视频监控系统干扰的一般解决对策

在视频监控系统中，视频讯号的传输，一般采用同轴电缆。但在传输过程中，若有外部干扰讯号侵入，通常会严重影响画面品质，进而降低监控效果。在监控系统中，产生视频干扰的原因很多，包括设备本身及外部环境。对不同的干扰，解决办法也不尽相同。如果是设备本身的原因，通常只要替换故障设备，即可解决；而外部干扰讯号侵入所造成的干扰，则较难以解决。

在探讨产生视频干扰的原因之前，必须先了解视频频谱和同轴电缆的传输特性。视频的电缆传输，目前主要有视频基带传输和视频载波传输，两者通常对应的传输媒介，份别是SYV75系列和SYWV75系列同轴电缆。

前者就是所谓的视频电缆，主要用于视频监控领域，线缆心层和遮罩层之间的填充才料为实心塑胶；后者叫射频电缆，主要用于有线电视领域，线缆心层和遮罩层之间的填充才料为发泡塑胶，其物理特性，更适合传输载波讯号。

同轴电缆所能传输的讯号频宽达1Gh z，而视频监控领域中，由于采用的是基带传输，使用的频带只有0～6MHz，只占传输频宽很小的一部份，因此，电缆的大部份频宽资源遭到闲置。而在视频载波传输中，所用的频宽是50MHz～1000MHz。

同轴电缆在传输讯号时，对于不同频率讯号产生的衰减，也不相同。同轴电缆对于频率越高的讯号，衰减幅度越大。

这个道理其实不难理解，事实上，几乎对于每种传输介质而言，都有类似的衰减特性，亦即频率越高，衰减越大。

举例来说，收音机的FM调频属于超短波，和短波SW比较，FM的波长短，频率高，同样在空气中传播，FM的有效覆盖范围，通常只有一个城市，一旦离开这个城市，就无法继续收听到该城市的FM调频广播，而对于短波SW来说，波长较长，频率较低，在空气中传输的距离则远于调频，所以我们透过短波频道，仍然可以收听到国外的电台节目。

在军事领域中，潜艇之间的通讯，则是采用中波或长波，两者的波长较长，频率较低，在海水中的传输距离很远。例如图像经过一段较长的同轴电缆传递后，在后端的监视器上，虽然清晰度依然不错，但色彩却变淡了，有时甚至变成黑白视频。

为什么会产生这种现象呢？因为对视频来说，视频的波形经过傅立叶变换后，是一系列的正弦波，这些正弦波表现图像的各种细节，如画面内容、清晰度、灰度和色彩等。

其频率份布在前述0～6MHz的范围内，而图像中的色彩部份讯号，恰巧处于这个频宽中的高频部份，由于高频部份的衰减，相对较大，所以经过同一段距离的传输后，色彩讯号的衰减情形，会大于其她讯号，结果造成图像色彩变淡，甚至变成黑白的现象。

同轴电缆对各种频率讯号的隔离程度，亦即抗干扰能力，也不相同。不同频率的等幅电压讯号，施加在同轴电缆上所感应出的电压。频率越低的干扰讯号，在同轴电缆上感应的电压就越高，所以同轴电缆对频率较高的讯号遮罩效果较好，而对频率较低的讯号，遮罩隔离效果较差。

分析完同轴电缆的特性后，接下来份析干扰讯号的特性。首先，干扰讯号也是电磁波，所以，干扰讯号也会「遵守」以上提到的传输规律，也就是低频讯号传的愈远，干扰能力愈强，而高频则反之。

干扰讯号的传输距离和频率呈现反比的关系。也就是在同样传输条件下，低频干扰讯号传输的距离较远，而一旦干扰讯号的频率，落在正常讯号的频宽之内，就会对正常讯号产生干扰。

所以对于频率越低的讯号，受到干扰的机会越多，强度越大。实际的干扰讯号通常是非正弦波，透过傅立叶变换得知，这些干扰讯号由一系列不同频率的正弦波構成，在此频率范围内的正常讯号，都可能受到干扰，但随着频率上升，高次谐波的幅度明显下降。

