淺談雙絞線在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用
來源:中國數(shù)字音視網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2009-09-25 00:00:00 加入收藏
北京縱志禾呈科技有限公司是一家專門從事安防監(jiān)控產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售,以及安防工程施工的公司,以下是我們公司以自己的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗總結(jié)出來的一些心得,希望大家能從這篇文章中獲取自己想要的知識。
一、概述
在現(xiàn)代智能建筑的弱電系統(tǒng)中,安防系統(tǒng)具有非常重要的地位。在傳統(tǒng)的設(shè)計和施工中,往往將網(wǎng)絡(luò)布線與安防監(jiān)控布線分開考慮,由于使用的介質(zhì)差異使人們無法將它們很好地統(tǒng)一到一起。但是在大廈的安防監(jiān)控點(diǎn)不斷增加的情況下,較為粗硬的同軸電纜布線數(shù)量增多會占用大量的管道資源,而且布線難度很大,況且在布線的長度過大時還會引起圖像質(zhì)量的下降。
與普通公路相比,作為一種特殊建筑的高速公路,具有線型好、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高、交通流量大、行車速度快等特點(diǎn)。然而,如不采用先進(jìn)的管理措施,在交通量大、氣候惡劣的情況下,極易發(fā)生交通事故和交通阻塞。為此,在一些車流量非常大的高速公路上部署全程的監(jiān)控系統(tǒng)就是必不可少了。這些監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)施交通流量和交通運(yùn)行監(jiān)視,對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行氣象檢測,對關(guān)鍵路段實(shí)施交通適時控制,及時發(fā)現(xiàn)各種異常情況并采取應(yīng)急措施,保證高速公路高速、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營管理。
隨著高速公路管理要求的不斷提高,收費(fèi)管理、數(shù)據(jù)通信、圖像監(jiān)控已經(jīng)是現(xiàn)代化高速公路建設(shè)中必不可少的一個部分。圖像監(jiān)控系統(tǒng)主要由以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為核心,以及攝像機(jī)、云臺、解碼器、等設(shè)備組成。攝像機(jī)設(shè)置于收費(fèi)通道、收費(fèi)亭、重要路段口,可監(jiān)視車型,減少車輛檢測方面的設(shè)備、可以監(jiān)視收費(fèi)員的工作情況。監(jiān)控軟件可將收費(fèi)數(shù)據(jù)和日期時間疊加顯示在放行車輛圖像上,并錄像存檔,這樣既可作實(shí)時監(jiān)控或有選擇地審查可疑的操作人員,實(shí)現(xiàn)對收費(fèi)作業(yè)圖像信息化的監(jiān)督管理,并能夠?qū)`章作弊的行為提供憑證。監(jiān)控軟件還可以同時顯示多個收費(fèi)通道、收費(fèi)亭、重要路段口的畫面,并在同一時間錄下相關(guān)的多個圖像。
但是基于筆者多年的布線從業(yè)經(jīng)歷,我認(rèn)識到,隨著距離的延伸,傳統(tǒng)布線中的主角----同軸電纜越來越不能滿足施工和應(yīng)用的需求。新的布線技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)就是將網(wǎng)絡(luò)布線與安防布線盡量統(tǒng)一到一個平臺上,減少布線的難度和造價。在這種布線技術(shù)中采用網(wǎng)絡(luò)布線中廣泛使用的非屏蔽電纜(如5類纜)來傳輸圖像信號,同時利用非屏蔽電纜中的空余線對為是攝像機(jī)供電。為實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)需要使用兩種關(guān)鍵的設(shè)備:雙絞線視頻傳輸設(shè)備和遠(yuǎn)程供電器。
二、雙絞線傳輸視頻信號的基本原理
視頻信號要在雙絞線內(nèi)傳輸要解決兩個問題:阻抗匹配和衰減補(bǔ)償。
標(biāo)準(zhǔn)視頻信號接口一般是75Ω、非平衡方式,而雙絞線傳輸時是100Ω、平衡方式,這樣用雙絞線傳輸視頻信號就要設(shè)法解決75Ω←→100Ω以及非平衡←→平衡的轉(zhuǎn)換問題。有兩種方法可以完成這種轉(zhuǎn)換:一種是采用傳輸變壓器的無源方式,它無須供電,但是會對信號有一定損失,驅(qū)動能力有限;另外一種是采用有源方式,通過寬帶放大器和專用芯片,不僅可以完成阻抗和平衡方式的轉(zhuǎn)換,而且可以提供較強(qiáng)的驅(qū)動和對圖像信號的放大補(bǔ)償,缺點(diǎn)是需要供電才能工作。
另外,視頻信號是一種高頻寬帶信號,帶寬達(dá)到6MHz,如果直接在雙絞線內(nèi)傳輸,信號的幅度會受到較大的衰減,在監(jiān)視器上表現(xiàn)為圖像的色彩變淡以及亮度變暗。因此,視頻信號在雙絞線上要傳輸較遠(yuǎn)距離必須進(jìn)行放大和補(bǔ)償,以保證圖像質(zhì)量。
三、雙絞線與雙絞線傳輸圖像的優(yōu)點(diǎn)
1、雙絞線簡介
