳輸線上形成尖峰干擾。靜電放電除了會造成設備損壞外，還會影響存儲器內的數據，使設備出現些莫名其妙的錯誤。

其次抗干擾的方法探討

　　從干擾源的分析了解到并沒有特別的干擾源，消除或者減少上述干擾的理論探討也有許多，如何針對閉路電視監控工程解決干擾問題，很少有文獻涉及，下面就閉路電視監控工種中常見的干擾及解決方法進行些探討。

1 數字信號傳輸中的抗干擾措施

　　 在弱電系統工程中數字信號的傳輸通常指長線傳輸，常見的方式有：通過調制、解調方法在電力線或視頻線上傳輸數字信號；通過工業標準的通信網絡進行傳輸，比如 RS422、RS845、RS485；自行開發的自動式傳輸。三者相較，常見的還是RS422、RS485,因此重點討論RS485數字通信抗干擾方法。

S485總線是采用差分平衡電氣接口，具有較強的抗電磁*力，但在實際工程RS485總線并未達到人們期望的效果。問題往往出現在以下幾個方面：*網絡拓撲不合理，未按照總線型網絡拓撲布線，成為事宜上的星型拓撲；傳輸線與接收和發送端設備連接不正確，削弱了平衡線的抗*力；第三公用雙絞線，未進一步采取抗干擾措施，比如采用屏蔽雙絞線。雖然在造成干擾的方式上有所不同但在干擾的表現形式上只有兩種：一種是反射增加了信號畸變程度；一種是外部的干擾由于平衡條件被破壞，共模干擾變成了串模信號進入傳輸線。

　　 關于信號反射。根據電磁理論，減少長線上信號反射的*途徑是阻抗匹配，若通信風格拓撲為總線型，阻抗匹配比較容易實現，但若是星型網 絡拓撲，根據工程經驗則可按圖 1方式進行匹配，在發送端串上與傳輸線特征阻抗相同的電阻RO，在接收端按圖所示進行連接，其中R1＞R2，R＝（R1＊ R２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＝Ｒ０。在發送Ｒ０一般是驅動門輸出內阻的５倍以上，可以得到較高的發送電平，接收的匹配阻抗是經５伏電源形成的，在阻抗匹配的同時減少了吸收功耗，這樣既減少了的射，又不會因為增加了匹配電阻吸收過多的信號功率，信號的電平閾值差變小。

　　 雙絞線作為ＲＳ４８５傳輸一對電磁感應噪聲有較強的抑制能力，但對靜電感應引起噪聲的抑制能力較差，因此ＲＳ４８５傳輸線應選用屏蔽雙 絞線。雙絞線的屏蔽層要正確接地，這里講的 “地”應是驅動總線邏輯門的“地”，而非“機殼地”、“保護地”，但在許多實際設備上往往沒有給出 接地連接端，所以在這種情況下就需要引一條線將屏蔽與驅動邏輯門集成電路的地相連。

2 視頻信號的干擾

　　 視頻信號的干擾在圖像上表現為地花點和５０ＨＺ橫紋滾動，對于雪花點干擾是由于傳輸線上信號衰減以及耦合了高頻干擾所致，這種干擾比較容易消除，在攝像機與控制矩陣之間合理位置增加一個視頻放大器，將信號的售噪比提高，或者改變視頻電纜的路徑避開高頻干擾源，高頻干擾的問題可基本上得到解決。較難解決的是５０ＨＺ橫紋滾動及進一步加高頻干擾的情況，比如電梯轎廂內攝像機的輸出圖像。為了抑制上述干擾，首先分析一 下造成上述問題的原因。

