光端機,就是光信號傳輸?shù)慕K端設(shè)備。由于目前技術(shù)的提高,光纖價格的降低使它在各個領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用(主要體現(xiàn)在安防監(jiān)控),因此各個光端機的廠家就好比是雨后春筍般發(fā)展起來。
光端機資料
- 中文名:光端機
- 別名:光信號傳輸?shù)慕K端設(shè)備
- 作用:延長數(shù)據(jù)傳輸
- 范疇:網(wǎng)絡(luò)信號
- 解釋:光信號傳輸視頻的傳輸設(shè)備
基本簡介
光端機
但是這里的廠家大部分技術(shù)并不是完全成熟,開發(fā)新技術(shù)需要耗資和人力、物力等,這就產(chǎn)生廠家多是中小企業(yè),各品牌也先后出現(xiàn)。但是質(zhì)量上還是差不多的,國外的光端機好但是價格昂貴,因此,國內(nèi)廠家把生產(chǎn)光端機轉(zhuǎn)型出路了,用來滿足國內(nèi)的需要。
主要特點
PDH光端機
PDH(PlesiochronousDigitalHierarchy,準同步數(shù)字系列)光端機是以超大規(guī)模集成電路構(gòu)成的120路光電合一傳輸設(shè)備,一般是成對應(yīng)用,也叫點到點應(yīng)用,容量一般為4E1,8E1,16E1;適用于小容量交換機組網(wǎng)、用戶環(huán)路網(wǎng),移動通信(基站)、專網(wǎng)、DDN網(wǎng)等。其主要特點是:采用超大規(guī)模集成芯片,具有功耗低,可靠性高的特點。提供E1的遠端環(huán)回測試功能,維護方便。120提供4個E1通道;具有完備的告警功能,可顯示本端和遠端告警。告警信息(包括掉電告警)可通過網(wǎng)管通道上報到對端。采用收發(fā)一體光器件,工作性能穩(wěn)定可靠。整機單板設(shè)計體積小巧,使用方便。
SDH光端機
SDH(SynchronousDigitalHierarchy,同步數(shù)字系列)光端機容量較大,一般是16E1到4032E1。
SPDH光端機
SPDH(SynchronousPlesiochronousDigitalHierarchy)光端機,介于PDH和SDH之間。SPDH是帶有SDH(同步數(shù)字系列)特點的PDH傳輸體制(基于PDH的碼速調(diào)整原理,同時又盡可能采用SDH中一部分組網(wǎng)技術(shù))。
光端機
光端機從接口分類又為視頻光端機,音頻光端機,數(shù)據(jù)光端機,以太網(wǎng)光端機,開關(guān)量光端機,電話光端機。
監(jiān)控術(shù)語的話,那就是視頻光端機,傳輸視頻為主及其他數(shù)據(jù),音頻,開關(guān)量,以太網(wǎng)電話等信號的光電轉(zhuǎn)換傳輸設(shè)備,他的本質(zhì)是:光電轉(zhuǎn)換傳輸設(shè)備;放在光纜的兩端,一收一發(fā),顧名思義光端機;所以廣義上講,基于光纖網(wǎng)絡(luò)用于傳輸信號的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備都可以稱為光端機.
以此分類用于電信上傳輸信號(也有壓縮的視頻)的壓縮光端機與用于監(jiān)控和廣播電視行業(yè)的非壓縮的視頻光端機.
基本術(shù)語
帶寬
光端機的帶寬(Bandwidth)是指光端機的實際可正常工作的頻率范圍。單位通常是Hz(赫茲)。通常,這個范圍越大,就說明光端機的理論適應(yīng)性能越強。例如,某視/音頻光端機的視頻帶寬是2Hz~10MHz,音頻帶寬為40Hz~20KHz,體現(xiàn)了較強的動態(tài)范圍寬度。
信噪比
信噪比(SNR:SignalToNoiseRatio)是指光端機音源產(chǎn)生最大不失真聲音信號強度與同時發(fā)出的噪音強度之間的比率,通常以S/N表示,一般用分貝(dB)為單位。信噪比越高表示音頻質(zhì)量越好,一般音頻光端機的信噪比應(yīng)該在60dB以上。
誤碼率
誤碼率(BER:BitErrorRatio)是衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標。誤碼率=傳輸中的誤碼/所傳輸?shù)目偞a數(shù)*100%。如果有誤碼就有誤碼率。
信號電平
信號電平(signallevel)是指設(shè)備輸出信號和輸入信號的功率比然后取對數(shù)值,通常用P表示,P=lgP2/P1。
信號阻抗
信號阻抗(SignalInpedance)是指輸入信號的電壓與電流的比值,單位通常是Ω(歐姆)。由于單位是歐姆,所以同樣適用于歐姆定律,即在相同電壓下,阻抗愈高將流過愈少的電流,阻抗愈低會流過愈多的電流。
光功率
光功率是指光在單位時間內(nèi)所做的功,光功率單位常用毫瓦(mw)和分貝(db)表示,其中兩者的關(guān)系為:1mw=0db.而小于1mw的分貝為負值。
其換算公式為P(dB)=10lgP(mW)
ATM
ATM是異步傳輸模式的縮寫。以信元為基礎(chǔ)的一種分組交換和復(fù)用技術(shù),它是一種為了多種業(yè)務(wù)設(shè)計的通用的面向連接的傳輸模式。它適用于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),它具有高速數(shù)據(jù)傳輸率和支持許多種類型如聲、數(shù)據(jù)、傳真、實時視頻、CD質(zhì)量音頻和圖像的通信。
通常所說的光端機
通常所說的光端機是傳輸視頻的非壓縮光端機.
