節(jié)省工程造價(jià)的*新傳輸技術(shù)
防雷、抗干擾、多信號(hào)共傳器在監(jiān)控工程中的應(yīng)用
[摘要]：在監(jiān)控系統(tǒng)中，光纖主要用于較長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸，但很多監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)傳輸部分是中短距離，還要用電纜作為主要的傳輸媒介。一種集防雷、抗干擾、遠(yuǎn)距離、防靜電、免調(diào)試、多種信號(hào)在一根同軸電纜共傳等技術(shù)于一體的多信號(hào)共傳器，在經(jīng)過(guò)若干工程的實(shí)際應(yīng)用，取得非常好的效果。這種新技術(shù)將大大降低工程中傳輸部分電纜和工時(shí)費(fèi)，節(jié)省工程造價(jià)，同時(shí)又提升了系統(tǒng)的**性和傳輸信號(hào)的質(zhì)量。這種共傳技術(shù)主要有：多視頻、視頻+音頻、視頻+RS485控制、視頻+定壓廣播、視頻+電話、視頻+電源、多視頻+任選其它信號(hào)。
南京視得清電子技術(shù)有限責(zé)任公司
目前安防監(jiān)控可謂是炙手行業(yè)，每年都以百分之二十多的增長(zhǎng)速度向前發(fā)展，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品價(jià)格大戰(zhàn)不斷升級(jí)。然而一個(gè)值得注意的問(wèn)題是，大家把眼光都集中到前端攝像機(jī)，后端的DVR、矩陣、顯示屏等主流產(chǎn)品上，對(duì)于連接前端設(shè)備和終端設(shè)備的傳輸部分很少關(guān)注。其實(shí)傳輸部分不僅僅是耀眼的光纖傳輸和普通線纜傳輸，一些新技術(shù)的使用會(huì)給整個(gè)工程的造價(jià)降低很多，同時(shí)在提高信號(hào)傳輸質(zhì)量上也有不俗的表現(xiàn)。在經(jīng)過(guò)多年工程實(shí)際應(yīng)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)發(fā)展的積累，一種集防雷擊、抗干擾、遠(yuǎn)距離、防靜電、免調(diào)試、多種信號(hào)在一根同軸電纜共傳等于一體的*新傳輸技術(shù)，在經(jīng)過(guò)若干工程的實(shí)際應(yīng)用，取得非常好的效果。目前國(guó)際銅價(jià)上漲帶來(lái)的線纜飛速漲價(jià)使得工程造價(jià)是水漲船高，這種新技術(shù)將大大降低工程中傳輸部分的造價(jià)，同時(shí)又提升了系統(tǒng)的**性和傳輸信號(hào)的質(zhì)量。下面將從幾個(gè)方面來(lái)介紹這種新技術(shù)、新產(chǎn)品及其應(yīng)用。
1. 防雷擊
在監(jiān)控系統(tǒng)中防雷問(wèn)題已經(jīng)得到廣泛重視，但很多人只重視系統(tǒng)防雷，往往忽視信號(hào)端的防雷問(wèn)題，這勢(shì)必留下事故隱患，設(shè)備使用壽命低等潛在問(wèn)題。
感應(yīng)雷是當(dāng)直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，地面某些范圍由于散流電阻大，出現(xiàn)局部高電壓，或在直擊雷放電過(guò)程中，強(qiáng)大的脈沖電流對(duì)周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓、而發(fā)生閃擊現(xiàn)象的二次雷。“感應(yīng)雷”可在電力、通信、網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星天線及有線電視等線纜上產(chǎn)生高壓感應(yīng)和電流“浪涌”也稱“電涌”，并通過(guò)導(dǎo)線引入配電間、機(jī)房、辦公室和住宅等，使位于這些地方的電源、通訊及電子設(shè)備不可避免地受到損害。
