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什么是光端機
光端機是光通信系統(tǒng)中的傳輸設備,主要是進行光電轉換及傳輸功用。一般用于電信、電力、監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻傳輸?shù)裙δ埽诟鱾行業(yè)有著廣泛的應用。常說的光端機指的是用于監(jiān)控系統(tǒng)用來傳輸視頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、音頻等綜合信息的光端機。主要分模擬光端機和數(shù)字光端機。基于傳輸?shù)慕橘|(zhì)的不同有單模光端機和多模光端機之分。
數(shù)字光端機是將所要傳輸?shù)膱D像、語音以及數(shù)據(jù)信號進行數(shù)字化處理,再將這些數(shù)字信號進行復用處理,使多路低速的數(shù)字信號轉換成一路高速信號,并將這一信號轉換成光信號。在接收端將光信號還原成電信號,還原的高速信號分解出原來的多路低速信號,最后再將這些數(shù)據(jù)信號還原成圖像、語音以及數(shù)據(jù)信號。模擬光端機就是將要傳輸?shù)男盘栠M行幅度或頻率調(diào)制然后將調(diào)制好的電信號轉化成光信號。在接收端將光信號還原成電信號,再把信號進行解調(diào),還原出圖像、語音或數(shù)據(jù)信號。
光端機的種類
光端機分3類:PDH,SPDH,SDH。
PDH(Plesiochronous?Digital?Hierarchy,準同步數(shù)字系列)光端機是小容量光端機,一般是成對應用,也叫點到點應用,容量一般為4E1,8E1,16E1。
SDH(Synchronous?Digital?Hierarchy,同步數(shù)字系列)光端機容量較大,一般是16E1到4032E1。?
SPDH(Synchronous?Plesiochronous?Digital?Hierarchy)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)。
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1、光端機視頻成對使用的,發(fā)射機接攝像頭,接收機接監(jiān)視器,另外光端機里還可以擴展其他各種業(yè)務接口,如485數(shù)據(jù),232串口,以太網(wǎng),電話接口,對講接口等
2、一芯光纖可傳輸多路視頻現(xiàn)在的如果不用CWDM技術的話16路視頻可以傳,如果采用CWDM的話可以傳上白路視頻再加其他業(yè)務。
如光纖熔接
(1)光纖接續(xù)。光纖接續(xù)應遵循的原則是:芯數(shù)相等時,要同束管內(nèi)的對應色光纖對接,芯數(shù)不同時,按順序先接芯數(shù)大的,再接芯數(shù)小的。
(2)光纖接續(xù)的方法有:熔接、活動連接、機械連接三種。在工程中大都采用熔接法。采用這種熔接方法的接點損耗小,反射損耗大,可靠性高。
(3)光纖接續(xù)的過程和步驟:
①開剝光纜,并將光纜固定到接續(xù)盒內(nèi)。注意不要傷到束管,開剝長度取1m左右,用衛(wèi)生紙將油膏擦拭干凈,將光纜穿入接續(xù)盒,固定鋼絲時一定要壓緊,不能有松動。否則,有可能造成光纜打滾折斷纖芯。
②分纖將光纖穿過熱縮管。將不同束管,不同顏色的光纖分開,穿過熱縮管。剝?nèi)ネ扛矊拥墓饫w很脆弱,使用熱縮管,可以保護光纖熔接頭。
③打開古河S176熔接機電源,采用預置的42種程式進行熔接,并在使用中和使用后及時去除熔接機中的灰塵,特別是夾具,各鏡面和V型槽內(nèi)的粉塵和光纖碎未。CATV使用的光纖有常規(guī)型單模光纖和色散位移單模光纖,工作波長也有1310nm和1550nm兩種。所以,熔接前要根據(jù)系統(tǒng)使用的光纖和工作波長來選擇合適的熔接程序。如沒有特殊情況,一般都選用自動熔接程序。
