地電位差在雙絞線系統中為什么會頻繁出現,我們先就這個問題作如下分析:
故障現象:典型地環路干擾的現象是在圖像中有黑白橫杠上下滾動,嚴重時可使圖像嚴重扭曲,直至無圖像顯示。
故障原因:攝像機視頻信號地自開始連接后,就與監控室主機構成一個完整的電氣連接回路(即地環路連接)在正常情況下,前后端處于等電位(或電位差極小),這種電位差值大致為20毫伏以內。由于前端攝像機和后端主控設備在傳輸過程中,兩地的工作地過長、接地方法不對、接地不良以及負載不平衡等的影響,在前后端設備的工作地之間就會形成較大的地電流,這個電流通過具有地電阻的大地時就會在兩地之間形成電壓降,如果電纜兩端接地,就會通過信號源內阻在電纜上形成電流(兩端之間產生一個電位差),疊加在視頻信號上產生干擾。工作地的地電位差迭加在視頻信號上,也就是說工作地上的電位差對視頻信號產生了交流干擾。隨著電位差的增加,圖像中會出現黑白橫杠上下移動,類似電源功率不夠的現象。等電位差大到1伏左右時,圖像會嚴重扭曲,直至DVR顯示器上無圖像顯示。
電位差示例圖
分析:那么為什么視頻線出現電位差的幾率會少一些呢?因為視頻線負極是作為信號回路中的地線使用的。在連接的同時,也無意間將攝像機和監控室進行了等電位連接,或者可以這樣理解,當兩個地系統中電位差較小時,高電位的干擾流經地線流入到另一方低電位的地線(接地體)中去了,殘留在設備地線中的干擾流小到不足以影響圖像質量(肉眼看不出來),這就是有些視頻圖像中存在一些隱性晃動的干擾紋的現象。只有在兩地電位差達到2伏以上時,才會在視頻線上產生一定的干擾紋。
大家也都清楚雙絞線傳輸是一種“虛”地傳輸系統,因為缺少了地線,是不是就可以將攝像機地和主機地理解為兩個地呢,然后才會通過無“地”的雙絞線連接這兩個地。這種傳輸方式固然可減少地環路對信號線的傳輸影響,但由于缺少兩個“地”之間的等電位連接,所以電位差可通過雙絞信號線的傳輸,對視頻造成干擾,無疑增大了地電位差影響的幾率。
解決的方法有兩種:
1、設法改善地電位不均衡,典型的是用金屬體將兩地進行等效連接。或用線纜連接設備地與主機設備地,也不失為一種很好的方法。
2、在信號源端將電源地和視頻地*分開,不要人為造成過多的獨立的地環路系統。通常采取直流電較好,同時給攝像機提供足夠的電能消耗。或用專業的設備將信號線上的正常信號與地環路*隔離開,這就是我們常說的隔離器,常用的是隔離變壓器、光耦合器等方法。光耦效率好,適用的環境多,缺點是需要供電以及占用的空間稍大。而隔離變壓器不需要供電,使用簡單,缺點是對高頻損耗明顯,體積偏大。
通過以上分析與總結,大家應該了解了地環路的干擾是怎么回事,以及出現地環路干擾后如何排查,解決問題。當然,地環路不是我們想象的那么可怕,但是工程中也應必須面對的一種問題。需要我們用正確的方法去解決它。