摘 要：近年來隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展、高速公路管理制度的不斷改革，我國高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)也不斷完善。高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)視頻顯示的清晰性、準(zhǔn)確性對于高速公路收費工作的順利開展具有重要的作用，但是在實際工作中，由于多方面原因會出現(xiàn)視頻干擾現(xiàn)象。文章主要介紹了高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)的基本特點，分析了高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)常見的幾種視頻干擾現(xiàn)象及其原因，最后提出了幾種有效的預(yù)防高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)視頻干擾的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：高速公路；收費監(jiān)控系統(tǒng)；視頻干擾；相關(guān)問題

自從引入高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)后，我國高速公路收費情況得到了很大改善，已經(jīng)可以有效防止發(fā)生各種收費舞弊行為，同時也在很大程度上提高了高速公路的現(xiàn)代化管理水平，整個行業(yè)的文明服務(wù)建設(shè)也有了很大發(fā)展，有利于維護高速公路的正常運行以及管理。然而，在實際工作中，仍會由于各種各樣的原因?qū)Ω咚俟肥召M系統(tǒng)的正常運行造成一些影響，其中最為突出的問題就是收費監(jiān)控系統(tǒng)視頻干擾問題。為了進一步提高我國高速公路收費管理水平，作者結(jié)合自己的實踐工作經(jīng)驗分析了當(dāng)前高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)的視頻干擾情況，總結(jié)了幾點抗干擾對策，希望給相關(guān)工作人員一些參考。

1 高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)的基本特點

高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)主要是為了確保井然有序的管理來往車輛收費，和其他的監(jiān)控系統(tǒng)相比，高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)主要存在以下幾點差異：（1）接口比較多。高速公路上有很多相關(guān)的設(shè)備都需要連接收費監(jiān)控系統(tǒng)，這樣才可以確保實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能，也可以確保各控制室之間可以保持相互聯(lián)系，因此一般高速公路收費系統(tǒng)設(shè)置有很多接口，這樣導(dǎo)致圖像處理難度增加。（2）線路相對比較長。通常情況下，高速公路具有很大的空間跨度，因此相應(yīng)的收費監(jiān)控系統(tǒng)也有很長的線路，這樣也會使圖像處理難度加大。（3）周圍環(huán)境相對比較惡劣。一般高速公路都是建立在室外，因此安裝高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)也在室外，這樣很容易遭到外界自然環(huán)境的影響，特別是車輛行駛聲音及空氣中的粉塵，周圍建筑的電磁波都有可能影響收費監(jiān)控系統(tǒng)。

2 高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)的視頻干擾現(xiàn)象及其發(fā)生原因

2.1 空間電磁波干擾

通常情況下，如果存在空間電磁波，收費監(jiān)控系統(tǒng)顯示設(shè)備很容易出現(xiàn)斜形網(wǎng)紋的現(xiàn)象，有時嚴(yán)重的話，之前的圖像可能會被網(wǎng)格淹沒，從而中斷視頻采集。作者經(jīng)過整理、分析，發(fā)現(xiàn)電磁波會干擾到高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)有多種原因：（1）架設(shè)監(jiān)控電纜的過程中，其他相鄰電磁波在實際運行時可能會牽涉到監(jiān)控設(shè)備線纜的運行范圍，如果這兩種信號的傳輸范圍出現(xiàn)重合情況，這樣很容易相互干擾，這對于收費監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備傳輸正常信號會造成嚴(yán)重的影響。（2）終端設(shè)備以及攝像設(shè)備進行接地連接，不但會干擾工頻，同時也可能會導(dǎo)致電磁波干擾。主要是由于接地過程中不同電位間差異較大，因此在傳輸雙絞線視頻的過程中很容易造成電磁干擾。

2.2 工頻干擾

通常情況下，如果出現(xiàn)工頻干擾的情況下，高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)顯示設(shè)備上常常會出現(xiàn)一些干擾信號，如網(wǎng)紋或者噪點等，嚴(yán)重的情況下可能會有暗橫帶。工頻干擾的主要原因是因為監(jiān)控設(shè)備和攝像設(shè)備在連接環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，也就是說兩者在同一時間接地，這樣可能會導(dǎo)致不平衡負(fù)載，可能會形成電位差（50Hz左右），這樣會在很大程度上干擾收費監(jiān)控系統(tǒng)的視頻圖像。

2.3 低頻（20Hz-30Hz左右低頻噪聲）干擾

低頻干擾很容易使收費監(jiān)控視頻設(shè)備產(chǎn)生靜止水平條紋的情況，這樣很容易對圖像的形成造成影響。高速公路收費監(jiān)控視頻系統(tǒng)出現(xiàn)低頻干擾現(xiàn)象主要是因為設(shè)備在實際運行時，一些低頻信號（如數(shù)據(jù)、聲音等）傳輸?shù)倪^程中受到交流電干擾，因為低頻信號傳輸通道一般介于20-30Hz左右，相對比較狹窄，因此傳輸過程中可能會和其他設(shè)備電纜進行同軸處理，低頻信號傳輸質(zhì)量也就受到影響。