視頻光端機在中國的發(fā)展是伴隨著監(jiān)控發(fā)展開始的,視頻光端機就是把1到多路的模擬視頻信號通過各種編碼轉(zhuǎn)換成光信號通過光纖介質(zhì)來傳輸?shù)脑O(shè)備,又分為模擬光端機和數(shù)字光端機。
模擬光端機
模擬光端機采用了PFM調(diào)制技術(shù)實時傳輸圖象信號。發(fā)射端將模擬視頻信號先進行PFM調(diào)制后,再進行電-光轉(zhuǎn)換,光信號傳到接收端后,進行光-電轉(zhuǎn)換,然后進行PFM解調(diào),恢復(fù)出視頻信號。由于采用了PFM調(diào)制技術(shù),其傳輸距離能達到50Km或者更遠。通過使用波分復(fù)用技術(shù),還可以在一根光纖上實現(xiàn)圖象和數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸,滿足監(jiān)控工程的實際需求。這種模擬光端機也存在一些缺點:
a)生產(chǎn)調(diào)試較困難;
b)單根光纖實現(xiàn)多路圖象傳輸較困難,性能會下降,目前這種模擬光端機一般只能做到單根光纖上傳輸4路圖象;
c)抗干擾能力差,受環(huán)境因素影響較大,有溫漂;
d)由于采用的是模擬調(diào)制解調(diào)技術(shù),其穩(wěn)定性不夠高,隨著使用時間的增加或環(huán)境特
性的變化,光端機的性能也會發(fā)生變化,給工程使用帶來一些不便。
數(shù)字光端機
由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢,所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣,光端機的數(shù)字化也是一種必然趨勢。目前,數(shù)字視頻光端機主要有兩種技術(shù)方式:一種是MPEGII圖象壓縮數(shù)字光端機,另一種是全數(shù)字非壓縮視頻光端機。
圖象壓縮數(shù)字光端機一般采用MPEGII圖象壓縮技術(shù),它能將活動圖象壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標準電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖象壓縮技術(shù),它能大大降低信號傳輸帶寬。
全數(shù)字非壓縮視頻光端機采用全數(shù)字無壓縮技術(shù),因此能支持任何高分辨率運動、靜止圖像無失真?zhèn)鬏敚豢朔顺R?guī)的模擬調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅光端機多路信號同時傳輸時交調(diào)干擾嚴重、容易受環(huán)境干擾影響、傳輸質(zhì)量低劣、長期工作穩(wěn)定性不高等缺點。并且支持音頻雙向、數(shù)據(jù)雙向、開關(guān)量雙向、以太網(wǎng)、電話等信號的并行傳輸,現(xiàn)場接線方便,即插即用。與傳統(tǒng)的模擬光端機相比,數(shù)字光端機具有明顯的優(yōu)勢:
1)傳輸距離較長:可達80Km,甚至更遠(120Km);
2)支持視頻無損再生中繼,因此可以采用多級傳輸模式;
3)受環(huán)境干擾較小,傳輸質(zhì)量高;
4)支持的信號容量可達16路,甚至更多(32路、64路、128路)。
工作原理
光端機
光端機是一個延長數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w通信設(shè)備,它主要是通過信號調(diào)制、光電轉(zhuǎn)化等技術(shù),利用光傳輸特性來達到遠程傳輸?shù)哪康摹9舛藱C一般成對使用,分為光發(fā)射機和光接收機,光發(fā)射機完成電/光轉(zhuǎn)換,并把光信號發(fā)射出去用于光纖傳輸;光接收機主要是把從光纖接收的光信號再還原為電信號,完成光/電轉(zhuǎn)換。光端機作用就是用于遠程傳輸數(shù)據(jù)。[1]
其他資料
光端機從模擬走向數(shù)字
從上個世紀80年代末模擬光端機開始進入中國應(yīng)用,到2001年開始數(shù)字光端機的出現(xiàn);演繹了經(jīng)濟發(fā)展帶動科學(xué)技術(shù)進步,科學(xué)技術(shù)推動經(jīng)濟發(fā)展的過程。
最早出現(xiàn)的模擬光端機主要是采用模擬調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相的方式將基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)等傳輸信號調(diào)制到某一載項,通過另一端的接收光端機進行解調(diào),恢復(fù)成相應(yīng)的基帶視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。
把信號調(diào)制到光上,通過光纖進行視頻傳輸,通常使用以下幾種調(diào)制方式:
