视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施

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视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施 2005.4.28. 15：23’http://info.secu.hc360.com/Html/001/002/014/006/71716.htm《视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施》原作者：eie实验室——老竹.....................《视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施》原作者：eie实验室——老竹干扰——是监控工程中的“常客”，也是令人讨厌、令人烦恼的“不速之客”。让干扰不再打扰，应该是监控行业朋友们的共同心声和奋斗目标之一。 一、干扰到底是怎样形成的？ 1）工程中的干扰我们可以概括分成3类： A)源干扰：视频信号源内部，包括电源产生的干扰——视频源信号中已经包含干扰； B)终端干扰：终端设备，包括设备电源产生的干扰——它能对输入的无干扰视频信号加入新的干扰；C)传输干扰：传输过程中通过传输线缆引入的干扰，主要是电磁波干扰，包括地电位干扰类。 源干扰和终端干扰，尽管工程中也常遇到，但都属于设备本身问题，不属于工程抗干扰范畴。本文涉及的只是第三类——视频传输工程中的电磁干扰。#hc360分页符#2）eie实验室研究成果提出了如下观点：● 同轴干扰不是从屏蔽层缝隙中漏进去的，无缝隙的“编网—铝箔—编网—铝箔”四屏蔽电缆，仍有传输干扰，就是最好的实践验证。 ● 同轴干扰基本上是电磁感应电流在电缆屏蔽层纵向“阻抗”上产生的感应电动势，通过两端匹配负载对视频信号产生干扰信号的；所以才有短电缆、高编电缆干扰小的实践；● 非屏蔽双绞线平衡传输原理，使它具有一定的抗共模干扰能力，但它的不平衡结构（电阻误差5%/100米，线对之间的耦合，高衰减和高失真特性），使它的实际抗干扰能力与某些“抗超强干扰”的宣传远不是一回事。屏蔽双绞线的大量应用，就应该有个起码的判断了。 ● 2005年eie实验室又提出了“防、避、抗、补”的工程抗干扰“四大基本功”。 二、视频传输工程抗干扰的“防、避、抗、补”“四大基本功” 1）“防”：对干扰设防，把干扰“拒之门外”。常见的有效措施有： ● 给传输线缆一个屏蔽电磁干扰的环境，这是最基本、最有效的防止干扰“入侵”的手段。将传输线缆穿镀锌铁管，走镀锌铁皮线槽，深埋地下布线等，这对于包括变电站超高压环境下安全传输视频信号都是有效的。不足之处是成本较高，不能架空布线，施工较麻烦； ● eie双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆是抗干扰技术的一项自有知识产权的新成果，其原理与穿铁管基本相同。外层是干扰屏蔽层，提供内部无干扰的传输环境，内屏蔽层是同轴传输回路的实际信号地，干扰在外屏蔽层上产生感应电动势，通过接“大地”屏蔽干扰，内外屏蔽层绝缘，使干扰感应电动势与视频信号传输回路绝缘，有效防止了干扰的“入侵”。优点是布线简单方便，成本低，在不能准确判断是否会有干扰的情况下，基本可以实现“防干扰盲目布线”。● 在工程设计和施工中，设防首先是应该考虑的。2）“避”：避开干扰 ，另选一条 “路”，改变源信号传输方式。 属于这一类的技术有：光缆传输（包括模拟调制解调和数字调制解调技术），射频，微波，数字变换等各种传输方式都属于“信息调制和变换”方式，或“频分方式”，它能有效避开源信号传输中0-6M频率范围的直接干扰；这种方式抗干扰很有效。目前也有一些不肯介绍原理的产品，如采用编码和向上移动信号频带的方法等，大概也属于这一类产品。采用“避”的技术，工程中还应考虑两个问题：一是成本和复杂度的提高，二是变换损失——失真和信噪比的降低，不要一个矛盾掩盖另一个矛盾。 