摘要：视频监控系统作为入侵报警复核的重要手段，在核材料实物保护系统中起着重要的作用。它要求实现实时、快速、准确地显示和记录入侵报警系统发出报警区域的图像以实现报警事件的快速确认，系统的清晰稳定运行，将直接影响安保人员的复核判断，从而及时有效的对入侵事件进行做出响应。本文主要针对海南昌江核电厂实物保护视频监控系统安装建设以来一直存在的画面干扰问题，结合现场实际解决方法进行探讨，对于今后类似故障就有良好的参考意义。
关键词：视频监控；干扰
1.前言
海南昌江核电厂实物保护系统是指采用探测、复核等技术，辅助安保人员阻止破坏核设施的行为和防止盗窃、抢劫或非法转移核材料活动的安全防范系统，由集成管理系统、视频监控及报警系统和出入口控制系统组成。视频监控系统作为报警复核的重要手段，要求实时、快速、准确地显示和记录入侵报警系统发出报警区域的图像以实现报警事件的快速确认，在整个系统中存在着非常关键的作用。
就整个视频监控系统而言，主要分为前端视频采集、视频传输、视频存储、视频显示四大部分，就仿佛是人的眼睛、视神经和大脑一样有序的工作，但从我们直观的角度讲，视频信号的质量决定着整个系统成败，大家都不会希望在监视器上看到模糊不清或是不满条纹的画面。
2.系统组成
海南昌江核电厂实物保护视频监控系统采用模拟摄像机，摄像机前端采集信号，通过光发射转换成光信号传输至光接收器，然后接入视频分配器。其中一路信号直接通过视频矩阵接入控制中心大屏幕；另外一路通过编码器编码成数字信号接入交换机至磁盘阵列存储。同时通过解码器解码接入矩阵，从而实现历史存储视频的回看功能。
视频监控系统主要由前端设备、传输、控制、存储和显示设备这五大部分组成。包括摄像机、镜头、防护罩、视频线、电源线、控制线、音频线、同轴电缆、光缆、光端机、云台控制键盘，视频调用键盘、磁盘阵列或硬盘录像机、监视器、大屏。
3.现场存在的问题
自视频监控系统安装调试以来，视频画面的模糊、跳动、彩色条纹等问题不断，在现场的实际排除过程中发现，引起这些问题的最大因素是——干扰。
在不同环境、不同安装条件和不同施工人员下，由于线路、电气环境的不同，或是在施工中疏忽，容易引发各种不同类型的干扰。这些干扰就会通过传输线缆进入视频监控系统，造成视频图像质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象，直接影响到整个系统的质量。
4.原因分析及处理
要有效的排除监控图像的干扰，我们就必须先对干扰故障类型加以分析。一般来说引起干扰的因素分为两大类，一类为设备故障干扰，设备故障干扰是指设备自身故障或者施工错误造成的干扰，如摄像头、DVR、电源、线缆、显示器等造成的干扰。另一类为外界侵入干扰，主要是由于外界的原因造成的干扰如电磁波、外界电流的入侵造成的干扰等。下面我们就针对上述两种干扰进行分析。
4.1线路损耗引起的干扰
现象：监控图像中出现若干条间距相等的竖条纹或是图像出现重影。
干扰原因及解决办法：主要原因是线路的损耗，同轴电缆在信号传输过程中，会对信号不断地损耗导致视频信号在传输过程中色度、亮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时，视频信号传输到终端会有部分色度、亮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。常见信号损耗的因素主要有以下几种：
（1）电阻损耗
电阻损耗是电缆所具有的直流电阻和导体高频感应所产生的涡流对信号能量的消耗。由于导体在传输交流信号时具有趋肤效应，因此，随着传输距离的增加，有效电阻会不断加大，电阻损耗也随之加大同时视频线特性阻抗不是75Ω以及参数超标也是产生故障的原因之一。通常75-5视频传输距离最好不超过500米。
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（2）泄漏损耗
泄漏损耗是信号通过电缆屏蔽层的编织间隙辐射出去的信号。它同样造成信号在传输过程中的能量损失。这是高频传输中不可忽略的问题。为此，电缆的编织覆盖率不能过低，需要选择高编数的屏蔽网。
在遇到上述故障时，在判断时应当准确和慎重。只有当排除了其它可能后，才能从视频线不良的角度去考虑。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。
4.2 BNC接头引起干扰
现象：在监视器上产生较深较乱的大面积彩色网状条纹，以至图像全部被破坏，形不成图像和同步信号。
干扰原因及解决办法：这种情况多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路引起干扰。即这种故障现象出现时，往往不会是整个系统的各路信号均出问题，而仅仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头，就可以解决。
4.3电源故障引起干扰
现象：监视器无法接收到前端图像或监视器可以接收到前端图像，但是纯黑色的画面看不到景物。
干扰原因及解决办法：通常给摄像机供电的电压是DC12V、AC24V或是220V，供电方式采用集中供电和分布式供电（DC12V和AC24V），220V供电的摄像机以我个人认为装在室内较好，室外环境较差，如电缆漏电用以对人员安全造成较大隐患，另外短路较容易烧坏设备；采用独立供电的施工方式电源长期在密闭空间方式发热量大，容易造成损坏，给设备的后期维护造成一定困难，但是其损坏后不影响其他设备。现在采用较多的是用高质量的开关量电源集中供电的方式给摄像机供电，但是当其中一台摄像机方式短路时候，会造成其他摄像机也失去图像。
4.4接地干扰
干扰现象：出现滚动的斜纹。
干扰原因及解决办法：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。地电位使两接地端存在电压降，电压降加在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，地电流的部分谐波分量落入视频芯线，致使芯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。
由于导线存在电阻，地电位相等是相对的，电位波动和不相等是绝对的。当三相电网发生不平衡故障时会引起地电位剧烈变化，局部地电位可以瞬间升高几十到几百伏，这会对监控系统的稳定运行造成极大的安全隐患。
另外，需要注意的是有由于有些视频线长度不够中间出现接头，如果接头处理的不好，屏蔽网露出触碰到金属管也会产生此种干扰。
5.结论
监控图像受到干扰的情况总是千差万别的，但是万变不离其宗，干扰来源不外乎前端——摄像机部分引入的设备干扰，中间——传输部分的外界环境干扰以及后端——监控中心设备引入的设备干扰这三部分，只要仔细检查，干扰源的排除也不是那么难的，但是对于干扰的问题最好在工程开始施工时就全盘考虑现场周围的环境产生的那些潜在干扰因素以及相应抗干扰措施，这样才有助于从根本上解决干扰问题，减少后期使用过程中的出现的不必要问题。
参考文献：
[1] 《安全防范工程程序与要求》 GA/T75－94
[2] 《出入口控制系统技术要求》 GA/T394－2001
[3] 《入侵报警系统技术要求》 GA/T368－2001
[4] 《海南昌江核电厂实物保护系统技术规格书》
论文作者:徐灿1,景义2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：干扰论文; 视频论文; 信号论文; 图像论文; 电阻论文; 监控系统论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第7期论文;