　　 攝像機要求的供電電源一般有三種：直流１２Ｖ、交流２４Ｖ或２２０Ｖ，大多數工程應用中不從電梯轎廂的供電電源上取，而是另外布設供電電源給攝像機供電，攝像機輸出圖像經過一條軟性的視頻電纜從井道的上方或下方送出，視頻電纜和供電電纜與轎廂的動力線捆綁在一起，當電梯運行時牽引電機運行產生的電磁場沿照明動力線傳播，顯然會影響攝像機供電電纜和視頻電纜，當視頻電纜的屏蔽層不夠嚴密時，高頻干擾就經視頻電纜傳回監視器。而對于５０ＨＺ的橫紋滾動根據電磁學理論知道視頻電纜的屏蔽層可*消除５０ＨＺ工頻干擾。由此可以推斷這部分干擾不是通過視頻電纜耦合過來，而是來自電源線和不合理的視頻線聯結。

　　 對于圖像中的高頻干擾，因它的頻帶仍在８ＭＨＺ以內，采用空隙率為５０％左右的屏蔽網可基本消防高頻干擾，但要達到５０％的空隙率屏蔽網根數需每個波長長度有６０根以上，這樣高的密度又會使電纜的柔韌性下降，比較好的方法是采用帶有雙層屏蔽的視頻電纜。

　　 視頻電纜屏蔽層是接地的，如果視頻信號 “地”與顯示器的“地”相對“電網地”的電位不同，即如圖３所示兩處接地點相對電網“地”的電壓差不同，那么通過電源在攝像機與顯示器之間形成電源回路，這樣５０ＨＺ的工頻干擾進入顯示器中，從圖中的電氣聯接可以看出消除５０ＨＺ工頻干擾 方法有兩種，一是想辦法使各處的“地”電位與“電網地”的電位差*相同，或者切斷形成地環流的路徑。由于工程環境比較復雜，使各處“地”*等電位比較困難，只能通過加大攝像機供電線纜的線徑，盡可能降低地回路的電阻。或者采用切斷地環流回路的方法，在攝像機或顯示器端有一端不接地，通常在顯示器端不接供電電源的地，這樣雖不能*消除干擾但可大減少５０ＨＺ的干擾。　　從上面的分析中看到，如果電源線上耦合上高頻噪聲，即使視頻電纜的屏蔽電纜的屏蔽再好，也會將噪聲送至顯示器，因此攝像機的供電電源線 也要屏蔽，上述措施需要在工程設計和施工時就要全面考慮才能實現，若到了系統調試時發現干擾存在可采用調制和解調的方法將噪聲濾除，在攝像機端設一調制器將視頻信號搬移到幾十兆赫茲的頻度段上，在顯示器端設一低通濾波器將低于８ＮＨＺ的信號全部濾除，再經過解調將視頻圖像還原。

3 監控系統的供電方式

　　 監控系統的供電方式只有兩種：一種是集中供電方式即電源都引自一處，另一種是分布式供電，攝像機在安裝位置附近取電源，從抗干擾效果的角度講，集中供電方式更好一些，可以基本消除各處參考電位不等的情況。

zui后監控系統中干擾主要體現在數字通信通訊線和視頻圖像的干擾上，解決干擾的關鍵在于工程開始施工時就要全盤考慮上抗干擾措施，這樣才能從根 本上解決干擾問題，而不要等到工程后期再采取亡羊補牢的措施 。

        監控系統的抗干擾方法

工程抗干擾四大基本要領—— 一防，二避，三抗，四補

　一防：

“防”：對干擾設防，把干擾“拒之門外”。常見的有效措施：

A） 傳輸線纜，穿鍍鋅鐵管，走鍍鋅鐵皮線槽，深埋地下布線等，給傳輸線纜一個屏蔽電磁干擾的環境，這是zui基本zui有效的防止干擾“入侵”的手段，包括變電站超高壓環境下的安全傳輸，都是有效的。不足之處是成本較高，不能架空布線，施工較麻煩；
B） eie雙絕緣雙屏蔽抗干擾同軸電纜，是抗干擾技術的一項自有知識產權的新成果，其原理與穿鐵管基本相同，外層是干擾屏蔽層，提供內部無干擾的傳輸環境，內屏蔽層是同軸傳輸回路的實際信號地，干擾在外屏蔽層上產生感應電動勢，通過接“大地”屏蔽干擾，內外屏蔽層絕緣，使干擾感應電動勢與視頻信號傳輸回路絕緣，有效防止了干擾的“入侵”。優點是布線簡單方便，成本低，在不能準確判斷是否會有干擾的情況下，基本可以實現“防干擾盲目布線”；
C） 工程設計和施工中，設防首先是應該考慮的；

