目前廣東省區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)已經(jīng)運行有一年多的時間了，根據(jù)省政府精神，全省聯(lián)網(wǎng)體系將由目前的6個區(qū)域合并成3個區(qū)域，即深圳區(qū)域、廣州區(qū)域和珠三角區(qū)域。在聯(lián)網(wǎng)收費體系中，采用*的現(xiàn)代化電子設(shè)備，其中包括通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、對講及監(jiān)聽系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)等綜合系統(tǒng)，為目前高速公路運營的安全、準(zhǔn)確、快捷、提供了有力的保障。
圖像監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路機電系統(tǒng)的重要組成部分，它是利用現(xiàn)代電子技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)一般由攝像、傳輸、控制三部分組成，主要設(shè)備包括攝像機、視頻分配放大器、多畫面分割器、矩陣切換器、硬盤錄像機、監(jiān)視器、計算機等組成。
然而，由于種種原因，視頻圖像受干擾現(xiàn)象時有發(fā)生，主要表現(xiàn)為監(jiān)控中心的監(jiān)視器或硬盤錄像機的顯示器上的圖像有藍(lán)色條紋閃動、圖像上有黑／白條紋上下或左右移動、圖像閃爍、扭曲、雪花、重影等，若不及時處理或處理不當(dāng)，會給日常監(jiān)控、錄像取證等造成相當(dāng)?shù)牟槐恪Ｈ绾蜗蓴_，解決圖像干擾現(xiàn)象，是高速公路技術(shù)人員日常維護的一項重要工作。經(jīng)筆者經(jīng)驗總結(jié)，圖像干擾源產(chǎn)生主要由高頻噪聲干擾，比如大電感負(fù)載啟、停；各點接地電位不等引入的工頻干擾；平衡傳輸線路失衡使抑噪能力下降將工頻干擾轉(zhuǎn)成了差模干擾；傳輸線上阻抗不匹配造成信號的反射使信號傳輸質(zhì)量下降；設(shè)備本身性能降低等。在實際工作當(dāng)中，要解決圖像干擾的方法可以從下幾個方面著手；接地系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、設(shè)備本身。
接地系統(tǒng)
根據(jù)《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：◇系統(tǒng)采用的接地裝置時，其接地電阻不得大于4歐姆；采用綜合接地時，其接地電阻不得大于1歐姆。◇防雷接地裝置宜與電氣設(shè)備接地裝置和埋地金屬管道相連，當(dāng)不連時，兩者間的距離不宜小于20m。然而在實際施工過程中，由于公路環(huán)境尤其是高速公路環(huán)境的非凡性，再加上施工隊伍素質(zhì)的參差不齊，從而導(dǎo)致施工過程中并未*按工程技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。常見的有以下幾種情況：接地電阻有的達(dá)不到規(guī)范要求，有的電氣設(shè)備接地點并未有效連接有的接地點未做好防腐、防鼠、防機械損傷處理；有的配電柜、操作臺、電纜橋架等未做到良好的接地處理；有的零、地線混接等。時間一長，這些接地措施的不良就可能導(dǎo)致圖像受干擾現(xiàn)象出現(xiàn)，尤其是雷雨天，使得本應(yīng)接地的兩個接地點之間產(chǎn)生電勢差，可能導(dǎo)致監(jiān)視器的輸入電平超出1v±3db的范圍，出現(xiàn)圖像失真或有干擾條紋：有的接地不良在碰到雷雨天時很輕易造成地電位反擊，稍微的造成圖像受到干擾，嚴(yán)重時還會損壞設(shè)備。筆者曾經(jīng)碰到過這樣一例：某收費站電腦系統(tǒng)試運行期間，監(jiān)控中心模擬屏上的監(jiān)視器上出現(xiàn)藍(lán)色條紋并上下抖動。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時該收費站收費棚上正在安裝廣告牌，當(dāng)使用電焊機進行焊接時，強大的沖擊電流可能對視頻圖像產(chǎn)生了干擾，當(dāng)不使用電焊機時干擾現(xiàn)象就自然消失了。廣告施工完成一段時間后，該干擾現(xiàn)象又再次出現(xiàn)，且天天都在某一固定時間段出現(xiàn)，檢查設(shè)備及接地狀況都良好，多次檢查都無功而返。