電梯監(jiān)控抗干擾技術(shù)原理及要點
基于電梯視頻監(jiān)控干擾產(chǎn)生原理的研究成果,對干擾形成和抗干擾技術(shù)進行了合理的分析,取得了理論和實踐的統(tǒng)一結(jié)果,為電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)提供了一些更加實用的抗干擾技術(shù)措施。本文僅論述電梯監(jiān)控工程中同軸視頻傳輸?shù)目垢蓴_技術(shù),供設(shè)計和施工參考。
在閉路監(jiān)控工程中,電梯監(jiān)控視頻干擾問題一直是最常見、最難處理和最受關(guān)注的問題之一。本文指出,只要掌握了干擾產(chǎn)生的原理,電梯抗干擾的工程問題就能得到解決。
首先,掌握常用同軸電纜的類型和特點
1.考慮傳輸衰減:當?shù)匕搴芨咔疫h離監(jiān)控中心時,應(yīng)仔細考慮傳輸衰減問題。在選擇電纜時,大家都知道粗電纜比細電纜好,但也應(yīng)該明白sywv物理泡沫電纜比實心syv電纜好,高檔電纜比低檔電纜好,銅芯電纜比“銅包鋼”電纜好,銅編織網(wǎng)比鋁鎂合金編織網(wǎng)好。
2.注意高頻衰減:低頻成分的亮度/對比度衰減很容易找到和解決。電纜最重要的傳輸特性是頻率越高,衰減越大。高頻衰減主要影響清晰度和分辨率。應(yīng)特別注意總結(jié)圖像質(zhì)量的觀察方法。電纜在這方面的特點和規(guī)律是:粗電纜比細電纜好,發(fā)泡比實心電纜好,但同類型的“高低編織高頻衰減相同”;
3.考慮電纜壽命:軟電纜優(yōu)于普通電纜,細電纜優(yōu)于粗電纜;還有一個最容易被忽略的問題:電纜各層之間的粘合力,即當電纜各層在相反的縱向方向受到應(yīng)力時是否會有相對滑動。高層電梯的電纜長度可達100米,電纜外護套固定在隨行電纜上。這是一種“軟固定”,不允許電纜在固定過程中變形(破壞同軸度)。結(jié)果,電纜內(nèi)層在重力的作用下會逐漸“滑下”,并慢慢破壞編織的網(wǎng)絡(luò)或芯線,表明信號逐漸減弱,干擾增加。目前,這種電纜沒有技術(shù)標準。簡單的檢查方法是取一根米長的電纜,剝?nèi)ヒ欢说拿恳粚樱粋€人用手握住電纜的兩端,另一個人用鉗子拉動電纜的內(nèi)層:依次拉動芯線、絕緣層和編織網(wǎng),體驗附著力的大小,做出合理的估計,盡量不要選擇附著力差、容易滑動的。許多具有這種性能的電纜不是很好,應(yīng)該仔細選擇。
二.干擾產(chǎn)生原理簡介
1.諸如電力電纜、照明電纜、風扇電纜、控制電纜和通信電纜的電纜通常布置在電梯井中。各種電纜都會產(chǎn)生電磁輻射。與天線接收原理相同,同軸電纜也將“接收”這些干擾,即干擾電磁場在電纜上產(chǎn)生干擾感應(yīng)電流,這種干擾感應(yīng)電流還將在電纜外導體(編織網(wǎng))的縱向電阻上產(chǎn)生干擾感應(yīng)電壓(電動勢),電纜外導體只是串聯(lián)在視頻信號傳輸回路的“長接地線”中形成干擾;
2.更重要的是,這些附帶的電纜與視頻電纜平行,并在近距離捆綁在一起。這形成了接近“最佳和最有效”干擾的耦合關(guān)系。在一般工程中,可以采用通過金屬管或金屬槽屏蔽干擾的方法,但在電梯隨動環(huán)境中,這種方法無能為力。因此,在電梯環(huán)境中很難抵抗干擾,只能選擇更好的設(shè)計和施工方法。
3.了解干擾的基本原理對完善抗干擾設(shè)計和施工至關(guān)重要。
三、常用銅軸電纜傳輸方案的抗干擾措施