雙絞線,TwistedPairwire,是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)。雙絞線由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起,可降低信號干擾的程度,每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。雙絞線一般由兩根22~26號絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。如果把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜。在雙絞線電纜(也稱雙扭線電纜)內(nèi),不同線對具有不同的扭絞長度,一般地說,扭絞長度在38.1cm至14cm內(nèi),按逆時針方向扭絞,相臨線對的扭絞長度在12.7cm以上。與其他傳輸介質(zhì)相比,雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制,但價格較為低廉。
雙絞線可以分為屏蔽雙絞線(STP)與非屏蔽雙絞線(UTP)兩大類。
另外雙絞線又分別有3類、4類、5類、超5類甚至6類等多種。3類雙絞線的速率為10Mb/S,5類雙絞線的速率可達(dá)100Mb/S,超5類更可達(dá)155Mb/s以上,只能有五類或超五類才能上100Base-TX。屏蔽雙絞線因為電纜的外層有一層鋁泊包裹用以減小輻射,制作比較麻煩,再加上價線較非屏蔽雙絞線貴,所以我們在10Base-T或100Base-TX網(wǎng)絡(luò)中常用的是非屏蔽5類和超5類雙絞線。
2、雙絞線傳輸圖像的優(yōu)點(diǎn)
雙絞線在很多工業(yè)控制需要中和干擾較大的場所以及遠(yuǎn)距離傳輸中都有使用,應(yīng)用廣泛的局域網(wǎng)也是使用了雙絞線對,它具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、布線容易、節(jié)省空間、價格低廉等等優(yōu)點(diǎn)。目前通過采用先進(jìn)的技術(shù)和專用芯片,已經(jīng)能夠在雙絞線上傳輸高質(zhì)量的圖像信號。
◆布線方便,線纜利用率高
智能建筑內(nèi)廣泛鋪設(shè)的非屏蔽雙絞線任取一對就可以傳送一路視頻信號,由于一根5類纜內(nèi)有4個雙絞線對,因此可以傳輸4路視頻圖像,這對于監(jiān)控點(diǎn)多、需要密集布線的建筑來說,無疑大大減輕了布線施工的難度。另外4對雙絞線中的1對傳送視頻信號,其余的還可以傳輸音頻信號、控制信號、電源等,提供了電纜的利用率,避免了各種信號單獨(dú)布線帶來的麻煩,減少了工程造價,克服了同軸電纜布線困難、占用管道資源多的缺點(diǎn),使綜合布線的種類更趨統(tǒng)一化。
◆抗干擾能力強(qiáng)
雙絞線能有效地抑制共模干擾,即使在強(qiáng)干擾環(huán)境下,雙絞線也能傳送極好的圖像信號。例如樓宇的電梯、設(shè)備房等處都會存在很強(qiáng)的干擾,處于鬧市區(qū)的建筑物也會受到來自周圍環(huán)境的各種干擾,雙絞線的強(qiáng)抗干擾能力比同軸電纜既有更大的優(yōu)勢。
◆可靠性高、使用方便
利用雙絞線傳輸視頻信號,在前端要接入專用發(fā)射機(jī),在控制中心要接入專用接收機(jī)。這種雙絞線傳輸設(shè)備價格便宜,使用簡單,工作穩(wěn)定。
◆總體造價降低
超5類非屏蔽電纜在目前的智能樓宇綜合布線中被廣泛使用,其價格比同軸電纜要低,隨著超5類纜在通信中的大量應(yīng)用,價格還會進(jìn)一步下降,因此使用雙絞線的經(jīng)濟(jì)性和便利性更為突出。
◆實(shí)時傳輸,即時監(jiān)控
雙絞線傳送的圖像信號采用的是模擬信號技術(shù),保證了監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時性,在控制室可以實(shí)時監(jiān)控現(xiàn)場的圖像。
四、遠(yuǎn)程供電器
在智能建筑安防工程中,攝像機(jī)的供電是必須考慮的。攝像機(jī)數(shù)量的增加使供電線路變得復(fù)雜。如果能結(jié)合網(wǎng)絡(luò)布線將攝像機(jī)的供電和圖像信號傳輸一起進(jìn)行考慮,則大大節(jié)省了布線資源、提高效率。另外如果在已經(jīng)布線完畢的大廈中增加新的監(jiān)控點(diǎn),對攝像機(jī)的供電就更加困難。
遠(yuǎn)程供電器可以通過RJ45接口利用5類纜內(nèi)的空余雙絞線對為攝像機(jī)提供一、二百米以內(nèi)的直流供電,使攝像機(jī)的供電與圖像信號可以同在一根5類纜中傳輸,解決了攝像機(jī)集中遠(yuǎn)程供電的問題。
針對監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)時的需求,結(jié)合綜合布線系統(tǒng)發(fā)展的趨勢,許多綜合布線產(chǎn)品生產(chǎn)商家,諸如康普COMMSCOPE、西蒙SIEMON、日海SILK綜合布線系列產(chǎn)品等都依托自身強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢,開發(fā)出一系列適合用于監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品來迎接監(jiān)控系統(tǒng)雙絞線時代的到來,相信在不久的將來綜合布線系統(tǒng)將不再只服務(wù)于傳統(tǒng)的語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它將越來越占據(jù)弱電系統(tǒng)中傳輸媒介的重要位置。
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