•長距離視頻傳輸?shù)牡胤?/div>
• 有強電磁干擾源的地方
• 短距離、密集型的大型監(jiān)控網(wǎng)絡
在長距離方面,比如說1.2Km的視頻傳輸,對于同軸電纜來講距離太長,雖然加裝同軸電纜的視頻補償設備也能改善圖象的傳輸效果,但成本也自然提高了。而對于光纖來講距離又太短。有不太經(jīng)濟之嫌。而雙絞線視頻傳輸器由于采用了*的處理技術,*地補償了雙絞線對視頻信號幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差,保持了原始圖象的亮度和色彩以及實時性,在傳輸距離達到1.2km時,圖象信號基本無失真。恰恰能實現(xiàn)1.2Km的高清晰、低成本的視頻傳輸。所以說它是這段距離的視頻傳輸?shù)?方案也不為過。
在短距離方面,比如說二、三百米以內(nèi)的監(jiān)控網(wǎng)絡,即使距離很近,如果網(wǎng)絡規(guī)模很大,比如有上百個的監(jiān)控點,這時使用同軸電纜布線就會困難,到控制室的線纜太多,極為不便。而雙絞線則可以使這一難題輕松解決。因為一跟網(wǎng)線可以傳輸4路圖象信號,大大節(jié)省線材。雙絞線的布線方便性和共纜傳輸性,使得一些商務大廈、智能小區(qū)的短距離、密集型的監(jiān)控網(wǎng)絡也逐漸開始用超五類非屏蔽網(wǎng)線來代替同軸電纜,并且很好地融合到了綜合布線工程中去。
在有強電磁干擾的工廠、機場、車站、或機房,如果使用同軸電纜作視頻傳輸,很難達到清晰的圖象。由于雙絞線的特殊物理性能,平衡傳輸一路視頻信號。有*的共模干擾抑制能力。*清除EMI/RFI干擾。所以在有電磁干擾源的地方使用雙絞線視頻傳輸系統(tǒng)能得到理想的效果。
雙絞線視頻傳輸系統(tǒng)的性能優(yōu)勢介紹
產(chǎn)品介紹:
雙絞線模擬視頻傳輸技術,是視頻傳輸技術的一個分支。它以1200米視頻傳輸?shù)牧己帽憩F(xiàn)而贏得了廣泛關注。雙絞線視頻傳輸設備的出現(xiàn),無疑是行業(yè)的福音,給視頻傳輸多了一個理想的選擇方案。
視頻傳輸一直是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)中的一個非常重要環(huán)節(jié)。尤其是1000米左右距離,更是傳輸瓶頸。目前zui難解決的就是300米至1500米左右的視頻傳輸問題。由于距離遠,使用視頻同軸電纜傳輸,圖象模糊不清而且彩色失真。即使加裝視頻放大器、增大線徑,都不能得到理想的圖象效果。而使用光纖設備,又感覺距離太短,造價昂貴,不符合工程預算。因此選擇一種傳輸質量好、價格便宜、性能穩(wěn)定的傳輸系統(tǒng)是非常重要的。深圳中凱森科技推出的TVS系列雙絞線視頻傳輸設備就是專為0~1500米中短距離視頻傳輸而設計的。它采用價格便宜、取材方便的電腦網(wǎng)絡超五類非屏蔽雙絞線作為傳輸介質,實現(xiàn)兩點之間高質量的視頻傳輸。特別適用于智能大廈、大型小區(qū)的綜合布線監(jiān)控系統(tǒng),或其它遠程監(jiān)控,以及有嚴重工業(yè)干擾源的所有場合。
• 高清晰畫質傳輸
• 在標稱傳輸距離范圍內(nèi),能實時點對點傳輸一路高清晰圖象信號。實驗室實際目測傳輸效果,在線纜長度為1500米時,與攝像機跟監(jiān)視器直接相連幾乎無差異。(TVS-1500T/R)
• *抗*力
• 由于雙絞線特殊的物理結構,具有*的共模干擾抑制能力。平衡傳輸一對幅度相等、極性相反的差分信號,可使兩線間的寄生電容、寄生電感趨于零。,*清除EMI/RFI干擾。即使在干擾較大的場合,比如:電梯、電廠、鋼廠、水泥廠等強電磁干擾環(huán)境,TVS系列雙絞線視頻傳輸設備也獲得了成功的應用。
• 共纜傳輸
• 一根普通五類非屏蔽雙絞線纜內(nèi)部有四對雙絞線,采用雙絞線視頻傳輸器,用一對雙絞線即可傳輸一路視頻信號,四對線可傳輸四路視頻信號。或同時傳輸:視頻、解碼、音頻、及低壓供電電源等多種信號,共纜傳輸,互不干擾。如果選用大對數(shù)雙絞線纜,可以一根纜傳輸整個監(jiān)控系統(tǒng)的信號,實現(xiàn)共纜傳輸,給工程布線帶來了極大的便捷。
• 傳輸性能穩(wěn)定穩(wěn)定
