防雷接地技术在解决监控视频干扰中的应用

防雷接地技术在解决监控视频干扰中的应用视频监控信号传输的传统方式为视频基带传输。视频基带传输是指视频信号不通过频率变换等任何解决，由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式。图像在传输时直接运用同轴电缆的0～6MHz来传输，非常易受到干扰，使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰，从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰，从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。闭路电视监控系统，在建筑物内的应用越来越多，由于建筑物内的电气环境比较复杂，容易形成各种干扰源，假如未采用恰当的防范措施，各种干扰就会通过传输线缆进入闭路电视监控系统，导致视频图象质量下降、系统控制失灵、运营不稳定等现象。一、干扰是如何产生的谈抗干扰，那么一方面要了解干扰产生的因素，下面简朴的介绍一下几种闭路监控系统中常见的干扰及产生因素。闭路电视监控系统中传输信号的类型重要有两类：一类是模拟视频信号，传输途径由摄像机到矩阵，从矩阵再到显示器或录像机；一类是数字信号涉及矩阵与摄像机之间的控制信息传输，矩阵中计算机部分的数字信号。一般设备成为干扰源的也许性很小，因此干扰重要通过信号传输途径进入系统。闭路电视监控系统的信号传输途径是，能通过视频电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统的干扰有：各种高频噪声比如大电感负载启停，地电位不等引入的工频干扰，平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将共频干扰转成了差模干扰，传输线上阻抗不匹配导致信号的反射使信号传输质量下降，静电放电沿传输线进入设备导致接口芯片损伤或损坏。具体表现如下：干扰类型干扰现象干扰因素工频干扰图像出现雪花噪点、网纹或很宽暗横带连续不断滚动。此现象是当摄像端与监控设备端同时接地时，由于地电阻及电缆外皮电阻的存在，在两地之间电力系统各相负载不平衡或接地方式不同引起50Hz电位差，从而产生工频干扰所致。地电位使两接地端存在电压降，电压降加在屏蔽层两端并与大地（地电阻）构成回路产生地电流，地电流通过线缆屏蔽层形成干扰电压，地电流的部分谐波分量落入视频芯线，致使芯线与屏蔽层之间产生干扰电位，使干扰信号加入视频信号中对监控图像形成干扰。空间电磁波干扰图像出现较密的斜形网纹，严重时会淹没图像。当监控电缆在空中架设时，空中电磁波干扰信号所产生的空间电场会作用于监控传输线路，使线路两端而产生相称大的电磁干扰电压，其频率约在200Hz～2.3MHz。由于电缆中电位差的存在，使电缆屏蔽层产生干扰电流，而一般情况下摄像端和监控设备端均为接地状态，这就使干扰电流通过线缆两端接地点与大地形成回路，导致终端负载产生干扰电压，干扰信号耦合进视频信号中，产生图像干扰情况。低频干扰（20Hz-nKHz低频噪声干扰）图像出现静止水平条纹。由于声音、数据等信号属于低频信号，其频带狭窄在传输时只用到20Hz～nKHZ，几乎采用任何种类的电缆都可以传输，一般只受交流声干扰。用于传输视频信号的同轴电缆，其屏蔽层抗干扰曲线特性表白干扰信号频率越高其屏蔽性能越好，对于诸如载波电话、有线电台等低频率信号干扰反而显得苍白无力。低频干扰信号同样会在传输线缆上产生干扰电压，从而影响图像质量。高频干扰（高频噪声干扰）图像出现雪花点或高亮点。虽然视频传输所用同轴电缆抗高频干扰要比抗低频干扰性能强，但是强高频干扰信号还会对图像的传输产生干扰。大电荷负载启停、变频机及高频机等在工作时除了输出高强度基波外，同时还会产生高强度的二次谐波。虽然谐波强度比基波低很多，但高次谐波频带很宽且成分复杂，所以基波的各次谐波都会对运用视频基带传输（即6MHZ带宽内）的视频信号导致不同限度的干扰。通过多次精度实验，高频干扰信号的基波和谐波频率均在45MHz以内。反射干扰图像出现重影。视频信号在传输过程中色度、亮度及饱和度都会有相应衰减，当传输视频的同轴网络阻抗不匹配（也称失配）时，视频信号传输到终端会有部分色度、亮度及饱和度产生微反射，反射回来的信号会回到发射处形成再反射，与视频信号叠加通过延时和损耗到达终端。多个反射信号将在接受端产生码间干扰（ISI），ISI会导致监视器收到错误的输入信号幅度和相位并显示出来，这就使传回来的图像看起来好象清楚的图像上又蒙上了一层模糊不清的图像现象，即重影现象。静电干扰图像时有网纹时有噪点，且时有时无。在存在高电压（1000V以上）输出、严重机械摩擦及高电磁环境场合接地时的对地电位差都在400VP-P～1500VP-P之间。接地与大地之间存在电位差的现象就属于静电现象的一种，存在静电现象时，接地端（涉及冷地和热地）和大地就相称于一个带正电荷和负电荷的电容器。根据电容器的工作原理可知，当电荷容量达成一定限度时便会放电。那么静电放电时便会在不同的接地端之间形成电位差，使传输线路上屏蔽层形成地电流，从而使干扰信号耦合进视频信号并送入监控设备中。静电对视频传输干扰情况取决于静电电压差的大小，严重时会导致接口芯片的损伤或损坏。做安防工程，经常碰到的就是干扰问题，现实中的干扰现象越来越多，假如按照工艺规定施工的话，工程量将非常巨大。所有的管线要地埋或者穿屏蔽，电源线缆与视频线缆要隔开距离传输，此外线缆不能太长，75-5的视频线缆不能超过250米，这样就很苛刻了。此外在布线的过程中暴力布线很严重，往往会将线缆的屏蔽层给损伤，这样就会导致外界干扰信号介入，对视频信号进行干扰，所以综合下来干扰基本出现在：1、电源干扰：由于电源线缆和视频信号线缆平行而导致干扰信号介入。

