电梯视频监控系统抗干扰技术研究论文_王诚,罗菊萍,仰利明

电梯视频监控系统抗干扰技术研究论文_王诚,罗菊萍,仰利明

(巨人通力电梯有限公司 浙江省湖州市 313009)

摘要:电梯作为建筑物必不可少的运载工具,在电梯箱内安装视频设备已日益成为普遍而有效的监控方法。但是,电梯箱内的视频监控设备遭到电磁干扰(EMI),轻则导致监视器显示的图像不清晰,或出现黑白杠、木纹状滚动,重则出现大面积网纹干扰,以至显示紊乱,形不成图像和同步信号,甚至控制失灵,是令安防业十分头痛的老大难问题。

关键词:电梯视频视频;抗干扰

引言:

为了有效保证电梯安全运行,对电梯运行进行即时监控,在电梯系统内安装视频设备,把所获的的监控图像,传送到中央监控管理中心,供监控人员即时监管,监控图像同时存人大容量的数字DVR内,以备安全检查和事故分析调用,已成为普遍而有效的监控措施。

1电梯视频监控系统

1.1系统功能简介

电梯视频监控系统通常都具有如下功能:在电梯轿箱顶上安装摄像头,电梯控制柜内安装电梯信息采集卡,监控中心安装视频监控主机和监控显示器,通过视频线传输连接,即可在监控中心看到电梯轿箱内的图像以及电梯运行状态。安装在电梯轿箱顶上的摄像头采集轿箱图像,输出视频信号至电梯信息采集卡。电梯信息采集卡采集电梯楼层信号、方向、满员、司机以及故障等状态信号,并转换成视频格式叠加在视频信号上,并发送到监控中心。监控显示器可实现多路电梯图像画面远程同屏监控,多画面智能切换轮巡。可保存多台电梯图像信号,以供必要时查看。电梯出现故障时,输出闪动的图像报警信号。

1.2干扰产生原理简介

(1)电梯井内通常布置了动力、照明、风扇、控制、通信等线缆,各种电缆都会产生电磁辐射。与天线接收原理相同,同轴电缆也会“接收”这些干扰,即干扰电磁场在电缆上产生干扰感应电流,这个干扰感应电流也就会在电缆外导体(编织网)纵向电阻上产生干扰感应电压(电动势),这个干扰感应电压刚好串联在视频信号传输回路“长长的地线”中,形成干扰。

(2)更重要的是这些随行电缆都是与视频电缆并行,且近距离捆扎在一起。这就形成了接近“最佳最有效的”干扰耦合关系。在一般工程中可以采用穿金属管或走金属槽的屏蔽干扰办法,但在电梯随动的环境中,这种方法无能为力。所以电梯环境下的抗干扰难度很大,只能选择较好的设计和施工方法。

(3)了解干扰产生基本原理,对完善抗干扰设计和施工十分重要。

2掌握常用同轴电缆类型及特点

(1)考虑传输衰减:当楼层很高,距离监控中心又较远的情况下,应慎重考虑传输衰减问题。选择电缆时,大家都知道粗缆优于细缆,但还应了解SYWV物理发泡电缆优于实心SYV电缆,高编电缆优于低编电缆,铜芯缆优于“铜包钢”缆,铜编网优于铝镁合金编网。

(2)关注高频衰减:低频成分的亮度/对比度衰减容易发现和解决,电缆最重要的传输特性就是频率越高衰减越大,高频衰减主要影响清晰度和分辨率,要特别注意总结图像质量的观察方法。这方面电缆特点和规律是:粗缆优于细缆,发泡优于实心,但同型号的“高编和低编高频衰减一样”。

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(3)考虑电缆寿命:软性电缆优于普通电缆,细缆优于粗缆;还有一个最易被忽视的问题:电缆各层间的粘合力,即当电缆各层之间纵向相反方向受力时,是否会发生相对滑动,高层电梯缆长可达100米垂直布线,电缆外护套固定在随行电缆上,这是一种“软固定”,固定时不允许电缆变形(破坏同轴性),这样一来,在电梯反复运动中电缆内部层,在重力作用下,会逐渐“下滑”,慢慢拉断编织网或芯线,表现为信号逐步减弱,干扰越来越大;目前还没有这项电缆技术标准,简单检查方法是取一米电缆,在一头剥开各层,一人用手握住电缆两端,另一人用钳子拉电缆的内层:依次拉芯线,绝缘层,编织网,体验粘合力的大小,做出合理估计,粘合力差、易滑动的尽量不选用。这项性能测试中很多电缆并不好,应慎重选择。