• 通過工程實踐應用,TVS系列雙絞線視頻傳輸設備,在使用過程中,不會出現(xiàn)圖象漂移或扭曲,色彩逼真,性能相當穩(wěn)定,可靠適用。
• 施工方便
• 由于傳統(tǒng)的視頻同軸電纜線徑粗、布線麻煩、地電位差、抗電磁*力弱等原因,給工程施工帶來了極大的難度。而雙絞線視頻傳輸系統(tǒng)可以共纜傳輸,而且雙絞線其線徑小,線纜軟,因此布線工作量小,十分方便。
• 傳輸成本低
• 以傳輸4路圖象1500米為例,估算系統(tǒng)成本。方案A:使用75-9視頻電纜加放大器,線纜4元/米×1500米×4條+放大器150元×4臺=24600元;方案B:使用光纖設備,光纖8元/米×1500米+光端機5000元×4對=32000元;方案C:使用本設備,同樣傳輸1500米,總費用為:8芯五類雙絞線纜1.2元/米×1500米+傳輸器500元×4對=3800元。從上面的數(shù)據(jù)可以看出,使用雙絞線傳輸設備,能節(jié)省成本80%以上。而傳輸效果方面,方案C與方案B接近,而方案A則明顯不理想。(以上預算僅供參考)
同軸電纜、雙絞線、光纖三種視頻傳輸方式的分析
目前,在安防監(jiān)控行業(yè)中用來傳輸圖象信號的方式有很多,但主要傳輸介質是同軸電纜、雙絞線和光纖,對應的傳輸設備分別是同軸視頻放大器、雙絞線視頻傳輸設備和光端機。同軸電纜是較早使用,也是zui傳統(tǒng)的視頻傳輸方式。后來,由于遠距離和大范圍圖象監(jiān)控的需要以及人們對監(jiān)控圖象質量的要求提高,監(jiān)控網(wǎng)絡中開始大量使用光纖來傳輸圖象信號。雖然雙絞線被使用到圖象監(jiān)控網(wǎng)絡中是近來的事,但雙絞線 的視頻平衡傳輸技術是很早就出現(xiàn)了。它也是視頻傳輸技術的一個分支。它的出現(xiàn)主要很好地解決了兩個方面的問題:一方面,它解決了300米至1500米距離范圍內(nèi)高質量圖象信號傳輸?shù)膯栴},因為在這段距離范圍內(nèi)同軸電纜傳輸難以達到要求而光纖傳輸又顯得不太經(jīng)濟;另一方面,它解決了大規(guī)模密集型監(jiān)控網(wǎng)絡的布線問題,雙絞線自身的尺寸和柔軟性克服了大量使用同軸電纜時的布線難題。當然,雙絞線還具有*抗共模干擾抑制能力、價格便宜等優(yōu)點。正是由于雙絞線很好地解決了長期困擾著人們的這些問題,所以它在監(jiān)控網(wǎng)絡的應用立即引起了業(yè)界廣泛的關注,在較短的時間內(nèi)已經(jīng)被大量使用到工程實踐中,并且取得了很好的應用成果。鑒于同軸電纜、雙絞線和光纖是目前監(jiān)控系統(tǒng)中使用zui廣的三種傳輸介質,下面就淺析他們的性能優(yōu)勢
視頻雙絞線傳輸
在整個監(jiān)控系統(tǒng)中,視頻圖象的傳輸是十分重要的環(huán)節(jié)。用來傳輸圖象信號的介質主要有同軸電纜、光纖和雙絞線 。由于同軸電纜自身的特性,當視頻信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時其受到的衰減與傳輸距離和信號本身的頻率有關。視頻信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時不僅信號整體幅度受到衰減,而且各頻率分量衰減量相差很大,特別是色彩部分衰減zui大,因此同 軸電纜只適合于傳輸距離200米左右的視頻。
光纖是為了解決遠距離的視頻信號傳輸而使用的。由于光纖整體傳輸系統(tǒng)價格太高,光纖鋪設、連接需要專門設備, 并且安裝調(diào)試困難,故障難找,損壞不易維修等缺陷,對于3000米以內(nèi)近距離視頻傳輸而言,光纖并不是一個很好的選擇 尋求一種經(jīng)濟、傳輸質量高、傳輸距離遠的解決方案十分必要。南通市智勇電子有限公司根據(jù)這種情況,結合國外近 年的視頻音頻及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢,開發(fā)出雙絞線視頻音頻及數(shù)據(jù)傳輸設備,可以將雙絞線應用于監(jiān)控傳輸系統(tǒng)中,很 好地解決了上面的難題,在今后的監(jiān)控系統(tǒng)中必將被大量使用。