調(diào)幅或強調(diào)制系統(tǒng)(AM):全模擬系統(tǒng),光學(xué)發(fā)射單元內(nèi)發(fā)光二極管(LED)的亮度或強度隨輸入視頻幅度線性變化。調(diào)幅的光信號通過光纖發(fā)送給光接收單元,由其將信號轉(zhuǎn)換為模擬基帶視頻。
調(diào)頻或脈沖頻率調(diào)制(FM):也是一個模擬系統(tǒng),射頻載波通過輸入的視頻信號線性調(diào)節(jié)頻率,經(jīng)過調(diào)制的載波又用于光發(fā)射單元的LED或激光發(fā)射器,經(jīng)過頻率調(diào)制的信號通過光纖發(fā)送給光接收單元,由其將信號轉(zhuǎn)換為模擬基帶視頻。
AM視頻傳輸被廣泛用于工業(yè)安全市場上從低端到中端CCTV監(jiān)視及安全應(yīng)用場合。適用于5.5公里(3.5英里)或更短距離的傳輸,這樣一個系統(tǒng)能夠提供的定性視頻性能是相當不錯的,并且總是能夠達到RS-250C長距離傳輸?shù)钠焚|(zhì)要求。但是,AM視頻傳輸設(shè)備僅適合850nm。多模工作波長這就限制了最大可用傳輸距離。更顯著的是,對于每1dB的光學(xué)路徑損耗而言,基于調(diào)幅系統(tǒng)的信噪比的線性相關(guān)衰減為2dB,因此,可接受的視頻傳輸質(zhì)量僅能在相對較短的光纜距離下獲得。一些生產(chǎn)商的設(shè)備可能在初始安裝階段需要接收機增益調(diào)節(jié),從而使安裝過程復(fù)雜化。最后一點,AM產(chǎn)品達不到今天ITS及高端工業(yè)安全應(yīng)用中所需達到的RS-250C中短距離視頻傳輸技術(shù)要求。
FM視頻傳輸是曾廣泛應(yīng)用于ITS及高端工業(yè)安全市場的傳輸方式。能夠提供極高質(zhì)量的視頻傳輸性能,通常能達到RS-250C中距離傳輸?shù)馁|(zhì)量要求并且成本合理。不象AM設(shè)備,F(xiàn)M產(chǎn)品適用于1330nm。多模或單模操作,以及1550nm。單模操作,其典型應(yīng)用的傳輸距離可達66公里(42英里){客戶需要可達80KM}。無需為了方便安裝而要求用戶進行調(diào)節(jié)。盡管FM方式能夠提供高質(zhì)量傳輸,但是其信噪比在更高水平的光衰減,或者更長的傳輸距離的光纜傳輸過程中會衰減,并且信噪比與光衰減之間不再是線性關(guān)系,因此其性能并不是可以完全預(yù)測或保持不變的。
光端機
另外,基于調(diào)頻的系統(tǒng)很難達到RS-250C短距離傳輸?shù)募夹g(shù)要求,而且調(diào)頻視頻發(fā)射與接收單元也容易受到外界電磁源以及來自蜂窩電話和手機等的無線電波的干擾(EMI/RFI),通常出現(xiàn)在野外或路邊環(huán)境中。受技術(shù)限制,光端機主要有單路、雙路、四路、八路視頻及帶PTZ控制數(shù)據(jù)的光端機,在一芯上傳輸實現(xiàn)點對點,傳輸容量嚴重不足對于具有足夠傳輸容量的光纖造成了浪費,復(fù)雜的、大容量、高路數(shù)的設(shè)備則需要多芯傳輸;加上模擬視頻技術(shù)的缺陷帶來的易受干擾、易衰減的特點,實現(xiàn)多級中繼、級聯(lián)比較困難,傳輸業(yè)務(wù)的單一化(一般只有視頻及數(shù)據(jù)信號),模擬視頻傳輸在應(yīng)用了粗波分復(fù)用也同樣受技術(shù)條件和波分復(fù)用設(shè)備價格昂貴的限制,在光纖及光傳輸設(shè)備昂貴的年代許多行業(yè)即使有明確的需求也望而卻步其應(yīng)用了。多路信號同傳引起的交調(diào)失真。
在現(xiàn)場監(jiān)控應(yīng)用中,用戶可能有許多各種信號,如視頻圖像、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話或其它用戶自定義的信號,為了提高光纖的利用效率,降低成本,必須將各種信號在光端機進行復(fù)用,以便在一對或一根光纖上傳輸。對調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機來講,將多路視頻、音頻或數(shù)據(jù)信號混合調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相在某一載波上必然會引起各種鏡像、交調(diào)干擾。所以目前市場上不乏很多著名國外品牌的調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機多路視頻、音頻、數(shù)據(jù)同傳時出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象,這些不穩(wěn)定的現(xiàn)象都是模擬調(diào)制技術(shù)長期以來一直所固有的缺點。
