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视频监控工程中常见视频干扰情况分析
双击?#36828;?#28378;屏 发布者:星捷安防 阅读:1420次 【字体:

一.常见视频干扰情况分析:

  说起视频干扰,要讲一下视频监控信号传输的传统方式视频基带传输。所谓的视频基带传输是指视频信号不经过频率变换?#28909;?#20309;处理由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式,图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输,非常容?#36164;?#21040;干扰,使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰,从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰,从干扰切入方式分为传导式干扰?#22836;?#23556;式干扰。下面分析一下常见视频干扰现象及其原因。

  

  1、 工频干扰

  干扰现象:图像出现雪花噪点、网纹或很宽暗横带?#20013;?#19981;断滚动。

  干扰原因:此现象是当摄像端与监控设备端同时接地时,由于地电阻及电缆外皮电阻的存在,在两地之间电力系统各相负载不平衡或接地方式不同引起50Hz电位差,从而产生工频干扰所致。地电位使两接地端存在电压降,电压?#23548;?#22312;屏蔽层两端并与大地(地电阻)构成回路产生地电流,地电流经过线缆屏蔽层形成干扰电压,地电流的部?#20013;?#27874;分量落入视频芯线,?#29575;?#33455;线与屏蔽层之间产生干扰电位,使干扰信号加入视频信号中对监控图像形成干扰。

  

  2、 空间电磁波干扰

  干扰现象:图像出现较密的斜形网纹,?#29616;?#26102;会淹没图像。

  干扰原因:当监控电缆在空中架设时,空中电磁波干扰信号所产生的空间电场会作用于监控传输线路,使线路两端而产生相当大的电磁干扰电压,其频率约在200Hz~2.3MHz。由于电缆中电位差的存在,使电缆屏蔽层产生干扰电流,而一般情况下摄像端和监控设备?#21496;?#20026;接地状态,这就使干扰电流通过线缆两端接地点与大地形成回路,导致终端负载产生干扰电压,干扰信号耦合进视频信号中,产生图像干扰情况。

  

  3、 低频干扰(20Hz-nKHz低频噪声干扰)

  干扰现象:图像出现静止水平条纹。

  现象原因:由于声音、数据等信号属于低频信号,其频带狭窄在传输时只用到20Hz~nKHZ,?#36127;?#37319;用任何种类的电缆都可以传输,一般只受交流声干扰。用于传输视频信号的同轴电缆,其屏蔽层抗干扰曲线特%%表明干扰信号频率越高其屏蔽%%能越好,对于诸如载波电话、有线电台等低频率信号干扰反而显得苍白无力。低频干扰信号同样会在传输线缆上产生干扰电压,从而影响图像质量。

  

  4、 高频干扰(高频噪声干扰)

  干扰现象:图像出现雪花点或高亮点。

  现象原因:虽然视频传输所用同轴电缆抗高频干扰要比抗低频干扰%%能强,但是强高频干扰信号还会对图像的传输产生干扰。大电荷负载启停、变频机?#26696;?#39057;机等在工作时除了输出高强度基波外,同时还会产生高强度的二次谐波。虽然谐波强度比基波低很多,但高次谐波频带很宽且成分复杂,所以基波的各次谐波都会对利用视频基带传输(即6MHZ带宽内)的视频信号造成不同程度的干扰。经过多次精度实验,高频干扰信号的基波和谐波频?#31034;?#22312;45MHz以内。


  5、 反射干扰

  干扰现象:图像出现重影。

  干扰原因:视频信号在传输过程中色?#21462;?#20142;度及饱和度都会有相应衰减,当传输视频的同轴网络阻抗不匹配(也称失配)时,视频信号传输到终端会有部分色?#21462;?#20142;度及饱和度产生微反射,反射回来的信号会回到发射处形成再反射,与视频信号叠加经过延时和损耗到达终端。多个反射信号将在接收端产生码间干扰(ISI),ISI会导致监视器收到错误的输入信号幅度和相位并显示出来,这就使传回来的图像看起来好象清楚的图像上又蒙?#29421;?#19968;层模糊不清的图像现象,即重影现象。

  