2、外界电机等干扰：由于变频电机、空调等而产生的干扰信号。

3、控制设备干扰：现在的很多控制设备采用巡检方式，这样就导致0-11mhz之间有很多的干扰波，对视频信号进行干扰。

4、地电位不平衡干扰：由于接地点过多而导致视频信号强度产生巨大变化。

5、屏蔽层破裂而引入干扰。二、干扰的分类和解决办法根据干扰源种类重要可分为三大类，脉冲干扰、交流声干扰及电磁辐射方式干扰。

脉冲干扰是由于脉冲器件产生的强电磁场耦合进入信道所致：开关电源时均会产生60Hz－2MHz的干扰，这些干扰的谐波分量会落入音、视屡屡带内；闪电还会产生2KHz－100MHz的脉冲噪声。

交流声干扰重要是由于地线系统设计不合理，不同接地点间存在电位差，使得地电流形成回路所导致的；高压输电线路和交流电气化铁路会引起交流声干扰，如交流电气化铁路产的干扰除50Hz基频外，尚有(2N＋1)×50Hz等奇次谐波通过辐射方式干扰该频段内的通讯设备。现代化的电力系统其自身就是强烈的电磁干扰源，重要通过辐射方式干扰该频段内的通信设备，长期处在电磁辐射干扰情况下，设备寿命被大大缩短。除去闪电、矿物质等产生的辐射干扰外，人为因素干扰重要有以下几种：1、脉冲放电。例如切断大电流电路时产生的火花放电,其瞬时电流变率很大，会产生很强的电磁干扰。它在本质上与雷电相同，只是影响区域较小。

2、工频交变电磁场。例如在大功率电机、变压器以及输电线等附近的电磁场，它并不以电磁波形式向外辐射，但在近场区会产生严重电磁干扰。

3、射频电磁辐射。例如无线电广播、电视、微波通信等各种射频设备的辐射，频率范围宽广，影响区域也较大。干扰的克制：1、脉冲干扰的克制对于脉冲干扰，采用的解决办法就是加装滤波网。在火线端和整流电源的输出端分别对地接入耐高压、大容量的电容器，形成低通滤波电路。2、交流声干扰的克制交流声干扰重要是由于地电流形成回路，通过传导方式作用于视频接受设备的。为此可以通过传输线变压器隔离视频源和接受端。