數(shù)字光端機傳輸?shù)氖菙?shù)字信號,很容易進行大容量復(fù)用并且不會出現(xiàn)相互干擾。對于日益發(fā)展的市場需求,模擬光端機已經(jīng)不能適應(yīng)大容量、多業(yè)務(wù)(視頻、數(shù)據(jù)、音頻、開關(guān)量、以太網(wǎng)、對講、電話等)傳輸?shù)囊螅嗦反當_、易衰減、易老化的、售后服務(wù)麻煩等問題使得模擬光端機逐漸隨著新技術(shù)的出現(xiàn),市場和應(yīng)用走向了下坡路。
數(shù)字光端機的出現(xiàn)解決了模擬光端機所出現(xiàn)的問題。2000年開始通訊技術(shù)的發(fā)展使得光傳輸器件技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字光端機開始走向了市場及行業(yè)的應(yīng)用。隨著數(shù)字光端機和模擬光端機的的對比發(fā)展,慢慢數(shù)字光端機開始逐漸代替模擬光端機,到目前為止已經(jīng)形成了模擬光端機和數(shù)字光端機二八分天下的局面。相信不久的將來模擬光端機只能成為監(jiān)控史上的一個名詞。如果說早期模擬光端機是國外光端機廠商帶來的最早的傳輸市場,那么數(shù)字光端機可就是國內(nèi)和國外競力,國內(nèi)廠商優(yōu)勢與國外廠商的一個過程。
最新一代光纖視頻傳輸設(shè)備借助于光學(xué)傳輸單元內(nèi)部的一個模-數(shù)轉(zhuǎn)換器或數(shù)字信號編碼器(編碼/解碼器),對于輸入的模擬基帶視頻信號(來自CCTV攝像機視頻、音頻、數(shù)據(jù)、開關(guān)量、以太網(wǎng)等)采用數(shù)字解碼技術(shù)進行處理。然后數(shù)字信號又調(diào)制到LED或激光發(fā)射器上,通過光纖傳輸?shù)焦饨邮諉卧谶@里先前的數(shù)字信號被一個內(nèi)部的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器重新轉(zhuǎn)化為模擬基帶視頻信號。這樣,系統(tǒng)在電氣上完全透明地將光發(fā)射器的視頻輸入通過光纖發(fā)送到了光接收單元的視頻輸出,并且能夠直接匹配目前使用的NTSC、PAL或SECAM制式CCTV攝像機。
光端機
可以說,將模擬信號進行數(shù)字化處理后再進行傳輸是光端機技術(shù)質(zhì)的飛躍發(fā)展。數(shù)字光端機解決了模擬光端機的傳輸容量少、業(yè)務(wù)能力少、信號易衰減、易串擾等缺點,優(yōu)勢突顯:傳輸容量大、業(yè)務(wù)種類多,單纖傳輸容量可達幾十路上百路非壓縮視頻,傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)也多樣化的傳輸視頻、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話信號、開關(guān)量等各種信號。這樣節(jié)省了光纖,也提高了光纖帶寬的利用率,提高了性價比;信號質(zhì)量的提升到更高的層次,視頻圖象的信噪比在10bit編碼量化下可達到67~70db,遠遠超出了遠距離下模擬信號的50~60db的參數(shù)指標。在級聯(lián)技術(shù)應(yīng)用了更是得心應(yīng)手于模擬光端機。
當我們討論數(shù)字解碼視頻傳輸設(shè)備時,評價產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的性能時所需考慮的性能參數(shù)是系統(tǒng)所使用的數(shù)字位數(shù)。數(shù)字位數(shù)從根本上定義了系統(tǒng)的電氣動態(tài)范圍以及端到端的信噪比,并且是視頻傳輸性能的主要影響因素。現(xiàn)在任何一個分辨率為6位的系統(tǒng)從技術(shù)上講都是落后的,不能代表目前的最高技術(shù)水準,這樣的系統(tǒng)肯定會產(chǎn)生圖像上可見的非自然信號以及視頻衰減。有鑒于此,在一個數(shù)字解碼視頻傳輸系統(tǒng)中所采用的比特數(shù)最少應(yīng)為8位。8位的分辨率或解碼能力能夠使視頻傳輸品質(zhì)滿足或超過RS-250C短距離傳輸或真正的視頻傳播質(zhì)量要求。
采用數(shù)字非壓縮技術(shù)、10位數(shù)字式視頻編碼技術(shù)(10bit)和15Mhz采樣頻率技術(shù)使得視頻數(shù)字化過程時的數(shù)字采樣點的表示更為精確,得到的圖像效果更逼真,更加完美。
光端機的傳輸距離
傳輸距離是指光端機實際可傳輸光信號的最大距離。這是個標稱數(shù)值,它取決于設(shè)備和實際環(huán)境等多種因素,雙纖的光端機一般可傳輸1到120KM,單纖的一般可傳輸1到80KM。
光端機現(xiàn)在出現(xiàn)電話光端機,其目的是通過光纖來傳輸電話語音的光通信設(shè)備,設(shè)備可通過一對光纜傳輸1-720路電話,是遠距離傳輸電話,屏蔽機房,電話超市,小區(qū)放號的最佳選擇。
光端機接口類型
光端機的典型物理接口如下:
BNC接口
BNC接口是指同軸電纜接口,BNC接口用于75歐同軸電纜連接用,提供收(RX)、發(fā)(TX)兩個通道,它用于非平衡信號的連接。
