关于视频监控中使用同轴电缆的传输距离

1、关于视频监控中使用同轴电缆的传输距离500 米视频线传输确实是视频信号传输的上限，我们做工程过程中曾经测试过，如果用128 编的安防线缆传送视频信号质量基本可以接受，图像衰减程度不是很明显；如果用96 编视频线，信号衰减历害，加了信号放大器效果有所改善，但达不到理想状态，除非用市面上较高档的多档数字信号放大器才行。但这样以来，成本就上升了。所以最后还是选用128 编的线缆来做500 米的信号传输。关于长距离电源，我们选用的是从机房拉220V 电源传输至各监控点位，再用 12V变压器给摄像机。成本较代，电源质量也得以保证。注： 12V电源市面价不到20 元一只。 220V 电源线与视频线分开走线

2、。SYV-75-3 同轴线缆内导体直径为0.51，绝缘外径3.0，200MHZ 信号衰减为每米0.28dB，而75-5 线缆内导线直径为 0.75，同样距离衰减为0.16dB，并不是以上的兄弟们说的-3， -5 代表距离或者线径，同一种线缆在不同的地方使用，选择不同的设备，就会有不同的传输距离，例如从理论上分析采用 SYV-75-3-96 编同轴电缆传送视频信号（1.0V-峰 -峰值） /75 欧时，为了保证信号的传输质量，当传输距离超过180m 时，就应该对视频信号进行放大，但实际工程经验表明，最大传输到300m 左右仍然能保持良好的显示效果，工程常用同轴电缆类型及性能：1)SYV75-3

3、、 5、 7、9，75 欧姆 ,聚乙烯绝缘实心同轴电缆。近些年有人把它称为“视频电缆”；2） SYWV75-3 、 5、 7、 9 75 欧姆,物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆。有人把它称为 “射频电缆”；3）基本性能：* SYV 物理结构是100%聚乙烯绝缘；SYWV 是发泡率占70-80%的物理发泡聚乙烯绝缘电缆；*由于介电损耗原因，SYV 实心电缆衰减明显要大于SYWV 物理发泡电缆；在常用工程电缆中，目前物理发泡电缆仍然是传输性能最好价格最低的电缆，在视频、射频、微波各个波段都是这样的。厂家给出的测试数据也说明了这一点；*同轴电缆都可以在直流、射频、 微波波段应用。按照 “射频”/“视频”来

4、区分电缆，不仅依据不足，还容易产生误导：似乎视频传输必须或只能选择实心电缆（选择衰减大的，价格高的？） ；从工程应用角度看，还是按“实芯”和“发泡”电缆来区分类型更实用一些；*高编（128）与低编（64）电缆特性的区别：eie 实验室实验研究表明，在 200KHz 以下频段，高编电缆屏蔽层的“低电阻”起主要作用，所以低频传输衰减小于低编电缆。但在 200-300KHz 以上的视频、射频、微波波段，由于“高频趋肤效应”起主要作用，高编电缆已失去 “低电阻”优势， 所以高频衰减两种电缆基本是相同的。二、 了解同轴电缆的视频传输特性“衰减频率特性”同轴电缆厂家，一般只给出几十到几百兆赫的几个射频点的

5、衰减数据，都还没有提供视频频段的详细数据和特性；eie实验室对典型的SYWV75-5 、 7/64 编电缆进行了研究测试，结果如下：同轴传输特性基本特点：1. 电缆越细，衰减越大：如75-7 电缆 1000 米的衰减，与75-5 电缆 600 多米衰减大致相当，或者说 1000 米的 75-7 电缆传输效果与75-5 电缆 600 多米电缆传输效果大致相当；2. 电缆越长，衰减越大： 如 75-5 电缆 750 米， 6M 频率衰减的 “分贝数”， 为 1000米衰减“分贝数”的75%，即15db； 2000 米( 1000+1000)衰减为 20+20=40db, 其他各频率点的计算方法一样

6、。依照上面 1000 米电缆测试数据，计算不同长度电缆衰减时，请记住“分贝数是加碱关系”或“衰减分贝数可以按照长度变化的百分比关系计算”，就可以灵活运用了；3. 频率失真特性：低频衰减少，高频衰减大。高/低边频衰减量之差，可叫做“边频差值”，这是一个十分重要参数。电缆越长， “边频差值”越大；充分认识和掌握同轴电缆的这种 “频率失真特性” ，这在工程上具有十分重要的意义；这是影响图像质量最关键的特性，也是工程中最容易被忽视的问题；三、工程应用设计要点网上技术论坛里经常有人问：75-5 电缆能传多远？回答有300 米， 500 米， 600 米，还有说1000 多米也可以的。为什么会有这么多答案

7、呢？原因是没有一个统一的标准。既然工程中同轴电缆是用来传输视频信号的，而视频传输最后又体现为图像，所以谈同轴电缆和同轴视频传输技术应用，就离不开图像质量，离不开决定图像质量的 “视 频传输质量”和标准。 1. 视频传输标准的参数很多，这里仅举一个十分重要的“频率特性”例子来理解。视频图像信号是由 0-6M 不同频率分量组成的。低频成分主要影响亮度和对比度，高频分量主要影响色度、清晰度和分辨率。显然，对视频传输的基本要求，不是只恢复摄像机原信号亮度、对比度就行了，而且还必须恢复摄像机原信号中各种频率份量的相对比例关系。 “恢复”不可能是 100%，而是允许有一个“失真度”范围要求的标准。这个 “