正當(dāng)大家都為這干擾煩惱時，未曾料一次偶然的機會發(fā)現(xiàn)，該收費站的廚房天天上午大約1O點左右要開消毒碗柜，當(dāng)消毒碗柜開機運行時立即出現(xiàn)上述干擾現(xiàn)象，而停止使用消毒碗柜后干擾就自動消失。于是筆者同電工一起對廚房消毒碗柜的接地和供電系統(tǒng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)消毒碗柜所用墻壁上的插座內(nèi)部的零、地線接反了，因此每次開機時通過此零、地線干擾到機房的電氣設(shè)備接地系統(tǒng)，從而造成圖像干擾，將其零、地線調(diào)換后故障再也沒有出現(xiàn)過。困擾我一段時間的疑難問題終于得到解決。
電源系統(tǒng)
根據(jù)“規(guī)范”規(guī)定：攝像機宜采用集中供電；攝像機宜由監(jiān)控室引專線經(jīng)隔離變壓器統(tǒng)一供電，遠(yuǎn)端攝像機可就近供電；系統(tǒng)設(shè)備一般由三相交流電供電，為避免因三相負(fù)載不平衡而使各相電壓差別過大，三相電源中性點都應(yīng)直接接地。從實際工程來看，監(jiān)控系統(tǒng)的供電方式有兩種：一種是集中統(tǒng)一供電方式，另一種是分布式供電，即攝像機在安裝位置就近取電。從抗干擾效果的角度講，采用集中供電方式更好一些，可以消除各參考電位不等的現(xiàn)象。目前大多數(shù)電腦收費系統(tǒng)都采用市電一參數(shù)穩(wěn)壓器一電源防雷器一不間斷電源一電氣設(shè)備的供電方式。由于有的電源設(shè)備本身的質(zhì)量原因或使用一段時間后性能變化使得本應(yīng)“潔凈”的電源上疊加有干擾信號，從而造成電源系統(tǒng)本身就成為了一個干擾源。筆者曾經(jīng)在日常維護工作中處理過這樣的故障：監(jiān)控中心的個別監(jiān)視器的圖像上出現(xiàn)一條白色條紋或淺黑色陰影并上下移動。用萬用表測量電壓正常，檢測攝像機與監(jiān)視器都沒有問題，本以為是同軸電纜的屏蔽層破皮遭水浸造成的干擾，后經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)干擾是由該圖像對應(yīng)的收費亭的亭內(nèi)攝像機的一個12v直流供電電源造成的。由于該電源采用的市場上的普通12v直流電源，性能相對較差，使用一段時間后可能性能達(dá)不到要求，對攝像機產(chǎn)生了干擾信號，而我們僅僅通過萬用表可能檢查不到故障，通過使用示波器檢測發(fā)現(xiàn)輸出的12v直流電壓上疊加了很多干擾信號，后經(jīng)更換12v直流電源故障排除。另外，參數(shù)穩(wěn)壓器的質(zhì)量對視頻圖像的干擾有時也不容忽視。另一個例子；在監(jiān)控中心的監(jiān)視墻屏上看見某收費站的所有出口圖像在一段時間出現(xiàn)藍(lán)條紋干擾現(xiàn)象，圖像失真比較嚴(yán)重。在排除攝像機、監(jiān)視器故障的因素后，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場值班室內(nèi)的參數(shù)穩(wěn)壓器底部有黑色的油污狀物體，通過使用萬用表測量參數(shù)穩(wěn)壓器的輸入、輸出電壓發(fā)現(xiàn)，輸入電壓基本正常，輸出電壓卻不到190v。拆開參數(shù)穩(wěn)壓器外殼一看，參數(shù)穩(wěn)壓器下面的鋁殼大電容大多數(shù)都出現(xiàn)了漏液現(xiàn)象，甚至有個別電容都爆裂了：用電容表檢查電容的容值，發(fā)現(xiàn)有大部分電容都達(dá)不到標(biāo)稱值。雖然經(jīng)過UPS后電源恢復(fù)到210v左右，但輸出的電源還是對視頻圖像產(chǎn)生了一定的干擾。經(jīng)咨詢廠家并購買相同的電容安裝上去后，參數(shù)穩(wěn)壓器輸出電壓恢復(fù)正常，圖像干擾現(xiàn)象也解決了。此外，采用集中供電的攝像機要注重供電電源的額定電流是否足夠負(fù)荷多臺攝像機。
傳輸系統(tǒng)
