陳曉彬 汪 毅 倪 俊
(作者單位:安徽廣播電視臺宣城發射臺)
中波臺站視頻監控系統防雷及抗干擾簡述
陳曉彬 汪 毅 倪 俊
(作者單位:安徽廣播電視臺宣城發射臺)
中波發射臺的防雷是一項綜合復雜的工作,既是重點也是難點。本文介紹了宣城中波發射臺的視頻監控系統,希望對其他發射臺的防雷工作具有很好的借鑒意義。
視頻監控;防雷工作;宣城發射臺
宣城發射臺金壩臺區(以下簡稱“臺區”)占地209畝,地處皖東南中心,距離宣城市區10 km。臺站現擔負中央一套、省新聞臺、省經濟臺、省農村臺、省生活臺及宣城市臺六套廣播節目的轉播任務。
臺區現在已安裝有3套視頻監控系統,共計24個攝像點。系統主要監控范圍有:臺區主入口、臺區小門、門衛室、辦公樓、機房、發電機房、配電房和宿舍樓等。
臺區監控系統由3套視頻監控系統組合而成,每套系統構成和安裝時間均不相同。3套系統大體上都由3個部分組成:前端部分、傳輸部分、終端部分(如圖1和表1所示)。

圖1 視頻監控系統組成示意圖

表1 臺區視頻監控系統構成
前端部分:由紅外960P攝像頭組成。傳輸部分:主要由通過網線傳輸視頻信號。目前,臺區攝像頭、云臺供電方式采用UPS集中供電,攝像頭基本使用P0E交換機進行P0E供電。視頻信號通過超5類屏蔽網線傳輸到監控主硬盤錄像機。終端設備:由16路硬盤錄像機和電腦組成。
有數據顯示,雷擊造成視頻監控系統故障約占總故障的30%,因此視頻監控系統防雷尤其重要。
防雷,是指通過組成攔截、疏導最后泄放入地的一體化系統方式以防止由直擊雷或感應雷(雷電的電磁脈沖)對建筑物本身或其內部設備造成損害的防護技術。
中波臺站一般都有一座或幾座中波發射臺天線,而中波發射天線是雷電的良好導體,因此在中波臺站出現雷擊時,首先會擊中發射天線(至于中波防雷技術在次不做論述),在這里發射天線就相當于一個接閃器或者避雷針,根據避雷針在地面上的保護半徑為r=1.5h計算,臺站視頻監控系統前端設備全部在保護范圍內,因此在系統設計施工時,對直擊雷防護暫不考慮,但需要考慮雷電過電壓對設備造成損壞的情況。目前,市面上的攝像機大多自帶防雷防浪涌功能,在選購攝像機時,選購帶有防雷防浪涌功能的攝像機即可。
視頻監控系統防雷的重點主要是傳輸信號線和電源線。這些線纜架設在前端設備和終端設備之間,由于傳輸信號線和電源長度較長和敷設的方式多樣,較容易受到感應雷(雷電的電磁脈沖)的損害,從防雷角度看,將傳輸信號線和電源線直埋地下20~50 cm,防雷效果最佳。
在視頻監控系統的工程實施和調試過程中,設備及信號傳輸線的接地的好壞,直接影響系統的抗干擾能力。視頻監控系統在現場運行所受到的干擾多種多樣,具體情況具體分析,解決的辦法:采用模塊化的方法,除了基本構件外,針對不同的運行場合,監控系統可裝配不同的選件以有效地抗干擾、提高可靠性。其主要干擾源有:靜電感應、電磁感應、漏電流感應和射頻干擾等,而中波臺站視頻監控系統存在的干擾主要是電源工頻干擾、強電磁干擾以及射頻干擾。
在宣城發射臺運行的3套視頻監控系統中,系統1采用模擬攝像頭通過同軸電纜將視頻信號傳輸至監控器,監控器中電視畫面經常產生一條白杠干擾和水波紋,用示波器檢查時發現在圖像視頻信號的基礎上疊加了一個50 Hz的峰起波形和一個936 KHz的調幅波,就是這兩個波形引起了視頻圖像干擾。前者是典型由于存在地環路的情況下產的50 Hz工頻干擾,而后者典型是臺區中波936 KHz發射機串擾進了視頻監控系統。
要想消除由地環路產生的50 Hz工頻干擾的影響,最根本的辦法就是不讓地環路的形成或者是切斷地環路。至于后者中波串擾,得做好傳輸線的全屏蔽,包含同軸電纜的連接處,即可解決問題。
相比于系統1、系統2、系統3,采用光纖和超5類屏蔽網線作為視頻信號的傳輸和UPS集中供電,有效遏制了系統1里面出現的工頻干擾和中波串擾問題。