电梯监控抗干扰技术原理及要点
基于电梯视频监控干扰产生原理的研究成果,对干扰形成和抗干扰技术进行了合理的分析,取得了理论和实践的统一结果,为电梯监控系统的设计和建设提供了一些更加实用的抗干扰技术措施。本文仅论述电梯监控工程中同轴视频传输的抗干扰技术,供设计和施工参考。
在闭路监控工程中,电梯监控视频干扰问题一直是最常见、最难处理和最受关注的问题之一。本文指出,只要掌握了干扰产生的原理,电梯抗干扰的工程问题就能得到解决。
首先,掌握常用同轴电缆的类型和特点
1.考虑传输衰减:当地板很高且远离监控中心时,应仔细考虑传输衰减问题。在选择电缆时,大家都知道粗电缆比细电缆好,但也应该明白sywv物理泡沫电缆比实心syv电缆好,高档电缆比低档电缆好,铜芯电缆比“铜包钢”电缆好,铜编织网比铝镁合金编织网好。
2.注意高频衰减:低频成分的亮度/对比度衰减很容易找到和解决。电缆最重要的传输特性是频率越高,衰减越大。高频衰减主要影响清晰度和分辨率。应特别注意总结图像质量的观察方法。电缆在这方面的特点和规律是:粗电缆比细电缆好,发泡比实心电缆好,但同类型的“高低编织高频衰减相同”;
3.考虑电缆寿命:软电缆优于普通电缆,细电缆优于粗电缆;还有一个最容易被忽略的问题:电缆各层之间的粘合力,即当电缆各层在相反的纵向方向受到应力时是否会有相对滑动。高层电梯的电缆长度可达100米,电缆外护套固定在随行电缆上。这是一种“软固定”,不允许电缆在固定过程中变形(破坏同轴度)。结果,电缆内层在重力的作用下会逐渐“滑下”,并慢慢破坏编织的网络或芯线,表明信号逐渐减弱,干扰增加。目前,这种电缆没有技术标准。简单的检查方法是取一根米长的电缆,剥去一端的每一层,一个人用手握住电缆的两端,另一个人用钳子拉动电缆的内层:依次拉动芯线、绝缘层和编织网,体验附着力的大小,做出合理的估计,尽量不要选择附着力差、容易滑动的。许多具有这种性能的电缆不是很好,应该仔细选择。
二.干扰产生原理简介
1.诸如电力电缆、照明电缆、风扇电缆、控制电缆和通信电缆的电缆通常布置在电梯井中。各种电缆都会产生电磁辐射。与天线接收原理相同,同轴电缆也将“接收”这些干扰,即干扰电磁场在电缆上产生干扰感应电流,这种干扰感应电流还将在电缆外导体(编织网)的纵向电阻上产生干扰感应电压(电动势),电缆外导体只是串联在视频信号传输回路的“长接地线”中形成干扰;
2.更重要的是,这些附带的电缆与视频电缆平行,并在近距离捆绑在一起。这形成了接近“最佳和最有效”干扰的耦合关系。在一般工程中,可以采用通过金属管或金属槽屏蔽干扰的方法,但在电梯随动环境中,这种方法无能为力。因此,在电梯环境中很难抵抗干扰,只能选择更好的设计和施工方法。
3.了解干扰的基本原理对完善抗干扰设计和施工至关重要。
三、常用铜轴电缆传输方案的抗干扰措施
1.常用铜轴电缆:无论是多层高编织铜网电缆、“铝箔-编织网”双屏蔽电缆,还是“铝箔-编织网-铝箔-编织网”四屏蔽电缆,都属于屏蔽层。干扰感应电压直接串联在视频信号传输环路中。只有多层高压电缆的外导体电阻较小,形成的干扰感应电压相对较低。这对于低频电源干扰、电机电火花干扰等有一定的效果(干扰在几十千赫兹以下)。但是,对于高频干扰,由于“趋肤效应”,高频阻抗与低编织电缆相同,抗干扰效果基本相同。因此,我们应该清楚地看到,高压电缆只能适当地减少低频干扰,而对于防止强干扰和高频干扰,我们仍然无能为力。
2.电梯布线的抗干扰措施:
(1)视频电缆离开电梯井道的位置选择:理想的选择应该是在井道的中间,因为井道中伴随的视频电缆的长度仅略大于井道深度的一半,最短,自然引入的干扰最小;但是,这种资格要求在工程中只能根据情况来获得,实际工程可能是不允许的。
(2)过去,在不理解原理的情况下,大多数出线都与其他随行电缆一起走出电缆井的顶部或底部。在这种情况下,考虑到只有一半的电缆相互移动,而另一半只是固定的延伸连接而不移动,我们称这部分为“固定电缆”;这提供了一种可能性:一半的移动电缆只能与其他移动电缆捆绑在一起,以运行电缆。然而,固定电缆的另一半可以与随附电缆分开布线。更有效的方法是将视频电缆垂直靠近电梯井的井壁,并将这部分电缆穿过金属管或金属槽,以屏蔽干扰对这部分电缆的影响。
(3)当行走部分的视频电缆与其他行走电缆捆绑时,设计人员应充分了解其他行走电缆的结构和分布。捆绑时,视频电缆应尽可能远离大电流、高频电缆,捆绑在小电流、低频电缆附近。在这里,即使有1厘米的选择,我们也可能不得不为之奋斗,因为干扰影响至少与距离的平方成反比。
(4)摄像机金属外壳、数控头外壳、同轴电缆外导体等视频信号“接地”,以及电梯轿厢、导轨等。为了绝缘,安装摄像机时应特别注意这一点。
⑤摄像机电源应首选集中DC电源,其次是汽车照明电源,而不是电源。
⑥对于电源、控制等监控电缆,尽量使用屏蔽电缆,防止干扰信号泄漏。
⑦对于从电梯井出口到控制中心的视频电缆,应使用金属管或金属槽来屏蔽沿途环境干扰对电缆这一部分的影响,并注意屏蔽这一部分与电梯井屏蔽之间的电气连接。
四、抗干扰同轴电缆的应用
1.抗干扰同轴电缆是一种“双绝缘双屏蔽同轴电缆”。芯线、绝缘层和屏蔽层仍然是标准的75欧姆电缆,没有区别。不同之处在于,将第二绝缘层和第二屏蔽层添加到原始屏蔽层,并将护套添加到外部。从以上对干扰产生原理的分析可知,传统同轴电缆外层干扰产生的感应电压串联在视频信号传输回路的“长接地线”中,从而形成干扰。然而,随着抗干扰同轴电缆的采用,情况发生了质的变化:干扰感应电压只能形成在“第二屏蔽层”上,内部的“第二绝缘层”将其与视频信号传输电路的“长接地线”绝缘,从而消除了视频信号传输电路的干扰,达到了抗干扰的目的。
2.这种抗干扰电缆对于超强低频电源干扰、电机火花干扰、变频电机干扰、控制信号干扰等几十千赫兹以下的干扰具有优异的抗干扰性能。在电梯环境中。
3.在长输线路工程设计中,采用“双绝缘双屏蔽同轴电缆”后,也可以大大简化传统工程中的一些抗干扰措施,有效降低工程总成本。