電涌由雷電或公用電網(wǎng)開關(guān)的投切引起，這兩類有害的電源擾動(dòng)都可擾亂計(jì)算機(jī)和微機(jī)信息處理系統(tǒng)的工作，引起停工或長(zhǎng)久性設(shè)備損壞。雷電電涌遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)和其它電氣設(shè)備所能承受的水平，含有微處理器的電氣設(shè)備極易受到電涌的損壞。美國(guó)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，在保修期內(nèi)出現(xiàn)問(wèn)題的電氣產(chǎn)品中，有63％是由于電涌造成的。
對(duì)于監(jiān)控設(shè)備，在各進(jìn)出線纜控端口要安裝相應(yīng)的避雷/過(guò)電壓保護(hù)器，一旦線纜上感應(yīng)過(guò)電壓（或遭直接雷擊），由于避雷/過(guò)電壓保護(hù)器的作用，設(shè)備的各端口電壓大致達(dá)到相等水平（即等電位），從而保護(hù)設(shè)備免遭損壞。
2. 抗干擾
同軸電纜無(wú)論2個(gè)或4個(gè)屏蔽層，電氣上都是一個(gè)外導(dǎo)體屏蔽層，只是結(jié)構(gòu)和屏蔽厚度不同。
攝像機(jī)輸出Vo=2Vp-p，輸出阻抗75?。同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體阻抗為R1，外導(dǎo)體阻抗為R2，Vi是干擾在外導(dǎo)體上作縱向阻抗形成的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（與R2成正比）。終端負(fù)載Rh從傳輸回路中取得的信號(hào)電壓是Vo和Vi共同作用的結(jié)果。
Io=Vo/(Ro+R1+R2+Rh)，Ii=Vi/(Ro+R1+R2+Rh),Vab=Rh(Io+Ii)
從上述公式看出Vi正比于R1+R2，它是串聯(lián)在視頻信號(hào)回路中，負(fù)載在獲取視頻信號(hào)時(shí)，也會(huì)獲取干擾信號(hào)。
在工程中遇到的干擾概括地分成三類：
⑴源干擾：視頻信號(hào)源內(nèi)部（包含電源）產(chǎn)生的干擾，這部分干擾在傳輸前就已經(jīng)存在于視頻信號(hào)中。
⑵終端干擾：終端設(shè)備包括設(shè)備電源。這是在終端接收信號(hào)時(shí)新加入的干擾。
⑶傳輸干擾：在傳輸過(guò)程中通過(guò)電纜線引入的干擾，主要包括電磁干擾、地電位干擾。
**、**兩類干擾屬于設(shè)備本身帶來(lái)的干擾，就決辦法只能重新調(diào)整設(shè)備或更換設(shè)備。第三部分傳輸干擾是可以通過(guò)外加抗干擾器其來(lái)解決的。
根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，以下為經(jīng)常容易引起干擾的干擾源：
電源：普通變壓器類型的，開關(guān)電源（其中開關(guān)電源比例*大），以及交流電源線；
變頻器：電梯的變頻電機(jī)（交流）、變頻水泵、無(wú)壓水塔、抽風(fēng)機(jī)組、增壓類電機(jī)，塔吊、電梯；
電臺(tái)類：無(wú)線對(duì)講電臺(tái)，手機(jī)發(fā)射塔（移動(dòng)、小靈通以及聯(lián)通），中波以及FM發(fā)射塔；
高壓電源類：變電站，發(fā)電廠，以及有高壓需求的地方；
地電位差干擾：主要存在傳輸距離遠(yuǎn)或者無(wú)接地部分或者防雷模塊引起；
超低頻干擾：表現(xiàn)為圖像抖動(dòng)，比如夯地機(jī)；
3. 高保真遠(yuǎn)距離、多種信號(hào)共同傳輸
3.1 視頻信號(hào)傳輸電纜