  6、 静电干扰

  干扰现象:图像时有网纹时有噪点,且时有时无。

  干扰原因:在发电场、煤矿和工业企业等存在高电压(1000V以上)输出、?#29616;?#26426;?#30340;?#25830;?#26696;?#30005;磁环境场所接地时的对地电位差都在400VP-P~1500VP-P之间。接地与大地之间存在电位差?#21335;?#35937;就属于静电现象的一种,存在静电现象时,接地端(包括冷地和热地)和大地就相当于一个带正电荷和负电荷的电容器。根据电容器的工作原理可知,当电荷容量达到一定程度时便会放电。那么静电放电时便会在不同的接地端之间形成电位差,使传输线?#39134;?#23631;蔽层形成地电流,从而使干扰信号耦合进视频信号并送入监控设备中。静电对视频传输干扰情况取决于静电电压差的大小,?#29616;?#26102;会造成接口芯片的损伤或损坏。

二.视频传输中常见的?#25910;?#29616;象:

  1.视频传输中,最常见的?#25910;?#29616;象表现在监视器的画面上出现一条黑杠或白杠,并?#19968;?#21521;上或向下慢慢滚动。因此,在分析这类?#25910;?#29616;象时,要?#26234;?#20135;生?#25910;?#30340;两种不同原因。

  要?#26234;?#26159;电源的问题还是地环路的问题,一种简易的方法是,在控制主机上,就近只接入一台电源没有问题的摄像机输出信号,如果在监视器上没有出现上述的干扰现象,则说明控制主机无问题。接下来可用一台便携式监视器就近接在前端摄像机的视频输出端,并逐个检查每台摄像机。如有,则进行处理。如无,则干扰是由地环路等其它原因造成的。

  2.监视器上出现木纹状的干扰。这种干扰的出现,轻微时不会淹没正常图像,而?#29616;?#26102;图像就无法观看了(甚至破坏同步)。这?#27490;收?#29616;象产生的原因较多也较复杂。大致有如下几种原因:

  ⑴视频传输线的质量不好,特别是屏蔽%%能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网,或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时,这类视频线?#21335;?#30005;阻过大,因而造成信号产生较大衰减也是加重?#25910;?#30340;原因。此外,这类视频线的特%%阻抗不是75Ω?#32422;安?#25968;超出规定也是产生?#25910;?#30340;原因之一。由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的?#25910;希?#22240;此这?#27490;收?#21407;因在判断时要准确和慎重。只有当排除了其它可能后,才能从视频线不良的角?#28909;?#32771;虑。若真是电缆质量问题,最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉,换成符合要求的电缆,这是彻底解决问题的最好办法。

  ⑵由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净?#20445;?#26159;指在正常的电源(50周的正弦波)?#31995;?#21152;有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备,对电网的污染非常?#29616;兀?#36825;就导致了同一电网中的电源不“洁净”。?#28909;?#26412;电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等,都会对电源产生污染。 这?#26234;?#20917;的解决方法比较简单,只要对整个系统采用?#25442;?#30005;源或在线UPS供电就基本上可以得到解决。

  ⑶系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。如果属于这种原因,解决的办法是加强摄像机的屏蔽,以及对视频电缆线的管道进行接地处理等。

  3.由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、?#19979;?#36896;成的?#25910;稀?#36825;?#27490;收?#30340;表?#20013;?#24335;是在监视器上产生较深?#19979;业?#22823;面积网纹干扰,以至图像全部被破坏,形不成图像和同步信号。这?#26234;?#20917;多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上。即这?#27490;收?#29616;象出现时,往往不会是整个系统的各路信号均出问题,而仅仅出现在?#20999;?#25509;头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头,就可以解决。

  4.由于传输线的特%%阻抗不匹配引起的?#25910;?#29616;象。这种现象的表?#20013;?#24335;是在监视器的画面上产生若干条间距相等的竖条干扰,干扰信号的频率基本上是行频的整数倍。这是由于视频传输线的特性阻抗不是75Ω而导致阻抗失配造成的。?#37096;?#20197;说,产生这种干扰现象是由视频电缆的特%%阻抗?#22836;?#24067;参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外,值得注意的是,在视频传输距离很短时(一般为 150米以内),使用上述阻抗失配?#22836;?#24067;参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电?#29575;保?#19968;定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。

  5.由传输线引入的空间辐射干扰。这种干扰现象的产生,多数是因为在传输系统、系统前端或?#34892;?#25511;制室附近有较强的、频?#24335;?#39640;的空间辐射源。这?#26234;?#20917;的解决办法一个是在系统建立时,应对周边环境有所了解,尽量设法避开或远离辐射源;另一个办法是当无法避开辐射源时,对前端及?#34892;?#35774;备加强屏蔽,对传输线的管路采用?#27490;?#24182;良好接地。