而在0～6MHz的范围内，干扰讯号的幅度还相当大，干扰讯号虽然由很多不同频率的讯号组成，但能量主要集中在低频的部份，视频监控领域所用的频率，恰巧是0～6MHz的低频宽，而同轴电缆对这部份频率的干扰讯号遮罩效果又比较差，这就是为什么视频监控线路容易受到干扰，以及受到干扰后通常又难以解决的原因。

视频监控系统干扰的解决方法

既然视频的基带传输有这么多不利因素，为什么在采用基带传输的大多数视频监控工程中，监控效果还是不错呢？

原因在于，和一般的干扰相比，视频讯号的幅度通常比干扰讯号大60db，即1,000倍左右，而这么小幅度的视频干扰，由于肉眼无法觉察，因此我们可以认为视频未受干扰。

但是，由于继电器等释放的强电磁干扰幅度很大，要想解决视频干扰问题，首先在工程的设计阶段，就要有意识地避开强干扰源，并在充份了解现场的情况下，仔细选择讯号传输路径，让讯号线缆尽可能远离干扰源，比如尽量避免讯号线缆和强电线缆过于接近，以便降低可能受到的外部干扰。

同时，在施工时，对于可能存在强干扰的路由，如果因受限于现场条件，无法保证讯号线和强电线的最小距离，哪么讯号线最好全程外加镀锌铁管，铁管之间需要有可靠的电气连接，而且铁管两端至少要有一端可靠接地。

室内部份，强电、弱电线缆应份走不同的金属桥架，如果必须在同一个桥架走线，强电、弱电线缆之间，也要有金属隔板隔开。近年来，市场上出现一种新型的双遮罩层同轴电缆。

对于普通的同轴电缆来说，电缆的遮罩层既是讯号传输通路，又具有抗干扰作用，一旦干扰讯号侵入遮罩层（比如强磁场在遮罩层上感应出电压，并迭加在原有正常讯号上），就会对正常讯号产生严重干扰，双遮罩同轴电缆具有两层遮罩铜编织网，内部的一层只用来传输正常讯号，而外层的遮罩层才是真正的抗干扰层，作用相当于原电缆外部的镀锌铁管，此外部遮罩层线缆上的一端应该可靠接地。

在上海地铁视频监控专案中，由于考虑到整个地铁系统复杂、设备众多及列车产生的强烈电磁干扰，所有视频线缆均采用此种双遮罩同轴电缆，在进入监控室后，所有线缆的外部遮罩层统一做了可靠接地，因此能有效避免视频干扰，达到良好的监控效果。

此外，一旦施工中出现干扰，首先应份析出现干扰的原因。大部份干扰和施工操作因素有关，比如接头制作及线缆连接，只要找到干扰产生的部位，把不合规范的作法改正或更换故障设备，通常都能解决。

如果最后确认干扰是由外部讯号传入传输线路，线路本身没有问题，重新外加铁管或布放新线缆，显然不切实际，此时，采取调频的方法，应该可以解决。

前面已经说明，各种干扰讯号在较高的频率上，幅度会明显低很多，甚至消失，所以我们可以考虑，把基带传输的讯号，透过调频的方式，调到没有干扰，或者改到较高的频率上传递，到接收端再透过解调设备，把讯号从载波中取出，送入终端设备。

由于同轴电缆可以用于传输的频宽很大，一路视频载波只占8MHz左右，所以借助合适的设备，把多路视频调制在不同频率的载波上，哪么在一条同轴电缆上，就可实现传输多路视频。事实上，市面上不少双绞线传输设备，就应用了这个原理。

此外，用户还可以尝试使用视频均衡设备，用来修正补偿视频，可以有效解决干扰和衰减造成的画质不佳问题。

结语

产生视频干扰的途径很多，成因也很复杂，一旦出现干扰后，通常也很难解决。本文试图阐明视频干扰产生的根源和一般对策，希望对读者有些帮助。