根據(jù)“規(guī)范”規(guī)定，當(dāng)攝像機頭與其他視頻設(shè)備傳輸距離較近時，可采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號的視頻傳輸方式；長距離傳輸或需避免強電磁場干擾的傳輸，宜采用傳輸光調(diào)制信號的光纜傳輸方式；當(dāng)有防雷要求時，應(yīng)采用無金屬光纜；當(dāng)線路四周有強電磁場干擾時，電纜應(yīng)在金屬管內(nèi)穿過，并埋入地下；電纜與電力線平行或交叉敷設(shè)時，其間距不得小于O3m；與通訊線平行或交叉敷設(shè)時，其間距不得小于0．1m。從前文圖中可以看到，視頻圖像首先從前端攝像機經(jīng)視頻防雷器后再通過75歐姆阻抗的同軸電纜傳到收費亭內(nèi)的車道視頻控制器內(nèi)，然后亭外圖像一路進入到車道收費機的顯示器上供收費員查看車輛圖像，另外一路亭外圖像和一路亭內(nèi)圖像則通過同軸電纜或光纜上傳到收費站的機房內(nèi)，再經(jīng)視頻分配放大器傳送到硬盤錄像機、四畫面分割器、站級圖像監(jiān)控計算機，四畫面圖像則通過光纜上傳到監(jiān)控中心進行實時監(jiān)控。同軸電纜的質(zhì)量是視頻圖像好壞的根本。假如同軸電纜的芯線、屏蔽層的銅的質(zhì)量差、屏蔽層的編數(shù)達(dá)不到傳輸要求，同軸電纜的特性阻抗達(dá)不到要求都有可能使圖像受到干擾，造成圖像失真；在施工過程中同軸電纜敷設(shè)工藝不注重，易造成塑膠保護層破皮且不易發(fā)現(xiàn)，損傷到屏蔽網(wǎng)甚至線芯，而常年敷設(shè)在鋼管內(nèi)使得同軸電纜易水浸且影響其電氣性能，同時會增大同軸電纜的線電阻而導(dǎo)致抗*力減弱、信號衰減較大并造成視頻圖像的扭曲、變形。此外，有時BNC頭的制作不良也可能造成圖像干擾的產(chǎn)生。這種干擾的產(chǎn)生是由于同軸電纜的芯線與屏蔽層之間短路造成，要解決此類干擾，只有認(rèn)真逐個檢查這些接頭才可以排除。筆者曾經(jīng)碰到過因同軸電纜破皮遭水浸后干擾圖像的故障現(xiàn)象，zui后通過更換同軸電纜才將故障*排除，而將更換出來的同軸電纜進行檢查時發(fā)現(xiàn)同軸電纜多處存在破皮現(xiàn)象，且經(jīng)過長時間水浸后破皮四周的屏蔽層銅絲都是黑色的。在實際維護過程中，由傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生的故障的解決是令人頭疼的，往往需要通過更換長距離同軸電纜來解決。根據(jù)經(jīng)驗，對于一些干擾不是非凡嚴(yán)重的或不知原由的圖像干擾。可通過自制“視頻抗干擾阻抗器”來解決。具體做法是在一個圓型磁環(huán)上繞上數(shù)圈細(xì)同軸電纜，并安裝在機房內(nèi)的視頻圖像接收設(shè)備的前方，如上圖中的視頻分配放大器的輸入端，這樣能很大程度降低視頻圖像的干擾，而制作成本只需要幾十元。相比而言，光纖傳輸視頻圖像受干擾的現(xiàn)象很少，但有時監(jiān)視器上出現(xiàn)大面積雪花點可能就是由于光纖接頭未連接好光端機設(shè)備接口造成。因此拔、插光纖接頭時要小心，插上接頭前用嘴吹干凈接頭或用紙巾擦干凈接頭界面再接上去。
設(shè)備本身
由于攝像機、監(jiān)視器、視頻分配放大器、矩陣切換器以及硬盤錄像機的視頻壓縮卡等處于24小時連續(xù)工作狀態(tài)，設(shè)備在長時間連續(xù)工作狀態(tài)下輕易老化，使得設(shè)備性能變差而更換一臺攝像機、監(jiān)視器等的價格比較昂貴，因此除非萬不得已，一般情況下都不會輕易更換設(shè)備。圖像受干擾現(xiàn)象有時往往是由監(jiān)視器、攝像機等設(shè)備本身的性能變化造成。一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時將設(shè)備送修。另外，由于圖像監(jiān)控系統(tǒng)中所用的設(shè)備價格都比較昂貴，少則幾千元，多則上萬元，為了保護這些設(shè)備盡可能避免雷擊一般都會在前端設(shè)備安裝視頻防雷器件，而防雷器件的好壞也會影響視頻圖像。這些防雷器件的性能一般不易檢測，這就給高速公路技術(shù)人員的日常維護帶來不便，一般只能采用替代法、zui少設(shè)備排除法等進行初步檢測。
總結(jié)
由此可見，視頻圖像受干擾的因素很多，有的還非常隱蔽，需要工程技術(shù)維護人員在日常工作中非凡留心。處理視頻圖像受干擾現(xiàn)象的操作步驟：首先檢測電源系統(tǒng)是否正常，包括參數(shù)穩(wěn)壓器、UPS以及12v的直流供電電源；然后可通過替換法檢測設(shè)備本身是否良好，包括攝像機、監(jiān)視器、視頻分配放大器、光端機等；再檢查系統(tǒng)的接地狀況是否良好、完善；zui后還要檢查傳輸線路及BNC頭的制作和連接是否可靠。總之，高速公路視頻圖像受干擾的原因復(fù)雜，檢測手段缺乏，需要工程技術(shù)人員在實際工作中不斷摸索，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，才能快速、有效地解決故障，保障系統(tǒng)的正常運行。
