單線纜多信號傳輸技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

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　　一、單纜傳輸監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的歷史背景及發(fā)展方向

　　電子技術(shù)在飛速發(fā)展，電視監(jiān)控系統(tǒng)中的前端攝像機和終端控制設(shè)備也是日新月異，系統(tǒng)功能的增加和成本的下降，使電視監(jiān)控系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。電視監(jiān)視系統(tǒng)在信號傳輸技術(shù)方面也有很大發(fā)展，光纖技術(shù)的普及解決了視頻信號、控制信號的遠距離、抗干擾傳輸問題，但中距離（400米-2000米）的視頻信號傳輸和抗干擾問題是很多工程商頭疼的問題。

　　由于傳統(tǒng)監(jiān)控的布線方式非常復(fù)雜，而且在后期維護、擴展的過程中非常艱難，如果從那么粗的一捆線纜中間找出有問題的線纜實在太難了。由于傳輸距離遠、干擾源多造成了圖像質(zhì)量損失，尤其是新的干擾源隨時可能出現(xiàn)，會造成監(jiān)控系統(tǒng)驗收時圖像很好，使用中出現(xiàn)干擾的問題。面對日益突出的干擾問題，在利用有線電視傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，將抗干擾技術(shù)、視頻信號、控制信號傳輸?shù)忍攸c結(jié)合起來，發(fā)展出在一根線纜上雙向傳輸種多信號，并具有很強的可擴展性和抗干擾性的新傳輸技術(shù)--單纜傳輸技術(shù)。單纜傳輸技術(shù)在工程實踐中經(jīng)受了南方、北方、春夏秋冬及高溫環(huán)境的長期工作考驗，產(chǎn)品的價格低廉、可靠性高、擴展容易、調(diào)試簡單、穩(wěn)定性好、傳輸距離遠、抗干擾能力強等特點得到廣大用戶的肯定。

　　我們每天都在看有線電視節(jié)目，在1根線纜傳輸幾十套節(jié)目，圖像很清晰。初期電視節(jié)目的傳送依靠同軸線纜加放大器將電視臺的節(jié)目傳送到千家萬戶，后來主干線采用光纖傳輸，而分干線采用同軸線纜。

　　有線電視頻段可劃分為：

　　5-65MHz：上行交互式綜合業(yè)務(wù)頻帶，包括狀態(tài)監(jiān)控計算機聯(lián)網(wǎng)、模擬電視及數(shù)據(jù)信號等；

　　65-87MHz：上下行頻段的隔離帶；

　　87-108MHz：FM調(diào)頻立體聲廣播頻段；

　　108-550MHz：下行模擬電視傳輸頻段，可傳送59路PAL-D電視節(jié)目；

　　550-650MHz：下行數(shù)字壓縮電視頻段，主要用于NVOD或VOD業(yè)務(wù)；

　　650-860MHz：交互式綜合業(yè)務(wù)的下行傳送頻段，可開發(fā)數(shù)據(jù)、計算機聯(lián)網(wǎng)、電話和個人通信等業(yè)務(wù)。

　　在上述頻段內(nèi)，將音視頻信號、云臺解碼器控制信號以及電源經(jīng)過調(diào)制和抗干擾處理分配到不同的頻帶，使幾十臺攝像機的音視頻信號、解碼器控制信號、報警信號、供電電源都可以在單根同軸線纜上實現(xiàn)雙向傳輸，并信號傳輸距離遠、抗干擾能力強。

