【摘要】由于現(xiàn)代閉路電視的高速發(fā)展,加之工業(yè)中許多高溫、多粉塵、高噪聲、高輻射等環(huán)境惡劣的場合不便工人操作,使得可以對生產(chǎn)過程和環(huán)境進行監(jiān)視的工業(yè)電視蓬勃發(fā)展。本文主要就工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)中存在的干擾問題進行簡單分析,并提出解決策略。
【關鍵詞】工業(yè)電視干擾分析解決策略
一、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)主要組成部分和干擾分類
工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機、傳輸通道、控制器和監(jiān)視器組成,可以實現(xiàn)實時監(jiān)視、數(shù)據(jù)傳輸、信息記錄、測量記錄等工作。電視監(jiān)控系統(tǒng)的存在多個干擾因素,比如大功率設備、雷電等強磁場干擾,通訊線路電壓電流不同產(chǎn)生的干擾電流等等,為便于分析,把干擾分為內(nèi)部干擾和外部干擾兩大部分,然后對其產(chǎn)生的原因特點和解決方法進行簡單分析。
二、干擾的產(chǎn)生分析
外部干擾又分為兩部分,一是雷電等自然干擾,此類問題主要通過設備選址進行解決,當環(huán)境惡劣時可以各個終端機構(gòu)之間建立完整的隔離措施,來保障系統(tǒng)運行時的可靠性;另一個是工業(yè)現(xiàn)場中存在的大功率變壓器、電動機和高頻高壓設備,由于此類設備在工業(yè)企業(yè)中大量存在,這應是主要考慮的問題,此類設備運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生局定的電磁場,在通斷電時產(chǎn)生強烈的電磁干擾信號,而工業(yè)電視的一些設備,為便于安裝往往與高低壓開關柜、整流器柜、繼電器柜、編程控制器柜、接觸器柜、變頻控制器柜等其他電器設備安裝在一起,而且信號傳輸電纜也與其他設備的敷設在一起或相鄰敷設。
內(nèi)部干擾主要干擾來源于攝像機和監(jiān)視器內(nèi)部的電源變壓器繞組中有分布電容,其他來源諸如內(nèi)部線路、元器件布局混亂造成內(nèi)部組件互相干擾;接地回路公共阻抗的耦合、電源內(nèi)阻的存在造成級間干擾;電路產(chǎn)生的脈沖干擾等等可以通過優(yōu)化線路解決。
三、電磁干擾的抑制
按照干擾的模式不同可以將干擾分為共模干擾和差模干擾兩類。設備的通訊線,至少有兩根用以為往返線路輸送電力或信號,但是除了這兩跟導線之外還存在“地線”,當兩根導線分別作為往返線路傳輸時稱為共模,當兩根導線作為去路,底線作為返回路時叫做共模。
共模干擾指在兩根信號線上產(chǎn)生相位相同、幅度相等的對地電位差。產(chǎn)生原因是電網(wǎng)串入、地電位差和空間電磁輻射等因素在信號線上感應,產(chǎn)生共態(tài)電壓而形成的非對稱干擾。它的幅度大、頻率高,可以通過導線產(chǎn)生輻射,所以造成的干擾比較大??梢酝ㄟ^采用帶屏蔽層的雙絞電纜來有效地防止共模干擾。另外,可以通過在信號線或電源線中串聯(lián)接入共模扼流圈、在地線與導線之間并聯(lián)電容器,組成LC濾波器進行濾波,減少共模噪聲。
差模干擾指電子設備內(nèi)部干擾電壓產(chǎn)生的干擾電流,它與信號電流的路徑相同,直接作用于信號線的兩級,使兩端對地產(chǎn)生兩干擾電壓,兩級間的電壓降使干擾電流全部經(jīng)過負載。所以差模干擾幅度小、頻率低,影響較小。解決措施是在使用帶屏蔽的雙絞電纜的基礎上,在信號線或電源線中串聯(lián)接入差模扼流圈、并聯(lián)電容或組成低通濾波器來減少干擾。
雖然雙絞線電纜抗干擾能力比較強,還有傳輸距離遠、間隔低廉等優(yōu)點,但是它對信號有較大的衰減,較易損壞,適用于室內(nèi)、環(huán)境好和無外力的場所。光纜通信因其傳輸頻帶寬容量大、距離遠,損耗低,抗電磁干擾的三大優(yōu)點更適用于干擾強烈的長距離傳輸。
除了通過以上傳輸介質(zhì)的抗干擾,還可以對攝像機和監(jiān)視器等設備采取措施進行抗干擾。一是對變壓器一次繞組和二次繞組采取隔離措施,使二次繞線屏蔽與中間抽頭相連,使漏電流經(jīng)分布電容閉合到中間抽頭而不流經(jīng)測量電路、信號源及輸入線路部分,二是用隔磁性好的金屬(比如不銹鋼)制作屏蔽外殼,對攝像機和監(jiān)視器進行有效地電磁屏蔽,從而達到抗干擾的效果。
結(jié)語:雖然工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的工作環(huán)境惡劣,而且不可避免受到各種干擾,但是我們可以采用科學的方法進行分析處理,最大程度的減少電磁干擾帶來的影響,使工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)帶給人們更大的便利。
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