8、标准” 的 “失真度范围”，在图像上用肉眼应该是分辨不出来的。反过来说，如果在图像上已经能够观察出一点“失真”了，那不管你主观认为图像“还行，可以，不错”甚至“双方认可验收”等等，这时的视频传输质量，都是“不合格的”。要把工程图像做好，首先就应该选择合格的传输设备，追求视频传输质量符合标准。这一点，从网站技术论坛讨论的情况看，还远没引起足够认识。宏观来看，我国监控行业发展了20 多年，工程图像质量不仅没有提高反而有些下降，这不能不引起我们的关注和思考。2. “视频传输”标准： 由图二可见，对于视频传输，我国广播级视频失真度标准要求如图a)： 5M 以下幅频特性误差范围为±0.75db

9、, 即 91.7 109%； 6M 频点为70.7 109%；监控行业的要求略低一些，如图b),0 6M 全范围为±1.5db,即 84 118.8%；这个传输频率特性要求，与一般“ 3db 通频带”的概念一样；这里须强调：要保证图像质量， 视频传输系统（产品） 的频率失真范围应小于3db“; 3db带宽”这个标准，适用于光缆、射频、微波、同轴和双绞线等各种视频传输系统产品；这是为了保证图像质量，对视频传输系统的要求。但还有一个误区：在工程中还是有不少人用主观评价“工程图像质量好坏”，甚至于用双方是否认可验收来说明“传输系统（设备） ”是否合格，这就有些本末倒置了。工程商这么做可能是

10、“糊涂”；传输设备厂家如果这么做，那可就是“蒙人”了，如果再利用媒体这么宣传，那就是诚心“误导”了。3.摄像机信号不加放大补偿，只用同轴电缆传输时，按照“3db 带宽”这个标准要求，并结合上面的电缆衰减特性，75-5 电缆，不超过3db 失真度的电缆长度计算方法是：1000 米 20db,20/3=6.67,1000/6.67=150米， 75-7 电缆为 236 米。不同厂家不同批次的电缆特性有一定差别，实际工程设计中，参照这个数据设计和施工，图像质量一般会有保证的。（准确计算应按照“边频差值”计算，上面计算忽略了低频衰减原作注） 4.实心聚乙烯绝缘电缆，衰减量大于物理发泡电缆。所以3db

11、带宽有效传输距离少于上面计算值，工程上大致可按90%左右估算。如实芯75-5 电缆 “ 3db 带宽” 传输距离大约为150*0.9=135 米； 5.高编电缆：尽管 200k 以下的衰减小于低编电缆，但 200-300k以上的传输衰减与低编电缆一样，所以3db 带宽传输距离，反而低于上述计算值，这是由于高编电缆的“边频差值”更 大的因素造成的， “边频差值”越大，放大补偿的难度越大；6.同轴电缆加放大补偿的视频传输方式：这时系统传输特性是同轴电缆的衰减频率特性和放大补偿的“增益频率特性”之和，放大补偿的“增益频率特性”，应该能有效补偿电缆的频率衰减特性，且二者应该始终保持相反、互补关系，这才

12、可以有效扩展同轴电缆的传输距离。目前这项同轴视频传输技术， 产品已经达到的技术水平是：只用一级末端补偿（无前端无中继）， 75-5 电缆在 2km,75-7 电缆在 3km 范围以内的任意距离上，都可以实现上述传输标准；传输距离和传输质量已经和多模光端机相当，而在传输成本、施工维护和图像质量可控恢复功能方面，都具有独特的实用优势和竞争优势；这就是说，同轴视频传输技术，以将有效监控范围扩展到了 2-3 公里，且是我国自有知识产权技术。7.工程中确有不少工程是按照“只要图像质量双方认可验收”就是“硬道理”的做法，这实际是无标准可言，不属本文讨论范围。四、同轴电缆的抗干扰性能工程经验：一路本来没有干

13、扰的图像，运行中偶然出现了干扰，经检查是BNC 电缆头接地不良引起的。重新焊好后，干扰消失了,图像恢复正常。这说明什么问题呢？一是说明周围环境确有外界电磁干扰存在，二是说明在正常情况下，同轴电缆可以把这类干扰屏蔽掉，三是说明BNC 电缆头接地不良，破坏了电缆的屏蔽性能，使原来已经被屏蔽掉的干扰，在新的条件下又显现出 来了。这就是我们探讨干扰产生原理的启发点。对于干扰的探讨， eie 实验室的研究成果表明：1. 同轴干扰形成原理：就像天线接收电磁波原理一样，电缆外部客观存在的交变电磁场，可以在电缆外导体上产生干扰感应电流干扰感应电流在电缆“纵向电阻（阻抗） ” Rd 上，会形成干扰感应电动势（电