3）“抗”：视频信号传输过程中，如果干扰已经“混”进视频信号中，使信噪比（指信号/干扰比）严重降低，必须采用抗干扰设备抑制干扰信号幅度，提高信噪比。目前主要技术措施有：● 传输变压器抑制50/100Hz低频干扰有一定效果，但局限性较大，通用性较差，应用面还较少；● “斩波”技术，原理上是吸收或衰减干扰信号频率分量。问题是难以应付工程中千变万化的干扰频率，对于谐波分量丰富的干扰（如变频电机干扰）抑制能力较差，值得注意的是这种办法在吸收干扰的同时，也吸收掉一部分有用信号，造成新的失真； ● 视频预放大提高“信号/干扰”比（信噪比）技术：原理是：线路干扰大小是不会再变的，可以在线路前端，先把摄像机视频信号大幅度提升，从而提高了整个传输过程中的“信号/干扰”比（信噪比），在传输末端再恢复视频源信号特性，达到抑制干扰的目的。理论上、实践上这种抗干扰技术都应该是可行的，有效的。问题是具体技术实现起来有一定难度，市场上有一种这类产品，确实有一定的抗干扰效果。但没考虑线缆传输失真、放大失真问题，没有真正解决视频信号的有效恢复问题，图像传输质量没有真正解决。 ● eie实验室在长期研究加权放大和抗干扰技术的基础上，于2005年初成功的推出了含有两项专利技术的新产品——“加权抗干扰器”。它同时具有抑制干扰和视频恢复双重功能，可有效抑制从50Hz到10MHz的广谱干扰，加权技术的成功应用，使频率越高

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拜读了先生的大作，感触颇多，受益非常大，曾经很努力的找过这方面的资料，可惜没什么比较全面的，说服人的数据分析，大多是个人的经验值而已。《同轴电缆与同轴视频传输技术》中说“同轴电缆加放大补偿的视频传输方式：这时系统传输特性是同轴电缆的衰减频率特性和放大补偿的"增益频率特性"之和，放大补偿的"增益频率特性"，应该能有效补偿电缆的频率衰减特性，且二者应该始终保持相反、互补关系，这才可以有效扩展同轴电缆的传输距离。目前这项同轴视频传输技术，产品已经达到的技术水平是：只用一级末端补偿（无前端无中继），75-5电缆在2km,75-7电缆在3km范围以内的任意距离上，都可以实现上述传输标准；”只用一级末端补偿（无前端无中继）怎么理解，可以举例么？—— 这项技术已经应用几年了。各省市都有应用实例。如果楼上有兴趣，可以告诉你是哪里，以便提供就近的工程实例。另外，这项技术推广应用的最大问题是：没有亲眼见过，很少有人相信，以为是“虚假广告”。四年来，我们每年参加全国各地展会十多次，演示syv75-5电缆2公里传输与恢复实际对比画面，共三幅：一是摄像机输出信号的原图像，二是传输2公里后的真实图像，无彩色，对比度，清晰度都很差，三是这个2公里传输后的信号经加权视频放大恢复后的图像。让大家比较1、3两个图像，在观测距离上（5倍屏幕尺寸上），普遍评价为“很好”，部分人认为比原图像还好一点，这是因为系统调到了“轮廓增强和高频提升状态”。还有少数很有经验者，在近距离上，找出来一些微小差别来；每个展会都有不少人自己检查演示系统连接，更换监视器画面，亲自调试感受补偿恢复效果。另一个例子是：一部标称传输距离为800-1000米的加权抗干扰器，在一个工程中被用到矿井127V电源上，传输距离SYWV75-7电缆3000米7传输上（等效75-5电缆2公里），图像有彩色，效果“可以（接受）”。但我们直言告诉用户，清晰度会差不少。这个实例说明，EIE品牌产品是依据技术标准生产的，不是依据工程主观接受或认可的人为标准生产的。 希望你能有机会亲临指导。

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补充说明，文中提到：
$ U9 f6 y* O' e7 M工程中的干扰我们可以概括分成3类： A)源干扰：视频信号源内部，包括电源产生的干扰——视频源信号中已经包含干扰； B)终端干扰：终端设备，包括设备电源产生的干扰——它能对输入的无干扰视频信号加入新的干扰；C)传输干扰：传输过程中通过传输线缆引入的干扰，主要是电磁波干扰，包括地电位干扰类。 源干扰和终端干扰，尽管工程中也常遇到，但都属于设备本身问题，不属于工程抗干扰范畴。本文涉及的只是第三类——视频传输工程中的电磁干扰。
