強電磁環境中實時視頻安防系統的電磁兼容

張前領+陶鋒+申翔

摘 要：實時視頻安防技術是基層轉播臺安全保衛工作重要環節和組成部分，轉播臺正常工作中會在發射天線近場區產生高頻電磁場，實時視頻安防系統的設備、信號線、饋電線都有可能受到電磁干擾，高頻電磁場直接影響、破壞視頻安防系統正常工作。我臺布設的實時視頻安防系統設備遭受廣播發射高頻輻射干擾：攝像頭供電變壓器（220VAC變12VDC）多次燒毀、視頻圖像條狀干擾、視頻攝像頭燒毀、視頻配電箱起火等故障。經檢測相關線路用電情況，我們針對性地采取了屏蔽、接地、濾波等電磁兼容措施，并將傳輸信號線調整為光纖、加裝電源濾波器，有效破解了電磁干擾問題，達成了電磁兼容。

關鍵詞：濾波；接地；屏蔽

1 實時視頻安防系統的概況

我們臺去年搬遷至縣城邊緣、距離城區較遠的城鄉結合部，為了確保安全保衛工作，安裝了實時視頻監視安保設備（海康威視系列、數字型），主要設備硬盤錄像機：?？低晹底中停粨Q機：?？低?6端口數字型，攝像頭：?？低旸S-2CD3T10D-13型。具體線路如圖一

交換機至各個攝像頭之間信號傳輸選用原裝超五類（安普、非屏蔽、純銅線芯）網線，各個攝像頭的供電選用截面1.5mm平方、絕緣厚度1.2mm＼護套厚度1.6mm的BVR聚氯乙烯護套軟銅線，交直流變壓器選用CCDSTAR監控之星220VAC-12VDC。供電護套線連接采用接線帽連接、螺釘接線端子連接、焊接連接、絞合連接等方式適時具體實施。如圖一所示，監視屏（監視值班室）至3#和6#攝像頭路由55米、至4#攝像頭路由38米、至10#攝像頭路由76米、至11#12#13#攝像頭路由88米（這些攝像頭統稱B組攝像頭、其余為A組），因攝像頭布設分散且相距較遠，攝像頭取電就近實施，其中10#—14#攝像頭配電箱（鐵皮材質）固定于11#攝像頭下方圍墻上。施工結束后第一次試機（轉播臺所有設備均未工作），連續工作24小時，各個攝像頭視頻清晰，視頻監視各設備功能正常、操控正常。

2 強電磁環境中實時視頻安防系統的電磁兼容的分析

當我臺進行廣播發射設備開機試機時，實時視頻監視系統B組攝像頭的視頻圖像出現嚴重波紋干擾、無法看清監視區域，廣播發射機連續試機工作72小時，期間B組攝像頭陸續全部燒毀、A組2#8#攝像頭燒毀（為攝像頭內置電感線圈和12VDC變壓器燒毀）；據此分析：我臺屬發射天線近場區、電磁場強強度高，電磁輻射串入攝像頭供電線路或信號線路所引起。損毀攝像頭拆下、斷開所有視頻系統供電電源，擬更換新攝像頭并采取相應電磁兼容措施（因施工單位未采納我臺事前告知的電磁輻射防護建議、依合同施工單位無償改進）。此間，10#—14#攝像頭配電箱內的BVR供電線和原裝超五類（安普、非屏蔽、純銅線芯）信號傳輸網線在斷電狀態下發生自燃。初步分析自燃原因：1.配電箱內供電線共存、線長且混亂、天氣酷熱、散熱差2，該配電箱所有線的路由過長、串入高頻電壓高。經電能質量記錄儀掃描：BVR供電線和信號傳輸網線上均感應有廣播頻率的奇次諧波，平均每10米線長，感應諧波電壓最高達173V。我們可以推算出B組的布線上串入高達1500V的諧波電壓，這即是故障的緣由。我們采取以下電磁兼容措施：1.屏蔽所有布線。采用直徑30mm金屬管和管件將所有線路穿入其中進行屏蔽2.濾波。采用220VAC電源濾波器加裝在攝像頭12VDC變壓器前，b如圖2所示濾波電路，選用RT18-32X熔斷器，0.1微法和0.01微法、耐壓400伏的電容組成220VAC濾波器加裝于視頻設備取電點，3.多點接地。每隔20米為標準設一簡易接地井：地井深不小于2米，口徑0.5米，地埋接地體面積不小于0.5平方米的銅帶（寬200mm長3m厚1mm銅帶）螺旋狀鋪設，地井內填充氯化鈉、碳碎等降阻劑；以截面積1.5mm的銅質導線與地埋銅帶可靠焊接作為接地體的下引線，下引線另一端連接濾波器之濾波電容的接地端，同時將所有金屬屏蔽管按相同方法、工藝每20米進行接地。這種多點接地有效增加了受擾電源線和信號傳輸線的接地泄放面積和泄放點，適合高電壓大電流濾波泄放。4.傳輸信號所用超五類網線的水晶頭，要更換為有外金屬屏蔽殼的水晶頭，且水晶頭的金屬屏蔽殼要與屏蔽金屬管經截面積不小于1mm平方的銅質導線可靠焊接。5.硬盤錄像機和交換機均放置在值班機房監控臺，選用截面積2.5mm的聚氯乙烯護套銅線將此兩設備外殼與值班機房地井銅帶（寬200mm、厚1.5mm）可靠連接，銅帶直連接地井的接地器（直徑120mm、長3米紫銅棒、深埋4米以下），接地井深8米、直徑0，5米、食鹽和碳填充埋實。全臺安防視頻系統增設電磁兼容接地點7處、安裝濾波電路5處（如圖二）、安裝電源濾波器13個（每個攝像頭一個）、金屬屏蔽管160米。采取以上電磁兼容措施后，將新攝像頭安裝到位，轉播臺廣播發射機滿功率滿調幅度開機工作狀態下，實時安防視頻系統開機工作、所有視頻圖像清晰、設備運行將近一年，實時安防視頻系統運行正常。如有類此我們這種強電磁環境下安裝視頻安防系統者，建議系統的信號傳輸線路由過長情況下，不要選用網線，宜選用抗電磁干擾、不受電磁輻射影響的光纖來完成。如此，只需解決系統供電線路的電磁兼容問題，工作量及費用將大幅減少節省。

3 結束語

綜上所述，基層轉播臺處于廣播電視產業鏈的末端，安全、優質、高效地將產業鏈前端產出的優質節目發射覆蓋，是基層轉播臺的使命和本職工作。安全保衛工作是基層轉播臺完成使命的重要保障，人防、物防、技防有效結合，確保基層臺站播出安全、安保工作安全、消防工作安全。

參考文獻

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[2]信師國，劉慶磊，劉全賓.網絡視頻監控系統現狀和發展趨勢[J]. 信息技術與信息化. 2010（01）