[摘要]:在监控系统中,光纤主要用于较长距离的信号传输,但很多监控系统信号传输部分是中短距离,还要用电缆作为主要的传输媒介。一种集防雷、抗干扰、远距离、防静电、免调试、多种信号在一根同轴电缆共传等技术于一体的多信号共传器共缆传输器,在经过若干工程的实际应用,取得非常好的效果。这种新技术将大大降低工程中传输部分电缆和工时费,节省工程造价,同时又提升了系统的安全性和传输信号的质量。这种共传技术主要有:多视频、视频+音频、视频+RS485控制、视频+定压广播、视频+电话、视频+电源、多视频+任选其它信号。
目前安防监控可谓是炙手行业,每年都以百分之二十多的增长速度向前发展,新产品、新技术不断涌现,产品价格大战不断升级。然而一个值得注意的问题是,大家把眼光都集中到前端摄像机,后端的DVR、矩阵、显示屏等主流产品上,对于连接前端设备和终端设备的传输部分很少关注。其实传输部分不仅仅是耀眼的光纤传输和普通线缆传输,一些新技术的使用会给整个工程的造价降低很多,同时在提高信号传输质量上也有不俗的表现。在经过多年工程实际应经验和技术发展的积累,一种集防雷击、抗干扰、远距离、防静电、免调试、多种信号在一根同轴电缆共传等于一体的最新传输技术,在经过若干工程的实际应用,取得非常好的效果。目前国际铜价上涨带来的线缆飞速涨价使得工程造价是水涨船高,这种新技术将大大降低工程中传输部分的造价,同时又提升了系统的安全性和传输信号的质量。下面将从几个方面来介绍这种新技术、新产品及其应用。
1. 防雷击
在监控系统中防雷问题已经得到广泛重视,但很多人只重视系统防雷,往往忽视信号端的防雷问题,这势必留下事故隐患,设备使用寿命低等潜在问题。
感应雷是当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,地面某些范围由于散流电阻大,出现局部高电压,或在直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。“感应雷”可在电力、通信、网络、卫星天线及有线电视等线缆上产生高压感应和电流“浪涌”也称“电涌”,并通过导线引入配电间、机房、办公室和住宅等,使位于这些地方的电源、通讯及电子设备不可避免地受到损害。
电涌由雷电或公用电网开关的投切引起,这两类有害的电源扰动都可扰乱计算机和微机信息处理系统的工作,引起停工或永久性设备损坏。雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平,含有微处理器的电气设备极易受到电涌的损坏。美国的调查数据表明,在保修期内出现问题的电气产品中,有63%是由于电涌造成的。
对于监控设备,在各进出线缆控端口要安装相应的避雷/过电压保护器,一旦线缆上感应过电压(或遭直接雷击),由于避雷/过电压保护器的作用,设备的各端口电压大致达到相等水平(即等电位),从而保护设备免遭损坏。
2. 抗干扰
同轴电缆无论2个或4个屏蔽层,电气上都是一个外导体屏蔽层,只是结构和屏蔽厚度不同。
摄像机输出Vo=2Vp-p,输出阻抗75Ω。同轴电缆内导体阻抗为R1,外导体阻抗为R2,Vi是干扰在外导体上作纵向阻抗形成的感应电动势(与R2成正比)。终端负载Rh从传输回路中取得的信号电压是Vo和Vi共同作用的结果。
Io=Vo/(Ro+R1+R2+Rh),Ii=Vi/( Ro+R1+R2+Rh), Vab=Rh(Io+Ii)
从上述公式看出Vi正比于R1+R2,它是串联在视频信号回路中,负载在获取视频信号时,也会获取干扰信号。
在工程中遇到的干扰概括地分成三类:
⑴源干扰:视频信号源内部(包含电源)产生的干扰,这部分干扰在传输前就已经存在于视频信号中。
⑵终端干扰:终端设备包括设备电源。这是在终端接收信号时新加入的干扰。
⑶传输干扰:在传输过程中通过电缆线引入的干扰,主要包括电磁干扰、地电位干扰。
第一、第二两类干扰属于设备本身带来的干扰,就决办法只能重新调整设备或更换设备。第三部分传输干扰是可以通过外加抗干扰器其来解决的。
根据多年的经验,以下为经常容易引起干扰的干扰源:
电源:普通变压器类型的,开关电源(其中开关电源比例最大),以及交流电源线;
变频器:电梯的变频电机(交流)、变频水泵、无压水塔、抽风机组、增压类电机,塔吊、电梯;
电台类: 无线对讲电台,手机发射塔(移动、小灵通以及联通),中波以及FM发射塔;
高压电源类: 变电站,发电厂,以及有高压需求的地方;
地电位差干扰:主要存在传输距离远或者无接地部分或者防雷模块引起;
超低频干扰: 表现为图像抖动,比如夯地机;
3. 高保真远距离、多种信号共同传输
3.1 视频信号传输电缆
在监控工程中视频信号的传输主要用SYV视频电缆和SYWV射频电缆。视频电缆SYV采用的是实心聚乙烯材料,在传输低频率段信号时,传输效果好;而射频线缆SYWV采用的是聚乙烯物理发泡绝缘材料,在传输高频段信号时衰减小,主要用于传输有线电视信号。在价格上SYWV射频电缆要大大低于SYV视频电缆。
视频信号在传输中传输距离越远信号衰减越大,信号在不同频率上衰减值也不一样。对一般的SYV75-5线,如果用仪器检测,信号在传输300~400米以后就开始失真,只不过对一般人来说,在看图像时就像听高级音响一样,很难分辨出其细微的差别。为使信号传输更远而不失真,通常要加放大器。新的传输技术可以采用低价的SYWV射频电缆取代SYV视频电缆,并可以将传输距离增加2~3倍,而信号不失真,从而可以大大节约电缆线成本。
3.2 一根同轴电缆可以共传视频信号外的多路信号
在视频同轴电缆或射频同轴电缆上共同传输除视频信号外的其它多种信号,是在共缆传输多路视频信号技术上发展的,这种集将防雷、抗干扰、在一根视频或射频同轴电缆上传输多种信号、高保真远距离传输信号、防静电、自适应免调试等新技术新功能于一体,对于可以在线缆上传输的信号都能和视频信号共同传输,这无疑将节省大量线材费和工时费,赢得工程商的欢迎。
3.2.1双路视频共传器
主要特点及应用如下:
①双路视频在一根同轴电缆内传输;
②已经安装完毕一个摄像头,但根据工程需要还需另外添置一个摄像头,而布线难度比较大;
③通过一根视频电缆向摄像头旁反向传输一套视频信号,如门卫值班室可兼顾到控制中心反馈回来的图像;
④在工程设计和施工时,可以节省造价,减少线缆数量;
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