传输线变压器的具体设计方法可以参照有关“高频电子线路”有关内容的书籍，在此不再敷述。为克制交流声干扰，应注意以下几点：避免将2个地电位也许不同的设备间的信号地线直接连通或形成地线环路。尽量避免或减弱两设备间电的直接联系。把电气连接的部分屏蔽在一个体系中，信号地线或屏蔽层在该体系一侧接地。远距离传送信号采用平衡变压器传输方式。两端都要有平衡变压器，屏蔽层一端接地，也可悬空不接。接地可以起到屏蔽作用，也可防止明电搭接时发生触电事故。不接地时，两端平衡变压器可起到绝缘隔离作用，平衡变压器中心接地，可泄放静电。3、电磁辐射方式干扰的克制

电磁污染传递途径有两种：通过空间直接辐射和借助电磁耦合由线路传导。

对于通过空间直接辐射的电磁干扰，其重要防护手段是在电磁场传递的途径中安设电磁屏蔽装置，使有害的电磁场强度减少至允许范围以内。电磁屏蔽装置一般为金属材料制成的封闭壳体。当交变的电磁场传向金属壳体时,一部分被金属壳体表面所反射,一部分被壳体吸取，这样透过壳体的电磁场强度便大幅度衰减。

电磁屏蔽的效果与电磁波频率、壳体厚度和屏蔽材料特性等有关。一般地说，频率越高，壳体越厚，材料导电性能越好，屏蔽效果也就越大。

电磁屏蔽可分有源场屏蔽和无源场屏蔽两类。前者是把需保护设备用良好接地的屏蔽壳体包围起来，以防止外界环境对壳体内部环境的影响；后者不进行接地解决。

对于不同的屏蔽对象和规定，应采用不同的电磁屏蔽装置或措施。重要有：

（1）屏蔽罩。对小型仪器或器件合用，一般为铜制或铝制的密实壳体。对于低频电磁干扰，则往往用铁或铍钼合金等铁磁性材料制作壳体，以提高屏蔽效果。在低温条件下进行精密电磁测量，用超导材料可以起完满的电磁屏蔽作用。

（2）屏蔽室。对大型机组或控制室等合用，一般为铜板或钢板制成的六面体。当屏蔽规定较低时，可用一层或双层金属细网来代替金属板。为克制借助电磁耦合由线路传导方式的干扰影响，通常采用接地措施，常用的接地方式有两种，分散接地和联合接地（目前基本采用联合接地方式）。

三、闭路电视监控系统抗干扰方法从干扰源的分析了解到并没有特别的干扰源，消除或者减少上述干扰的理论探讨也有许多，如何针对闭路电视监控工程解决干扰问题。下面就闭路电视监控工种中常见的干扰及解决方法进行些探讨。1、频信号的干扰在图像上表现为地花点和５０Hz横纹滚动，对于雪花点干扰是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频干扰所致，这种干扰比较容易消除，在摄像机与控制矩阵之间合理位置增长一个视频放大器，将信号的信噪比提高，或者改变视频电缆的途径避开高频干扰源，高频干扰的问题可基本上得到解决。2、较难解决的是５０Hz横纹滚动及进一步加高频干扰的情况。为了克制上述干扰，一方面分析一下导致上述问题的因素。摄像机规定的供电电源一般有三种：直流１２Ｖ、交流２４Ｖ或２２０Ｖ，大多数工程应用中的供电电源是此外布设供电电源给摄像机供电，摄像机输出图像通过一条软性的视频电缆从管道的送出，视频电缆和供电电缆与其他的动力线捆绑在一起，当其他动力运营时牵引电机运营产生的电磁场沿照明动力线传播，显然会影响摄像机供电电缆和视频电缆，当视频电缆的屏蔽层不够严密时，高频干扰就经视频电缆传回监视器。而对于５０Hz的横纹滚动根据电磁学理论知道视频电缆的屏蔽层可完全消除５０Hz工频干扰。由此可以推断这部分干扰不是通过视频电缆耦合过来，而是来自电源线和不合理的视频线联结。3、对于图像中的高频干扰，因它的频带仍在８MHz以内，采用空隙率为５０％左右的屏蔽网可基本消防高频干扰，但要达成５０％的空隙率屏蔽网根数需每个波长长度有６０根以上，这样高的密度又会使电缆的柔韧性下降。建议在设备的端口处安装相应的信号SPD(SC系列信号防雷器)。4、视频电缆屏蔽层是接地的，假如视频信号“地”与显示器的“地”相对“电网地”的电位不同，即两处接地点相对电网“地”的电压差不同，那么通过电源在摄像机与显示器之间形成电源回路，这样５０Hz的工频干扰进入显示器中，从它的电气联接可以看出消除５０Hz工频干扰方法有两种，一是想办法使各处的“地”电位与“电网地”的电位差完全相同，或者切断形成地环流的途径。由于工程环境比较复杂，使各处“地”完全等电位比较困难，只能通过加大摄像机供电线缆的线径，尽也许减少地回路的电阻。或者采用切断地环流回路的方法，在摄像机或显示器端有一端不接地，通常在显示器端不接供电电源的地，这样虽不能完全消除干扰但可大减少５０Hz的干扰。从上面的分析中看到，假如电源线上耦合上高频噪声，即使视频电缆的屏蔽电缆的屏蔽再好，也会将噪声送至显示器，因此摄像机的供电电源线最佳也要屏蔽。系统调试时若发现干扰存在可采用调制和解调的方法将噪声滤除，在摄像机端设一调制器将视频信号搬移到几十兆赫兹的频度段上，在显示器端设一低通滤波器将低于８ＮＨＺ的信号所有滤除，再通过解调将视频图像还原。5、监控系统的供电方式