在很多工業(yè)控制系統(tǒng)中和干擾較大的場所傳輸中都使用了雙絞線,例如傳輸使用的就是雙絞線,我們今天廣泛使 用的局域網(wǎng)也是使用雙絞線。雙絞線之所以使用如此廣泛,是因為它具有抗*力強、傳輸距離遠、布線容易、價格低 廉等許多優(yōu)點。由于雙絞線對信號也存在著較大的衰減,所以傳輸距離遠時,信號的頻率不能太高,而高速信號比如以太 網(wǎng)則只能限制在100m以內(nèi)。對于視頻信號而言,帶寬達到6MHz,如果直接在雙絞線內(nèi)傳輸,也會衰減很大,因此視頻信號 在雙絞線上要實現(xiàn)遠距離傳輸,必須進行放大和補償,雙絞線傳輸設備就是完成這種功能。加上一對雙絞線收發(fā)設備后, 可以將圖象傳輸?shù)?至2km,如果采用中繼方式,還可以成倍增加傳輸距離,而且,傳輸圖象的質量可以與光端機媲美(如 近距離雙絞線視/音頻傳輸設備加權信噪比≥60dB, 微分增益≤2%, 微分相位≤2°)。雙絞線和雙絞線傳輸設備價格都 很便宜,不但沒有增加系統(tǒng)造價,反而在距離增加時其造價與同軸電纜相比下降了許多。所以,監(jiān)控系統(tǒng)中使用雙絞線進 行傳輸具有明顯的優(yōu)勢:
1、傳輸距離遠、傳輸質量高。由于在雙絞線收發(fā)器中采用了*的處理技術,*地補償了雙絞線對視頻信號幅度 的衰減以及不同頻率間的衰減差,保持了原始圖象的亮度和色彩以及實時性,在傳輸距離達到1km或更遠時,圖象信號基 本無失真。如果采用中繼方式,傳輸距離會更遠。
2、布線方便、線纜利用率高。一對普通線就可以用來傳送視頻信號。樓宇大廈內(nèi)廣泛鋪設的5類非屏蔽雙絞線中 任取一對就可以傳送一路視頻信號,無須另外布線;即使是重新布線,5類電纜也比同軸電纜及光纖容易的多。一根5類電 纜內(nèi)有4對雙絞線,如果使用一對線傳送視頻信號,另外的幾對線還可以用來傳輸音頻信號、控制信號、供電電源或其它 信號;若全部用來傳送視頻,可傳送4路視頻,提高了線纜利用率,同時避免了各種信號單獨布線帶來的麻煩,減少了工 程造價。
3、抗*力強。雙絞線能有效抑制共模干擾,即使在強干擾環(huán)境下,雙絞線也能傳送*的圖象信號。而且,使 用一根纜內(nèi)的幾對雙絞線分別傳送不同的信號,相互之間不會發(fā)生干擾。
4、可靠性高、使用方便。雙絞線傳輸設備帶有防雷擊措施,按工業(yè)級設計,使用起來也很簡單,無需專業(yè)知識,也 無太多的操作,一次安裝,長期穩(wěn)定工作。
5、價格便宜,取材方便。由于使用的是目前廣泛使用的普通5類非屏蔽電纜或普通線,購買容易,而且價格也 很便宜,給工程應用帶來極大的方便。
國外大量使用雙絞線傳輸設備,來傳輸視頻音頻數(shù)據(jù),給國內(nèi)的雙絞線傳輸設備的應用帶來了廣闊的前景。
雙絞線傳輸器使用疑問解答
問:.雙絞線傳輸器使用何種線纜?
答:請選用五類或五類以上的非屏蔽雙絞線UTP,線纜類別越高,傳輸效果越好。五類屏蔽雙絞線(STP CAT5 24AWG)可以在一些特殊的情況下使用。三、四類非屏蔽雙絞線也可以使用,但效果和作用距離有一點影響。平行不絞合在一起(例如平行線)的線纜及兩根各自屏蔽的線纜,不建議使用。
問:在綜合布線時可否把雙絞線和其它線纜放在一起(例如捆在一起)?
答:在施工布線時可與一般線,計算機網(wǎng)絡線,同軸電纜線,光纖一起傳輸,請勿與電源線一起避免強電磁干擾。
問:可否利用現(xiàn)有計算機網(wǎng)絡線來傳送視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號?
答:只要使用沒有使用到的一對絞線就可以用來傳送視頻、音頻、數(shù)據(jù);一般計算機都利用網(wǎng)絡線中的兩對絞線來傳輸以太網(wǎng)等信號,另外兩對線就可以傳送視頻、音頻、數(shù)據(jù)。但傳送的信號不可以經(jīng)過HUB、交換機等其它設備.
問:雙絞線接頭處是否可以直接擰在一起?
答:不要直接擰在一起,如果連接不好,接觸電阻過大,影響傳輸效果,甚至無法傳輸。連結處要用烙鐵焊在一起,外面用熱縮套管包好,防止各種短路,或者用接線端子,里面有油可防水防銹。
問:如何模擬真實使用環(huán)境來試驗雙絞線傳輸設備?
