Материал: Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем. межвузовский сборник научных трудов

кожуха и кронштейна. Оплетка кабеля и разъем подключения к видеокамере должны быть тоже изолированы от земли. Однако, при питании камеры в удаленной точке от электросети 220 В/50 Гц образуется "паразитный" контур через емкости блока питания камеры и нулевого провода электросети. Для устранения этой проблемы правильно передавать видеосигнал от камеры через гальваническую развязку. Схема включения изолирующего видеотрансформатора в состав системы видеонаблюдения приведена на рис.2.

Рис. 2. Схема включения изолирующего видеотрансформатора в состав системы видеонаблюдения

Видеотрансформатор устанавливается как на передающей, так и на приемной стороне линии связи. В этом случае протекание "блуждающих" токов промышленной частоты по оплетке кабеля исключается. Оптоэлектронная развязка действует аналогично, но требует источника электропитания.

Другая причина возникновения помех – периодическая импульсная помеха, которая распространяется по нулевому проводу электросети. Данная помеха возникает от импульсных источников питания промышленного оборудования с тактовой частотой несколько десятков килогерц. Пути распространения импульсной помехи: емкости между обмотками трансформаторов блоков питания видеооборудования и цепи, связанные с ну-

86

левым проводом электросети.

На сегодняшний день широкое распространение получили цифровые системы обработки и регистрации видеосигнала на базе бытовых персональных компьютеров. Однако следует отметить, что при использовании подобных систем при длине линий связи уже в несколько десятков метров на изображении образуются помехи с широким спектром, источником которых являются конструкция и характеристики импульсного блока питания компьютера. Однако, если произвести замену цифрового регистратора на базе РС на аналогичный автономный "none РC", искажения существенно снижаются или устраняются полностью. Это объясняется отличием в конструкции и схемотехнике компьютера и специализированного автономного регистратора. В любом случае искажения изображения устраняются путем подключения всех видеокамер к компьютеру через гальванические развязки.

Весьма распространенной причиной искажений изображения являются электромагнитные помехи и наводки на линии связи. Известно что, электрические провода линий связи, в том числе и коаксиальный кабель или витая пара характеризуются погонным сопротивлением и емкостью, ограничивающими максимальную дистанцию передачи видеосигнала. На крупных объектах километры кабельных линий связи превращаются в гигантскую широкополосную антенну, принимающую электромагнитные помехи от различных источников, в том числе наводки от соседних кабелей и радиоизлучения. Необходимо учитывать, что медная или алюминиевая оплетка коаксиального кабеля абсолютно не защищает широкополосный видеосигнал от низкочастотных промышленных наводок и помех. Механизм образования синфазных, относительно земли, помех показан на

87

Рис. 3. Механизм образования синфазных помех

Синфазные помехи отрицательно воздействуют на цепи питания видеооборудования. Для устранения обозначенной проблемы длинные цепи питания постоянным током рекомендуется прокладывать в экране. Воздействие наведенных напряжений Е1 и Е2 на центральную жилу и оплетку кабеля, приводит к возникновению напряжения помехи Е3, суммирующуюся с полезным видеосигналом. Значение Е3 зависит от величины наведенных помех Е1 и Е2, параметров линии связи, а также множества других факторов. Синфазные помехи присутствуют в любой системе видеонаблюдения и, как правило, не вызывают существенных искажений изображения. В случаях, когда результат их воздействия становится неприемлемым с точки зрения качества результирующего видеоизображения, необходимо принимать меры, исключающие негативные явления.

Проявление синфазных помех на экране монитора зависит от мощности и частотного диапазона источников помех. Например, в случаях прокладки видеокабелей в непосредственной близости от силовых цепей на объекте На практике часто проложить линии передачи видеосигнала без синфазных помех

88

на изображении оказывается невозможным так как на объектах имеется множество источников помех.

Если возникают радиочастотные наводки от близкорасположенных передающих антенн, это приводят к искажениям изображения и мерцанию картинки на экране монитора .

Для уменьшения влияния синфазным помехам можно противопоставить симметричные линии передачи видеоизображения на основе экранированной витой пары и специальных приемников и передатчиков видеосигнала. Применение экранированной витой пары позволяет на промышленном объекте получить максимальную дистанцию передачи изображения гораздо больше по сравнению с линией связи на основе коаксиального кабеля. При проектировании системы видеонаблюдения, необходимо учитывать, что максимальная дистанция передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю ограничивается внешними помехами и наводками, а по витой паре - частотными потерями видеосигнала в линии связи. Но оптимальным вариантом устранения синфазных помех, служат специализированные широкополосные фильтры, работающие как на симметричных, так и на несимметричных линиях. Фильтр включается в разрыв любой двухпроводной линии связи и уменьшает искажения изображения до приемлемой величины, не внося при этом потери в видеосигнал.

Таким образом, основными доступными методами борьбы с помехами изображения являются:

-экранирование и заземление;

-гальваническая развязка;

-фильтрация синфазных наводок по линиям передачи видеосигнала;

-фильтрация помех по цепям электропитания видеооборудования;

-разнесение и ориентация линий связи относительно силовых цепей и источников помех;

-выбор качественной кабельной продукции;

-использование симметричных проводных линий связи на основе витой пары;

89

- использование волоконно-оптических линий связи.

Литература

1.Волковицкий В.Д., Волхонский В.В. Возможности автоматизированного анализа видеоизображений // БДИ, № 5, 2008. — С. 48-50.

2.Волковицкий В.Д., Волхонский В.В. Системы контроля и управления доступом. — СПб: Экополис и культура, 2003. — 168 с.

Воронежский государственный технический университет

90