　二避：

“避”：避開干擾 ，另選一條 “路”，改變源信號傳輸方式，屬于這異類的技術有：光纜傳輸（模擬調制解調和數字調制解調技術），射頻，微波，數字變換等各種傳輸方式，都屬于“信息調制和變換”方式，或“頻分方式”，它能有效避開源信號傳輸中，0-6M頻率范圍的直接干擾；這種方式抗干擾很有效。目前也有一些不肯介紹原理的產品，如采用編碼和向上移動信號頻帶的方法等，大概也屬于這一類產品。采用“避”的技術，工程中還應考慮兩個問題：一是成本和復雜度的提高，二是變換損失——失真和信噪比的降低，不要一個矛盾掩蓋另一個矛盾；

　三抗：

“抗”：視頻信號傳輸過程中，如果干擾已經“混”進視頻信號中，使信噪比（指信號/干擾比）嚴重降低，必須采用抗干擾設備，抑制干擾信號幅度，提高信噪比。目前主要技術措施有：

A） 傳輸變壓器抑制50/100Hz低頻干擾：有一定效果，但局限性較大，通用性較差，應用面還較少；
B） “斬波”技術，原理上是吸收或衰減干擾信號頻率分量。問題是難以應付工程中千變萬化的干擾頻率，對于諧波分量豐富的干擾（如變頻電機干擾）抑制能力較差，值得注意的是這種辦法在吸收干擾的同時，也吸收掉一部分有用信號，造成新的失真；
C） 視頻預放大提高“信號/干擾”比（信噪比）技術：原理是：線路干擾大小是不會再變的，可以在線路前端，先把攝像機視頻信號大幅度提升，從而提高了整個傳輸過程中的“信號/干擾”比（信噪比），在傳輸末端再恢復視頻源信號特性，達到抑制干擾的目的。理論上實踐上這種抗干擾技術都應該是可行的，有效的。問題是具體技術實現起來有一定難度，市場上有一種這類產品，確實有一定的抗干擾效果。但沒考慮線纜傳輸失真、放大失真問題，沒有真正解決視頻信號的有效回復問題，圖像傳輸質量沒有真正解決。
D） eie實驗室在長期研究加權放大和抗干擾技術的基礎上，于2005年初成功的推出了含有兩項技術的新產品——“加權抗干擾器”，他同時具有抑制干擾和視頻恢復雙重功能，可有效抑制從50Hz到10MHz的廣譜干擾，加權技術的成功應用，使頻率越高抗*力越強，進一步提高了高頻干擾的抑制能力，并繼承了加權視頻放大技術高質量的視頻恢復功能

　四補：

　　抗干擾是提高圖像質量的措施之一，還要同時考慮到補償傳輸線纜和設備引入的衰減和失真，恢復視頻信號原有特性，確保圖像質量。　“加權抗干擾器”和“視頻恢復主機”，都具有圖像質量控制恢復功能。

　　抗干擾四大基本要領，是從不同的技術側面采取的不同措施，掌握了它們的原理、性能和使用方法，在工程中靈活運用，才能立于不敗之地。

關于抗干擾四大基本要領，這種提法還只是個人意見，不一定確切。目的是對工程抗干擾技術措施的認識和選擇，力求探討出一種清晰明了概念和要領。不再茫然，不再無所適從，不再為誤導宣傳所左右，做出更多、更高水平的樣板工程。