　　發(fā)展方向由于可以在一根線纜中實現(xiàn)多點的音頻、視頻、數(shù)據(jù)流以及電源的傳輸，因此可以將單纜傳輸技術(shù)更加廣泛地應(yīng)用，不僅在通常的監(jiān)控系統(tǒng)中使用，還可以根據(jù)各行業(yè)的特點開發(fā)和生產(chǎn)出適合于不同行業(yè)的專用產(chǎn)品，例如定做出適合于城市智能化控制系統(tǒng)的傳輸結(jié)構(gòu)，可以對紅綠燈、交通流量、事件遠程處理等進行監(jiān)測和控制；為礦產(chǎn)行業(yè)生產(chǎn)出專門的安全監(jiān)護和人員位置指示系統(tǒng)的一套專用安全管理系統(tǒng)等等。尋找出各行業(yè)的特點，并利用這套系統(tǒng)的雙向大容量信號傳輸?shù)奶攸c進行廣泛的推廣和應(yīng)用，可以說單纜監(jiān)控技術(shù)具有極其廣泛的生存和發(fā)展空間。

　　技術(shù)定義 單纜傳輸技術(shù)是通過專業(yè)設(shè)備，使多個點的視頻、音頻信號和數(shù)字控制信號、電源在一根高頻線纜中進行長距離傳輸，并在前端對所采集的信號和終端發(fā)送給前端的信號進行實時處理，從而實現(xiàn)在一根線纜上進行音視頻傳輸和雙向數(shù)字控制信號的傳輸。

　　二、單纜傳輸技術(shù)

　　1、傳輸單路信號

　　在監(jiān)控系統(tǒng)工程中施工環(huán)境很復(fù)雜，往往有很多干擾源，存在傳輸距離遠、電源供電不方便等問題，尤其在線路已經(jīng)敷設(shè)完，進行設(shè)備調(diào)試時出現(xiàn)圖像質(zhì)量問題，或在使用中新干擾源造成圖像干擾。這些問題可以通過選用不同的產(chǎn)品進行解決。如：只需要遠距離抗干擾傳輸單視頻信號、傳輸音頻視頻信號和傳輸視頻信號及12V電源等可選用不同線纜。

　　其中將視頻信號和12V電源同時傳輸?shù)漠a(chǎn)品將免去攝像機的供電電源和電源線，這將大大節(jié)省了線材和施工費用，又可以保證傳輸圖像的質(zhì)量，非常適用于半球攝像機和固定護罩攝像機。

　　僅傳送音視頻信號和12V電源的工作原理：

　　在前端發(fā)送器將攝像機的視頻信號進行高頻調(diào)制并經(jīng)過高頻SWYV75電纜將信號傳送給終端接收器，解調(diào)出視頻信號輸出給硬盤錄像機或監(jiān)視器；終端接收器將通過高頻線纜遠程傳輸電源，前端發(fā)送器將傳送來的電源進行處理和穩(wěn)壓為自身和攝像機提供12V電源。這種免拉電源線的遠距離抗干擾視頻傳輸器傳輸?shù)膱D像可達480線。

　　2、多路攝像機信號單纜傳輸

　　在傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)布線隨著監(jiān)控點數(shù)的增加，視頻線纜越來越多，在集中到監(jiān)控室后讓人眼花繚亂，給施信號單纜傳輸

　　在傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)布線隨著監(jiān)控點數(shù)的增加，視頻線纜越來越多，在集中到監(jiān)控室后讓人眼花繚亂，給施工、維護和擴展帶來不便，加上容易受干擾影響部分圖像傳輸質(zhì)量。

　　單纜傳輸每根線纜可以傳輸99路攝像機信號，但考慮傳輸質(zhì)量和效果，在監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)計傳輸24路攝像機信號。如果216個點的監(jiān)控系統(tǒng)連接到監(jiān)控室內(nèi)的信號線纜僅用9根。前端將攝像機的音視頻信號經(jīng)過音視頻調(diào)制器的不同頻段的高頻調(diào)制，再通過高頻分配器接到單纜上傳向終端設(shè)備，在終端編碼信號調(diào)制器將控制云臺鏡頭的RS485信號經(jīng)過高頻調(diào)制通過單纜傳輸，前端每個編碼信號解調(diào)器根據(jù)不同的地址碼解調(diào)還原出RS485信號給解碼器控制攝像機云臺鏡頭。

