中波发射台视频监控系统的干扰与防护措施

中波发射台视频监控系统的干扰与防护措施

摘要：中波广播发射台大都处在偏远地带。为了确保发射台广播设施及人身财产安全，大多数台站都安装了视频监控系统，对台站内重要部位实施24小时不间断监控，极大减轻了台站安防巡视的工作量。由于中波发射台存在较强的高频电磁干扰，视频监控系统在安装和使用过程中，会遇到各种干扰问题。本文结合我台16路监控系统在安装和使用过程中遇到的一些干扰问题及采取的一系列措施，对视频监控系统干扰的根源、类型进行归纳总结，同时论述了有效的抗干扰的措施，为中波发射台同行提供借鉴。

关键词：中波广播发射台；视频监控系统；高频干扰；防护措施

引言

我台原有一套模拟视频监控系统，由于传输距离远，本身抗干扰能力弱，图像清晰度差，干扰严重，图像画面也很不理想。“十九大”召开前夕，为了提高防范，确保重要保障期的“双安”工作不出问题，我台对原有视频监控系统进行升级改造，并将视频监控系统扩充到了16路。监控范围包括发射机房、办公区域、发射场地、天馈线等重要部位。由于这些监控部位比较分散，因此采用了分片增加子系统的方式。在升级改造过程中，遇到最大的问题是高频干扰问题，通过分析论证，查找受干扰的根源，经过一系列的升级改造和技术防护措施，达到了预期效果。16路监控系统拓扑图如图1所示。

1. 高频干扰的影响及类型

中波发射台的发射功率较电视、调频、移动通讯发射功率大得多，单个频率的二次谐波及多个频率之间的交互调制，使得发射天线近场区的电磁辐射强度大且又十分复杂，这些干扰可以说无孔不入，其主要的干扰对象是发射台的电源系统、弱点模拟系统、音频信号源系统、视频监控系统。如果干扰造成设备控制程序错乱的话后果不堪设想。解决好发射台的抗干扰问题是监控系统稳定性工作的前提条件。如果这些干扰因素不能很好的解决，就有可能造成信源信号有杂音、电脑运行缓慢或死机、固定电话无法正常通话、弱电设备操作失灵、天线倒换装置误动作、无法登陆互联网等干扰故障。如果视频监控系统干扰处理不好，轻者影响视频监控画面的清晰度，出现或轻或重的干扰条纹，严重的会影响正常使用甚至损坏监控系统设备部件。中波广播的电磁干扰类型可以分为传导干扰、辐射干扰和线形耦合干扰。

（1）传导干扰

传导干扰指电磁信号利用导电介质干扰电磁网络，传导干扰多来自于电源供

电部分。中波发射台的供电系统处于近场强的强磁干扰范围内，这种情况是被动的也不可避免的。空间电磁干扰、电网内部的开关启停操作、传导装置的谐波等,都会对输电线路造成影响。由于输电线路遭受传导干扰，供电部分反过来又会对用电设备造成二次干扰。

（2）辐射干扰

辐射干扰是高频电磁波向空间辐射形成的干扰,它的干扰是全方位的，处在中波发射台近场区的所有金属介质和用电设备都会不同程度遭受辐射干扰。辐射干扰在线路上又会形成新的传导干扰，因此辐射干扰的影响面即复杂又严重。在中波发射台，辐射干扰的主要来源是发射机、传输馈线、调配网络及发射天线，其中天线辐射是最大的干扰来源。

（3）线形耦合电磁干扰

线形耦合干扰与传导干扰相似，不同的是线性耦合干扰不但会沿线路传输，还会在多种线路之间的耦合形成新的电磁干扰。线性耦合可分为电容性耦合、电感性耦合以及电磁性耦合三种形式。电容性耦是利用电磁场的相互作用而形成；电感性耦合是线路之间的回路磁场相互影响而导致的；电磁耦合是由于电场与磁场互相影响形成的。

图1 16路视频监控系统拓扑图

2. 视频监控系统的抗干扰措施

对于中波发射台其他设备干扰的防护措施，诸多中波技术文章里都有比较详细的论述，很多方法都能起到立竿见影的效果，这里不再赘述。由于安装时间不同，又受安装条件和成本限制，我台的16路视频监控系统有模拟的也有数字的，有光纤传输也有双绞线传输，由于采用的系统架构不同，消除干扰的措施也不尽相同。

（1）共模干扰消除法

我台早期安装的一套监控系统是模拟系统，近距离的摄像头采用同轴线传输，远距离的摄像头采用双绞线传输，虽然也做了接地、屏蔽等防护措施，但监控画面不够理想，整体画面还算清晰，但有细小的网纹干扰。在此次监控系统改造过程中，所有摄像头传输都采用的双绞线传输，有效的消除了共模干扰，不细看看不出来画面的纹波干扰。

（2）辐射干扰的屏蔽消除法

采取屏蔽的方法将干扰对象包围起来，进而削弱或阻断辐射干扰和耦合干扰。我台的视频监控系统的供电部分全部采用屏蔽线传输（包括长距离高压传输和短距离的低压传输）。在传输线路上，应尽量避开或远离发射机与天线之间的传输馈线，如果没有选择的余地，供电线路必须要沿着馈线线路的话，最好不要把供电线路与馈线捆扎在一起，应沿着馈线杆离馈线1米的下方或上方架设视频监控供电线路。供电线电路的外屏蔽层最好每隔10米接地一次，如果是沿着线杆传输的，最好每个线杆接地一次。不仅供电传输线进行屏蔽接地，监控系统的信号传输也要采用屏蔽接地的方式进行处理。需要注意的是，屏蔽体应尽可能严密，最好不要裸露屏蔽体内的芯线部分。视频监控系统的屏蔽接地示意图如图2所示。

图2 监控系统屏蔽接地示意图

（3）干扰的滤波消除法

滤波法是保留传输信号、滤除干扰信号的一种抗干扰措施，也是最为有效的

抗干扰方法。由于辐射和传导干扰源发出的电磁频谱比较宽且频率复杂，这些干扰源可以说是有害的无用信号，需要采用滤波的方法进行消除。按照滤除频率特性的要求,常用滤波形式有低通滤波、高通滤波、带通滤波器和带阻滤波几个种类，根据监控系统的传输特点，我们最常用的滤波器是带通滤波器。供电部分采用电源滤波器，选用220V 50/60Hz带通滤波器，让220V工频交流电通过，将其他频率的干扰信号滤除，可有效地消除来自电源部分的干扰；视频部分采用视频信号滤波器，滤除视频信号之外的其他干扰频率。电源滤波器和视频信号滤波器实物图如图3所示。

3. 结束语

综上所述，本文对中波广播发射台监控系统的电磁干扰类型进行了综合分析，并简要阐述了一系列防护措施，目的是探索消除干扰的有效途径，提高中波发射台监控系统画面的质量和系统工作的稳定性，在实践的基础上促进中波广播发射台技术人员的技术水平。

参考文献

[1]范文彦.中波发射台播出自动监控系统的实践 [J].通信世界,2005.

[1]周建明.通信电磁辐射及其防护[M].北京：人民邮电出版社，2010.

图3 电源滤波器和视频信号滤波器