節(jié)省工程造價的*新傳輸技術(shù)
防雷、抗干擾、多信號共傳器在監(jiān)控工程中的應用
[摘要]：在監(jiān)控系統(tǒng)中，光纖主要用于較長距離的信號傳輸，但很多監(jiān)控系統(tǒng)信號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、遠距離、防靜電、免調(diào)試、多種信號在一根同軸電纜共傳等技術(shù)于一體的多信號共傳器，在經(jīng)過若干工程的實際應用，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費，節(jié)省工程造價，同時又提升了系統(tǒng)的**性和傳輸信號的質(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。
南京視得清電子技術(shù)有限責任公司
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速度向前發(fā)展，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品價格大戰(zhàn)不斷升級。然而一個值得注意的問題是，大家把眼光都集中到前端攝像機，后端的DVR、矩陣、顯示屏等主流產(chǎn)品上，對于連接前端設備和終端設備的傳輸部分很少關注。其實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)的使用會給整個工程的造價降低很多，同時在提高信號傳輸質(zhì)量上也有不俗的表現(xiàn)。在經(jīng)過多年工程實際應經(jīng)驗和技術(shù)發(fā)展的積累，一種集防雷擊、抗干擾、遠距離、防靜電、免調(diào)試、多種信號在一根同軸電纜共傳等于一體的*新傳輸技術(shù)，在經(jīng)過若干工程的實際應用，取得非常好的效果。目前國際銅價上漲帶來的線纜飛速漲價使得工程造價是水漲船高，這種新技術(shù)將大大降低工程中傳輸部分的造價，同時又提升了系統(tǒng)的**性和傳輸信號的質(zhì)量。下面將從幾個方面來介紹這種新技術(shù)、新產(chǎn)品及其應用。
1. 防雷擊
在監(jiān)控系統(tǒng)中防雷問題已經(jīng)得到廣泛重視，但很多人只重視系統(tǒng)防雷，往往忽視信號端的防雷問題，這勢必留下事故隱患，設備使用壽命低等潛在問題。
感應雷是當直擊雷發(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，或在直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓、而發(fā)生閃擊現(xiàn)象的二次雷。“感應雷”可在電力、通信、網(wǎng)絡、衛(wèi)星天線及有線電視等線纜上產(chǎn)生高壓感應和電流“浪涌”也稱“電涌”，并通過導線引入配電間、機房、辦公室和住宅等，使位于這些地方的電源、通訊及電子設備不可避免地受到損害。
電涌由雷電或公用電網(wǎng)開關的投切引起，這兩類有害的電源擾動都可擾亂計算機和微機信息處理系統(tǒng)的工作，引起停工或長久性設備損壞。雷電電涌遠遠超出了計算機和其它電氣設備所能承受的水平，含有微處理器的電氣設備極易受到電涌的損壞。美國的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，在保修期內(nèi)出現(xiàn)問題的電氣產(chǎn)品中，有63％是由于電涌造成的。
對于監(jiān)控設備，在各進出線纜控端口要安裝相應的避雷/過電壓保護器，一旦線纜上感應過電壓（或遭直接雷擊），由于避雷/過電壓保護器的作用，設備的各端口電壓大致達到相等水平（即等電位），從而保護設備免遭損壞。
2. 抗干擾
同軸電纜無論2個或4個屏蔽層，電氣上都是一個外導體屏蔽層，只是結(jié)構(gòu)和屏蔽厚度不同。
攝像機輸出Vo=2Vp-p，輸出阻抗75?。同軸電纜內(nèi)導體阻抗為R1，外導體阻抗為R2，Vi是干擾在外導體上作縱向阻抗形成的感應電動勢（與R2成正比）。終端負載Rh從傳輸回路中取得的信號電壓是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)在視頻信號回路中，負載在獲取視頻信號時，也會獲取干擾信號。
在工程中遇到的干擾概括地分成三類：
⑴源干擾：視頻信號源內(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)存在于視頻信號中。
⑵終端干擾：終端設備包括設備電源。這是在終端接收信號時新加入的干擾。
⑶傳輸干擾：在傳輸過程中通過電纜線引入的干擾，主要包括電磁干擾、地電位干擾。
**、**兩類干擾屬于設備本身帶來的干擾，就決辦法只能重新調(diào)整設備或更換設備。第三部分傳輸干擾是可以通過外加抗干擾器其來解決的。
根據(jù)多年的經(jīng)驗，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，開關電源（其中開關電源比例*大），以及交流電源線；
變頻器：電梯的變頻電機（交流）、變頻水泵、無壓水塔、抽風機組、增壓類電機，塔吊、電梯；
電臺類：無線對講電臺，手機發(fā)射塔（移動、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或者無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，比如夯地機；
3. 高保真遠距離、多種信號共同傳輸
3.1 視頻信號傳輸電纜
