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采用不同技术方案实现视频光端机的应用

2019-02-19 17:41:23

采用不同技术方案实现视频光端机的应用

视频光端机的采购是很多采购人员和工程商关注的问题,如何根据施工方案来选购光端机,光端机的技术更新周期快,国产和进口的光端机差距怎样?采用何种技术方案来实现光端机的功能,似乎是光端机厂商的事,跟用户无关,实则不然。采用不同技术方案实现的光端机,其技术指标、稳定性、可靠性、工程造价等完全不同。

(1).光端机的数据接口:

为适应安防监控的需要,系统各种设备(矩阵,硬录,*)都提供RS-485方式的数据接口,此格式的数据接口的优点是传输距离长,负载能力强,并能组成四线全双工通信总线,线上任何两台设备都能实现双向通信,而四线RS-422总线则只能实现主、从机之间的双向通信,从机之间则不能。它的缺点是有一个使能端,呈三态形式,给通信带来不稳定甚至卡死现象。如果出现不能通信(失控),应从以下几方面查找原因:

1.检测有无控制信号用万用表交流10V档测控制器(矩阵、硬录等)输出RS-485口,看其有无控制信号输出。

2.判断光端机RS-485接口是否正常,若UA-B电压为零则视为不正常。

云台乱转不能控,这种现象是两个原因造成:a)RS-485端口A+,B-接反;b)系统阻抗严重不匹配。

(2).视频光端机的光路问题:

安防监控工程中,光缆大多数都由用户自行敷设,一般为G652单模光纤。由于系统覆盖范围一般都不大,用标配(20KM)设备光链路损耗都很富裕,因此,光端机对光路损耗没有过高的要求,但是用户常会遇到无图像、图像跳动、图像质量差等问题,这时多数问题都出在光路两端的尾纤、跳线或适配器上,而极少与主干光路有关。常见的问题有:1、光纤活动连接器插入不正确;2、光纤活动连接器纤芯(陶瓷管)被污染。解决办法是:1、重新插入活动连接器或调换光纤跳线;2、用99.9%无水乙醇擦拭插头,插座纤芯;3、用万用表检查摄像机视频缆,判断有无视频信号。

(3)、光端机的开关量:

开关量信号是TTL电平的脉冲串,它能控制警灯、警铃、继电器等工作,开关量接口的负载能力以所控制的电流大小来衡量,如EW系列光端机的开关量负载能力为1.5A。

系列光端机开关量接口支持常开按钮,但是如下图接法时,则常开、常闭形式均支持:

2.开关量接口不能直接并联使用,如有需要只能通过分配电路接入。

3.有些客户用RS-485总线传输开关量,根据我们的实践经验证明,这种方式不可取,常会出现工作一段时间(如3~4天)即死机现象。开关量转RS-485的转换器制作有缺陷可能是问题所在。

(4).视频光端机的瞬态干扰的危害及应对措施

1.瞬态干扰的产生:瞬态干扰产生于大型感性负载,如电机、变压器、继电器等设备的开关转换,以及雷电的发生过程中,它往往以静电感应的方式入侵光端机。

2.瞬态干扰的危害:由于它干扰频率高、持续时间短、干扰幅度大(成百上千伏)、它可以烧坏光端机的RS-485接口芯片、主芯片等关键部位,却不留痕迹,尤其是夏季雷雨季节,这种破坏力影响很大,使用户、商家和厂家都十分伤脑筋。

3.应对措施:尽管光端机制造商采用了各种保护手段,如旁路法(自恢复二极管)、吸收法(双向抑制二极管等)、隔离法(光耦隔离),但是仍不能完全消除瞬态干扰造成的破坏,RS-485接口损坏频繁,给用户和厂家都造成很大的压力。

视频光端机几种技术实现方案:

一是全数字化复接,完全按照标准的高速数字传输技术体制,用一个高速码流实现多路视频信号的复接,当然也就只需一个光波长就可完成在光纤中的传输。这种方式在2.5Gb的速率下可实现高达16~20路视频信号的传送。