光纖接口
光纖接口是用來連接光纖線纜的物理接口。通常有SC、ST、FC等幾種類型,它們由日本NTT公司開發(fā)。FC是FerruleConnector的縮寫,其外部加強方式是采用金屬套,緊固方式為螺絲扣。ST接口通常用于10Base-F,SC接口通常用于100Base-FX。
RJ-45接口
RJ-45接口是以太網(wǎng)最為常用的接口,RJ-45是一個常用名稱,指的是由IEC(60)603-7標準化,使用由國際性的接插件標準定義的8個位置(8針)的模塊化插孔或者插頭。
RS-232接口
RS-232-C接口(又稱EIARS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準”。該標準規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器,對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定,還對各種信號的電平加以規(guī)定。(目前多用DB9)
RJ-11接口
RJ-11接口就是我們平時所說的電話線接口。RJ-11是用于西部電子公司(WesternElectric)開發(fā)的接插件的通用名稱。其外形定義為6針的連接器件。原名為WExW,這里的x表示“活性”,觸點或者打線針。例如,WE6W有全部6個觸點,編號1到6,WE4W界面只使用4針,最外面的兩個觸點(1和6)不用,WE2W只使用中間兩針(即電話線接口用)
光端機品牌
SDH/PDH光端機(排名不分先后):
阿爾卡特華為中興烽火格林威爾成都哈雷廣州高科北京訊風(fēng)奧普泰武漢易德北京安視北京華興易誠北京視得清訊維奧普特旺華誠、北京譽華華訊
視頻光端機
國外部分品牌(排名不分先后):
NTK、INFINOVA、ANV、Diview、BIC、CWY、STV、MRD、OSD、OPTILINKS、PELCO、OPTELECOM、Meridian(子午線)、Siemens(西門子)、Alcatel(阿爾卡特)、雅圖等。
國內(nèi)部分品牌(排名不分先后)
光網(wǎng)視(ONV)、宇航光通(YHGT)、深圳宏波視訊、深圳飛鷹傳、武漢易德、歐林克、恩邁斯、永博、英飛泰克、AD、AB、SUNTelecom、SPACECOM、AOPRE(歐柏)、成都哈雷、、安特視訊、博宇(boyu)、紅脈(R)、視爾(TM)、訊維、海天星科技(AV-HTX)、北京捷瑞、松拓網(wǎng)絡(luò)、奧普特旺、驥翔眾達、惠智光達、安格視、藍海為(RHW)、天為電信、蛙視、北京安邦新創(chuàng)、視橋光網(wǎng)、兆維、中威、微創(chuàng)、華飛時代、博康、新創(chuàng)、諾龍、莊誠、華龍、來特威、微迪、歐邁特、OPT奧普泰、天翼訊通、天地偉業(yè)、深圳科姆仕、陽光耀華、杭州來邦、上海來威、北京奧博(AOBO)、北京華興易誠、北京視得清、飛博萊特、華誠、INFITEK、北京譽華等。
電話光端機(排名不分先后):
蛙視、SUNTelecom、安特視訊、松拓網(wǎng)絡(luò)、深圳科姆仕、天為電信、訊維、廣州銀訊、視橋光網(wǎng)、新創(chuàng)、華飛、華龍、奧普泰、天翼訊通、北京奧博、北京華興易誠、北京視得清、訊維、華誠、上海來威、北京譽華
開關(guān)量光端機(排名不分先后):
蛙視、SUNTelecom、天翼訊通、松拓網(wǎng)絡(luò)、北京華興易誠、深圳科姆仕、北京視得清、華誠、安特視訊、上海來威、北京譽華
綜合業(yè)務(wù)光端機(排名不分先后):
蛙視、SUNTelecom、安特視訊、視橋光網(wǎng)、武漢易德、華飛、成都哈雷、北京奧博、深圳科姆仕、松拓網(wǎng)絡(luò)、北京華興易誠、北京安邦新創(chuàng)、北京安視、北京視得清、華誠、上海來威、北京譽華
沒有視頻信號
1檢查各設(shè)備是否供電正常。
2檢查接收端對應(yīng)通道視頻指示燈是否點亮,
A:若指示燈點亮(燈亮證明此時該通道已有視頻信號輸出)。則檢查接收端到監(jiān)視器或DVR等終端設(shè)備間的視頻電纜是否連接好,視頻接口連接是否松動或有虛焊等情況。
B:接收端視頻指示燈不亮,檢查前端對應(yīng)通道視頻指示燈是否點亮。(建議對光接收機重新上電以保證視頻信號的同步性)
a:燈亮(燈亮表示攝像機采集的視頻信號已送入光端機前端),檢查光纜是否連通,光端機以及光纜終端盒的光接口是否松動。建議重新插拔一次光纖接口(如尾纖頭太臟建議先用棉花酒精清洗待干后再插入)。
b:燈不亮,檢查攝像機是否工作正常,及攝像機到前端發(fā)射機的視頻電纜是否連接可靠。視頻接口是否松動或有虛焊等情況。
若以上方法不能排除故障且有同型號的設(shè)備時,可以采用替換檢查法(要求設(shè)備具有互換性),即將光纖接到另一端工作正常的接收機或更換遠端的發(fā)射機可以準確地判斷故障設(shè)備。
畫面出現(xiàn)干擾雪花
此種情況多是由于光纖鏈路衰減過大或前端視頻線纜過長受交流電磁干擾所致。