答:可以使用一箱線來模擬真實環(huán)境。一箱線一般為300米左右,可以分別連成300米、600米、900米、1200米(一根共有4對線,zui長1200米,若再長需兩箱線)。應使信號在一根線里處于同一個方向。
問:一根雙絞線可以傳哪種組合的信號?
答:一根線一般有四對雙絞線,可以傳輸4路視頻;總之1對線可以傳輸一路信號,4對線可以傳輸4路信號(例如可以傳輸4路視頻或4路音頻或4路數(shù)據(jù)或這三個信號的任意組合),另外大對數(shù)雙絞線還可以傳輸更多的信號。
問:雙絞線可以傳電源嗎?
答:可以。但是你要保證傳過來的電源符合設備的要求。如設備工作電源是10-12VDC,電流是50MA,雙絞線內(nèi)阻為10Ω/100米(實際使用要測量),若傳送的電源是12VDC,要保證設備的使用正常,你只好傳送電源在200米以內(nèi)
問:你們的產(chǎn)品是走網(wǎng)絡的嗎?
答:不是,我們的產(chǎn)品只是利用雙絞線來代替同軸電纜作為傳輸介質,傳輸距離遠遠*軸電纜,它與普通計算機之間的網(wǎng)絡傳輸不一樣,它不可以穿過集線器和交換機,但可用現(xiàn)有網(wǎng)絡的網(wǎng)線取其另2對作為視頻傳輸2路視頻圖像,不用另外布線。
問:你們的產(chǎn)品走的是數(shù)字信號嗎?
答:不是,我們的產(chǎn)品雖然用雙絞線進行信號傳輸,但傳輸?shù)氖且环N平衡信號,它抗*力很強,屬于一種模擬信號。再有,數(shù)字信號在普通網(wǎng)線中只能傳輸180米左右,根本不可能達到數(shù)千米的傳輸距離,所以我們的產(chǎn)品傳輸也不可能采用數(shù)字信號。
問:你們說的一根線傳輸四路信號是什么意思?
答:我們產(chǎn)品對線材的zui低要求是普通5類雙絞線。在普通5類雙絞線中,有8芯線分成4對,我們的產(chǎn)品只需一對芯線便可傳輸一路圖像,因此4對線芯便可傳輸4路圖像信號。
問:你們傳輸?shù)囊纛l和控制怎么解決?
答:在普通網(wǎng)線中的4對線中,標準系統(tǒng)是一對線用來傳輸視頻,一對傳輸音頻,一對傳輸控制,還有一路預留備用,由于我們的產(chǎn)品只是為傳輸視頻而設計,所以產(chǎn)品上并沒有音頻和控制的接口,如要傳輸控制可用雙絞線的其中一對線來傳輸解碼器的信號,也就是說用雙絞線來代替控制線。如要傳輸音頻,在對音質要求不高的情況下,把前端采集音頻信號經(jīng)過功放后直接由雙絞線傳至后端設備即可。
問:你們的傳輸是實時的嗎?
答:是的,由于采用模擬信號進行傳輸,圖像傳輸速率是每秒25幀秒,不會象數(shù)字信號那樣存在緩沖和延遲的問題。
問:你們的雙絞線中可以傳輸電源嗎?
答:如果距離較近(200-300米)并且傳輸?shù)氖堑蛪褐绷麟娫矗瑒t可以傳輸。在距離較遠(1500米左右)且前端不好取電時,也可以用其中一對線傳輸220V50Hz交流電,不過不建議用戶在同一根雙絞線中既傳視頻又傳電源,如實在要走電源,請用電源線,并且和雙絞線保持一定距離。
問:我可以用屏蔽雙絞線嗎?
答:在傳輸中,應采用非屏蔽的雙絞線,以達到*傳輸效果。由于屏蔽雙絞線間存在分布電容,對平衡信號傳輸有一定影響,在電磁干擾較嚴重地區(qū)或雷電較多地區(qū),可以采用屏蔽雙絞線。
問:我可以把雙絞線的兩對線并起來增加傳輸距離嗎?
答:有的用戶可能會把雙絞線的兩對線并起來使用(例如橙線和綠線相連,橙白和綠白相連),或許用戶覺得這樣會減小傳輸?shù)碾娮瓒鴷@得更大的傳輸距離。在這里我非常佩服用戶的聰明才智,這至少表明用戶已經(jīng)比較深入的了解我們的產(chǎn)品了,但遺憾的是,這樣做是不行的,它不但不會增加傳輸?shù)木嚯x,相反由于干擾有可能還會降低傳輸距離。在我們的產(chǎn)品中走的是平衡信號,這種平衡信號依賴雙絞線的雙絞特性來抵消外界的干擾,由于雙絞線距離相互之間線距很近并且相互纏繞,這樣他們所受的干擾基本相同,經(jīng)過后端接收處理便可*去掉干擾。如果把兩對線并接使用,電阻雖然減小了,但分布電容增大了,而且因它們不再具備雙絞特性而受到的干擾會增大很多,嚴重影響信號傳輸,所以在普通雙絞線中,一對線用來傳輸一路視頻信號是效果的。
問:雙絞線的每一對線線芯紐距不同,對傳輸有影響嗎?