三. 共缆监控系统中常见干扰分析及排除方法:

1,重?#26696;?#25200;
1.1超前重影(左重影)
CATV系统中图像主信号轮廓左边的前重影是由于系统中接收到的空间信号比电缆传输系统传送的主信号提前到达用户接收机所致,这往往是因为系统用户距发射台较近,空中信号较强,直接窜入用户接收机所形成的。清除的方法是在频道设置时采用转频方式,即在前端用频道转换器,将空间信号频道转换到另一频道后进行放大传输,避免与空间强信号同频。另外?#37096;?#20197;在不影响失真指标的情况下适当提高用户电平,?#28304;?#21040;降低重?#26696;?#25200;的作用,但一般不宜超过75分?#27425;?#20239;。
1.2滞后重影(右重影)
这种干扰在无线电视接收及有线电视系统中都会产生。在无线电视用户中,电视机在接收空间主信号时同时收?#25509;?#23665;头或高大建筑物等产生的多次多径反射波,这种反射波相对于直射波有较大?#21335;?#20301;滞后,所以产生右重影。而在CATV系统中,开路天线如对不准发射台或反射器不好,接收天线与馈线之间,电缆与分配器、分支器之间,电缆、用户?#23567;?#25110;者施工中由于电缆弯曲半?#30701;?#23567;、受挤压、机械损伤而变?#25105;不?#20351;阻抗特性发生较大变化,造成阻抗不匹配,产生反射波。反射波沿电缆往返传输且逐渐衰减,最后?#20174;?#22312;电视机屏幕上会产生右重影。
根据以上情况,解决的办法是:
⑴仔细调整天线位?#29028;头较潁?#22914;不能解决问题应采?#20204;?#21453;射天线或加移相天线或选择适当的天线阵组合来消除重影。
⑵选择75Ω的电缆、接插件、连接头,确保阻抗匹配。
?#21069;?#21508;个连接?#26041;?#20570;好,保证接触良好,阻抗匹配。
⑷逐段检查电缆是否变形,阻抗是否改变,如有变化即更换之。
2,雪花干扰
雪花干扰也是有线电视系统中最普遍、最常见的干扰形式之一,形成原因很多,究其根源是由于信号载噪比不能达标所致。
⑴由于电平降低而引起载噪比指标下降,形成雪花干扰?#21335;?#35937;尤为常见。由于传输系统中各?#26041;?#25509;触不良,放大器、分支分配器?#25910;希?#26426;内元器件老化失效、增益降?#20572;?#30005;缆老化、损耗增大,由于自?#25442;?#20154;为因素使电缆内外导体短路、部分?#19979;?#22343;可造成此类?#25910;稀?#21487;从用户终端开始逐点往?#23433;?#35797;电平,?#39029;?#30005;平低落的原因,一般不难修复。
⑵前端信号源载噪比不?#25442;?#21457;生?#25910;稀?#27492;类现象一般发生在个别频道而且用户电平没有多大变化。
⑶用户电?#35762;坏停?#20449;号源没问题却有明显的雪花干扰,这多数是设计不尽合理,如放大器级联数过多载噪比变坏?#29616;兀?#25110;者是放大器等器件的噪声系数?#29616;?#36229;标所致。?#37096;?#33021;是由于中间某个传输?#26041;?#30005;平过低导致载噪比?#29616;?#19979;降,虽然后面?#26041;?#30005;平提高但改变不了载噪比指标最坏的结果。
⑷由于线路过长或局部短路可导致低端正常而高端有雪花现象。由于均衡器使用不当或局部接触不良可导致高端正常而低端有雪花干扰?#21335;?#35937;。
3,?#23433;?#33394;鬼影?#22791;?#25200;
彩色电视机在接收彩色图像时有时会出现水平方向的颜色和图像亮度不重合产生彩色镶边?#21335;?#35937;,就像彩色报刊中套印没有套?#23478;?#26679;,即所谓的?#23433;?#33394;鬼影”。其根本原因就是视频指标中的色亮度时延差?#29616;?#36229;标所造成的,可能是由于调制器指标不合格或者各接头处阻抗不匹配造成的;?#37096;?#33021;是某一频道的图像载波与彩色副载波之间产生了较大的群时延或包络时延,随着放大器的级联而逐步累加造成的。消除?#23433;?#33394;鬼影”的干扰除了选用性能良好的前端设备外还应注意系统中各个?#26041;?#30340;阻抗匹配问题并尽?#32771;?#23569;?#26696;?#25918;”的级联数。

四.电平达到电平65/72,图像为什么还不清楚?