1:檢查尾纖是否有彎折過度的地方(特別是多模傳輸?shù)臅r候應(yīng)盡量讓尾纖舒展開切勿過度彎折)。2:檢測光口和終端盒法蘭盤連接處是否連接可靠法蘭磁芯是否破損等。3:光口和尾纖是否過臟應(yīng)用酒精和棉花清潔待干后再插入。4:鋪設(shè)線路時視頻傳輸線纜盡量選用屏蔽性好傳輸質(zhì)量較好的75-5電纜且應(yīng)盡量避開交流線路以及其他容易引起電磁干擾的物體。
沒有控制信號或者控制信號不正常
檢查光端機數(shù)據(jù)信號指示燈是否正確。
a:對照產(chǎn)品手冊數(shù)據(jù)端口定義檢查數(shù)據(jù)線是否連接正確且牢固可靠。特別是控制線的正負極有沒有接反。
:檢查控制設(shè)備(計算機,鍵盤或DVR等)所發(fā)出的控制數(shù)據(jù)信號格式是否和光端機所支持的數(shù)據(jù)格式一致(數(shù)據(jù)通信格式詳細介紹見本手冊**頁),波特率是否超過光端機所支持的范圍(0-100Kbps)。
b:對照產(chǎn)品手冊數(shù)據(jù)端口定義檢查數(shù)據(jù)線是否連接正確且牢固可靠。特別是控制線的正負極是否接反。
常見故障解決之道
1、光路問題:
安防監(jiān)控工程中,光纜大多數(shù)都由用戶自行敷設(shè),一般為G652單模光纖。由于系統(tǒng)復(fù)蓋范圍一般都不大,用標配(≤20KM)設(shè)備光鏈路損耗都很富裕,因此,光端機對光路損耗沒有過高的要求,但是用戶常會遇到無圖像、圖像跳動、圖像質(zhì)量差等問題,這時多數(shù)問題都出在光路兩端的尾纖、跳線或適配器上,而極少與主干光路有關(guān)。常見的問題有:1、光纖活動連接器插入不正確;2、光纖活動連接器纖芯(陶瓷管)被污染。解決辦法是:1、重新插入活動連接器或調(diào)換光纖跳線;2、用99.9%無水乙醇擦拭插頭,插座纖芯;3、用萬用表檢查攝像機視頻纜,判斷有無視頻信號。
2.數(shù)據(jù)接口:
為適應(yīng)安防監(jiān)控的需要,系統(tǒng)各種設(shè)備(矩陣,硬錄,解碼器)都提供RS-485方式的數(shù)據(jù)接口,此格式的數(shù)據(jù)接口的優(yōu)點是傳輸距離長,負載能力強,并能組成四線全雙工通信總線,線上任何兩臺設(shè)備都能實現(xiàn)雙向通信,而四線RS-422總線則只能實現(xiàn)主、從機之間的雙向通信,從機之間則不能。它的缺點是有一個使能端,呈三態(tài)形式,給通信帶來不穩(wěn)定甚至“卡死”現(xiàn)象。如果出現(xiàn)不能通信(失控),應(yīng)從以下幾方面查找原因:
1.檢測有無控制信號用萬用表交流10V檔測控制器(矩陣、硬錄等)輸出RS-485口,看其有無控制信號輸出。
2.判斷光端機RS-485接口是否正常,若UA-B電壓為零則視為不正常。
云臺亂轉(zhuǎn)不能控,這種現(xiàn)象是兩個原因造成:a)RS-485端口A+,B-接反;b)系統(tǒng)阻抗嚴重不匹配。
3、開關(guān)量
開關(guān)量信號是TTL電平的脈沖串,它能控制警燈、警鈴、繼電器等工作,開關(guān)量接口的負載能力以所控制的電流大小來衡量,如EW系列光端機的開關(guān)量負載能力為≤1.5A。
1.EW系列光端機開關(guān)量接口支持常開按鈕,但是如下圖接法時,則常開、常閉形式均支持:
2.開關(guān)量接口不能直接并聯(lián)使用,如有需要只能通過分配電路接入。
3.有些客戶用RS-485總線傳輸開關(guān)量,根據(jù)我們的實踐經(jīng)驗證明,這種方式不可取,常會出現(xiàn)工作一段時間(如3~4天)即死機現(xiàn)象。開關(guān)量轉(zhuǎn)RS-485的轉(zhuǎn)換器制作有缺陷可能是問題所在。
4.瞬態(tài)干擾的危害及應(yīng)對措施
1.瞬態(tài)干擾的產(chǎn)生:瞬態(tài)干擾產(chǎn)生于大型感性負載,如電機、變壓器、繼電器等設(shè)備的開關(guān)轉(zhuǎn)換,以及雷電的發(fā)生過程中,它往往以靜電感應(yīng)的方式入侵光端機。
2.瞬態(tài)干擾的危害:由于它干擾頻率高、持續(xù)時間短、干擾幅度大(成百上千伏)、它可以燒壞光端機的RS-485接口芯片、主芯片等關(guān)鍵部位,卻不留痕跡,尤其是夏季雷雨季節(jié),這種破壞力影響很大,使用戶、商家和廠家都十分傷腦筋。
3.應(yīng)對措施:盡管光端機制造商采用了各種保護手段,如旁路法(自恢復(fù)二極管)、吸收法(雙向抑制二極管等)、隔離法(光耦隔離),但是仍不能完全消除瞬態(tài)干擾造成的破壞,RS-485接口損壞頻繁,給用戶和廠家都造成很大的壓力。
視頻光端機的選型
如何選擇合適的視頻光端機的問題就擺在了大家面前,在此,謹就多年的行業(yè)經(jīng)驗與有意于視頻光端機選型應(yīng)用的讀者共享。光端機選購注意事項:從發(fā)送到光纖上的信號來分,光端機可分為基于模擬技術(shù)的模擬光端機和基于數(shù)字技術(shù)的模擬光端機。模擬光端機其工作原理不外乎調(diào)制解調(diào)、濾波和信號混合等。不論是LED還是LD,其光電調(diào)制特性都不是線性的,在信號傳輸過程中難免出現(xiàn)失真、干擾等模擬處理中不可避免的問題,且在大容量傳輸和多業(yè)務(wù)混合傳輸方面有難以克服的技術(shù)難點。
