一、 同軸電纜傳輸
(一)通過同軸電纜傳輸視頻基帶信號
視頻基帶信號也就是通常講的視頻信號,它的帶寬是0-6MHZ,一般來講,信號頻率越高,衰減越大,一般設計時只需考慮保證高頻信號的幅度就能滿足系統的要求,視頻信號在5.8MHZ的衰減如下:SYV75-3 96編國標視頻電纜衰減30dB/1000米, SYV75-5 96編國標視頻電纜衰減19dB/1000米,,SYV75-7 96編國標視頻電纜衰減13dB/1000米;如對圖象質量要求很高,周圍無干擾的情況下,75-3電纜只能傳輸100米,75-5傳輸160米,75-7傳輸230米;實際應用中,存在一些不確定的因素,如選擇的攝像機不同、周圍環境的干擾等,一般來講,75-3電纜可以傳輸 150米、75-5可以傳輸300米、75-7可以傳輸500米;對于傳輸更遠距離,可以采用視頻放大器(視頻恢復器)等設備,對信號進行放大和補償,可以傳輸2-3公里;另外,通過一根同軸電纜還 可以實現視頻信號和控制信號的共同傳輸,即同軸視控傳輸技術,下面簡單介紹一下該技術:
在監控系統中,需要傳輸的信號主要有兩種,一個是圖像信號,另一個是控制信號。其中視頻信號的流向是從前端的攝像機流向控制中心;而控制信號則是從控制中心流向前端的攝像機(包括鏡頭)、云臺等受控對像;并且,流向前端的控制信號,一般又是通過設置在前端的解碼器解碼后再去控制攝像機和云臺等受控對像的。同軸視控傳輸技術是利用一根視頻電纜便可同時傳輸來自攝象機的視頻信號以及對云臺、鏡頭的控制功能,這種傳輸方式節省材料和成本、施工方便、維修簡單化,在系統擴展和改造時更具靈活性;同軸視控實現方法有兩類:
一是采用頻率分割,即把控制信號調制在與視頻信號不同的頻率范圍內,然后同視頻信號復合在一起傳送,再在現場做解調將兩者區分開;由于采用頻率分割技術,為了完全分割兩個不同的頻率,需要使用帶通濾波器、帶通陷波器和低通濾波器、低通陷波器,這樣就影響了視頻信號的傳輸效果;由于需將控制信號調制在視頻信號頻率的上方,頻率越高,衰減越大,這樣傳輸距離受到限制;另外方法是采用雙調制的方式,將視頻信號和控制信號調制在不同的頻率點,和有線電視的原理一樣,再在前、后端解調。
二是利用視頻信號場消隱期間來傳送控制信號,類似于電視圖文傳送;將控制信號直接插入視頻信號的消隱期,視頻信號中的消隱期部分在監視器上不顯示,故對圖像顯示不會產生干擾,不影響圖像的傳輸質量,通過前端視頻信號的預放大和接收端信號的加權放大,可以大大延伸視頻信號的傳輸距離,如采用75-5的視頻電纜,可以實現2000米、75-7電纜實現3500米、75-9電纜5000米的視頻傳輸和反向控制。
(二)通過同軸電纜傳輸射頻信號
視頻信號是指將視頻信號調制到一定的頻率上進行傳輸,也就是采用有線電視的傳輸方式,通常所講的“一線通”、“共纜傳輸”、“寬頻傳輸”等就是采用的此技術。
采用該技術特別適合于監控點較多和相對集中、距離較遠的系統,采用該系統優點是布線簡單,抗干擾能力強,但調試相對麻煩,因為是一根電纜傳輸多路信號,而且有的還要經過放大器放大,如果調試不好就會產生相互干擾(交調);另外,可靠性相對于光纜、視頻電纜稍差,因為共纜系統是以串聯為主,接頭多,特別是靠近機房的部分,如果出問題將影響前面所有的信號(視頻直傳方案是一對一,一根電纜出問題只會影響一路信號)。所以采用該方案時,一定要將系統詳細的設備位置圖給有關“共纜傳輸”設備的廠家幫助設計系統傳輸方案,另外你需要配備1臺場強儀。