2.4 高頻噪聲干擾

高頻干擾一般情況下會使高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)的顯示設(shè)備上出現(xiàn)高亮點或者雪花點的情況。高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)會出現(xiàn)高頻噪聲干擾的原因主要是由于傳輸信號時很容易出現(xiàn)高強度二次諧波。即使相對于基波而言，諧波強度低很多，但是高次諧波頻帶比較寬，因此采用視頻基帶（也就是6MHz帶寬內(nèi)）進行傳輸?shù)囊曨l信號，每次都會被基波的各次諧波干擾。通過多次精度實驗后發(fā)現(xiàn)，高頻干擾信號的諧波頻率以及基波頻率都超過45MHz。

2.5 反射干擾

通常情況下，反射干擾很容易使高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)的顯示設(shè)備產(chǎn)生圖像重影現(xiàn)象。高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)會出現(xiàn)反射干擾現(xiàn)象的原因主要是在傳輸視頻信號的過程中，視頻信號的飽和度、亮度以及色度都會有一定程度衰減，如果傳輸視頻的同軸網(wǎng)絡(luò)并沒有匹配阻抗的情況下，視頻信號一直傳輸?shù)浇K端設(shè)備時，部分飽和度、亮度以及色度會出現(xiàn)微反射，同時信號被反射回來后會重新返回到信號發(fā)射處，這樣會再次形成反射，和視頻信號疊加，通過損耗以及延長時間最后到達終端。在接收端，多個反射信號會出現(xiàn)碼間干擾（ISI），這樣會使收費監(jiān)視器接收到的輸入信號相位以及信號幅度是錯誤的，而且會將錯誤信號顯示出來，這樣會導(dǎo)致傳回圖像感覺比較模糊，就像是一層模糊不清的圖像蒙在了清楚圖像上，這也就是所謂的重影現(xiàn)象。

3 預(yù)防高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)視頻干擾現(xiàn)象的有效措施

通過作者多年來的工作經(jīng)驗分析和總結(jié)，認(rèn)為可以采用以下幾種措施預(yù)防高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)的視頻干擾現(xiàn)象：（1）如果有條件的情況下，應(yīng)該盡可能應(yīng)用光端機傳輸控制信號以及級聯(lián)視頻信號的視頻，這樣就可以借助光隔離來解決視頻干擾問題。（2）應(yīng)該注重各種設(shè)備接地工作，分開布設(shè)強弱電，使之保持一定的距離。（3）通過分析干擾波傳播距離以及傳播頻率之間的關(guān)系曲線，不難看出傳播頻率越低的話，信號傳播距離也就越遠。這也說明傳播頻率越好，視頻信號受到干擾的可能性越小，相反傳播頻率越低，視頻干擾可能性越大，而且視頻干擾強度會越高。因此，應(yīng)該調(diào)高信號頻率后再進行傳輸，在中心調(diào)制信號后再進行濾波，這樣可在很大程度上減少干擾。（4）可以通過加裝視頻抗干擾隔離器減少級聯(lián)視頻信號干擾情況。視頻抗干擾隔離器是一種現(xiàn)代化高科技專利產(chǎn)品，可以很好的將各種干擾信號隔離，盡可能恢復(fù)以往的圖像，進而確保信號傳輸質(zhì)量。（5）系統(tǒng)自身可能會出現(xiàn)干擾，這種情況下可以采用低噪聲放大器，將視頻信號源輸出電平適當(dāng)提高，或者提高高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)的施工質(zhì)量，也可以實現(xiàn)阻抗匹配等相關(guān)措施?；蛘邞?yīng)用單端接地的方法，將一只高頻變壓器接入到視頻信號傳輸回路中，這樣可對地電位干擾產(chǎn)生抑制作用，從而有效抵抗視頻干擾。

總而言之，高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)是確保高速公路正常運行以及管理的重要內(nèi)容，相關(guān)部門應(yīng)該高度重視高速公路收費監(jiān)控系統(tǒng)視頻設(shè)備的正常、高效運行，以防出現(xiàn)視頻干擾現(xiàn)象對視頻圖像顯示質(zhì)量造成影響。相關(guān)人員應(yīng)該掌握幾種常見的視頻干擾現(xiàn)象的特點及其發(fā)生原因，及時采用有效的預(yù)防措施，進而保障收費監(jiān)控系統(tǒng)視頻圖像的清晰性與準(zhǔn)確性。

參考文獻

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作者簡介：甘立成（1974，2-），廣西交通投資集團柳州高速公路運營有限公司，工程師。