在監(jiān)控工程中視頻信號的傳輸主要用SYV視頻電纜和SYWV射頻電纜。視頻電纜SYV采用的是實心聚乙烯材料，在傳輸?shù)皖l率段信號時，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，在傳輸高頻段信號時衰減小，主要用于傳輸有線電視信號。在價格上SYWV射頻電纜要大大低于SYV視頻電纜。
視頻信號在傳輸中傳輸距離越遠信號衰減越大，信號在不同頻率上衰減值也不一樣。對一般的SYV75-5線，如果用儀器檢測，信號在傳輸300~400米以后就開始失真，只不過對一般人來說，在看圖像時就像聽**音響一樣，很難分辨出其細微的差別。為使信號傳輸更遠而不失真，通常要加放大器。新的傳輸技術(shù)可以采用低價的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外的多路信號
在視頻同軸電纜或射頻同軸電纜上共同傳輸除視頻信號外的其它多種信號，是在共纜傳輸多路視頻信號技術(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、高保真遠距離傳輸信號、防靜電、自適應免調(diào)試等新技術(shù)新功能于一體，對于可以在線纜上傳輸?shù)男盘柖寄芎鸵曨l信號共同傳輸，這無疑將節(jié)省大量線材費和工時費，贏得工程商的歡迎。
3.2.1雙路視頻共傳器
主要特點及應用如下：
①雙路視頻在一根同軸電纜內(nèi)傳輸；
②已經(jīng)安裝完畢一個攝像頭，但根據(jù)工程需要還需另外添置一個攝像頭，而布線難度比較大；
③通過一根視頻電纜向攝像頭旁反向傳輸一套視頻信號，如門衛(wèi)值班室可兼顧到控制中心反饋回來的圖像；
④在工程設計和施工時，可以節(jié)省造價，減少線纜數(shù)量；
3.2.2單路視頻+RS485控制共傳器
主要特點及應用如下：
①視頻與RS485控制信號在一根同軸電纜內(nèi)共同傳輸；
② RS485信號可以正向傳輸和反向傳輸；
③一個靜點的監(jiān)控點位根據(jù)客戶要求需要更改為動點，但該點卻沒有預留控制線纜，添加該設備無需重新鋪設控制線纜；
④視頻信號遇到干擾，同時控制信號也有干擾，需要抵抗雙重干擾；
3.2.3視頻+定壓廣播共傳器
主要特點及應用如下：
①視頻與定壓廣播在一根同軸電纜內(nèi)共傳；
②內(nèi)置定壓喇叭保護電路，當音量過大時自動保護；
③在公園、旅游景點用于監(jiān)看園區(qū)人流量、記錄突發(fā)事件，同時只需安裝1個廣播定壓喇叭可以對國家重點旅游景點出現(xiàn)的亂涂、刻畫等現(xiàn)象用廣播控制，并對突發(fā)事件不能及時指揮處理；
④監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)緊急以外情況時，往往無法進行緊急處理，只能對事件進行記錄并事后處理。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在平安城市建設中，一些主要公共場所都將安裝監(jiān)控攝像機，如果配上定壓廣播就可以對非法占道經(jīng)營、黑車、亂丟雜物、等違法違規(guī)行為進行及時提醒糾正，對犯罪事件和突發(fā)事件進行有效處置。這將有效彌補城管和警察人力不足的情況；
⑥現(xiàn)在很多監(jiān)控攝像機也同時用于消防監(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
主要特點及應用如下：
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），前端設備可以直接輸出該電源。很容易解決前端設備集中供電或前端沒有電源的情況下解決供電問題，同時還解決了電纜線和施工費。
3.2.5視頻+電話共傳器
主要特點及應用如下：
①視頻與電話信號在一根同軸電纜內(nèi)實現(xiàn)共同傳輸；
②解決視頻對講問題，可以應用在門禁對講中，利用一根視頻電纜便可以實現(xiàn)視頻與電話信號同時傳輸；
③可應用在求助系統(tǒng)中，例如公園、機場、車站、銀行、金庫等公共場所，客戶拿起電話便可以與控制中心通話，實時解決公眾難題；
④可以應用于調(diào)試場所，在同軸電纜內(nèi)直接實現(xiàn)電話對講；
⑤可以應用于門崗等需要監(jiān)控同時需要及時對話的場所。
3.2.6視頻+音頻共傳器
主要用于解決音頻線纜鋪設問題，采用該設備可以在一根視頻線纜內(nèi)同時傳輸監(jiān)聽頭輸出的音頻信號或者標準的AUDIO信號，并經(jīng)過設備遠距離傳輸，可以節(jié)省大量的線纜，同時布線更加簡單，同時本設備對視頻和音頻信號均具有抗干擾功能。
3.2.7四路視頻+其它信號（控制、音頻、定壓廣播、電話、電源或電平信號）
在單根同軸電纜上傳輸多路視頻信號的技術(shù)已經(jīng)在應用，但針對不同傳輸距離設備的復雜調(diào)試是廣泛應用的難點。這種新技術(shù)按不同傳輸距離自動調(diào)節(jié)參數(shù)，簡單調(diào)試或免調(diào)試，使得應用簡單化。除傳輸多路視頻外，在同樣1個端口還能傳輸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，就輸出什么信號，這種技術(shù)將使單一型號產(chǎn)品多功能，適合各種應用的需要，同時也降低了多型號產(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用。
主要特點及應用如下：
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)的擴展性。
③由于通過單根SYWV射頻同軸電纜可以遠距離傳輸多達5種信號，同時它的自?%