监控系统的供电方式只有两种：一种是集中供电方式即电源都引自一处，另一种是分布式供电，摄像机在安装位置附近取电源，从抗干扰效果的角度讲，集中供电方式更好一些，可以基本消除各处参考电位不等的情况。总结在现在社会大量使用电子设备的今天，电磁浪涌对电子设备的干扰越来越多，合理的布线、屏蔽技术的应用、良好的接地、信号SPD使用，都是比较好的抗电磁干扰的办法。但只有多种对电磁浪涌防护手段的联合使用才可以从主线上解决电磁干扰问题。视频信号的干扰及解决一、

干扰信号的产生因素按照干扰的来源不同，可分为三个来源：1、前端设备引起的干扰：前端摄像机的供电电源的干扰，摄像机自身质量问题引起的干扰，判断方法是直接在前端接监视器观测，假如是电源引起的干扰可以通过更换电源、采用开关电源供电、在220V交流回路中加交流滤波器等办法解决。2、终端设备干扰：重要是监控室的供电、设备自身产生的干扰、接地引起的干扰、设备与设备连接引起的干扰等，简朴判断方法是在监控室直接连接摄像机观测。3、传输过程的干扰：重要是传输电缆损坏引起的干扰、电磁辐射干扰和地线干扰(地电位差)等三种，对于传输电缆可以通过更换电缆或增长抗干扰设备解决；二、信号传输过程中电磁辐射干扰和地电位差干扰的形成和解决办法。1、电磁辐射干扰产生的因素与消除的方法1.1传输线消除外部电磁干扰的原理同轴电缆是采用屏蔽的方法抵御电磁干扰的。同轴电缆由外导体和内导体组成，在内外导体之间有绝缘材料作为填充料。外导体通常是由铜丝编织而成的网，它对外界电磁干扰具有良好的屏蔽作用。内导体处在外导体的严密防护下，因此，同轴电缆具有良好的抗干扰能力。1.2强电磁辐射对线路的干扰与消除如上所述，传输线具有抵御外部电磁干扰的能力，可有效的传输信号。但是，当干扰源过强，就会对图像信号产生干扰。这些强电磁干扰重要有以下两种：第一，附近有强电磁辐射源。第二，布线设计不妥，强电线路对传输线产生的干扰。强电磁辐射源通由有大功率电台或有电磁辐射的电器设备产生。强电磁辐射产生的干扰在图像上的表现是网状波纹干扰。对于此种干扰，可采用以下方法消除干扰。第一，尽也许避开干扰源，系统设备和线路要与辐射源离开一定距离。第二，选择屏蔽性能好的电缆。同轴电缆的外屏蔽网的编织密度直接影响到电缆的抗干扰性能，编织密度越大，抗干扰能力越强。第三，增长抗干扰设备。由布线产生的干扰，重要因素是传输电缆与强电线路长距离近尺寸平行布线，互相产生电磁耦合。同轴电缆的抗干扰能力在低频段较低，而强电干扰成分重要是50赫交流电及其谐波，因此对同轴电缆的威胁较大。因此，要避免信号线与强电线路长距离近尺寸平行布线。强电线路与信号传输线应分线槽敷设，且线槽间保持一定的距离；当然，传输电缆与强电线路短距离平行敷线是不会产生较大干扰的。在系统的两端和设备机柜里，难免出现强电线路与信号线短距离平行布线的情况，这是不会产生较大干扰的。