④制作光纖端面。光纖端面制作的好壞將直接影響接續(xù)質(zhì)量,所以在熔接前一定要做好合格的端面。用專用的剝線鉗剝?nèi)ネ扛矊,再用沾酒精的清潔棉在裸纖上擦拭幾次,用力要適度,然后用精密光纖切割刀切割光纖,對0.25mm(外涂層)光纖,切割長度為8mm-16mm,對0.9mm(外涂層)光纖,切割長度只能是16mm。
⑤放置光纖。將光纖放在熔接機的V形槽中,小心壓上光纖壓板和光纖夾具,要根據(jù)光纖切割長度設置光纖在壓板中的位置,關上防風罩,即可自動完成熔接,只需11秒。
⑥移出光纖用加熱爐加熱熱縮管。打開防風罩,把光纖從熔接機上取出,再將熱縮管放在裸纖中心,放到加熱爐中加熱。加熱器可使用20mm微型熱縮套管和40mm及60mm一般熱縮套管,20mm熱縮管需40秒,60mm熱縮管為85秒。
⑦盤纖固定。將接續(xù)好的光纖盤到光纖收容盤上,在盤纖時,盤圈的半徑越大,弧度越大,整個線路的損耗越小。所以一定要保持一定的半徑,使激光在纖芯里傳輸時,避免產(chǎn)生一些不必要的損耗。
⑧密封和掛起。野外接續(xù)盒一定要密封好,防止進水。熔接盒進水后,由于光纖及光纖熔接點長期浸泡在水中,可能會先出現(xiàn)部分光纖衰減增加。套上不銹鋼掛鉤并掛在吊線上。至此,光纖熔接完成。
2、光纖測試
光纖在架設,熔接完工后就是測試工作,使用的儀器主要是OTDR測試儀,用加拿大EXFO公司的FTB-100B便攜式中文彩色觸摸屏OTDR測試儀(動態(tài)范圍有32/31、37.5/35、40/38、45/43db),可以測試,光纖斷點的位置;光纖鏈路的全程損耗;了解沿光纖長度的損耗分布;光纖接續(xù)點的接頭損耗。為了測試準確,OTDR測試儀的脈沖大小和寬度要適當選擇,按照廠方給出的折射率n值的指標設定。在判斷故障點時,如果光纜長度預先不知道,可先放在自動OTDR,找出故障點的大體地點,然后放在高級OTDR。將脈沖大小和寬度選擇小一點,但要與光纜長度相對應,盲區(qū)減小直至與坐標線重合,脈寬越小越精確,當然脈沖太小后曲線顯示出現(xiàn)噪波,要恰到好處。再就是加接探纖盤,目的是為了防止近處有盲區(qū)不易發(fā)覺。關于判斷斷點時,如果斷點不在接續(xù)盒處,將就近處接續(xù)盒打開,接上OTDR測試儀,測試故障點距離測試點的準確距離,利用光纜上的米標就很容易找出故障點。利用米標查找故障時,對層絞式光纜還有一個絞合率問題,那就是光纜的長度和光纖的長度并不相等,光纖的長度大約是光纜長度的1.005倍,利用上述方法可成功排除多處斷點和高損耗點。
1.光纜的纜芯綜合布線常用的室外光纜纜芯主要有兩類:中心束管式和集合帶式。(1) 中心束管式纜芯由裝在塑料套管中的1~8束(最多)光纖單元束組成,簡稱“中心束管式”。每束光纖單元是由松絞在一起的4,6,8,10或12(最多)根一次涂覆光纖構成,并在單元束外面松繞有一條紗線。為了區(qū)分方便,每根光纖的涂層及每條紗線都著有顏色,中心束管式纜芯的光纖數(shù)最少為4根,最多為96根﹔塑料套管內(nèi)皆填充專用油膏.由于這種填充專用油膏在小拉力時,如同一個有彈性的固體,但是當拉力增加時,該專用油膏如同液體,允許光纖束在其中移動,因而大大減少了微彎曲損耗。在頭兩個束(藍色束、橙色束)中各有一條備用線,顏色編碼是自然色加上綠色的陰影。圖D中給出中心束管式光纜中一束光纖的顏色編碼模式。圖E中給出了中心束管式光纜中的標準光纖數(shù)。圖E 束管式光纜中的標準光纖數(shù)和色標光纜中保證 的光纖數(shù)目束數(shù)分配給光纖束的光纖藍束 橙束 綠束 棕束 藍灰束 白束 紅束 黑束4 1 46 1 68 1 812 1 1216 2 8 820 2 12
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有具體案例嗎?有
例如:一條道路有5000米,平均每500米裝1個攝象機.一共裝10臺...那么我這10臺攝象機是要每臺都需要一條光纖還是只需要布一條光千纖呢?每個攝象機都能用視頻線接在這條主纖上嗎?