解決干擾，判斷干擾部位——事半功倍

　　干擾部位]——指干擾產生在“前、中、后”哪個大部位。排除干擾，切忌眉毛胡子*，分清部位，縮小范圍，對癥下藥，事半功倍。

前——攝像機系統，包括攝像機電源部分——用監視器直接觀察視頻信號，用直流小監視器觀察可避免交流電路干擾影響；
中——傳輸線路部分，電纜，電纜頭和電纜中間接點質量；用加權抗干擾器“有效，無效”可以準確判斷；
后——指傳輸末端設備（分配器、分割器、矩陣、硬盤錄像機等相關相聯設備），末端供電系統和接地線路引入的干擾；用12V電池供電的攝像機信號，直接送給末端設備判斷；

　　不同部位的干擾解決的方法不同：只有中間傳輸部分的干擾，屬于常見的“環境電磁干擾”，用各類視頻抗干擾器解決，一般都有一定的效果。選擇抗干擾器原則是：抗干擾帶寬是否夠？殘余干擾程度（干擾抑制能力）大小？是否具有傳輸補償（衰減和失真）能力？

如果是前端和后端設備干擾，用加權抗干擾器的結果都應該是“無效或效果不明顯”；這類干擾包括兩種：一是設備故障和問題，包括攝像機本身問題、電源問題、電壓降低問題，后端設備、電源、板卡本身問題等，解決辦法是查找和排除設備故障；第二種干擾屬于 “傳導干擾”：包括監控設備之間通過連線和電源線相互耦合的干擾，監控設備通過供電系統、接地系統傳導引入的各種干擾；排除這類干擾，有一定難度，更主要的是因為“想不到”，總結和交流的實踐經驗也很少；

　　有關工程抗干擾四大基本要領，將抽空寫點分析材料，供大家討論或參考：

談“防”——選擇高編電纜屬于“四大基本要領”中的“設防措施”嗎？

　　高編電纜——習慣上一般指96編以上的同軸電纜叫高編電纜，高編電纜一般大都是多層結構；

不能說對干擾沒有“防范意識”，不少人設計初期，就是出于“抗干擾”的目的，選用高編電纜，甚至認為高編電纜是抗干擾電纜。這里談幾點看法，共朋友們參考，討論。

1） 和低編電纜（如64）比較，高編電纜（如128）屏蔽層的低頻電阻小，干擾感應電流形成的感應電動勢也要小，所以對視頻形成的干擾信號也要低，從這一點上講，高編電纜抑制低頻干擾的能力要高于低編電纜。
“抑制低頻干擾的能力”高多少？有沒有一個數量級的概念？——有。假定：用相同長度的兩根同型號電纜，128編電纜屏蔽層的直流電阻是64編電纜的1/2，可以大致估計，抑制低頻干擾的能力zui多高6db;舉例說，低編電纜如果形成的干擾信號幅度是100mv,那128編電纜形成的干擾信號幅度大約是50mv以上；
2） 對于0-6M頻帶內的高頻干擾來說，“屏蔽層的高頻電阻（阻抗），高低編電纜是一樣的”這是高頻“趨膚效應”的結果，對于正常視頻信號的傳輸衰減——高低編電纜是一樣的，對于高頻干擾信號“高低編電纜的抑制能力也是一樣的”。
3） 上述“低頻和高頻”的分界線是多少？試驗測試的研究結果是200-300KHz左右；在0-6M視頻帶寬范圍內，高編電纜有一定優勢的低頻范圍只占4.17%，而體現相同特性的高頻部分占95.83%；
4） 了解上述結果，考慮到高低編電纜的價格，工程中就應該考慮“投入產出比”了；
5） 所以，選用高編電纜，如果說屬于“防”，顯然防的范圍太小，如果說屬于“抗”，顯然抗的能力又太低。