2.地电位差干扰产生的因素与消除的方法地电位差干扰是系统经常出现的干扰，产生地电位差干扰的因素，是由于系统中存在两个以上互相冲突的地，地与地之间存在一定的电压差，该电压通过信号电缆的外屏蔽网形成干扰电流，形成对图像的干扰。地电流的重要成分是50赫交流电及电器设备产生的干扰脉冲，在图像上的表现是水平黑色条纹，扭曲，搀杂有水平杂波，并且有也许沿垂直方向缓慢移动。解决办法是：第一，将前端设备与地隔离，但要避免也许发生的雷击或电击的危险。第二、采用品有隔离功能的抗干扰设备，如抗干扰器、视频隔离器等。三、常用抗干扰器的原理及干扰问题的解决1、视频放大原理将摄像机输出的视频信号直接进行放大，再在终端进行压缩，在压缩视频信号的同时，也将干扰信号进行压缩，使视频信号达成可以接受的限度；从上述原理可以看出，在前端视频信号放大的越高，抗干扰效果越好；采用该原理的抗干扰器对传输中的电磁场干扰有很好的效果，但假如干扰比较重的话，干扰信号的残留比较大，用户不一定能接受。2、移频原理视频信号的频率是0-6兆赫兹，当干扰频率落在该频率范围内时，在图像中将产生干扰，移频的原理是将摄像机的输出的视频信号直接进行频率变换，移到高频，避开干扰频率，再在接受端变换成0-6兆赫兹的标准视频信号，其实该原理就是有线电视的调制解调原理；采用该抗干扰器可以有效的抗各种干扰，无残留，由于采用了前后端隔离的办法可以有效的抗地电位差的干扰；起抗干扰效果取决于设备的质量（调制、解调中信号的还原质量如何），此外尚有干扰频率是否落在调制后的频率范围内。3、抗干扰器的选用3.1系统中干扰情况非常复杂，干扰现象也五花八门，一般来讲，假如出现象网纹干扰等，选用这二种抗干扰器都可以解决问题；3.2对于视频线较细，传输距离远引起的网纹干扰，（一般建议75-3视频缆传输距离不超过300米，75-5视频缆传输距离不超过500米），可以选择放大原理的抗干扰器，既可以抗干扰有可以提高图像质量；当然选用移频原理的也可以，但需要征询生产厂家，看能不能满足你的传输距离规定。3.3由于视频电缆的损坏引起的干扰，更换电缆是最佳的办法，如实在更换不了，假如干扰为雪花或网纹干扰，可以选择放大原理的饿抗干扰器，假如干扰现象中出现图象扭曲、干扰条上下滚动，可以选择移频原理抗干扰器。3.4电梯干扰的解决：电梯干扰一般有二种干扰源，一种是电梯机房内的动力设备，如变频器、电机、吊箱内的照明、风扇等引起的电磁场干扰，另一种是重要吊箱与监控机房之间存在地电位差干扰；一般选用移频原理的抗干扰器，如选用放大原理的抗干扰器，规定吊箱内的监控设备（如摄象机、摄象机电源、摄象机的输出接头和视频电缆的屏蔽网）必须与吊箱隔离。

一、产品概述

本产品已经研发数代产品了，通过一代代的变革，该产品的抗干扰能力越来越强，由于现在变频电机、电源、无线发射塔、控制电路、电脑等等众多设备的大量使用，而该类设备很多没有进行电磁兼容认证，故对于0-6MHZ传输的视频信号干扰很大，为此我公司特研发本产品，本款产品为SD-S610V的升级版本，该内核具有体积小、抗干扰能力强、防静电、防雷、免调试等特点，可以广泛应用于广播电台发射塔、电梯、发电站、高压线路、列车车厢、变频器等干扰地带所产生的干扰源。