遇到這種情況有兩種方案:
1、如果采用點對點的光端機的話就是每臺攝像機都需要一根光纖,10條光纖全部接到中心,中心用機架式的設備。
2、如果采用節(jié)點光端機的話每個節(jié)點之間只需一根光纖,每個點串行級聯(lián),中心有一臺總的級聯(lián)設備,出10路視頻接口即可。
[sexliang 在 2010-1-18 9:15:11 編輯過]
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隨著視頻監(jiān)控復雜程度的提高和對安防的高質(zhì)量高標準高可靠性的要求,數(shù)字視頻光端的應用技術也得到大幅度的發(fā)展,接入業(yè)務從純粹的視頻和485數(shù)據(jù)發(fā)展到現(xiàn)在的視頻、數(shù)據(jù)(485、232等)、以太網(wǎng)、音頻、電話、對講等,光端機的各種網(wǎng)絡拓撲傳輸模式也是層出不窮,常見的方式有:點對點式、節(jié)點式、星型(樹型)、自愈環(huán)型、混合型等。針對以上幾種傳輸模式簡單的介紹一下。
點對點式
點對點傳輸模式是各工程商、系統(tǒng)集成商比較常用的一種傳輸模式,點對點光端機適用用于視頻會議、治安、工廠、校園、水利礦業(yè)規(guī)模較小等工程,這種傳輸模式最大的優(yōu)點就是設計簡單,維護方便,而且端點可接入的業(yè)務豐富可以任意配置,投資成本小安裝也比較簡單方便。
節(jié)點式
節(jié)點式光端機適用于高速公路和公路大橋等監(jiān)控,他的主要的優(yōu)點在于如果每個監(jiān)控點在一條線路上的時候,而且他的監(jiān)控中心與其他的監(jiān)控點漸遠時,這樣的傳輸模式可以節(jié)省光纖的投資。由于這種傳輸模式的帶寬(1.25G或者2.5G)是各個監(jiān)控點共享的,所以每個點的接入業(yè)務和數(shù)據(jù)量并不會太多,接入的業(yè)務種類比較單一。如果監(jiān)控點上的業(yè)務要求比較多的話,那就顯的很困難,并且對于監(jiān)控點較多的話就需要好幾套系統(tǒng)來完成。節(jié)點式的每個監(jiān)控點的程序設計都不一樣,而且如果當中有一個出現(xiàn)故障的話會導致后面的點的信號也不能傳至監(jiān)控中心,這給設備維護帶來一定的困難。雖然節(jié)點式光端機可以節(jié)省光纖投資,但光端機設備的投資成本確大幅度提高。
星行(樹型)
星型連接方式主要應用于平安城市治安監(jiān)控和大型企事業(yè)單位的統(tǒng)一監(jiān)控和指揮調(diào)度,由于是市、縣、派出所三級聯(lián)網(wǎng),其中涉及到視頻監(jiān)控、視頻會議、專網(wǎng)數(shù)據(jù)通信、語音程控通信、應急指揮調(diào)度、報警等統(tǒng)一傳輸通信,采用星型連接能更好的解決此類問題。星行連接最大的好處是中心設備能對下面的所有的站點進行管理,并能把整個系統(tǒng)的語音交換、調(diào)度、數(shù)據(jù)、視頻在中心平臺處理,每塊中心板卡對應一個點,模擬視頻單獨輸出,其他各種業(yè)務都可以交換配置,最大程度達到資源共享。而且中心平臺可利用信令與PSTN通信或者企事業(yè)單位專網(wǎng)通信。也可以進行分布是管理和分布式存儲方式,大大提高了整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,這種方式已經(jīng)在各大城市的監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛的組網(wǎng)應用。