答:沒有,的確,雙絞線每一對線線芯紐距都不同,這本來是針對數(shù)字信號的傳輸而設計的。但在我們的產(chǎn)品看來,它只是產(chǎn)生了一些輕微的級間電容的變化,而這些變化*可由后端的波阻抗匹配電路抵消,所以,使用我們的收發(fā)器在雙絞線的任意一對線芯上傳輸視頻信號都是沒有問題的。
問:我可以在發(fā)射器連接攝像機部分或接收器連接后端監(jiān)控設備的部分上使用較長(如300米)來增加傳輸距離嗎?
答:不行。發(fā)射器只有在攝像機發(fā)射的的信號zui小的失真和衰減輸入后,才能達到的傳輸效果。距離較長的同軸電纜不僅信號衰減大,還有可能混入各種干擾,這樣的信號通過發(fā)射器后,在接收端一定接收不到好的圖像的,同理,接收端也不能連接過長的雙絞線。我們推薦產(chǎn)品兩端連接的同軸電纜不要超過20米,如實在需要加長,應盡量選擇質量好編數(shù)大的同軸纜,且盡量做好屏蔽,遠離干擾源。
問:監(jiān)視器沒有信號?
答:請檢查各設備是否正常供電,各接頭是否接觸良好。先將攝像機輸出信號直接連接監(jiān)視器(或硬盤錄像機),檢測圖像是否輸出正常,圖像正常輸出后,按說明書連接設備,檢查電源是否接通,雙絞線是否有接觸不良或斷開,如是ete型需檢查水晶頭壓線是否正確,與設備是否良好接觸。
問:圖像出現(xiàn)麻點,圖像暗淡?
答:信號過弱,調(diào)節(jié)亮度和對比度電位器,適當增強增益信號。
問:圖像某一物體出現(xiàn)亮邊和白色拖影?
答:信號過強,調(diào)節(jié)亮度和對比度電位器,適當減弱信號。
問:整個圖像偏紅,并有紅條向下移動?
答:檢查BNC頭是否接觸良好,設備是否正常接地。
問:整個圖像出現(xiàn)大面積網(wǎng)紋干擾?
答:調(diào)節(jié)電位器,若圖像仍無改善檢查同軸電纜編數(shù)是否足夠,銅網(wǎng)與芯線是否隔離。
問:圖像不夠穩(wěn)定,時有時無,時好時壞?
答:檢查BNC頭是否接觸良好,設備是否正常接地,壓線端子和各線路接頭部分是否接觸良好。
雙絞線傳輸器施工注意事項
使用注意事項:
一、請選用五類或五類以上的非屏蔽雙絞線,線纜類別越高,傳輸效果越好。五類屏蔽雙絞線(STP CAT5 24AWG)可以在一些強電磁干擾等特殊的情況下使用,但會縮短傳輸距離。三、四類非屏蔽雙絞線也可以使用,但圖象效果、傳輸距離和抗干擾性能下降。要根據(jù)不同的使用環(huán)境,選用不同的線纜,如室內(nèi)線纜、室外線纜、阻水線纜等。
二、不能將雙絞線的兩對線并起來使用。
三、將網(wǎng)線中的空余不用網(wǎng)線(如利用了網(wǎng)線中的2對傳輸信號,余2對備用)接地,可以接在機房或機柜的地上。
四、當使用從雙絞線中間抽頭的橋接連接方式時,必須將該對線后面多余的線纜斷開,并將空余網(wǎng)線接地(可以接在前端的攝象機地上)。
五、網(wǎng)線間相互連接時,按照顏色一一對應,用烙鐵焊在一起,外面用絕緣膠帶包好,防止短路;如室外連接,要做好防水處理。
六、在傳輸中,應采用非屏蔽的雙絞線,以達到*傳輸效果。由于屏蔽雙絞線間存在分布電容,對平衡信號傳輸有一定影響,在電磁干擾較嚴重地區(qū)或雷電較多地區(qū),可以采用屏蔽雙絞線。
七、在施工布線時,可與一般線、計算機網(wǎng)絡線、同軸電纜線、光纖一起傳輸;但盡量避免與大功率電源線一起傳輸。
八、一般不建議用戶使用非雙絞線(如平行線、RVV電源線),作為沒有辦法的辦法也可以通過平行線傳輸,我們通過RNN2*1.0的電源線傳輸過1000米,效果還可以,但抗干擾性不敢保證。
九、可以使用一箱線來模擬真實環(huán)境。一箱線一般為300米左右,可以分別連成300米、600米、900米、1200米(一根共有4對線,zui長1200米,若再長需兩箱線)。
十、在發(fā)射器連接攝像機部分或接收器連接后端監(jiān)控設備的部分上使用較短的電纜;為防止雷擊,發(fā)射機的應盡量接地線(小于8歐姆)。
雙絞線傳輸?shù)暮锰?/b>
雙絞線傳輸與同軸電纜及光纖的比較