该产品已经在全国各地众多场合使用，其视频指标在远距离和近距离状态下均能表现最佳！是视频抗干扰市场中的最佳产品。同时选择本产品可为您的工程造价节省大量造价。

二、典型功能

1、视频超强抗干扰

2、内置防雷、防静电、信号隔离模块

3、视频信号可在视频电缆也可以在射频电缆中远距离实现；

4、传输距离远（75-5同轴电缆可以传输800米，同时保证图像达成4级效果；）

5、防静电，同时涵盖隔离电路：有效保护主控室设备不受外界静电干扰；

6、免调试，自适应：只要在传输距离范围内，设备会自动调整自己的指标，从而达成最佳效果；

三、与其他视频抗干扰器相比这款产品多了那些部分？

干扰现象是一个综合的情况，并非为一种情况所引起，故一定要综合治理，目前市场上还没有一款产品可以做的和我们这样，与市场上其他设备相比，我们有如下关键部分：

a、是移频技术，而不是视频放大技术。（这个在干扰场合差异很大）

b、我们有防雷、防静电以及隔离电路，一般公司都没有；

c、我们的线路中可承受高压冲击，在解决高压电等干扰情况时该功能尤为重要；

d、我们的设备具有自动调整功能，而不是其他公司设备需要大量的手工调整问题；

f、该款设备的图像指标很高，微分相位和增益都很好，而其他公司图像则有大量失真；

e、我们的设备可以兼容视频线缆与射频电缆，而一般的只能用视频电缆；

由于干扰会影响您的验收工期，并且需要考虑很多方面因素，因此选择我们将是您英明的选择；北京视得清电子技术有限责任公司SD-S620V单价：200-220/对沈阳沈阳办事处

