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,傳輸路徑由攝象機到矩陣,從矩陣再到顯示器或錄象機;一類是數字信號包括矩陣與攝象機 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。
閉路電視監擰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,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象上表現為重影。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干擾能力的下降,體現在視頻圖象 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。
抗干擾的方法
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。
rs485總線是采用差分平衡電氣接口,具有較強的抗電磁干擾能力,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:第 一網絡拓撲不合理,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,削弱了平衡線的抗干擾能力;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。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唯一途徑是阻抗匹配,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 經驗則可在發送端串上與傳輸線特征阻抗相同的電阻r0,在接收端按圖所示進行連接,其中r1>r2,r0=(r1*r2)/(r1+r2)。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5v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象上表現為地花點和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,在攝象機 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,比如電梯轎廂內攝象機的輸出圖象。為了抑制上述干擾,首先分析一下造成上述問題的原因。
攝象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象機供電, 攝象機輸出圖象經過一條軟性的視頻電纜從井道的止方或下方送出,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,顯然會影響攝象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完全消除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。
對于圖象中的高頻干擾,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,那么通過電源在攝象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,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”的電位差完全相 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”完全等電位比較困難,只能通過加大攝象機供電線纜的線徑,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,在攝象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,這樣雖不能完全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,因此攝象機的供電電源線最好也要屏蔽,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,在攝象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8mhz的信號全部濾除,再經過解調將視頻圖象還原。
(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,攝象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。
硬盤錄像機死機原因分析處理
在使用pc式的硬盤錄像機的過程中,難免會遇到許多諸如死機等突發故障,對于平時工作正常的較新機子而言,其中大多數死機都是軟件停止了響應造成的,只 要強制關閉了這些停止響應的軟件,電腦即可恢復正常工作,方法是先按住ctrl和alt鍵,再按del鍵會出現"關閉程序"窗口,用鼠標選中標為"停止響 應"的軟件名稱,按下"結束任務"按鈕就可以了。如果死機過于嚴重,連"關閉程序"窗口都無法顯示或者出現"藍屏",那就只能再按組合鍵或復位鍵,重新啟 動電腦了。如果遇到以下情形,又怎么辦呢?
一、遭遇停電
顯示器,主機,音箱等會在一瞬間強行關閉。正在編寫的文稿數據資料會丟失,如正在進行磁盤讀寫操作則還有可能產生壞道。停電的瞬間電壓波動還會沖擊電 腦硬件的芯片,電路,電阻等。為免不測,裝電腦時最好選配個品牌電源,這樣就能最大限度地從電源上減小電壓波動對硬件造成的不良影響。停電后,關閉所有電 源,以防下次來電時顯示器和atx電源同時啟動,這樣會造成對硬件的不良損害。當您用word編輯文稿時,用上word的自動保存功能,如果停電的瞬間恰 好是在對磁盤進行操作,下次開機不要在啟動時跳過磁盤檢測,以檢測有無產生壞道。一旦發現壞道,則用norton,pqmagic等工具軟件來修復或屏蔽 壞道即可。另外,如經濟許可,選配一個ups為電腦提供斷電保護。
二、電源陳舊
給電腦升級時,譬如加裝上新買的高倍速光驅,由于轉速較高,耗電也大,增加了電源的負載,也會出現死機或重啟的現象。原有電源沒有考慮到現在的硬盤、顯卡和高倍速的光驅等耗電量,因此電源的輸出功率并不是太高,再加上一些雜牌電源本身"縮水",不能提供足夠的電量,當系統中的設備增多,功耗變大,劣質電源輸出的電壓就會急劇降 低,最終導致系統工作不穩定,出現自動重啟現象。另外,電源插座接觸不良,電壓起伏過大還有可能導致硬盤等設備的損壞。可更換一個大功率的優質電源,這樣 可以給你的電腦提供最安全的保障。
三、自動關機
如今的主流主板對cpu有溫度監控功能,一旦cpu溫度過高,超過了主板bios中所設定的溫度,主板就會自動切斷電源,以保護相關硬件。另一方面, 系統中的電源管理和病毒軟件也會導致自動關機。上述突然關機現象如果經常發生,先確認cpu的散熱是否正常。開機箱目測風扇葉片是否工作正常,再進入 bios選項看風扇的轉速和cpu的工作溫度。如是風扇的問題,就對風扇進行相關的除塵維護或更換質量更好的風扇。如是電源老化或損壞,可以通過替換電源 來確認,電源壞掉就換個新的,以防燒毀硬件。當然也可能是中毒,進入系統,從安裝光盤中覆蓋安裝電源管理,再徹底查殺病毒。同時,要時刻更新殺毒軟件病毒 庫,少用盜版碟,對不明郵件附件不要下載。
四、系統故障
進不了系統,啟動畫面靜止,或顯示:the disk is error等有e文提示的諸多現象。比較常見的原因是系統文件被修改,破壞,或是加載了不正常的命令行。此外,硬盤的故障也是原因之一。首先要嘗試能否進 入安全模式,開機按f8鍵,選擇啟動菜單里的第三項:safe model(安全模式)。進入安全模式后,可以通過設備管理器和系統文件檢查器來找尋故障,遇到有"!"號的可以檢查再確定是否del或設置中斷。也可以 重裝驅動程序,系統文件受損可以從安裝文件恢復(可事先把windows的安裝盤復制在硬盤里)。如果連安全模式都不能進入,就通過帶啟動的光盤或是軟盤 啟動到dos,在dos下先殺毒并且用dir檢查c盤內的系統文件是否完整,必要時可通過系統軟盤進行sys c:,恢復相關的基本系統文件。如果c盤內沒有發現文件,則惟有進行系統重裝了。
五、系統當機
桌面被鎖定或藍屏,鼠標不能動,嚴重時連熱啟動(a lt + ctrl + del ) 都不行。除系統自身的bug以及各軟件間的兼容性問題外,也可能是同時運行過多程序導致進程阻塞,引發當機。當機有真假,按下numlock 鍵,指示燈有變化者為假當機。假當可以同時按下alt + ctrl + del 在出現的任務列表里選定程序名后標注沒有響應的項,單擊結束任務。真當則通過冷啟動解決了。對于藍屏,在按下esc鍵無效后,按復位鍵。