二、 雙絞線傳輸
利用雙絞線傳輸視頻信號是近幾年才興起的技術,所謂的雙絞線一般是指超五類網線,采用該技術與傳統的同軸電纜傳輸相比,其優勢越來越明顯:
(一)優點
布線方便,線纜利用率高。一根普通超五類網線,內有4對雙絞線,可以同時傳輸4路視頻信號,或3路視頻信號、1路控制信號;而且網線比同軸電纜更好敷設。
價格便宜。普通超五類網線的價格相當與75-3視頻線,室外防水超五類網線的價格相當與75-5視頻線,但網線可以同時傳輸多路信號,其經濟性用戶可以根據具體情況核算;
傳輸距離遠,傳輸效果好。由于將視頻信號進行了放大提升,傳輸距離可以達到1500米,有些廠家的產品可以保證900米內達到與現場一樣的效果;
抗干擾能力強。雙絞線傳輸采用差分傳輸方法,其抗干擾能力大于同軸電纜。
(二)使用中注意的問題
選用雙絞線的原則:一般選用國產超五類網線,每根網線內有8芯,每芯的直流電阻值應小于15歐/100米(國標小于10歐/100米);
對于不同傳輸距離,有不同的選擇,如大樓內,一般不超過150米,可以選用無源收發器;距離在650米內可以選用前端無源發射、后端有源接收的設備,省去了前端加電的麻煩和設備損壞的可能;650米至1500米可以選用有源發射、有源接收的設備;如超過1500米,可以考慮增加中繼器,在2200米內增加1個中繼器可以保證效果,如再遠建議選擇同軸電纜或光纜傳輸。
室外布線,盡可以選用室外阻水網線,雖然價格高了些,但可靠性可以保證;
對于干擾特強的地方,如電廠、變電站等地方,建議選用屏蔽網線,或在普通網線外套金屬管,如采用屏蔽網線一定要注意傳輸距離,一般控制在700米,采用在監控室單端接地的原則;
對于電梯的干擾,建議選用電梯專用雙絞線電纜,它的柔軟性能夠滿足電梯電纜的要求;
網線的連接,應進行可靠的焊接,在室外一定要做好防水處理,處理完后注意防止浸泡在水里,你可以將接頭放在礦泉水瓶內,瓶口朝下,再將瓶口封好;
由于雙絞線傳輸采用“虛地”技術,比同軸電纜更容易感應靜電或雷電,選擇雙絞線傳輸設備,一定要注意選用具有防靜電、防雷的產品,如果在多雷區,最好在前端做防雷接地。
雙絞線傳輸技術并不復雜,市場上的生產廠家也很多,但真正能做好的并不多,首先,沒有一定的視頻測試設備,近憑示波器和監視器想做好非常不容易,其次,由于雙絞線更容易招靜電和雷電的損壞,所以其保護措施非常重要(保護部分的成本占到總成本的1/4-1/3),所以建議大家可以選擇生產時間較長、規模較大的公司的產品,它們產品的性能、穩定性更好。
總之,利用雙絞線傳輸視頻信號與同軸電纜相比具有明顯的優勢,對用戶來講有一個認識了解的過程;有些用戶曾經用過,但沒有選擇合格的產品而全面否定該技術,其實你可以多選擇幾家試一下,該技術真不錯。
三、 光纖傳輸
用光纜代替同軸電纜進行視頻信號的傳輸,給電視監控系統增加了高質量、遠距離傳輸的有力條件。其傳輸特性和多功能是同軸電纜線所無法比擬的。先進的傳輸手段、穩定的性能、高的可靠性和多功能的信息交換網絡還可為以后的信息高速公路奠定良好的基礎;
(一)、光纜傳輸的優缺點