市和平区三好街72号特伟大厦702重新结识同轴电缆与同轴视频传输技术本文以科学实验研究为依据，给出了监控工程常用同轴电缆的视频传输特性，指出了应用中的一些误解和误区.对干扰产生原理提出了更加切合实际的解释.归纳分析了实用的抗干扰措施，介绍了同轴抗干扰技术新进展——抗干扰同轴电缆原理和应用前景。同轴电缆仍然是目前监控系统中应用最广泛的视频传输线。同轴视频传输技术，也是监控系统中的一种最基本传输方式。“同轴电缆到底能传多远”？同轴视频传输技术、抗干扰技术到底现在发展到了什么水平？进一步了解同轴电缆的传输特性，掌握同轴视频传输技术的现状与发展，对提高监控系统图像质量，改善系统设计，有效减少系统造价，仍然是有现实意义和积极意义的。一、工程常用同轴电缆类型及性能：1）SYV75-3、5、7、9…，75欧姆,聚乙烯绝缘实心同轴电缆。近些年有人把它称为“视频电缆”；2）SYWV75-3、5、7、9…75欧姆,物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆。有人把它称为“射频电缆”；3）基本性能：lSYV物理结构是100%聚乙烯绝缘；SYWV是发泡率占70-80%的物理发泡聚乙烯绝缘电缆；l由于介电损耗因素，SYV实心电缆衰减明显要大于SYWV物理发泡电缆；在常用工程电缆中，目前物理发泡电缆仍然是传输性能最佳价格最低的电缆，在视频、射频、微波各个波段都是这样的。厂家给出的测试数据也说明了这一点；l同轴电缆都可以在直流、射频、微波波段应用。按照“射频”/“视频”来区分电缆，不仅依据局限性，还容易产生误导：似乎视频传输必须或只能选择实心电缆（选择衰减大的，价格高的？）；从工程应用角度看，还是按“实芯”和“发泡”电缆来区分类型更实用一些；l高编（128）与低编（64）电缆特性的区别：eie实验室实验研究表白，在200KHz以下频段，高编电缆屏蔽层的“低电阻”起重要作用，所以低频传输衰减小于低编电缆。但在200-300KHz以上的视频、射频、微波波段，由于“高频趋肤效应”起重要作用，高编电缆已失去“低电阻”优势，所以高频衰减两种电缆基本是相同的。二、了解同轴电缆的视频传输特性——“衰减频率特性”同轴电缆厂家，一般只给出几十到几百兆赫的几个射频点的衰减数据，都还没有提供视屡屡段的具体数据和特性；eie实验室对典型的SYWV75-5、7/64编电缆进行了研究测试，结果如下图一：同轴传输特性基本特点：1.电缆越细，衰减越大：如75-7电缆1000米的衰减，与75-5电缆600多米衰减大体相称，或者说1000米的75-7电缆传输效果与75-5电缆600多米电缆传输效果大体相称；2.电缆越长，衰减越大：如75-5电缆750米，6M频率衰减的“分贝数”，为1000米衰减“分贝数”的75%，即15db；2023米（1000+1000）衰减为20+20=40db,其他各频率点的计算方法同样。依照上面1000米电缆测试数据，计算不同长度电缆衰减时，请记住“分贝数是加碱关系”或“衰减分贝数可以按照长度变化的比例关系计算”，就可以灵活运用了；3.频率失真特性：低频衰减少，高频衰减大。高/低边频衰减量之差，可叫做“边频差值”，这是一个十分重要参数。电缆越长，“边频差值”越大；充足结识和掌握同轴电缆的这种“频率失真特性”，这在工程上具有十分重要的意义；这是影响图像质量最关键的特性，也是工程中最容易被忽视的问题；三、工程应用设计要点网上技术论坛里经常有人问：75-5电缆能传多远？回答有300米，500米，600米，尚有说1000多米也可以的。为什么会有这么多答案呢？因素是没有一个统一的标准。既然工程中同轴电缆是用来传输视频信号的，而视频传输最后又体现为图像，所以谈同轴电缆和同轴视频传输技术应用，就离不开图像质量，离不开决定图像质量的“视频传输质量”和标准。1.视频传输标准的参数很多，这里仅举一个十分重要的“频率特性”例子来理解。视频图像信号是由0-6M不同频率分量组成的。低频成分重要影响亮度和对比度，高频分量重要影响色度、清楚度和分辨率。显然，对视频传输的基本规定，不是只恢复摄像机原信号亮度、对比度就行了，并且还必须恢复摄像机原信号中各种频率份量的相对比例关系。“恢复”不也许是100%，而是允许有一个“失真度”范围规定的标准。这个“标准”的“失真度范围”，在图像上用肉眼应当是分辨不出来的。反过来说，假如在图像上已经可以观测出一点“失真”了，那不管你主观认为图像“还行，可以，不错”甚至“双方认可验收”等等，这时的视频传输质量，都是“不合格的”。要把工程图像做好，一方面就应当选择合格的传输设备，追求视频传输质量符合标准。这一点，从网站技术论坛讨论的情况看，还远没引起足够结识。宏观来看，我国监控行业发展了20数年，工程图像质量不仅没有提高反而有些下降，这不能不引起我们的关注和思考。2.