數(shù)字光端機的情況就不同了,光纖中只有“有光”和“無光”兩種狀態(tài),因而對光源的線性要求不高或幾乎沒有要求,從而避免了信號在處理過程中的損失。另外,數(shù)字光端機比較容易實現(xiàn)多通道、多種信號的混合傳輸。由于都只轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,借助TDM(時分復(fù)用)技術(shù)就能很容易地實現(xiàn)多通道多種信號的傳輸。現(xiàn)在已有光端機生產(chǎn)廠商能夠做到在一個波長通道上一次傳輸10路非壓縮實時視頻圖像。
光纖網(wǎng)絡(luò)拓撲方式,光纖網(wǎng)絡(luò)拓撲方式?jīng)Q定了視頻光端機類型。根據(jù)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)拓撲型式除可選擇傳統(tǒng)的點對點傳輸光端機外,還有節(jié)點式和環(huán)網(wǎng)式光端機可供選擇。節(jié)點式視頻光端機將前端各節(jié)點組成鏈網(wǎng)或樹型網(wǎng)絡(luò),節(jié)點機在每個節(jié)點首先將信號接收下來,轉(zhuǎn)換成電信號,再和本地節(jié)點的信號交換復(fù)用,光電轉(zhuǎn)換后采用WDM技術(shù)復(fù)用到一條光纖上傳輸。在每個節(jié)點不進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,降低了信號衰減。
環(huán)網(wǎng)式光端機將各主要節(jié)點連成環(huán)網(wǎng),并且通過光分支的型式還可以有星型分支,可以做到網(wǎng)絡(luò)拓撲的隨意性,做到全網(wǎng)信息的共享等許多獨特的功能。多模或單模光纜,光纖網(wǎng)絡(luò)是由多模或單模光纜組成,這就決定了選用多模端機還是單模端機。如果新建項目,建議優(yōu)先使用視橋光網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)光端機,單模光纖和單模光端機。相對于多模光纖,單模光纖傳輸距離更遠、信息容量更大、速度更快。
光口連接型式,視頻光端機與光纖網(wǎng)絡(luò)的連接頭可分為:FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等型式,按光纖端面形狀分有FC、PC(包括SPC或UPC)和APC等類型。目前應(yīng)用最廣的只有FC、SC和ST三種。一般長距離或大容量通信大多使用FC或SC型連接器,其優(yōu)點是插入損失小、安裝容易、穩(wěn)定性高。其中又以FC連接頭更好,由于它采用螺紋緊固,能提供穩(wěn)定可靠的連接。SC連接頭是插撥式的,多次插拔之后連接頭的可靠性會降低。短距離信號傳輸則較多用ST型連接器,且多用于多模系統(tǒng),因為其精度要求不高,成本也就較低。
用戶在選擇數(shù)字視頻光端機時應(yīng)注意它的視頻帶寬和APL范圍。視頻帶寬要足夠?qū)挘曨l帶寬不足,監(jiān)視畫面細節(jié)部分就不夠清晰,水平分辨率就低,嚴重的甚至出現(xiàn)色彩失真或丟失;APL,即圖像平均電平,一個測量平均視頻亮度電平并表示為最大的白電平的百分比的方法。當APL低時,圖像就暗,當APL高時,圖像就亮。同時還要注重視頻光端機廠家的售后服務(wù)。
主要特點如下
◆在管理層次上,具有從設(shè)備級、網(wǎng)元級、子網(wǎng)級到網(wǎng)絡(luò)級、業(yè)務(wù)級、資源級等完整的管理層次;采用模塊化方式,實現(xiàn)在同一硬件系統(tǒng)上完成不同層次的管理模式;
◆在管理協(xié)議上,管理者與代理者之間采用通用的CMIP/SNMP接口協(xié)議或高效的專用接口協(xié)議,設(shè)備級管理內(nèi)嵌OSITP4或TCP/IP傳輸層協(xié)議棧;
◆在管理技術(shù)上,可運行于UNIX/NT操作系統(tǒng)上,采用Web、XML、CORBA、SNMP等技術(shù),使網(wǎng)管具有很強的維護、管理、營運能力,保證了技術(shù)上的先進性;
◆在管理功能上,具備完善的故障管理、性能管理、故障管理、安全管理、計費管理、拓撲管理、資源管理、業(yè)務(wù)管理等電信管理功能;
◆在管理能力上,系統(tǒng)可管理256個物理網(wǎng)元,子網(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可管理多達32個網(wǎng)元級管理系統(tǒng),5000余個物理網(wǎng)元以上。
光端機的特性
●視頻采用8位數(shù)字編碼
●彩色圖像信號
●高質(zhì)量實時傳輸
●10Hz-24kHz聲音頻寬
●完全兼容NTSC,PAL,SECAM制式圖像