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可以更简单的把工程中遇到的干扰分成两类：真干扰和假干扰
真干扰——即前文提到的C)传输干扰：传输过程中通过传输线缆引入的干扰，主要是空间电磁波干扰;
% G' x* }& E5 X2 e假干扰——即前文提到的 A)源干扰和 B)终端干扰——又可以统称为“故障类干扰”，都属于有形电路产生的、引入的干扰，所以“地电位环路干扰”也应该划归到这一类干扰类型，前文中归在真干扰类，在这里特予以纠正。
区分真假干扰，主要还是有利于工程设计、施工和减少排除干扰的盲目性——实践结论是：真干扰，可以选用适当的抗干扰器抑制掉；假干扰：可以通过现场测试和实验判断，排除故障，即使个别假干扰是用某种抗干扰器有效果，但还是排除“干扰故障”为上策。

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fj002375 提出：“抗干扰设备引起的附加衰减和失真应该怎么处理呢”？
这是一个十分重要的问题，也是很多人忽视了的问题。再完善扩展一下，问题就是：
: O& \7 Z- g0 q4 J% P, B' G& x/ K“传输线和抗干扰设备引起的附加衰减和失真应该怎么处理呢”？
$ o2 V' _, m/ }1 B应该说，抗干扰设备应该也必须考虑“传输线和抗干扰设备引起的附加衰减和失真”，而且必须在抑制干扰的同时，具备补偿“传输线和抗干扰设备引起的附加衰减和失真”的功能，这类设备，属于专业功能的“视频抗干扰传输设备”，性能的高低属于产品个性问题。
7 t1 i: l4 g: X1 Z9 s$ _. l7 t. D目前，确实也有只具备一定抑制干扰能力，不具备补偿“传输线和抗干扰设备引起的附加衰减和失真”的功能的产品，所以不属于专业功能的“视频抗干扰传输设备”。从工程应用讲，如果选用了这类设备，对图像不满意，可以增加选用视频回复设备，补偿“附加衰减和失真”。但这种一时图便宜，最后二次投入的做法，不合理。效果也不如选择一步到位产品的好。

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谢谢楼上，抱歉。主题贴属转换格式不同引起的“乱套”
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原文出处：
视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施 慧聪“技术工程” 2005.4.28. 15：23’
http://info.secu.hc360.com/Html/001/002/014/006/71716.htm
) X% }% R% L+ J' ?( U+ o4 r/ }《视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施》
原作者：eie实验室——老竹
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干扰——是监控工程中的“常客”，也是令人讨厌令人烦恼的“不速之客”。
让干扰不再打扰——应该是监控行业朋友们的共同心声和奋斗目标之一。
3 O4 O, K9 v' h( O3 W) D; C一、干扰到底是怎样形成的？
1）工程中的干扰我们可以概括分成3类：
, r S1 D+ a- Z/ w# BA)源干扰：视频信号源内部，包括电源，产生的干扰——视频源信号中已经包含干扰；
B)终端干扰：终端设备，包括设备电源产生的干扰——它能对输入的无干扰视频信号加入新的干扰；
8 J, H# C7 q7 w2 B) M& aC)传输干扰：传输过程中通过传输线缆引入的干扰，主要是电磁波干扰，包括地电位干扰类；
: J- Z! V c4 A' x! w9 u6 Q4 ^, m& Q' {A,B类源干扰和终端干扰，尽管工程中也常遇到，但都属于设备本身问题，不属于工程抗干扰范畴。本文涉及的只是第三类——视频传输工程中的电磁干扰。