3电梯视频监控干扰的避免和解决办法

(1)选择衰减系数小、屏蔽性能好、抗拉强度高的视频电缆,这样可以提高自身的抗干扰能力,减小视频衰减,阻止干扰信号从视频电缆屏蔽层“入侵”干扰。

(2)合理地布线:电梯布线方式的抗干扰措施。电梯视频监控中使用同轴电缆,重要的一点是布线,最好从井道中部出线,因为这时井内随行视频电缆长度,大约只有井深的一半多一点,最短,自然引入的干扰也最小。过去,在不明白原理的情况下,多数出线位置都是和其他随行电缆一起走,从电缆井的顶部或底部出线。这种情况下,只有一半电缆是随行运动的,另一半只是固定延伸连接;随行运动的那一半电缆,只能与其他随行电缆捆绑走线。而另一半不动电缆,可以选择远离随行电缆单独走线的方法,在电梯井内把视频线紧贴井壁垂直走线,并把这部分电缆穿金属管槽,以屏蔽干扰对这部分电缆的影响,效果也比较好。随行视频电缆与其他随行电缆捆绑时,设计者应充分了解其他随行电缆的结构和分布情况,捆绑时视频电缆应尽量远离电流大、频率高的电缆,靠近电流小、频率低的电缆捆扎。

(3)摄像机金属外壳、NC头的外壳、同轴电缆的外导体等视频信号的“地”和电梯轿厢、导轨等要绝缘,这在安装摄像机时要特别注意。摄像机供电应优选集中直流供电方式,其次是选择轿厢照明电源,不能用动力线。

(4)从电梯井出口到控制中心的视频电缆,应走金属管槽,并且不要走强电线槽,以屏蔽沿途环境于扰对这部分电缆的影响,并注意这部分屏蔽与电梯井内的屏蔽,应做好电气连接。

(5)使用干净的电源,防止电源干扰。从电源进入视频信号中的干扰也是最难解决的干扰问题。若不能判断干扰信号从什么地方引入系统,首先判断是否是电源干扰,找一块蓄电池,直接给摄像机供电,若干扰排除则证明是电源干扰,不能排除则证明是传输电缆中的入侵干扰。最好的方式是采用机房集中供电以避免电源干扰。

(6)常用铜轴电缆:不管是多层高编铜编网电缆、“铝箔-编网”的双屏蔽电缆、还是“铝箔-编网--铝箔-编网”的四屏蔽电缆,电气上都属于一个屏蔽层。干扰感应电压,都是直接串联在视频信号传输回路中。只是多层高编电缆的外导体电阻小,形成的干扰感应电压也相对较低一些。这对抗低频电源干扰、电机电火花干扰等有一定效果(几十kHz以下的干扰)。但对高频干扰,由于“趋肤效应”,高频阻抗与低编电缆相同,抗干扰效果也基本一样;所以应该清醒看到:高编电缆只有适当降低低频干扰的作用,防强干扰和高频干扰还是无能为力。

(7)采用宽频共缆监控技术。相关资料表明,视频干扰源的频率均在45MHz以下,宽频共缆监控把监控音视频信号搬移到110MHz以上,完全避开了干扰源的干扰频率,使干扰信号在监控信号传输过程中无用武之地,从而保证了监控信号的传输品质。此外,可以利用双绞线传输视频信号,双绞线可以抗共模干扰,要比同轴电缆抗干扰能力好些。在这种情况下。需要双绞线传输器1对、BNC短接线两条,在摄像机前端接出短接线至传输器,传输器接双绞线。中控端双绞线接出传输器,再通过短接线至工控机或者DVR或者视频分配器就可以了,如果干扰信号很强的话,需要有源双绞线传输器,传输器的前端接地,后端不用接地。但是,由于双绞线信号衰减很大,利用双绞线传输视频信号时,传输距离会受到很大的限制。

结束语:

电梯箱内的视频设备在设计、安装和使用维护的备阶段,应综合采用以上嚣述的技术途径,使撬瞧磁干扰措施有机的结合运用,以降低乃至避免电梯箱内安装的视频设备被干扰的瑰象。

参考文献:

[1]田竞.解决电梯箱内的视频设备被干扰的技术途径[J].安防科技.2017(01)

[2]丁忠校.视频监控系统的抗干扰方法研究[J].中国安防.2018(Z1)

[3]魏龙.模拟视频监控系统中的干扰源及处理[J].现代建筑电气.2016(10)

论文作者:王诚,罗菊萍,仰利明

论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期

论文发表时间:2018/10/14

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