●可傳輸RS232,RS485,RS422標準數(shù)據(jù)
●可同時傳輸以太網(wǎng)信號
●指示燈能幫助對系統(tǒng)故障做出快速診斷
●在各種戶外條件下的高可靠性
●支持網(wǎng)管功能
傳輸系統(tǒng)原理
光傳輸系統(tǒng)由三部分組成:光源(光發(fā)送機),傳輸介質(zhì)、檢測器(光接收機)。
按傳輸信號劃分,可分為數(shù)字傳輸系統(tǒng)和模擬傳輸系統(tǒng)。
在模擬傳輸系統(tǒng)中,是把輸入信號變?yōu)閭鬏斝盘柕恼穹l率或相位)的連續(xù)變化。光纖的模擬傳輸系統(tǒng)是把光強進行模擬調(diào)制,其光源的調(diào)制功率隨調(diào)制信號的幅度變化而變化。但由于光源的非線性較嚴重,因此其信噪比、傳輸距離和傳輸頻率都十分有限。
數(shù)字傳輸系統(tǒng)是把輸入的信號變換成“1”,“0”表示的脈沖信號,并以它作為傳輸信號。在接受端再把它還原成原來的信息。這樣光源的非線性對數(shù)字碼流影響很小,再加上數(shù)字通信可以采用一些編碼糾錯的方法,且易于實現(xiàn)多路復(fù)用,因此數(shù)字傳輸系統(tǒng)占有很大的優(yōu)勢,并在很多地方得到了廣泛的應(yīng)用。。
園區(qū)視頻監(jiān)控方案
項目需求
本項目中,共設(shè)置12個監(jiān)控攝像機,分別位于園區(qū)六個出入口。出入口位置距離監(jiān)控室400米-2000米,距離較遠,同軸視頻布線只適合在300米以內(nèi),故本設(shè)計采用數(shù)字視頻光端機傳輸高質(zhì)量視頻信號。
產(chǎn)品應(yīng)用
數(shù)字視頻光端機采用國際最先進的數(shù)字視頻及千兆光纖高速傳輸技術(shù),將多路視頻及多路音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話等信號在單芯或雙芯光纖上無失真、高質(zhì)量傳輸。該系列產(chǎn)品性價比較高,是遠程視頻監(jiān)控光傳輸產(chǎn)品的首選。
視頻發(fā)送機將音頻、視頻以及數(shù)據(jù)等通過光纖傳送至遠端視頻接收機,視頻接收機將這些數(shù)據(jù)恢復(fù)成多路的音頻、視頻或數(shù)據(jù)輸送給相關(guān)的設(shè)備,如音箱、監(jiān)視器、視頻矩陣、云臺控制器等。設(shè)備自帶的多路數(shù)據(jù)接口還可用來連接路口信號機、電子警察、視頻檢測系統(tǒng)等各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
系統(tǒng)設(shè)計
每個出入口和監(jiān)控室之間配置一對DTV雙路視頻光端機,如果每個監(jiān)控區(qū)域監(jiān)控點較多,可以選用4路、8路等型號光端機。DTV系列光端機支持的傳輸功能有視頻、音頻、控制數(shù)據(jù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、電話。其中視頻為基本功能,控制數(shù)據(jù)和音頻為輔助功能,計算機網(wǎng)絡(luò)和電話為增強功能,后兩類功能需要用戶根據(jù)實際需要選配。
特性
●視頻采用8位數(shù)字編碼
●彩色圖像信號
●高質(zhì)量實時傳輸
●10Hz-24kHz聲音頻寬
●完全兼容NTSC,PAL,SECAM制式圖像
●可傳輸RS232,RS485,RS422標準數(shù)據(jù)
●可同時傳輸以太網(wǎng)信號
●指示燈能幫助對系統(tǒng)故障做出快速診斷
●在各種戶外條件下的高可靠性
●支持網(wǎng)管功能
視頻特性
視頻接口數(shù):1-32路視頻
視頻接口形式:BNC
信號制式:PAL/NTSC/SECAM
標稱輸入輸出電平:1Vp-p
視頻輸入/輸出阻抗:75Ω不平衡)
視頻輸入/輸出電壓:1VP-P(峰-峰值)
視頻帶寬:8MHz
視頻采樣:15MHz高速采樣
微分增益:(10%-90%APL)DG<1%(典型值)
微分相位:(10%-90%APL)DP<0.7o(典型值)
視頻信噪比(加權(quán)):S/N≥70dB(最大光學(xué)鏈路損耗時)
色亮度延時差10ns(典型值)
色亮度增益差:±10%(典型值)
注:支持正向、反向、雙向視頻。
數(shù)據(jù)特性
數(shù)據(jù)通道數(shù):1路反向數(shù)據(jù)
接口類型:RS232/RS485/RS422/Manchester碼
數(shù)據(jù)接口端子:標準工業(yè)接線端子或RJ45
接口信號:RS-232、RS-422、RS-485、曼碼/Biphase、開關(guān)信號
接口特性:滿足ITU-TV.24標準
連接方式:DCE
碼速率:0~256Kbps
誤碼率:≤10-9
注:支持正向、反向、雙向數(shù)據(jù)。
參考資料
[1]姜會林,胡源,宋延嵩,等.空間激光通信組網(wǎng)光端機技術(shù)研究[J].航天返回與遙感,2011,[引用日期2020-03-25]