在監(jiān)控系統(tǒng)中,監(jiān)控圖象的傳輸是整個系統(tǒng)的一個至關重要的環(huán)節(jié),選擇何種介質和設備傳送圖象和其他控制信號將直接關系到監(jiān)控系統(tǒng)的質量和可靠性。目前,在監(jiān)控系統(tǒng)中用來傳輸圖象信號的介質主要有同軸電纜、雙絞線和光纖,對應的傳輸設備分別是同軸視頻放大器、雙絞線視頻傳輸設備和光端機。同軸電纜是較早使用,也是使用時間zui長的傳輸方式。后來,由于遠距離和大范圍圖象監(jiān)控的需要以及人們對監(jiān)控圖象質量的要求提高,監(jiān)控網(wǎng)絡中開始大量使用光纖來傳輸圖象信號。至于雙絞線被使用到圖象監(jiān)控網(wǎng)絡中則是近來的事,它的出現(xiàn)主要很好地解決了兩個方面的問題:一方面,它解決了200米至2000米距離范圍內(nèi)高質量圖象信號傳輸?shù)膯栴},因為在這段距離范圍內(nèi)同軸電纜傳輸難以達到要求而光纖傳輸又顯得不太經(jīng)濟;另一方面,它解決了大規(guī)模密集型監(jiān)控網(wǎng)絡的布線問題,雙絞線自身的尺寸和柔軟性克服了大量使用同軸時的布線難題。當然,雙絞線還具有抗*力強、價格便宜等優(yōu)點。正是由于雙絞線很好地解決了長期困擾著施工人員的這些問題,所以它在監(jiān)控網(wǎng)絡的應用立即引起了業(yè)界廣泛的關注,在較短的時間內(nèi)已經(jīng)被大量使用到工程實踐中,并且取得了很好的應用成果。
每個監(jiān)控工程都有其自身的特點和特殊性,因此在組建監(jiān)控網(wǎng)絡時需要充分考慮這些具體情況,選用zui為合適的圖象和信號傳輸方式。鑒于同軸電纜、雙絞線和光纖是目前監(jiān)控系統(tǒng)中使用zui廣的三種傳輸介質,我們可以從幾個方面對它們作一些分析和比較。
一、特點和傳輸特性分析 1、 同軸電纜一般在小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中,由于傳輸距離很近,使用同軸電纜直接傳送監(jiān)控圖象對圖象的損傷不大,能滿足實際要求。但是,根據(jù)對同軸電纜自身特性的分析,當信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時其受到的衰減與傳輸距離和信號本身的頻率有關。一般來講,信號頻率越高,衰減越大。所以,同軸電纜只適合于近距離傳輸圖象信號,當傳輸距離達到200米左右時,圖象質量將會明顯下降,特別是色彩變得暗淡,有失真感。在實際工程中,為了延長傳輸距離,要使用同軸放大器。同軸放大器對視頻信號具有一定的放大,并且還能通過均衡調(diào)整對不同頻率成分分別進行大小的補償,以使接收端輸出的視頻信號失真盡量小。但是,同軸放大器并不能無限制級聯(lián),一般在一個點到點系統(tǒng)中同軸放大器zui多只能級聯(lián)2到3個,否則無法保證視頻傳輸質量,并且調(diào)整起來也很困難。因此,在監(jiān)控系統(tǒng)中使用同軸電纜時,為了保證有較好的圖象質量,一般將傳輸距離范圍限制在四、五百米左右。另外,同軸電纜在監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸圖象信號還存在著一些缺點:
1) 同軸電纜本身受氣候變化影響大,圖象質量受到一定影響;
2) 同軸電纜較粗,在密集監(jiān)控應用時布線不太方便;
3) 同軸電纜一般只能傳輸視頻信號,如果系統(tǒng)中需要同時傳輸控制數(shù)據(jù)、音頻等信號時,則需要另外布線;
4) 同軸電纜抗*力有限,無法應用于強干擾環(huán)境;
5) 同軸放大器還存在著調(diào)整困難的缺點
2、雙絞線的使用由來已久,在很多工業(yè)控制系統(tǒng)中和干擾較大的場所以及遠距離傳輸中都使用了雙絞線,我們今天廣泛使用的局域網(wǎng)也是使用雙絞線對。雙絞線之所以使用如此廣泛,是因為它具有抗*力強、傳輸距離遠、布線容易、價格低廉等許多優(yōu)點。雙絞線對信號也存在著較大的衰減,視頻信號如果直接在雙絞線內(nèi)傳輸,也會衰減很大,所以視頻信號在雙絞線上要實現(xiàn)遠距離傳輸,必須進行放大和補償,雙絞線視頻傳輸設備就是完成這種功能。加上一對雙絞線視頻收發(fā)設備后,可以將圖象傳輸?shù)?至2KM。雙絞線和雙絞線視頻傳輸設備價格都很便宜,不但沒有增加系統(tǒng)造價,反而在距離增加時其造價與同軸電纜相比下降了許多。所以,監(jiān)控系統(tǒng)中用雙絞線進行傳輸具有明顯的優(yōu)勢:
