双绞线系统中出现地环路干扰的分析
时间：2010-07-27 阅读：3759
地电位差在双绞线系统中为什么会频繁出现，我们先就这个问题作如下分析：
故障现象：典型地环路干扰的现象是在图像中有黑白横杠上下滚动，严重时可使图像严重扭曲，直至无图像显示。
故障原因：摄像机视频信号地自开始连接后，就与监控室主机构成一个完整的电气连接回路（即地环路连接）在正常情况下，前后端处于等电位（或电位差极小），这种电位差值大致为20毫伏以内。由于前端摄像机和后端主控设备在传输过程中，两地的工作地过长、接地方法不对、接地不良以及负载不平衡等的影响，在前后端设备的工作地之间就会形成较大的地电流，这个电流通过具有地电阻的大地时就会在两地之间形成电压降，如果电缆两端接地，就会通过信号源内阻在电缆上形成电流（两端之间产生一个电位差），叠加在视频信号上产生干扰。工作地的地电位差迭加在视频信号上，也就是说工作地上的电位差对视频信号产生了交流干扰。随着电位差的增加，图像中会出现黑白横杠上下移动，类似电源功率不够的现象。等电位差大到1伏左右时，图像会严重扭曲，直至DVR显示器上无图像显示。
电位差示例图
分析：那么为什么视频线出现电位差的几率会少一些呢？因为视频线负极是作为信号回路中的地线使用的。在连接的同时，也无意间将摄像机和监控室进行了等电位连接，或者可以这样理解，当两个地系统中电位差较小时，高电位的干扰流经地线流入到另一方低电位的地线（接地体）中去了，残留在设备地线中的干扰流小到不足以影响图像质量（肉眼看不出来），这就是有些视频图像中存在一些隐性晃动的干扰纹的现象。只有在两地电位差达到2伏以上时，才会在视频线上产生一定的干扰纹。
大家也都清楚双绞线传输是一种“虚”地传输系统，因为缺少了地线，是不是就可以将摄像机地和主机地理解为两个地呢，然后才会通过无“地”的双绞线连接这两个地。这种传输方式固然可减少地环路对信号线的传输影响，但由于缺少两个“地”之间的等电位连接，所以电位差可通过双绞信号线的传输，对视频造成干扰，无疑增大了地电位差影响的几率。
解决的方法有两种：
1、设法改善地电位不均衡，典型的是用金属体将两地进行等效连接。或用线缆连接设备地与主机设备地，也不失为一种很好的方法。
2、在信号源端将电源地和视频地*分开，不要人为造成过多的独立的地环路系统。通常采取直流电较好，同时给摄像机提供足够的电能消耗。或用专业的设备将信号线上的正常信号与地环路*隔离开，这就是我们常说的隔离器，常用的是隔离变压器、光耦合器等方法。光耦效率好，适用的环境多，缺点是需要供电以及占用的空间稍大。而隔离变压器不需要供电，使用简单，缺点是对高频损耗明显，体积偏大。
通过以上分析与总结，大家应该了解了地环路的干扰是怎么回事，以及出现地环路干扰后如何排查，解决问题。当然，地环路不是我们想象的那么可怕，但是工程中也应必须面对的一种问题。需要我们用正确的方法去解决它。