自愈環(huán)型
自愈環(huán)型大多應用于對監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性要求很高的地方,自愈型光端機最大的優(yōu)點是有光路自動倒換功能,如果某一的光路出現(xiàn)問題入光纖斷開,則信號會從令外一路光纖傳輸,保證的監(jiān)控信號的不間斷傳輸,但是自愈型光端機也同樣存在設計復雜、成本較高,而且的組環(huán)的監(jiān)控點數(shù)量不會很多,比如2.5G系統(tǒng)每個監(jiān)控點1路視頻,也只能有16個監(jiān)控點組成環(huán),業(yè)務也不會很豐富,適用于監(jiān)控點少、業(yè)務單一并且對傳輸要求較高的場所。
混合型
混合型傳輸模式顧名思義在這個傳輸系統(tǒng)里包含了點對點型、星型、環(huán)型等多種傳輸形式,這個組網(wǎng)方式大多用于大型的平安城市監(jiān)控系統(tǒng),每個縣、派出所可以根據(jù)自身條件和實際情況來建設不同的組網(wǎng)方式并接入整個大的系統(tǒng)和網(wǎng)管當中,進行統(tǒng)一管理和調(diào)度。達到全網(wǎng)融合,當然向這樣的系統(tǒng)最好是個開發(fā)的平臺,像現(xiàn)在好幾個廠家推出的視頻交叉和匯聚系統(tǒng)就是針對于以上方案來設計的,但這樣的系統(tǒng)本身是不對其他的開放,如果一個系統(tǒng)中采用一個廠家的核心匯聚平臺,那么他的接入點基本也用這個廠家了。這樣就存在這一些不可預料的不穩(wěn)定因數(shù)。筆者認為,系統(tǒng)采用模擬矩陣+多業(yè)務光端機的做法相對來說還是有一定的優(yōu)勢,對于視頻監(jiān)控來說,視頻信號經(jīng)過2-3級的模擬矩陣和數(shù)字化后其失真是比較小的,基本上不影響圖像質(zhì)量,還是在可接受范圍。但模擬矩陣+多業(yè)務光端機的系統(tǒng)最大的好處的是可以引入多個廠家競爭,系統(tǒng)可靠性也較高,即使某塊板卡出現(xiàn)問題也不會導致整個系統(tǒng)癱瘓,使產(chǎn)品的質(zhì)量和服務質(zhì)量都能得到很好的保證。
總結
綜合上面幾種光纖視頻監(jiān)控組網(wǎng)方式,由于其在不同的應用場合發(fā)揮不同的作用,不能說哪個好哪個不好,工程商和系統(tǒng)集成商或者客戶在選擇組網(wǎng)方式時因考慮系統(tǒng)的適用性和可維護性。并且要考慮今后系統(tǒng)的擴展性、與其他產(chǎn)品的兼容性。當然重要的是規(guī)劃建設的投資成本,要做到建設一個性價比最高的系統(tǒng)才是頭等重要。一般來講越復雜的系統(tǒng)他的投資成本越高,維護難度也會相應的增加。
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視頻光端機各種業(yè)務接口
視頻接口
視頻光端機最重要是就是能提供視頻接口,視頻接口主要是和攝像頭或者DVR等存儲設備相連。接口類型為同軸BCN,阻抗75ohm,分視頻輸入和視頻輸出兩個方向接口,也可以配置成雙向接口。
數(shù)據(jù)接口
