淺析電梯視頻監控系統抗干擾技術

郭然

[關鍵詞]電梯視頻監控系統；抗干擾技術；理論與實踐

電梯監控視頻干擾問題，一直是最常見、最難對付、也是最受關注的問題之一。但只要掌握了干擾產生原理，電梯抗干擾工程問題也將迎刃而解。

一、電梯視頻系統產生干擾的原因

1.電梯井內通常布置了動力、照明、風扇、控制、通信等線纜，各種電纜都會產生電磁輻射。與天線接收原理相同，同軸電纜也會"接收"這些干擾，即干擾電磁場在電纜上產生干擾感應電流，這個干擾感應電流也就會在電纜外導體（編織網）縱向電阻上產生干擾感應電壓（電動勢），這個干擾感應電壓剛好串聯在視頻信號傳輸回路"長長的地線"中，形成干擾；

2.更重要的是這些隨行電纜都是與視頻電纜并行，且近距離捆扎在一起。這就形成了接近"最佳最有效的"干擾耦合關系。在一般工程中可以采用穿金屬管或走金屬槽的屏蔽干擾辦法，但在電梯隨動的環境中，這種方法無能為力。所以電梯環境下的抗干擾難度很大，只能選擇較好的設計和施工方法；？

3. 了解干擾產生基本原理，對完善抗干擾設計和施工十分重要。

二、 掌握常用同軸電纜不同類型的優缺點

1.考慮傳輸衰減。當樓層很高，距離監控中心又較遠的情況下，應慎重考慮傳輸衰減問題。選擇電纜時，大家都知道粗纜優于細纜，但還應了解SYWV物理發泡電纜優于實心SYV電纜，高編電纜優于低編電纜，銅芯纜優于"銅包鋼"纜，銅編網優于鋁鎂合金編網；

2.關注高頻衰減。低頻成分的亮度/對比度衰減容易發現和解決，電纜最重要的傳輸特性就是頻率越高衰減越大，高頻衰減主要影響清晰度和分辨率，要特別注意總結圖像質量的觀察方法。這方面電纜特點和規律是：粗纜優于細纜，發泡優于實心，但同型號的"高編和低編高頻衰減一樣"；

3.考慮電纜壽命。軟性電纜優于普通電纜，細纜優于粗纜；還有一個最易被忽視的問題：電纜各層間的粘合力，即當電纜各層之間縱向相反方向受力時，是否會發生相對滑動，高層電梯纜長可達100米垂直布線，電纜外護套固定在隨行電纜上，這是一種"軟固定"，固定時不允許電纜變形（破壞同軸性），這樣一來，在電梯反復運動中電纜內部層，在重力作用下，會逐漸"下滑"，慢慢拉斷編織網或芯線，表現為信號逐步減弱，干擾越來越大；目前還沒有這項電纜技術標準，簡單檢查方法是取一米電纜，在一頭剝開各層，一人用手握住電纜兩端，另一人用鉗子拉電纜的內層：依次拉芯線，絕緣層，編織網，體驗粘合力的大小，做出合理估計，粘合力差、易滑動的盡量不選用。這項性能很多電纜并不好，應慎重選擇。

三、 常用銅軸電纜傳輸方案的抗干擾措施

1.常用銅軸電纜。不管是多層高編銅編網電纜、"鋁箔-編網"的雙屏蔽電纜、還是"鋁箔-編網--鋁箔-編網"的四屏蔽電纜，電氣上都屬于一個屏蔽層。干擾感應電壓，都是直接串聯在視頻信號傳輸回路中。只是多層高編電纜的外導體電阻小，形成的干擾感應電壓也相對較低一些。這對抗低頻電源干擾、電機電火花干擾等有一定效果（幾十kHz以下的干擾）。但對高頻干擾，由于"趨膚效應"，高頻阻抗與低編電纜相同，抗干擾效果也基本一樣；所以應該清醒看到：高編電纜只有適當降低低頻干擾的作用，防強干擾和高頻干擾還是無能為力；

2. 電梯布線方式的抗干擾措施

①視頻電纜走出電梯井的位置選擇：理想的選擇應在井的中部，因為這時井內隨行視頻電纜長度，大約只有井深的一半多一點，最短，自然引入的干擾也最小；但工程上這種出線要求，只能看情況爭取，實際工程不一定允許。

②過去，在不明白原理的情況下，多數出線位置都是和其他隨行電纜一起走，從電纜井的頂部或底部走出。這種情況下，考慮到只有一半電纜是隨行運動的，另一半只是固定延伸連接，不運動，我們把這部分叫著"不動電纜"；這就提供了一種可能：那一半隨行運動電纜只能與其他隨行電纜一起捆綁走線；而另一半不動電纜可以選擇遠離隨行電纜單獨走線的方法，在電梯井內把視頻線緊貼井璧垂直走線，并把這部分電纜穿金屬管或走金屬槽，以屏蔽干擾對這部分電纜的影響，比較有效。

③隨行運動部分的視頻電纜與其他隨行電纜捆扎時，設計者應充分了解其他隨行電纜的結構和分布情況，捆扎時視頻電纜應盡量遠離電流大、頻率高的電纜，靠近電流小頻率低的電纜捆扎；這里，哪怕有1厘米的選擇可能也要爭取，因為干擾影響大小至少與距離平方成反比；

④ 攝像機金屬外殼、NC頭的外殼、同軸電纜的外導體等視頻信號的"地"，和電梯轎廂、導軌等要絕緣，這在安裝攝像機時要特別注意。

⑤ 攝像機供電應優選集中直流供電方式，其次是選擇轎廂照明電，不能用動力電。

⑥ 供電、控制等監控用電纜，盡量選用帶屏蔽的電纜，防止干擾信號向外泄露。

⑦從電梯井出口到控制中心的視頻電纜，應走金屬管或走金屬槽，以屏蔽沿途環境干擾對這部分電纜的影響，并注意這部分屏蔽與電梯井內的屏蔽，應做好電氣連接。

四、 應用抗干擾同軸電纜

1.抗干擾同軸電纜是一種"雙絕緣雙屏蔽的同軸電纜"，其里面的芯線、絕緣層、屏蔽層仍然是標準的75歐姆電纜，沒有區別。不同的是，在原來屏蔽層外，又增加了第二絕緣層和第二屏蔽層，外面再加上護套。從上面干擾產生原理分析已經知道，干擾在傳統同軸電纜外層上產生的感應電壓，串聯在視頻信號傳輸回路"長長的地線"中，從而形成干擾的。但采用抗干擾同軸電纜后，情況有了質的變化：干擾感應電壓只能形成在"第二屏蔽層"上，并由里面的"第二絕緣層"把它與視頻信號傳輸回路"長長的地線"絕緣隔離開，把干擾排除在視頻信號傳輸回路之外，達到抗干擾的目的。

2.這種抗干擾電纜的特性，對于電梯環境下的超強低頻動力電源干擾，電機電火花干擾，變頻電機干擾，控制信號干擾等幾十千赫以下的干擾，抗干擾性能十分突出。□

（編輯/劉佳）