14、压）Vi 干扰感应电动势刚好串联在视频信号传输回路里，与视频信号一起加到末端负载Rh 上，形成了干扰。这就是同轴干扰形成原理。2. 显然：当电缆外导体电阻很小，或当外界电磁干扰不是很强，感应电流很小，感应电动势也就很小，而且远远小于视频信号，这时就可以认为“没有干扰”。这就是同轴电缆屏蔽干扰的作用；3. 在上面工程经验中，当BNC 头没有焊接好、接触不良、编织层在穿管时被拉断、或在电梯随行电缆中，长时间反复弯曲加上垂直重力作用编织层被逐步拉断时，都会造成外导体电阻增加，导致“干扰感应电压”升高，视频信号传输效率（分压比例）降低，使原来没有显现出来的“干扰”也出现了；4. 工程中的 “地电位”干

15、扰也是通过同轴电缆外导体电阻才起作用的，所以单端接地可有效排除；5. 四屏蔽高编（ 128）电缆外导体电阻比低编电缆小，所以形成的干扰感应电动势也要低一些，这种“低一些”的效果，只是对低频干扰而言的（欧姆电阻为主）。对于高频干扰，由于趋肤效应，高、低编电缆的表面阻抗基本一样，所以对高频的抗干扰效果区别不大； 需要明确的是：与低编电缆比较，四屏蔽高编（ 128）电缆这种能够“适当减弱”低频干扰的效果，其减弱程度是与两种电缆外导体电阻成反比关系；工程上值得认真考虑的是这点减弱干扰的效果，与高编电缆的高投入成本是否值得？ 五、视频传输中的抗干扰措施工程中产生干扰的情况很多很复杂，但可以大致分为两大类

16、：一类是电缆传输线路“外部电磁干扰”的入侵，如地电位干扰、电台干扰、电火花干扰、并行电缆耦合干扰等。这是影响最大、设计和施工中又很难预测的干扰。第二类是两端设备问题和故障引入的干扰， 如设备电源故障引来的50/100 周电源干扰，或开关电源的高频电源干扰等，不妨把这一类叫着“内部干扰”，这部分比较好解决。我们主要谈第一类的外部干扰。工程中比较成熟的经验有：1. 防止 “地电位”的单端接地或不接大地；2. 电缆穿金属管，或走金属线槽；此法十分有效，但成本较高，施工有一定复杂度；3. 埋地；4. “远离”其他动力电缆或信号控制电缆，并尽量避免或减少并行；5.集中供电和控制信号传输采用屏蔽电缆，但屏

17、蔽层不能两端都接视频地；6. 施工穿管时，把 “布线这种粗活”在当地雇临时工来做，结果多处拉断同轴电缆编织网，使外导体电阻增大，产生干扰，这种情况十分多。但这属于可以避免，发生概率又最高的“人为因素”。7. 电缆中间接头连接方法， 不是采用F 型接头和双通连接，而是采用 “焊接” 或 “扭接” 的方法， 这就破坏了电缆的同轴性和特性阻抗的连续性，容易引起反射和干扰。这属于经验不足的人为因素；8. 采用抗干扰器，用平衡抵销原理抗干扰。但局限性较大，现场调试交麻烦；六、同轴抗干扰技术新进展抗干扰同轴电缆 在外部强干扰源仍然存在的情况下，为什么电缆穿金属管，或走金属线槽后，就可以有效抗干扰呢？正确的

18、回答也应该是“屏蔽的效果”。那么这种屏蔽和四屏蔽电缆的屏蔽又有什么不同呢？eie 实验室研究结果表明，两种屏蔽情况的根本区别在于“感应电动势是否串联在视频信号的传输回路中”？从上面“同轴电缆的抗干扰性能”一节分析已经知道，干扰在四屏蔽（铝箔+64 编网 +铝箔 +64 编网）电缆上形成的干扰感应电动势，仍然是串联在视频信号的传输回路中，所以它的效果只能是“减弱”干扰，而不是真正意义上的抗干扰； “穿管”的情况就不同了，尽管 :外界电磁干扰也会在“金属管”上产生感应电动势，但这个感应电动势与视频信号的传输回路是绝缘隔离的，所以才不会对视频信号形成干扰。这也是彻底解决同轴电缆抗干扰性能的出路所在。拥有我国自有知识产权的“e 电缆” ，实际是一种“双绝缘双屏蔽同轴电缆”，其“芯线第一绝缘层第一屏蔽层”仍然组成标准的SYWV75-5 电缆，视频信号传输回路的“地” ，仍然是第一屏蔽层；外面的第二屏蔽层才是真正的干扰屏蔽层，由于在一、二屏蔽层之间有一个第二绝缘层，这就把第二屏蔽层上的干扰感应电动势，有效排除在视频信号的传输回路之外了。这就是“e 电缆”的结构特点和抗干扰原理。工程应用和实验测试表明，在视频波段，“ e 电缆”抗交流电源、交流电机、变频电机和电火花等低频强电磁干扰能力，十分强大，是高编电缆无法比拟的。“ e 电缆”实际是给同轴电缆设计了一个“随行柔性的屏蔽室”。因此，工程中