安防工程上所說的數(shù)據(jù)接口通常指RS485,由1+和1-兩跟線組成。RS485用來控制云臺或者高速球的轉動,達到各個方向?qū)崟r監(jiān)控的目的,接口類型通常為工業(yè)接線端子或者RJ45等,這個沒有統(tǒng)一的標準,由各個廠家根據(jù)自己的設計來定的。阻抗為120ohm,分正向、反向和雙向接口。
但現(xiàn)在的數(shù)據(jù)接口也擴展到RS232和開關量,RS232就是串口,一般是用來與計算機通信傳遞數(shù)據(jù)協(xié)議。接口類型為DB9,也有工業(yè)接線段子或者RJ45等,DB9的接線線序為標準的接法,其他的接口線序由各個廠家自行設計決定,沒有統(tǒng)一標準。
開關量一般用來控制各種報警和門禁系統(tǒng),。不過各個廠家在設計方面也是大相徑庭,有的廠家直接用CMOS電路驅(qū)動輸出,分高低電平;有些廠家是繼電器輸出,分常閉、常開兩種類型;而有些廠家則是三極管OC輸出,這樣做的好處是可以驅(qū)動高電壓比如12V或者30V的繼電器,而且驅(qū)動電流大,工作可靠,也是一般廠家通常采用的設計方法。開關量的接法是要根據(jù)廠家提供的方法來接的。分為正向、反向、雙向開關量。
音頻接口
視頻光端機上的音頻接口一般用在視頻會議和監(jiān)控和指揮調(diào)度當中,通常與麥克風、有源音箱和拾音頭等設備相連,提供24bit立體聲的音質(zhì)傳輸,接口本身并不具備功率放大功能,所以在音頻輸出端要接有源音箱或者功放等功率放大設備。接口類型為蓮花同軸,阻抗600ohm非平衡,分音頻輸入和輸出兩個方向接口,也可以配置成雙向接口。
以太網(wǎng)接口
以太網(wǎng)接口用來傳輸網(wǎng)絡數(shù)據(jù)并組成各種局域網(wǎng)和各專網(wǎng)的接口,接口帶寬有10M、100M和1000M,目的是為了滿足不同的數(shù)據(jù)傳輸帶寬,接口速率基本上10M/100M自適應,線序也是交叉平行自適應,接口類型為RJ45,阻抗120ohm,線序有統(tǒng)一的標準。不過現(xiàn)在很多工程商朋友在訂貨的時候把以太網(wǎng)的要求10M/100M自適應,這是不確切的,10M/100M自適應只是接口速率,并不代表接口帶寬,有可能10M/100M自適應是2M的帶寬也是不一定的,所以我建議工程商朋友在訂以太網(wǎng)的要求的時候?qū)懗?0M帶寬或者100M的帶寬即可。
電話接口
電話接口顧名思義就是接電話機的接口,是用來延伸電話線的作用,說白了其原理與PCM復用是一致的,電話接口性能參數(shù)指標(話路特性)很多,比如電平、頻率特性、衰減、空閑噪音等,還有就是接口阻抗,就國內(nèi)而言接口阻抗有600ohm,也有復合阻抗用戶560+200//0.1uF,中繼680+200//0.1uF。單純從技術方面來將如果要達到這一系列指標性能還是需要有一定的技術實力的。接口類型可以多樣化,RJ21、DB25、RJ45等基本上多可以的。
對講接口
對講設備大多為半雙工雙向語音通道、中繼復原控制方式,現(xiàn)在的工程越做越大,對講的傳輸距離也越來越遠,由于對講設備大多是本端供電,采用的多是非平衡電纜傳輸,抗干擾能力差,遠距離傳輸會產(chǎn)生噪音,通話質(zhì)量差,所以這就要求對講設備也要通過光纖傳輸。目前市場上的對講設備主要有愛峰對講,來邦對講,三星可視對講等,來邦對講廠家由于提供了接口轉化器(把信號轉成音頻類型,控制數(shù)據(jù)轉成RS233接口),所以做起來比較方便。愛峰對講做起來相對來說比較麻煩,很多廠家做的都不是很好。三星可視對講里面集成了視頻、語音和數(shù)據(jù),所以整個設計起來也是比較有技術含量的。