“视频传输”标准：由图二可见，对于视频传输，我国广播级视频失真度标准规定如图a)：5M以下幅频特性误差范围为±0.75db,即91.7—109%；6M频点为70.7—109%；监控行业的规定略低一些，如图b),0—6M全范围为±1.5db,即84—118.8%；这个传输频率特性规定，与一般“3db通频带”的概念同样；这里须强调：要保证图像质量，视频传输系统（产品）的频率失真范围应小于3db;“3db带宽”这个标准，合用于光缆、射频、微波、同轴和双绞线等各种视频传输系统产品；这是为了保证图像质量，对视频传输系统的规定。但尚有一个误区：在工程中还是有不少人用主观评价“工程图像质量好坏”，甚至于用双方是否认可验收来说明“传输系统（设备）”是否合格，这就有些本末倒置了。工程商这么做也许是“糊涂”；传输设备厂家假如这么做，那可就是“蒙人”了，假如再运用媒体这么宣传，那就是诚心“误导”了。3..摄像机信号不加放大补偿，只用同轴电缆传输时，按照“3db带宽”这个标准规定，并结合上面的电缆衰减特性，75-5电缆，不超过3db失真度的电缆长度计算方法是：1000米20db,20/3=6.67,1000/6.67=150米，75-7电缆为236米。不同厂家不同批次的电缆特性有一定差别，实际工程设计中，参照这个数据设计和施工，图像质量一般会有保证的。（准确计算应按照“边频差值”计算，上面计算忽略了低频衰减——原作注）4.实心聚乙烯绝缘电缆，衰减量大于物理发泡电缆。所以3db带宽有效传输距离少于上面计算值，工程上大体可按90%左右估算。如实芯75-5电缆“3db带宽”传输距离大约为150*0.9=135米；5.高编电缆：尽管200k以下的衰减小于低编电缆，但200-300k以上的传输衰减与低编电缆同样，所以3db带宽传输距离，反而低于上述计算值，这是由于高编电缆的“边频差值”更大的因素导致的，“边频差值”越大，放大补偿的难度越大；6.同轴电缆加放大补偿的视频传输方式：这时系统传输特性是同轴电缆的衰减频率特性和放大补偿的“增益频率特性”之和，放大补偿的“增益频率特性”，应当能有效补偿电缆的频率衰减特性，且两者应当始终保持相反、互补关系，这才可以有效扩展同轴电缆的传输距离。目前这项同轴视频传输技术，产品已经达成的技术水平是：只用一级末端补偿（无前端无中继），75-5电缆在2km,75-7电缆在3km范围以内的任意距离上，都可以实现上述传输标准；传输距离和传输质量已经和多模光端机相称，而在传输成本、施工维护和图像质量可控恢复功能方面，都具有独特的实用优势和竞争优势；这就是说，同轴视频传输技术，以将有效监控范围扩展到了2-3公里，且是我国自有知识产权技术。7.工程中确有不少工程是按照“只要图像质量双方认可验收”就是“硬道理”的做法，这实际是无标准可言，不属本文讨论范围。但是这里可以进一言：还是多做些有影响的样板工程才是长远之计；四、同轴电缆的抗干扰性能[工程经验]：一路本来没有干扰的图像，运营中偶尔出现了干扰，经检查是BNC电缆头接地不良引起的。重新焊好后，干扰消失了,图像恢复正常。这说明什么问题呢？一是说明周边环境确有外界电磁干扰存在，二是说明在正常情况下，同轴电缆可以把这类干扰屏蔽掉，三是说明BNC电缆头接地不良，破坏了电缆的屏蔽性能，使本来已经被屏蔽掉的干扰，在新的条件下又显现出来了。这就是我们探讨干扰产生原理的启发点。对于干扰的探讨，eie实验室的研究成果表白：1.同轴干扰形成原理：就像天线接受电磁波原理同样，电缆外部客观存在的交变电磁场，可以在电缆外导体上产生干扰感应电流——干扰感应电流在电缆“纵向电阻（阻抗）”Rd上，会形成干扰感应电动势（电压）Vi——干扰感应电动势刚好串联在视频信号传输回路里，与视频信号一起加到末端负载Rh上，形成了干扰。这就是同轴干扰形成原理，见图三。2.显然：当电缆外导体电阻很小，或当外界电磁干扰不是很强，感应电流很小，感应电动势也就很小，并且远远小于视频信号，这时就可以认为“没有干扰”。这就是同轴电缆屏蔽干扰的作用；3.在上面工程经验中，当Q9头没有焊接好、接触不良、编织层在穿管时被拉断、或在电梯随行电缆中，长时间反复弯曲加上垂直重力作用编织层被逐步拉断时，都会导致外导体电阻增长，导致“干扰感应电压”升高，视频信号传输效率（分压比例）减少，使本来没有显现出来的“干扰”也出现了；4.工程中的“地电位”干扰也是通过同轴电缆外导体电阻才起作用的，所以单端接地可有效排除；5.四屏蔽高编（128）电缆外导体电阻比低编电缆小，所以形成的干扰感应电动势也要低一些，这种“低一些”的效果，只是对低频干扰而言的（欧姆电阻为主）。对于高频干扰，由于趋肤效应，高、低编电缆的表面阻抗基本同样，所以对高频的抗干扰效果区别不大；需要明确的是：与低编电缆比较，四屏蔽高编（128）电缆这种可以“适当减弱”低频干扰的效果，其减弱限度是与两种电缆外导体电阻成反比关系；工程上值得认真考虑的是这点减弱干扰的效果，与高编电缆的高投入成本是否值得？五、视频传输中的抗干扰措施工程中产生干扰的情况很多很复杂，但可以大体分为两大类：一类是电缆传输线路“外部电磁干扰”的入侵，如地电位干扰、电台干扰、电火花干扰、并行电缆耦合干扰等。这是影响最大、设计和施工中又很难预测的干扰。第二类是两端设备问题和故障引入的干扰，如设备电源故障引来的50/100周电源干扰，或开关电源的高频电源干扰等，不妨把这一类叫着“内部干扰