傳輸距離長,現在單模光纖每公里衰減可做到0.2dB~0.4dB以下,是同軸電纜每公里損耗的1% 。
傳輸容量大,通過一根光纖可傳輸幾十路以上的信號。如果采用多芯光纜,則容量成倍增長。這樣,用幾根光纖就完全可以滿足相當長時間內對傳輸容量的要求。
傳輸質量高,由于光纖傳輸不像同軸電纜那樣需要相當多的中繼放大器,因而沒有噪聲和非線性失真疊加。加上光纖系統的抗干擾性能強,基本上不受外界溫度變化的影響,從而保證了傳輸信號的質量。
抗干擾性能好,光纖傳輸不受電磁干擾,適合應用于有強電磁干擾和電磁輻射的環境中。
主要缺點是造價較高,施工的技術難度較大。
(二)單/多模光纖光端機的選用
目前常用的光纖按模式分有兩大類:多模光纖和單模光纖 多模光纜用于視頻圖像傳輸時,只能滿足最遠3~5km左右的傳輸距離,并且對視 頻光端機的帶寬(針對模擬調制)和傳輸速率(針對數字式)有較大的限制,一般適用于短距、小容量、簡單應用的場合。單模光纜由于有著優異的特性和低廉的價格已經成為當前光通信傳輸的主流,但其設備價格比多模光端機高。
視頻監控光端機在技術實現上分為模擬調制的光端機和數字非壓縮編碼光端機兩大類。模擬光端機采用的是基帶視頻信號直接光強度調制(簡稱AM)或脈沖頻率調制(PFM)技術。數字光端機主要指的是非壓縮編碼視頻光端機,嚴格意義上說,是一種采用數字傳輸方式的視頻光端機,輸入和輸出仍然是標準模擬視頻信號。模擬光端機發展至今已有十年以上的歷史,已經是比較成熟的產品,從穩定性和可維護性上說,模擬設備在溫度漂移特性,老化特性和長期工作穩定性上是顯然不如數字設備。單從價格上說,目前在1~2路視頻光端機上模擬的價格仍然有優勢,但在4路以上視頻光端機上模擬和數字的差別已經幾乎沒有了,如果要求需要在視頻傳輸的同時,還要傳輸音頻、低速數據、高速以太網數據等多業務,模擬設備就無法與數字設備比擬了。
四、 視頻信號的干擾及解決
(一)干擾的產生
前端電源的干擾:電梯的變頻電機,工廠的大功率電機,變電站等。
傳輸過程的干擾:主要是電磁波干擾,如廣播電臺、電信基站等,還有電纜損壞引起的干擾及地電位差干擾等。
終端設備干擾:主要是設備電源產生的干擾和連接引起的干擾。
(二)干擾的解決方法
先判斷干擾的產生位置,先從前端檢查攝像機有無干擾,如有,一般是通過電源進去的(可以先用12V電瓶供電驗證一下是否電源干擾),可以采用開關電源給攝像機供電,也可以安裝交流濾波器進行濾波,一般可以解決;
如果是通過傳輸過程產生的,首先檢查視頻線的連接,屏蔽網有無破損等情況,另外可以考慮選擇抗干擾器,目前,市場的抗干擾器基本原理有二種,一種是將視頻基帶信號調制到38MHZ或更高頻率,避開干擾頻率,其效果可以,但遇到干擾頻率與38MHZ接近的話,那就沒有辦法了;另一種是采用將視頻信號在前端進行幅度提升放大的辦法,再在終端進行壓縮,因為干擾信號的幅度是不變的,相對應的干擾信號也就被壓縮了,這是一種廣譜的抗干擾辦法,但干擾有一定的殘留,抗干擾的效果取決于視頻信號放大的幅度和干擾信號的位置,幅度越大、干擾越靠近前端,抗干擾的效果越好。
如果用了抗干擾器效果不明顯,有可能是終端(機房)引起的干擾,這樣需要檢查連接、電源、接地和設備本身問題等方面
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