變電站的監(jiān)控系統(tǒng)較之其他監(jiān)控系統(tǒng)更易產(chǎn)生各種干擾，干擾源會(huì)通過傳輸線纜進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，造成視頻圖像質(zhì)量下降、系統(tǒng)控制失靈、運(yùn)行不穩(wěn)定等現(xiàn)象。因此研究變電站視頻監(jiān)控干擾源的性質(zhì)、了解對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的影響方式，以便采取措施解決干擾問題，對(duì)提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程質(zhì)量，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行非常有益。
干擾的來源及影響方式
1、變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?hào)類型
第一種是模擬視頻信號(hào)，傳輸路徑由攝像機(jī)到矩陣，從矩陣到多畫面處理器，再到采集終端計(jì)算機(jī)；\r\n第二種是數(shù)字信號(hào)，包括采集終端計(jì)算機(jī)與矩陣、多畫面處理器、攝像機(jī)之間的控制信號(hào)傳輸，矩陣中計(jì)算機(jī)部分的數(shù)字信號(hào)，溫度、濕度等環(huán)境檢測數(shù)字信號(hào)，報(bào)警開關(guān)量信號(hào)等。
2、干擾侵入途徑
一般來說干擾主要通過視頻同軸電纜和傳輸控制信號(hào)的雙絞線耦合進(jìn)系統(tǒng)。
3、主要干擾源有
高頻噪聲干擾，比如大電感負(fù)載啟停；各點(diǎn)接地電位不等引入的工頻干擾；平衡傳輸線路失衡使抑噪能力下降將工頻干擾轉(zhuǎn)成了差模干擾；傳輸線上阻抗不匹配造成信號(hào)的反射使信號(hào)傳輸質(zhì)量下降；靜電放電沿傳輸線進(jìn)入設(shè)備造成接口芯片損傷或損壞。
4、干擾表現(xiàn)形式
視頻同軸電纜由于阻抗不匹配造成的影響在視頻圖像上表現(xiàn)為重影。視頻同軸電纜接地和屏蔽不好會(huì)導(dǎo)致傳輸線抑制外部電磁干擾能力的下降，體現(xiàn)在視頻圖像產(chǎn)生雪花噪點(diǎn)、網(wǎng)紋干擾以及橫紋滾動(dòng)等。在控制信號(hào)傳輸線阻抗不匹配會(huì)將在脈沖序列的前后沿形成震蕩，震蕩的存在使高低電平間的閾值差變小，當(dāng)震蕩的幅值再大或有其他干擾引入時(shí)就無法正確分辨出脈沖電平值，導(dǎo)致通信時(shí)間變長或通信中斷。控制信號(hào)平衡傳輸線路失衡也會(huì)在信號(hào)傳輸線上形成尖峰干擾。靜電放電除了會(huì)造成設(shè)備損壞外，還會(huì)影響存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)，使設(shè)備出現(xiàn)些莫名其妙的錯(cuò)誤，比如計(jì)算機(jī)的死機(jī)，網(wǎng)絡(luò)接口的錯(cuò)誤等。
抗干擾的方法
下面就變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)中常見的干擾及解決方法進(jìn)行些探討：
1、數(shù)字信號(hào)傳輸中的抗干擾措施
變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)傳輸通常通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，比如RS232、RS845、RS422。在這里重點(diǎn)討論RS485數(shù)字通信抗干擾方法。\r\nRS485總線是采用差分平衡電氣接口，具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，但在實(shí)際工程中RS485總線并未達(dá)到人們期望的效果。問題往往出現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：\r\n·網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳缓侠?，未按照總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳季€，而成為了星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；\r\n·傳輸線與接收和發(fā)送端設(shè)備連接不正確，削弱了平衡線的抗干擾能力；\r\n·公用雙絞線未進(jìn)一步采取抗干擾措施，比如采用屏蔽雙絞線；\r\n·雙絞線線經(jīng)太細(xì)，傳輸距離太遠(yuǎn)，導(dǎo)致阻抗太大，造成壓降。\r\n雖然在造成干擾的方式上有所不同但在干擾的表現(xiàn)形式上只有兩種：一種是在信號(hào)傳輸線上控制信號(hào)反射增加了信號(hào)畸變程度；一種是由于外部的干擾使平衡條件被破壞，共模干擾變成了串模信號(hào)進(jìn)入傳輸線。 \r\n關(guān)于信號(hào)反射，根據(jù)電磁理論，減少長線上信號(hào)反射的唯一途徑是阻抗匹配，若通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榭偩€型，阻抗匹配比較容易實(shí)現(xiàn)，但若是星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，在發(fā)送端串上與傳輸線特征阻抗相同的電阻（電阻值一般是驅(qū)動(dòng)門輸出內(nèi)阻的５倍以上）就可以得到較高的發(fā)送電平。接收的匹配阻抗是經(jīng)５伏電源形成的，在阻抗匹配的同時(shí)減少了吸收功耗，這樣既減少了反射，又不會(huì)因?yàn)樵黾恿似ヅ潆娮栉者^多的信號(hào)功率，信號(hào)的電平閾值差變小。
雙絞線作為RS485傳輸線對(duì)電磁感應(yīng)噪聲有較強(qiáng)的抑制能力，但對(duì)靜電感應(yīng)引起噪聲的抑制能力較差，因此RS485傳輸線應(yīng)選用屏蔽雙絞線。雙絞線的屏蔽層要正確接地，這里講的“地”應(yīng)是驅(qū)動(dòng)總線邏輯門的“地”，而非“機(jī)殼地”、“保護(hù)地”，但在許多實(shí)際設(shè)備上往往沒有給出接地連接端，所以在這種情況下就需要引一條線將屏蔽與驅(qū)動(dòng)邏輯門集成電路的地相連。\r\n此外，在選擇屏蔽雙絞線作為RS485通信線時(shí)，應(yīng)該選擇線經(jīng)大一點(diǎn)的，使阻值比較小，產(chǎn)生的壓降小，這樣使得控制信號(hào)的衰減也會(huì)小很多。
2、視頻信號(hào)的抗干擾
視頻信號(hào)的干擾在圖像上表現(xiàn)為雪花點(diǎn)和50Hz橫紋滾動(dòng)。\r\n對(duì)于雪花點(diǎn)干擾是由于傳輸線上信號(hào)衰減以及耦合了高頻干擾所致，這種干擾比較容易消除，在攝像機(jī)與控制矩陣之間合理位置增加一個(gè)視頻放大器，將視頻信號(hào)的信噪比提高，或者改變視頻電纜的路徑避開高頻干擾源，高頻干擾的問題可基本上得到解決。\r\n較難解決的是50Hz橫紋滾動(dòng)及進(jìn)一步加入的高頻干擾的情況。對(duì)于50Hz的橫紋滾動(dòng)根據(jù)電磁學(xué)理論知道視頻電纜的屏蔽層可完全消除50Hz工頻干擾，只需要購買屏蔽效果好的視頻電纜。對(duì)于圖像的高頻干擾，因它的頻帶仍在８兆Hz內(nèi)，采用空隙率為50％左右的屏蔽網(wǎng)可基本消防高頻干擾，但要達(dá)到50％的空隙率，屏蔽網(wǎng)根數(shù)需每個(gè)波長長度有60根以上，這樣高的密度又會(huì)使電纜的柔韌性下降，比較好的方法是采用帶有雙層屏蔽的視頻電纜。
視頻電纜屏蔽層要接地，如果視頻信號(hào)“地”與顯示器的“地”相對(duì)“電網(wǎng)地”的電位不同，那么通過電源在攝像與顯示器之間形成電源回路，這樣50Hz的工頻干擾會(huì)進(jìn)入顯示器中，從電氣聯(lián)接可以看出消除50Hz工頻干擾的方法有兩種，一是想辦法使各處的“地”電位與“電網(wǎng)地”的電位差完全相同，或者是切斷形成地環(huán)流的路徑。由于工程環(huán)境比較復(fù)雜，使各處“地”等電位會(huì)比較困難，只能通過加大攝像供電線纜的線徑，盡可能降低地回路的電阻，比如采用鎧裝電纜，或者采用切斷地環(huán)流回路的方法，在攝像或顯示器端有一端不接地，通常在顯示器端不接供電電源的地，這樣雖不能完全消除干擾但可減少50Hz的干擾。 \r\n從上面的分析中看到，如果電源線上耦合上高頻噪聲，即使視頻電纜的屏蔽電纜的屏蔽再好，也會(huì)將噪聲送至顯示器，因此攝像機(jī)的供電電源線最好也要屏蔽，上述措施需要在工程設(shè)計(jì)和施工時(shí)就要全面考慮才能實(shí)現(xiàn)。若到了系統(tǒng)調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)干擾存在可采用調(diào)制和解調(diào)的方法將噪聲濾除，在攝像機(jī)端加一個(gè)調(diào)制器將視頻信號(hào)搬移到幾十兆赫茲的頻段上，在計(jì)算機(jī)端加一個(gè)低通濾波器將低于8MHz信號(hào)全部濾除，再經(jīng)過解調(diào)將視頻圖像還原。
3、監(jiān)控系統(tǒng)供電方式抗干擾
監(jiān)控系統(tǒng)的供電方式只有兩種：一種是集中供電方式即電源都引自一處，另一種是分布式供電，攝像機(jī)在安裝位置就近取電。從抗干擾效果的角度講，集中供電方式更好一些，可以基本消除各處參考電位不等的情況。 \r\n總的來說解決問題的關(guān)鍵在于工程開始施工時(shí)就要全盤考慮抗抗干擾措施，這樣才能從根本上解決干擾問題，而不要等到工程后期再亡羊補(bǔ)牢。
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