1)傳輸距離遠、傳輸質量高。由于在雙絞線收發(fā)器中采用了*的處理技術,*地補償了雙絞線對視頻信號幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差,保持了原始圖象的亮度和色彩以及實時性,在傳輸距離達到1KM或更遠時,圖象信號基本無失真。如果采用中繼方式,傳輸距離會更遠。
2)布線方便、線纜利用率高。一對普通線就可以用來傳送視頻信號。另外,樓宇大廈內(nèi)廣泛鋪設的5類非屏蔽雙絞線中任取一對就可以傳送一路視頻信號,無須另外布線,即使是重新布線,5類UTP也比同軸電纜布線容易。此外,一根5類UTP內(nèi)有4對雙絞線,如果使用了一對線傳送視頻信號,另外的幾對線還可以用來傳輸音頻信號、控制信號、供電電源或其他信號,提高了線纜利用率,同時避免了各種信號單獨布線帶來的麻煩,減少了工程造價。
3)抗*力強。雙絞線能有效抑制共模干擾,即使在強干擾環(huán)境下,雙絞也能傳送*的圖象信號。而且,使用一根UTP纜內(nèi)的幾對雙絞線分別傳送不同的信號,互相之間不會發(fā)生干擾。
4)可靠性強、使用方便。利用雙絞線傳輸視頻信號,在前端要接入的發(fā)射設備,在控制中心要接入的接收設備。這種雙絞線傳輸設備價格便宜,使用起來也很簡單,無需專業(yè)知識,也無太多的操作,一次安裝,長期穩(wěn)定工作。
5)價格便宜,取材方便。由于使用的是目前廣泛使用的普通(UTP)非屏蔽雙絞線即網(wǎng)線,購買容易,而且價格也很便宜,給工程應用帶來極大的方便。 3 光纖 光纖和光端機應用在監(jiān)控領域里主要是為了解決兩個問題:一是傳輸距離,一是環(huán)境干擾。雙絞線和同軸電纜只能解決短距離、小范圍內(nèi)的監(jiān)控圖象傳輸問題,如果需要傳輸數(shù)公里甚至上百公里距離的圖象信號則需要采用光纖傳輸方式。另外,對一些*干擾場所,為了不受環(huán)境干擾影響,也要采用光纖傳輸方式。因為光纖具有傳輸帶寬、容量大、不受電磁干擾、受外界環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點,一根光纖就可以傳送監(jiān)控系統(tǒng)中需要的所有信號,傳輸距離可以達到上百公里。光端機為監(jiān)控系統(tǒng)提供了靈活的傳輸和組網(wǎng)方式,信號質量好、穩(wěn)定性高。不過,使用光纖和光端機需要一定的專業(yè)知識和設備,這給施工和用戶使用帶來了一定的困難。另外,對于短距離、小規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)來說,使用光纖傳輸也顯得不夠經(jīng)濟。
二、技術性能分析 1、 同軸電纜在監(jiān)控系統(tǒng)中,使用75-5的同軸電纜較為常見。一般,這種同軸電纜的分布電容在50~60F/m左右,在加上電纜的直流電阻,會使被傳輸信號受到衰減。測試表明,頻率為5MHz的信號在75-5的同軸電纜內(nèi)傳輸100m時,將被衰減5dB左右,信號頻率越高,受到的衰減越大。圖象信號是一種高頻寬帶信號,圖象彩色部分位于頻率,當同軸電纜傳輸彩色圖象信號時,其亮度和色彩都會受到衰減,特別是隨著傳輸距離增加圖象的色彩會變淡甚至失真。在實驗室進行測試發(fā)現(xiàn),彩色圖象信號在75-5的同軸電纜內(nèi)傳輸200M左右時,其幅度和色彩已經(jīng)有明顯的衰減。如果要傳輸更遠距離,只有加入同軸視頻放大器。 2、 雙絞線在用雙絞線作為傳輸介質時,一般使用普通的5類UTP線纜。其特性阻抗100Ω左右,分布電容約15PF/m,與同軸電纜不同,信號在雙絞線內(nèi)以平衡方式傳輸,有了雙絞線視頻傳輸設備和雙絞線配合使用,就可以保證在1.5KM的距離范圍內(nèi)都能高質量地傳輸視頻信號。在實驗室使用儀器對雙絞線傳輸圖象信號的性能指標進行了測試,結果如下:測試儀器:TEKTRONIX TSG-27 PAL制信號發(fā)生器、TEKTRONIX VN700A雙絞線信號分析儀。被測設備:上海群安電子有限公司 SJ-02雙絞線視頻傳輸設備、5類UTP電纜(1)傳輸距離為300米時指標:DG≤1%;DP≤1°;SNR≥65dB (2)傳輸距離為1500m時指標:DG≤2;DP≤2°;SNR≥60dB。