1.常用銅軸電纜:無論是多層高編織銅網(wǎng)電纜、“鋁箔-編織網(wǎng)”雙屏蔽電纜,還是“鋁箔-編織網(wǎng)-鋁箔-編織網(wǎng)”四屏蔽電纜,都屬于屏蔽層。干擾感應(yīng)電壓直接串聯(lián)在視頻信號傳輸環(huán)路中。只有多層高壓電纜的外導體電阻較小,形成的干擾感應(yīng)電壓相對較低。這對于低頻電源干擾、電機電火花干擾等有一定的效果(干擾在幾十千赫茲以下)。但是,對于高頻干擾,由于“趨膚效應(yīng)”,高頻阻抗與低編織電纜相同,抗干擾效果基本相同。因此,我們應(yīng)該清楚地看到,高壓電纜只能適當?shù)販p少低頻干擾,而對于防止強干擾和高頻干擾,我們?nèi)匀粺o能為力。
2.電梯布線的抗干擾措施:
(1)視頻電纜離開電梯井道的位置選擇:理想的選擇應(yīng)該是在井道的中間,因為井道中伴隨的視頻電纜的長度僅略大于井道深度的一半,最短,自然引入的干擾最小;但是,這種資格要求在工程中只能根據(jù)情況來獲得,實際工程可能是不允許的。
(2)過去,在不理解原理的情況下,大多數(shù)出線都與其他隨行電纜一起走出電纜井的頂部或底部。在這種情況下,考慮到只有一半的電纜相互移動,而另一半只是固定的延伸連接而不移動,我們稱這部分為“固定電纜”;這提供了一種可能性:一半的移動電纜只能與其他移動電纜捆綁在一起,以運行電纜。然而,固定電纜的另一半可以與隨附電纜分開布線。更有效的方法是將視頻電纜垂直靠近電梯井的井壁,并將這部分電纜穿過金屬管或金屬槽,以屏蔽干擾對這部分電纜的影響。
(3)當行走部分的視頻電纜與其他行走電纜捆綁時,設(shè)計人員應(yīng)充分了解其他行走電纜的結(jié)構(gòu)和分布。捆綁時,視頻電纜應(yīng)盡可能遠離大電流、高頻電纜,捆綁在小電流、低頻電纜附近。在這里,即使有1厘米的選擇,我們也可能不得不為之奮斗,因為干擾影響至少與距離的平方成反比。
(4)攝像機金屬外殼、數(shù)控頭外殼、同軸電纜外導體等視頻信號“接地”,以及電梯轎廂、導軌等。為了絕緣,安裝攝像機時應(yīng)特別注意這一點。
⑤攝像機電源應(yīng)首選集中DC電源,其次是汽車照明電源,而不是電源。
⑥對于電源、控制等監(jiān)控電纜,盡量使用屏蔽電纜,防止干擾信號泄漏。
⑦對于從電梯井出口到控制中心的視頻電纜,應(yīng)使用金屬管或金屬槽來屏蔽沿途環(huán)境干擾對電纜這一部分的影響,并注意屏蔽這一部分與電梯井屏蔽之間的電氣連接。
四、抗干擾同軸電纜的應(yīng)用
1.抗干擾同軸電纜是一種“雙絕緣雙屏蔽同軸電纜”。芯線、絕緣層和屏蔽層仍然是標準的75歐姆電纜,沒有區(qū)別。不同之處在于,將第二絕緣層和第二屏蔽層添加到原始屏蔽層,并將護套添加到外部。從以上對干擾產(chǎn)生原理的分析可知,傳統(tǒng)同軸電纜外層干擾產(chǎn)生的感應(yīng)電壓串聯(lián)在視頻信號傳輸回路的“長接地線”中,從而形成干擾。然而,隨著抗干擾同軸電纜的采用,情況發(fā)生了質(zhì)的變化:干擾感應(yīng)電壓只能形成在“第二屏蔽層”上,內(nèi)部的“第二絕緣層”將其與視頻信號傳輸電路的“長接地線”絕緣,從而消除了視頻信號傳輸電路的干擾,達到了抗干擾的目的。
2.這種抗干擾電纜對于超強低頻電源干擾、電機火花干擾、變頻電機干擾、控制信號干擾等幾十千赫茲以下的干擾具有優(yōu)異的抗干擾性能。在電梯環(huán)境中。
3.在長輸線路工程設(shè)計中,采用“雙絕緣雙屏蔽同軸電纜”后,也可以大大簡化傳統(tǒng)工程中的一些抗干擾措施,有效降低工程總成本。