[转帖]如何解决电梯内视频干扰

江湖我大哥

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。
其实,这个问题并不是安防业所特有的。处于同一电力系统中的各种电气、电子设备间必然存在相互的电磁联系与影响,由于电力系统的波动,设备运行方式的改变、开关操作、某些故障等因素形成电磁干扰,导致电气、电子设备的工作性能恶化,就成为问题了。显然,对于视频监控设备而言,表现这种问题特别显著,用户难以容忍。针对这一问题进行分析,电磁干扰传播的途径,不外乎为辐射和传导。辐射干扰(RI)是通过空间传播的;传导干扰(CI)是沿着导体传播的,其中,又分为沿连接导体直接传导的和无连接的相邻导体之间搞合传导的。
再具体分析电梯箱内的视频监控设备电磁环境。电梯属于高功率(数千伏安)、感性负载(电动机、继电器)的电力(强电)装置,频繁运行且频繁开关通断,在其过程中产生的扰动包括:电源波动(达数十伏、上百伏);大电流电路产生的脉冲,如线路上的宽频率达数兆赫兹以上)范围、高瞬态幅度(达数百伏以上)的快速瞬态电压变化(单个脉冲和脉冲群)以及电火花(难以测量);工频交变电磁场,存在于大功率电机、变压器以及输电线等近旁。由此可知,电梯产生的电磁干扰即有辐射的又有传导的。而视频监控设备属于低电压、小信号、高增益的电子(弱电)装置,电磁敏感度(EMS)高,抗干扰度就低,因此,对于视频监控设备而言,电梯产生的电磁干扰是广谱、强烈的。
按照"电磁干扰三要素"的思路(即在任何系统中,形成电磁干扰必须具备3个基本条件:存在干扰源、有接收单元对此干扰源敏感、有通路能够把能量从干扰源传导或榈合到接受单元上)来考量,改变电梯这个干扰源是安防企业所不能的,只能根据电磁干扰的类型和特点,在视频监控设备及其周边电路上想办法来抑制和降低这些干扰,提高抗电磁干扰性能。如此,可以有
针对性地采取的技术途径如下。
技术途径一:降低视频监控设备自身的电磁敏感度(或提高抗扰度)。打铁首先要自身硬,所以先从内因着手,包括:总体上提高电源的电压和适应性;提高电路的门限或阔值电平;提高信噪比。根据视频信号是小信号,甚至是弱信号的特点,重点放在信号放大及传输环节,比如,放大器的增益与带宽要适当,各级、各单元电路的线间阻抗低并且匹配,元器件和印制电路板设计合理等。对此,笔者强烈推荐采用一体化电路放大信号,采用射极跟随器和光电藕合电路传输信号,既能获得良好的驱动能力、容易设计阻抗值,又不易引人电磁干扰,以及采用以下所述的滤波器。在恶劣的电磁环境中,不宜采用无线传输方式。总之,要尽可能提高信号的幅度、降低噪声的幅度和对无用信号的敏感度。
技术途径二:切断电磁干扰传导的通路。如果在电梯箱内安装的视频设备和电梯的电路共用交流电源,一定存在"共线",由以上分析而知,沿"共线"必定传导电磁干扰(主要是电源波动和快速暂态电压),而且它通常强于空间辐射和线间藕合的电磁干扰。为此,欲消除"共线",设想用蓄电池为电梯箱内的视频设备供电,既可获得干净又平稳的"大水塘"电源,又能有效隔绝线路传导干扰。看似增加了一块电池,但因为它是令人放心的优良电源,实际上可以降低对电路的电源适应性要求,以及不必再考虑对付恐怖的快速瞬态电压变化,得大于失。当然,为保障视频设备使用蓄
电池长期工作,要选择合适的蓄电池,并且要为蓄电池配以快速充电电路,仅在电梯停止运行或干扰较轻时接通交流电源快速充电,一旦电梯运行或干扰加大,即与电梯的电力系统脱离。笔者提醒,切断"共线"的电路一定要彻底、可靠,即使检测电梯是否运行的电路最好也不要有"共线"。
技术途径三:在电磁干扰传输通路上加以衰减。衰减空间辐射干扰的通常方法是采取电磁屏蔽,使有害的电磁场强度降低至容许范围以内。通常,利用金属材料制成封闭壳体作为电磁屏蔽体,电磁屏蔽的效果与电磁波频率、壳体厚度和屏蔽材料特性等有关,频率越高,壳体越厚,材料导电性能越好且导电连续,同时壳体上孔、缝隙尺寸不足以泄漏电磁波(外壳上的开口要尽可能少、尽可能小,出线和接口都要采取相应屏蔽措施,使屏蔽尽可能完整),则屏蔽效果也就越好。一方面,利用视频设备的外壳做屏蔽层,亦可采用镀层、涂敷层、金属膜等进行壳内屏蔽,对付广谱、强烈的电磁干扰或小信号、高增益的电路可能需要多层屏蔽;另一方面,选择具有良好屏蔽特性的电缆、导线。总之,电磁屏蔽层要实现对干扰波的"密封",才能降低空间辐射对视频设备的电磁干扰。可以事先使用频谱场强仪对电梯箱内的电磁干扰强度、频率分布进行测量,然后有针对性地选用屏蔽材料。衰减传导干扰的通常方法是滤波,

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顶,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

卢国海

以前在电梯里吃过亏啊，
: b; h3 o* I* A& d& ~: Q; W+ [提醒大家，要选择好线材

andy2008

好多地方以我的技术目前实现比较难，不过受益匪浅 ，谢谢了