二是模拟制的频分复用,在限定的带宽内将16个不同中心频率,并经调制后的视频信号混合形成一个复合调制信号,再用一个光波长传送,类似于有线电视的节目传送方式。

三是采用波分复用方式,有制造8路视频能力的就用两个光波长合成,只有4路视频能力的就用四个光波长合成,实际上是用多套设备通过光无源器件的堆叠使用,反正在设备外面你看到的是只用了一芯光纤传送16路视频。

三种技术各有长短,根据应用环境比较三种光端机,对选购合适自己的光端机,这点很重要。

种方式技术,代表着技术发展方向,其各项技术指标也,特别是稳定性和可靠性可以用电信级的标准来衡量。第二种是标准的模拟体制,也有一定的实用性。有线电视光传输采用类似这种方式也取得成功,但在有线电视光传输应用中,视频副载波调制(采用专业AM-VSB调制器)与解调(通过电视机的高频调谐器)功能均不包含在光端机中。有线电视光端机只是一个射频传输平台,而监控光端机则多为基带到基带的传输,这使得这种技术实现方案在传输质量、稳定性特别是温度漂移和复杂的调试方面存在更多的缺点。

第三种应该说是一种过渡方案,它靠占用更多的光纤带宽资源来实现,是在数字高速复接技术没有达到突破时无奈的选择。据统计光纤线路故障,有近90%与光无源器件有关,这是由光无源器件本身构造和其制造工艺决定的。设备内部复杂的光器件之间的连接,大大增加了光链路衰耗不说,还留下大量隐患。

如果在选择光端机的时候多了解一些技术实现方案,不但买得踏实、明白,还可大大减少工程开通和日后维护的工作量。

目前国产视频光端机产品与国外产品差距越来越小,但制造厂商在技术力量、生产规模、产品质量等方面良莠不齐,既有年产值数千万的正规军,也有几十万都不到的小作坊。在低端产品上的同质化现象严重,竞争已经白热化。无疑缺乏核心技术、没有齐全产品线、不具备规模经营的小厂将被很快淘汰。另外,光端机本身属高技术、精密产品,而光端机的使用要求却几乎是全天候野外环境。一个成熟的光端机,除电路设计外,还必须涉及到环境温度、电源适应能力、防震、防尘、防潮、防盐碱腐蚀等问题,这些决不是急功近利的行为能做到的。只有对生产厂商进行实地考察和作严格的产品比较测试,就可以去伪存真。

位居高端的数字视频光端机要求的技术含量更高,对生产厂商在设计水平、员工素质、工艺流程、质量控制等方面的要求也更高。

特别是高速光纤传输平台、高速数字复接技术和精密制造工艺,并不是一般的生产厂商都能掌握的。举一小例:现在,几乎所有的生产厂商都宣称采用表面贴装(SMT)的生产工艺,打开设备一看,也好像都是采用的表面贴装元器件,似乎是没区别了。实则不然,由于生产厂商之间生产规模不同,只有产量大,具备规模生产的厂家才会按照标准的SMT生产工艺流程,采用具有焊接质量保证的全自动表面贴装生产线组织生产。

而从成本上考虑大量小规模厂家是用贴片元件手工焊接的方式生产。焊接过程中静电对芯片的损伤已经达到不容被忽视的程度。还有,如果对只有两端的阻容元器件来说只是存在漏焊、虚焊和错焊的隐患而已,但对一些数字光端机中大量使用的以QFP封装的精密、大数量引脚(高达200条以上)芯片来说可能就是灭顶之灾。由于手工焊接使芯片在各个方向所受应力不等,极易使芯片引脚受损。这种损伤不会立竿见影,但随着时间推移,逐渐发生形变,导致断裂,引起设备在工作一段时间后出现故障。

综上所述,选购视频光端机要从自身的需求,技术方案,成本等各方面入手,才能选购一款高性价比的光端机。

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