三、經(jīng)濟性分析光纖傳輸是三種傳輸方式中成本zui高的一種,現(xiàn)在單模光纖的價格一般在每纖每米2元左右,光端機的價格大約為每路圖象2000元左右,再加上工程中的配件如光纖跳線、光法蘭盤以及光纖溶接費用等等,使用光纖監(jiān)控網(wǎng)絡的造價相對較高。但是,光纖傳輸具有很多突出的優(yōu)點,所以傳輸距離在二、三公里以上的監(jiān)控網(wǎng)絡中、一些環(huán)境干擾強的場所、以及對質量和可靠性要求很高的監(jiān)控場所大都還是選用光纖作為傳輸介質。同軸電纜在一、二百米左右距離范圍內(nèi)使用較為廣泛,在這種范圍內(nèi)使用同軸電纜不需要其他設備,使用簡便,傳輸質量也基本能滿足要求。但是,當傳輸距離增加時,同軸電纜在性價比上和雙絞線相比就處于劣勢。一般,75-5的同軸電纜市價在1.5元/m左右,同軸放大器價格在300元/臺;5類UTP電纜的價格0.8元/m左右,雙絞線視頻傳輸設備的價格為600元左右/套,下面就距離為300M和600M兩種情況對同軸電纜和雙絞線的傳輸成本作一些比較。
(1)假設在某監(jiān)控網(wǎng)絡中有8個監(jiān)控點,每個監(jiān)控點距控制中心約300m左右。使用同軸電纜時,總計:1.5元/m×300m×8=3600元,使用雙絞線時由于每四路圖象可以共用一根5類UTP電纜,所以網(wǎng)絡中只需2根5類UTP電纜。 總計:0.8元/m×300m×2+300元/套×8=2880元
(2)假設在某個監(jiān)控網(wǎng)絡中有8個監(jiān)控點,每個監(jiān)控點距控制中心約600m左右使用同軸電纜時,保證圖象質量,每路圖象要加入一級放大器。總計:1.5元/m×600m×8+300元/臺×8=9600元使用雙絞線時,總計:0.8元/m×600m×2+600元/套×8=5760元從以上分析可以看出,隨著傳輸距離增加,越發(fā)顯示雙絞線傳輸在成本上的優(yōu)勢。如果網(wǎng)絡中還有控制信號等其他信號傳輸,雙絞線傳輸?shù)某杀緝?yōu)勢會更加明顯。另外,傳輸距離進一步加大時,比如達到1公里左右,則同軸電纜傳輸已經(jīng)難以達到傳輸質量要求了,而雙絞線則可以在傳輸1.5公里左右時仍能保持較好的圖象質量。
四、工程建議在實際工程中,選用何種傳輸方式需要結合工程的具體情況和工程預算綜合考慮。對于傳輸距離超過2KM的監(jiān)控網(wǎng)絡,應該考慮選用光纖和光端機。如果傳輸距離達到數(shù)公里或者幾十公里,就只有使用光纖了。另外,在一些干擾很強的的場合,比如受到工業(yè)干擾和電磁干擾的地方,為了保證圖象質量,也建議使用光釬傳輸。同軸電纜和雙絞線的選用,則需要更多地分析和比較。由于雙絞線傳輸是一種新出現(xiàn)的技術,而同軸電纜的使用已經(jīng)有很長的歷史,所以更需要充分發(fā)掘雙絞線傳輸?shù)奶攸c和優(yōu)勢,為工程設計和施工提供方便、節(jié)省造價。傳輸距離在0~2.4公里左右時,雙絞線無疑能發(fā)揮*的性能和價格優(yōu)勢,如果規(guī)模很小,距離很近,使用同軸電纜也是合理。但是,實際工程也會有它的特殊性,即使距離很近,如果網(wǎng)絡規(guī)模很大,比如有上百個的監(jiān)控點,這時使用同軸電纜布線就會困難,而雙絞線則可以使這一難題迎刃而解。再者,如果環(huán)境干擾較大,如果使用雙絞線則可以有效抗干擾,保證圖象傳輸質量。另外,雙絞線的布線方便性和靈活性使得樓宇大廈等一些短距離、密集型的監(jiān)控網(wǎng)絡也逐漸開始用它來代替同軸電纜,并且很好地融合到了綜合布線工程