在監(jiān)控工程中視頻信號(hào)的傳輸主要用SYV視頻電纜和SYWV射頻電纜。視頻電纜SYV采用的是實(shí)心聚乙烯材料，在傳輸?shù)皖l率段信號(hào)時(shí)，傳輸效果好；而射頻線纜SYWV采用的是聚乙烯物理發(fā)泡絕緣材料，在傳輸高頻段信號(hào)時(shí)衰減小，主要用于傳輸有線電視信號(hào)。在價(jià)格上SYWV射頻電纜要大大低于SYV視頻電纜。
視頻信號(hào)在傳輸中傳輸距離越遠(yuǎn)信號(hào)衰減越大，信號(hào)在不同頻率上衰減值也不一樣。對(duì)一般的SYV75-5線，如果用儀器檢測(cè)，信號(hào)在傳輸300~400米以后就開始失真，只不過(guò)對(duì)一般人來(lái)說(shuō)，在看圖像時(shí)就像聽**音響一樣，很難分辨出其細(xì)微的差別。為使信號(hào)傳輸更遠(yuǎn)而不失真，通常要加放大器。新的傳輸技術(shù)可以采用低價(jià)的SYWV射頻電纜取代SYV視頻電纜，并可以將傳輸距離增加2~3倍，而信號(hào)不失真，從而可以大大節(jié)約電纜線成本。
3.2 一根同軸電纜可以共傳視頻信號(hào)外的多路信號(hào)
在視頻同軸電纜或射頻同軸電纜上共同傳輸除視頻信號(hào)外的其它多種信號(hào)，是在共纜傳輸多路視頻信號(hào)技術(shù)上發(fā)展的，這種集將防雷、抗干擾、在一根視頻或射頻同軸電纜上傳輸多種信號(hào)、高保真遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)、防靜電、自適應(yīng)免調(diào)試等新技術(shù)新功能于一體，對(duì)于可以在線纜上傳輸?shù)男盘?hào)都能和視頻信號(hào)共同傳輸，這無(wú)疑將節(jié)省大量線材費(fèi)和工時(shí)費(fèi)，贏得工程商的歡迎。
3.2.1雙路視頻共傳器
主要特點(diǎn)及應(yīng)用如下：
①雙路視頻在一根同軸電纜內(nèi)傳輸；
②已經(jīng)安裝完畢一個(gè)攝像頭，但根據(jù)工程需要還需另外添置一個(gè)攝像頭，而布線難度比較大；
③通過(guò)一根視頻電纜向攝像頭旁反向傳輸一套視頻信號(hào)，如門衛(wèi)值班室可兼顧到控制中心反饋回來(lái)的圖像；
④在工程設(shè)計(jì)和施工時(shí)，可以節(jié)省造價(jià)，減少線纜數(shù)量；
3.2.2單路視頻+RS485控制共傳器
主要特點(diǎn)及應(yīng)用如下：
①視頻與RS485控制信號(hào)在一根同軸電纜內(nèi)共同傳輸；
② RS485信號(hào)可以正向傳輸和反向傳輸；
③一個(gè)靜點(diǎn)的監(jiān)控點(diǎn)位根據(jù)客戶要求需要更改為動(dòng)點(diǎn)，但該點(diǎn)卻沒(méi)有預(yù)留控制線纜，添加該設(shè)備無(wú)需重新鋪設(shè)控制線纜；
④視頻信號(hào)遇到干擾，同時(shí)控制信號(hào)也有干擾，需要抵抗雙重干擾；
3.2.3視頻+定壓廣播共傳器
主要特點(diǎn)及應(yīng)用如下：
①視頻與定壓廣播在一根同軸電纜內(nèi)共傳；
②內(nèi)置定壓喇叭保護(hù)電路，當(dāng)音量過(guò)大時(shí)自動(dòng)保護(hù)；
③在公園、旅游景點(diǎn)用于監(jiān)看園區(qū)人流量、記錄突發(fā)事件，同時(shí)只需安裝1個(gè)廣播定壓喇叭可以對(duì)國(guó)家重點(diǎn)旅游景點(diǎn)出現(xiàn)的亂涂、刻畫等現(xiàn)象用廣播控制，并對(duì)突發(fā)事件不能及時(shí)指揮處理；
④監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)緊急以外情況時(shí)，往往無(wú)法進(jìn)行緊急處理，只能對(duì)事件進(jìn)行記錄并事后處理。視頻+加上廣播新技術(shù)的出現(xiàn)，將提高監(jiān)控系統(tǒng)的功效；
