強(qiáng)電磁環(huán)境中實(shí)時(shí)視頻安防系統(tǒng)的電磁兼容

張前領(lǐng)+陶鋒+申翔

摘 要：實(shí)時(shí)視頻安防技術(shù)是基層轉(zhuǎn)播臺(tái)安全保衛(wèi)工作重要環(huán)節(jié)和組成部分，轉(zhuǎn)播臺(tái)正常工作中會(huì)在發(fā)射天線近場區(qū)產(chǎn)生高頻電磁場，實(shí)時(shí)視頻安防系統(tǒng)的設(shè)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(tǒng)正常工作。我臺(tái)布設(shè)的實(shí)時(shí)視頻安防系統(tǒng)設(shè)備遭受廣播發(fā)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(jīng)檢測相關(guān)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(diào)整為光纖、加裝電源濾波器，有效破解了電磁干擾問題，達(dá)成了電磁兼容。

關(guān)鍵詞：濾波；接地；屏蔽

1 實(shí)時(shí)視頻安防系統(tǒng)的概況

我們臺(tái)去年搬遷至縣城邊緣、距離城區(qū)較遠(yuǎn)的城鄉(xiāng)結(jié)合部，為了確保安全保衛(wèi)工作，安裝了實(shí)時(shí)視頻監(jiān)視安保設(shè)備（海康威視系列、數(shù)字型），主要設(shè)備硬盤錄像機(jī)：海康威視數(shù)字型，交換機(jī)：海康威視16端口數(shù)字型，攝像頭：海康威視DS-2CD3T10D-13型。具體線路如圖一

交換機(jī)至各個(gè)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(wǎng)線，各個(gè)攝像頭的供電選用截面1.5mm平方、絕緣厚度1.2mm＼護(hù)套厚度1.6mm的BVR聚氯乙烯護(hù)套軟銅線，交直流變壓器選用CCDSTAR監(jiān)控之星220VAC-12VDC。供電護(hù)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(shí)具體實(shí)施。如圖一所示，監(jiān)視屏（監(jiān)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(tǒng)稱B組攝像頭、其余為A組），因攝像頭布設(shè)分散且相距較遠(yuǎn)，攝像頭取電就近實(shí)施，其中10#—14#攝像頭配電箱（鐵皮材質(zhì)）固定于11#攝像頭下方圍墻上。施工結(jié)束后第一次試機(jī)（轉(zhuǎn)播臺(tái)所有設(shè)備均未工作），連續(xù)工作24小時(shí)，各個(gè)攝像頭視頻清晰，視頻監(jiān)視各設(shè)備功能正常、操控正常。

2 強(qiáng)電磁環(huán)境中實(shí)時(shí)視頻安防系統(tǒng)的電磁兼容的分析

當(dāng)我臺(tái)進(jìn)行廣播發(fā)射設(shè)備開機(jī)試機(jī)時(shí)，實(shí)時(shí)視頻監(jiān)視系統(tǒng)B組攝像頭的視頻圖像出現(xiàn)嚴(yán)重波紋干擾、無法看清監(jiān)視區(qū)域，廣播發(fā)射機(jī)連續(xù)試機(jī)工作72小時(shí)，期間B組攝像頭陸續(xù)全部燒毀、A組2#8#攝像頭燒毀（為攝像頭內(nèi)置電感線圈和12VDC變壓器燒毀）；據(jù)此分析：我臺(tái)屬發(fā)射天線近場區(qū)、電磁場強(qiáng)強(qiáng)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(tǒng)供電電源，擬更換新攝像頭并采取相應(yīng)電磁兼容措施（因施工單位未采納我臺(tái)事前告知的電磁輻射防護(hù)建議、依合同施工單位無償改進(jìn)）。此間，10#—14#攝像頭配電箱內(nèi)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(wǎng)線在斷電狀態(tài)下發(fā)生自燃。初步分析自燃原因：1.配電箱內(nèi)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(jīng)電能質(zhì)量記錄儀掃描：BVR供電線和信號傳輸網(wǎng)線上均感應(yīng)有廣播頻率的奇次諧波，平均每10米線長，感應(yīng)諧波電壓最高達(dá)173V。我們可以推算出B組的布線上串入高達(dá)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(jìn)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(shè)備取電點(diǎn)，3.多點(diǎn)接地。每隔20米為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(shè)，地井內(nèi)填充氯化鈉、碳碎等降阻劑；以截面積1.5mm的銅質(zhì)導(dǎo)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(shí)將所有金屬屏蔽管按相同方法、工藝每20米進(jìn)行接地。這種多點(diǎn)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(diǎn)，適合高電壓大電流濾波泄放。4.傳輸信號所用超五類網(wǎng)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(jīng)截面積不小于1mm平方的銅質(zhì)導(dǎo)線可靠焊接。5.硬盤錄像機(jī)和交換機(jī)均放置在值班機(jī)房監(jiān)控臺(tái)，選用截面積2.5mm的聚氯乙烯護(hù)套銅線將此兩設(shè)備外殼與值班機(jī)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(shí)。全臺(tái)安防視頻系統(tǒng)增設(shè)電磁兼容接地點(diǎn)7處、安裝濾波電路5處（如圖二）、安裝電源濾波器13個(gè)（每個(gè)攝像頭一個(gè)）、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(zhuǎn)播臺(tái)廣播發(fā)射機(jī)滿功率滿調(diào)幅度開機(jī)工作狀態(tài)下，實(shí)時(shí)安防視頻系統(tǒng)開機(jī)工作、所有視頻圖像清晰、設(shè)備運(yùn)行將近一年，實(shí)時(shí)安防視頻系統(tǒng)運(yùn)行正常。如有類此我們這種強(qiáng)電磁環(huán)境下安裝視頻安防系統(tǒng)者，建議系統(tǒng)的信號傳輸線路由過長情況下，不要選用網(wǎng)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(tǒng)供電線路的電磁兼容問題，工作量及費(fèi)用將大幅減少節(jié)省。

3 結(jié)束語

綜上所述，基層轉(zhuǎn)播臺(tái)處于廣播電視產(chǎn)業(yè)鏈的末端，安全、優(yōu)質(zhì)、高效地將產(chǎn)業(yè)鏈前端產(chǎn)出的優(yōu)質(zhì)節(jié)目發(fā)射覆蓋，是基層轉(zhuǎn)播臺(tái)的使命和本職工作。安全保衛(wèi)工作是基層轉(zhuǎn)播臺(tái)完成使命的重要保障，人防、物防、技防有效結(jié)合，確保基層臺(tái)站播出安全、安保工作安全、消防工作安全。

參考文獻(xiàn)

[1]周海赟，付超；基于云存儲(chǔ)的安防實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國公共安全（學(xué)術(shù)版） .2014年04期

[2]信師國，劉慶磊，劉全賓.網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 信息技術(shù)與信息化. 2010（01）