　　在監(jiān)控室內(nèi)還原出的音視頻信號和發(fā)送的云臺控制信號除與硬盤錄像機、矩陣控制器組成管理控制系統(tǒng)外，還可以選用單纜傳輸控制系統(tǒng)的具有矩陣功能的多路音視頻解調(diào)器、分區(qū)控制器、管理軟件對大型監(jiān)控系統(tǒng)進行控制管理，并可根據(jù)用戶的不同需求，調(diào)整管理軟件的功能。

　　3、單纜傳輸系統(tǒng)的功能

　　單纜傳輸：圖像信號、聲音信號、控制信號和電源可在一根線纜傳輸。

　　智能控制：通過計算機軟件進行適時監(jiān)看、控制、回放、錄像。

　　數(shù)字編碼：前端所有可控設(shè)備具有唯一的地址編碼，系統(tǒng)控制前端攝像機進行自動尋址。

　　實時播放：通過電視墻上的電視機可以監(jiān)看前端所采集的圖像達到實時播放。

　　超長傳輸：單纜傳輸系統(tǒng)加放大器后傳輸距離可達到10千米，比傳統(tǒng)的視頻傳輸方式要遠很多。

　　系統(tǒng)控制：根據(jù)系統(tǒng)的需要除主控外可以設(shè)置多個副控點進行系統(tǒng)監(jiān)控。

　　遠程網(wǎng)絡(luò)：通過計算機網(wǎng)絡(luò)達到網(wǎng)絡(luò)資源共享,利用控制軟件可以實行遠程監(jiān)控。

　　分區(qū)功能：根據(jù)系統(tǒng)的不同要求,對系統(tǒng)可以進行分區(qū)回傳,使系統(tǒng)能進行分區(qū)控制。

　　平滑擴充功能：系統(tǒng)采用單纜傳輸,總線結(jié)構(gòu)能根據(jù)客戶的要求進行平滑增容,不影響系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

　　集成報警功能：系統(tǒng)具有開放性,可以連接報警系統(tǒng),達到自動報警功能。

　　靈活升級功能：系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需要,進行軟硬件靈活升級。

　　傳輸系統(tǒng)特點：

　　共纜傳輸：采用先進的頻率分割技術(shù)，使得多個監(jiān)控點信號在一根線纜中傳輸；

　　布線簡單：總線布線方式，可有效解決施工現(xiàn)場復(fù)雜、布線困難等問題；

　　抗干擾能力強：發(fā)電等行業(yè)一些設(shè)備工作時，會導(dǎo)致傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)無法正常工作，而本系統(tǒng)傳輸不受任何干擾；

　　傳輸距離遠：在數(shù)公里范圍內(nèi)可達到實時傳輸，不丟幀；

　　擴容性好：后期增加監(jiān)控點無需重新布線，在原來線纜中就近添加便可；

　　圖像質(zhì)量高：回到監(jiān)控室的所有音視頻信號，沒有圖像壓縮。傳輸圖像質(zhì)量可達到480線以上效果；

　　圖像無延時：傳輸圖像速度快，無延時；

　　開放性：預(yù)留數(shù)據(jù)流量接口或者與其他單片機協(xié)調(diào)工作

　　全天候型設(shè)計：采用大規(guī)模集成電路及進口芯片，設(shè)備可全天候工作。

　　地址碼設(shè)計：總線拓撲結(jié)構(gòu)，全方位尋址操作控制。

　　兼容性：標準接口，施工方便，可兼容各種型號攝像機、云臺、鏡頭，達到全方位監(jiān)看效果。

　　三、單纜監(jiān)控的應(yīng)用領(lǐng)域

　　單纜傳輸技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)和各種公共場所，如教育行業(yè)、工業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)、運輸行業(yè)、軍隊等，并很好地解決了實際工程中的一些問題。隨著不斷研發(fā)的新產(chǎn)品，單纜傳輸技術(shù)將被廣泛接受和應(yīng)用。