⑤在平安城市建設(shè)中，一些主要公共場(chǎng)所都將安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)，如果配上定壓廣播就可以對(duì)非法占道經(jīng)營(yíng)、黑車、亂丟雜物、等違法違規(guī)行為進(jìn)行及時(shí)提醒糾正，對(duì)犯罪事件和突發(fā)事件進(jìn)行有效處置。這將有效彌補(bǔ)城管和警察人力不足的情況；
⑥現(xiàn)在很多監(jiān)控?cái)z像機(jī)也同時(shí)用于消防監(jiān)視，該產(chǎn)品可以將消防廣播、公共廣播與監(jiān)控廣播合為一體使用。
3.2.4視頻+電源共傳器
主要特點(diǎn)及應(yīng)用如下：
用同軸電纜作為傳輸載體，可以在同軸電纜中傳輸視頻+電源共纜傳輸，其中供電由主控中心輸入直流/交流電源（0-110伏），前端設(shè)備可以直接輸出該電源。很容易解決前端設(shè)備集中供電或前端沒(méi)有電源的情況下解決供電問(wèn)題，同時(shí)還解決了電纜線和施工費(fèi)。
3.2.5視頻+???話共傳器
主要特點(diǎn)及應(yīng)用如下：
①視頻與電話信號(hào)在一根同軸電纜內(nèi)實(shí)現(xiàn)共同傳輸；
②解決視頻對(duì)講問(wèn)題，可以應(yīng)用在門禁對(duì)講中，利用一根視頻電纜便可以實(shí)現(xiàn)視頻與電話信號(hào)同時(shí)傳輸；
③可應(yīng)用在求助系統(tǒng)中，例如公園、機(jī)場(chǎng)、車站、銀行、金庫(kù)等公共場(chǎng)所，客戶拿起電話便可以與控制中心通話，實(shí)時(shí)解決公眾難題；
④可以應(yīng)用于調(diào)試場(chǎng)所，在同軸電纜內(nèi)直接實(shí)現(xiàn)電話對(duì)講；
⑤可以應(yīng)用于門崗等需要監(jiān)控同時(shí)需要及時(shí)對(duì)話的場(chǎng)所。
3.2.6視頻+音頻共傳器
主要用于解決音頻線纜鋪設(shè)問(wèn)題，采用該設(shè)備可以在一根視頻線纜內(nèi)同時(shí)傳輸監(jiān)聽頭輸出的音頻信號(hào)或者標(biāo)準(zhǔn)的AUDIO信號(hào)，并經(jīng)過(guò)設(shè)備遠(yuǎn)距離傳輸，可以節(jié)省大量的線纜，同時(shí)布線更加簡(jiǎn)單，同時(shí)本設(shè)備對(duì)視頻和音頻信號(hào)均具有抗干擾功能。
3.2.7四路視頻+其它信號(hào)（控制、音頻、定壓廣播、電話、電源或電平信號(hào)）
在單根同軸電纜上傳輸多路視頻信號(hào)的技術(shù)已經(jīng)在應(yīng)用，但針對(duì)不同傳輸距離設(shè)備的復(fù)雜調(diào)試是廣泛應(yīng)用的難點(diǎn)。這種新技術(shù)按不同傳輸距離自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)，簡(jiǎn)單調(diào)試或免調(diào)試，使得應(yīng)用簡(jiǎn)單化。除傳輸多路視頻外，在同樣1個(gè)端口還能傳輸RS485控制、音頻、定壓廣播、電話、電源中任何一種，你輸入什么信號(hào)，就輸出什么信號(hào)，這種技術(shù)將使單一型號(hào)產(chǎn)品多功能，適合各種應(yīng)用的需要，同時(shí)也降低了多型號(hào)產(chǎn)品成本的增加，在工程中*大限度地節(jié)省了電纜和人工的費(fèi)用。
主要特點(diǎn)及應(yīng)用如下：
①控制、音頻、定壓廣播、電話、電源任何一種都可以與4路視頻共同在一根同軸電纜上共傳。
②應(yīng)用范圍廣泛，囊括了上述6種產(chǎn)品的功能，增加了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。
③由于通過(guò)單根SYWV射頻同軸電纜可以遠(yuǎn)距離傳輸多達(dá)5種信號(hào)，同時(shí)它的自?%