2）eie实验室研究成果提出了如下观点：
*同轴干扰不是从屏蔽层缝隙中漏进去的，无缝隙的“编网—铝箔—编网—铝箔”四屏蔽电缆，仍有干扰，就是最好的实践验证。
0 l+ v) d6 v5 X! L) x' b*同轴干扰基本上是电磁感应电流在电缆屏蔽层纵向“阻抗”上产生的感应电动势，通过两端匹配负载，对视频信号产生干扰信号的；所以才有短电缆、高编电缆干扰小的实践；
*非屏蔽双绞线平衡传输原理，使它具有一定的抗共模干扰能力，但它的不平衡结构（电阻误差5%/100米，线对之间的耦合，高衰减和高失真特性），使它的实际抗干扰能力与某些“抗超强干扰”的宣传远不是一回事。屏蔽双绞线的大量应用，就应该有个起码的判断了。
3 ~; W. {# p3 A+ }2 b. x2 A*2005年eie实验室又提出了“防、避、抗、补”的工程抗干扰“四大要领”；
3 V7 P7 d' F: R二、“防、避、抗、补”的工程抗干扰“四大要领”解释
1）“防”：对干扰设防，把干扰“拒之门外”。常见的有效措施：
) x* y- W- x/ Z2 \/ m**传输线缆，穿镀锌铁管，走镀锌铁皮线槽，深埋地下布线等，给传输线缆一个屏蔽电磁干扰的环境，这是最基本最有效的防止干扰“入侵”的手段，包括变电站超高压环境下的安全传输，都是有效的。不足之处是成本较高，不能架空布线，施工较麻烦；
**eie双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆，是抗干扰技术的一项自有知识产权的新成果，其原理与穿铁管基本相同，外层是干扰屏蔽层，提供内部无干扰的传输环境，内屏蔽层是同轴传输回路的实际信号地，干扰在外屏蔽层上产生感应电动势，通过接“大地”屏蔽干扰，内外屏蔽层绝缘，使干扰感应电动势与视频信号传输回路绝缘，有效防止了干扰的“入侵”。优点是布线简单方便，成本低，在不能准确判断是否会有干扰的情况下，基本可以实现“防干扰盲目布线”；
' Q" N. }0 \: ~**工程设计和施工中，设防首先是应该考虑的；
2）“避”：避开干扰 ，另选一条 “路”，改变源信号传输方式，属于这异类的技术有：光缆传输（模拟调制解调和数字调制解调技术），射频，微波，数字变换等各种传输方式，都属于“信息调制和变换”方式，或“频分方式”，它能有效避开源信号传输中，0-6M频率范围的直接干扰；这种方式抗干扰很有效。目前也有一些不肯介绍原理的产品，如采用编码和向上移动信号频带的方法等，大概也属于这一类产品。采用“避”的技术，工程中还应考虑两个问题：一是成本和复杂度的提高，二是变换损失——失真和信噪比的降低，不要一个矛盾掩盖另一个矛盾；
3）“抗”：视频信号传输过程中，如果干扰已经“混”进视频信号中，使信噪比（指信号/干扰比）严重降低，必须采用抗干扰设备，抑制干扰信号幅度，提高信噪比。目前主要技术措施有：
3 R' x- V% k- z; b9 `3 }**传输变压器抑制50/100Hz低频干扰：有一定效果，但局限性较大，通用性较差，应用面还较少；
9 P" Q' u2 u5 i: t" \**“斩波”技术，原理上是吸收或衰减干扰信号频率分量。问题是难以应付工程中千变万化的干扰频率，对于谐波分量丰富的干扰（如变频电机干扰）抑制能力较差，值得注意的是这种办法在吸收干扰的同时，也吸收掉一部分有用信号，造成新的失真；
3 H: m) \( s/ L* y0 i2 ~/ Q**视频预放大提高“信号/干扰”比（信噪比）技术：原理是：线路干扰大小是不会再变的，可以在线路前端，先把摄像机视频信号大幅度提升，从而提高了整个传输过程中的“信号/干扰”比（信噪比），在传输末端再恢复视频源信号特性，达到抑制干扰的目的。理论上实践上这种抗干扰技术都应该是可行的，有效的。问题是具体技术实现起来有一定难度，市场上有一种这类产品，确实有一定的抗干扰效果。但没考虑线缆传输失真、放大失真问题，没有真正解决视频信号的有效回复问题，图像传输质量没有真正解决。
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