当?#25442;?#24471;考虑系统的失真指标和C/N指标。如果不进行仔细的分析计算,那可以看一看以下几个方面:
   失真指标主要看以下几点:(1)光发射机的输入电?#25509;?#27809;有超高,最好选在厂家规定的?#27573;?#20013;值。(2)不直接带用户(即前后级联网用的)的光接收机的输出电?#25509;?#27809;有超高,一般单路输出的机型输出电?#35762;?#36229;过100dB,双路输出的不超过96dB。(3)多级光缆下的用户分配系统,有没有搞高电平输出(102dB或更高)的用户放大器串联设置。用户放大器一般只准用一级,用户放大器前面的信号放大都得用低电平输出(96dB左右)的干线放大器承担。
   载噪比指标主要看以下几点:(1)总前?#35828;?#21046;器输出电平是否过?#20572;?#35201;求其输出电?#35762;?#20302;于其标称输出电平5dB以下.(2)光发射机输入电平是否过?#20572;?#35201;求在厂家规定?#27573;?#30340;中值附近。(3)系统中所有的放大器的输出电平是否过?#20572;?#35201;求所有的放大器的输出电平调在它的“标称输出电平Sa?#22791;?#36817;。标称输出电平厂家在说明书上都有标示,它的数值=72+增益G.
   ?#28909;?#35828;30dB增益的放大器,它的标称输出电平是102dB,?#23548;实?#35797;时,就应该调在102dB或左右。?#25215;?#22320;?#25509;?#20110;放大器的间距没有设计,?#25910;?#21457;现本论坛中最低的调为74dB,调为80几、90几dB更多,系统中只要有一级放大器这样调试,那么其下面的载噪比指标就会?#29616;?#21155;化,造成数字电视出“马赛克”、模拟电视质量低劣的后果。
   如果系统的失真指标和载噪比指标没有搞好,即使用户电平达到65-72dB,电视仍旧可能是不清晰的。因此要对全系统的以上关键点都查一下,发现问题、加以纠正,就可提高电视画面质量。


五.低频频道出现雪花而高频清晰的原因分析?

先搞清发生?#25910;?#30340;?#27573;В?#20877;找发生?#25910;?#30340;原因
1、如果在系统的总前端设置10dB斜率(《中国有线电视》去年刊发的一篇文章提出这样的做法),其下面的各级光链路、放大器都是这么设置,那么低端频道电视画面出现雪花点,主要原因就是斜率设置太大的缘故,愈处在下级的用户,情况愈?#29616;兀?#36317;前端近?#21335;厥谐?#21306;可能不是很明显。
2、仅仅是末级用户放大器或光工作站设置10dB的斜率,不会产生本例?#25910;稀?BR>3、绝大部分本例?#25910;?#30340;发生原因正如各位所说的是电缆屏蔽出了问题所致。只是发生?#25910;?#30340;?#27573;?#22823;小不同,具体的原因可能不同。
(1)、干线电缆接头进水,造成外导体霉断,或铝管电缆外面的铝管断裂,会造成其下面成片用户出现本例?#25910;希?#20854;原因各位都说得很清楚了。
(2)、零星用户出现本例?#25910;希?#26816;修中发现数量最多的原因,是塑料压注成型的插头线之插头外壳脱焊。也有些是用户自己在室内分户时没有做好接头、电缆的屏蔽。少数的甚至是老鼠咬掉电缆外皮引起。
4、放大器内部放大模块发生?#25345;止收希?#36890;常是低?#35828;?#24179;下跌几个dB),会使这台放大器之下全部用户出现本例?#25910;稀?BR>2、4两条原因引起本例?#25910;?#26102;,会使其下面的干线信号电平之低端下跌几个至十几个dB,由于电缆对低端信号的衰减量很小,下级放大器的输出电平通常还可以调回到设计值,这样就可能?#21387;收?#21407;因掩盖起来。因此,在检修这类?#25910;?#26102;,千万不可匆忙调整放大器电平,一定要等查明?#25910;稀?#25490;除?#25910;?#20197;后再调。

 
 

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