传输系统设备

第4章传输系统设备

本章主要阐述传输系统中各类型传输设备的架构与原理，并且对其连接、测试与维护方法进行介绍。4.1传输系统概述视频监控系统的前端设备和后端设备连接，需要通过传输系统进行图4-1传输系统结构

传输系统一方面将前端的摄像机、监听头、报警探测器或数据传感器捕获的视/音频信号及各种探测数据传往中心端；另一方面将中心端的各种控制指令传往前端多功能解码器。因此，传输系统应该是双方向的。在大多数情况下，传输系统都是通过不同的单方向传输介质来实现的，如用同轴电缆传输视频信号，而用2芯屏蔽线传输反向控制信号。在某些场合，也可用单一传输介质来传输按多工（Multiplexing）方式处理的视/音频及控制信号。最新的传输概念则是借用已有的通信传输线路或借助计算机网络来传输视频监控信号，在这种情况下，需要专用的信号格式转换、传输或接入设备。VPNVPN的英文全称是“VirtualPrivateNetwork”，翻译过来就是“虚拟专用网络”。顾名思义，虚拟专用网络可以把它理解成是虚拟出来的企业内部专线。虚拟专用网（vpn）被定义为通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接，并保证数据的安全传输。虚拟专用网可用于不断增长的移动用户的全球因特网接入，以实现安全连接；可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路，用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。VPN可以提供的功能：防火墙功能、认证、加密、隧道化VPN可以通过特殊的加密的通讯协议在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路，就好比是架设了一条专线一样，但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路。这就好比去电信局申请专线，但是不用给铺设线路的费用，也不用购买路由器等硬件设备。VPN技术原是路由器具有的重要技术之一，在交换机，防火墙设备或Windows2000等软件里也都支持VPN功能，一句话，VPN的核心就是在利用公共网络建立虚拟私有网4.2传输电缆

在局域性质的视频监控系统中，由于前端设备和中心端之间的距离比较短（一般不超过1km），所以基本上都采用直接传输方式。①

从系统主机发出的控制指令通过普通2芯线与前端解码器连接；②

由摄像机输出的视频信号采用同轴电缆连接；从监听头输出的音频信号采用

2芯屏蔽线连接；③

从报警探测器输出的开关量信号用普通2芯线连接。

4.2.1传输电缆的选用

1．视频同轴电缆外导体用铜丝编织而成。不同质量的视频电缆，其编织层的密度是不一样的，如80编、96编、120编，有的电缆编数少，但在纺织层外增加了一层铝箔。外导体接地、内导体接信号端。内、外导体之间填充有绝缘介质，电磁便被限制在内而不能向外界传输，降低了损耗，同时又避免外界杂散信号的干扰。绝缘介质外导体护套芯线（2）视频同轴电缆的特性

如果有电流通过导线，导线就会发热，这是由于导线具有一定的电阻，消耗了有用功功率；又由于导线间绝缘不完全而存在漏电，即导线之间处处有一定的电导；导线中有电流流过时，导线周围就会有磁场产生，所以导线还有一定的电感；导线与导线间的电位差将使其间形成电场，使得导线间存在一定的电容。上述这些分分布在电路路布线及其其结构中的的参数统称称为“分布布参数”，，它使得线线路中的任任一点都呈呈现出一定定的阻抗，，这个阻抗即即被称为特特性阻抗。因此，特特性阻抗的的大小完全全取决于电电缆的结构构。不同线径的的同轴电缆缆对视频信信号的衰减减程度是不不一样的，，线径越粗粗，衰减越越小。表4-1同轴电缆系系列的特性性参数电缆的线径径越粗，则则衰减越小小，越适合合于长距离离传输。但在实际应应用中可能能会遇到这这样的情况况，即虽然然在长距离离传输中直直接使用电电缆连接也也可以得到到稳定的图图像，但因因高频衰减会会使图像的的细节损失失过多，分分辨率下降降，画面有些些朦胧感，，另外，高高频损失还还会影响彩彩色的重现现。在这种种情况下，，就需要使使用视频放大器器，并通过过放大器的的高频补偿偿功能增强强图像的轮轮廓，使图图像变得清清晰、明快快。SYV电缆缆：全称实心聚聚乙烯绝缘缘射频同轴轴电缆，同同轴电缆中中的一种SYV-75-5:SYV代表表视频线,75代表表阻抗为75欧姆,-5代表表线材的粗粗细。SYV75-5-1(A、、B、C））S:射频频Y:聚聚乙烯绝缘缘V:聚聚氯乙烯护护套A：：64编B：96编C：：128编编75：75欧姆5：线径为为5MM1：代表表单芯SYV电缆缆的作用：：监控中常用用的视频线线主要是SYV75-3和SYV75-5两种种.如果要要传输视频频信号在200米内内可以用SYV75-3,如如果在350米范围围内就可以以用SYV75-5.SYV电缆缆的使用环环境：设备的支架架连线，闭闭路电视(CCTV)，共用用天线系统统(MATV)以以及彩色或或单色射频频监视器的的转送。视视频同轴电电缆的特征征电阻是75欧姆姆，这个值值不是随意意选的。物物理学证明明了视频信信号最优化化的衰减特特性发生在在77欧欧姆。在低低功率应用用中，材料料及设计决决定了电缆缆的最优阻抗为为75欧欧姆。2．视频电缆缆的选用当传输线终端端阻抗等于于特性阻抗抗时，传输输线传播的的能量将全全部被吸收收，此时电电源输出的的功率最大大，即阻抗抗匹配状态态。阻抗匹配（（Impedancematching）是是微波电子子学里的一一部分，主主要用于传传输线上，，来达至所所有高频的的微波信号号皆能传至至负载点的的目的，不不会有信号号反射回来来源点，从从而提升能能源效益。。广播电视标标准规定传传输线缆的的特性阻抗抗及设备终终端阻抗均均为75。所以，视频频电缆一般般用75的同轴电缆缆，当视频频信号的无无中继传输输距离在300~500m时，常用SYV－75－3和SYV－75－5两种型号。。若超过此此距离，则则应该选用用SYV－75－7、SYV－75－9/12的粗型号同同轴电缆，，一般来说说，传输距距离越长则则信号的衰衰减越大，，频率越高高则信号的的衰减也越越大，但线线径越粗则则信号衰减减越小。当当长距离无无中继传输输时，由于于视频信号号的高频成成分被过多多地衰减而而使图像变变模糊，而而当视频信信号的同步步头被衰减减得不足以以被监视器器等视频设设备捕捉时时，图像就就无法稳定定地显示出出来。视频信号实实际传输的的距离与同同轴电缆的的质量成正正比，也和和系统选用用的摄像机机、监视器器有关。当摄像机机输出电阻阻、同轴电电缆特性阻阻抗、监视视器输入电电阻3个量不能完完全匹配时时，就会在在同轴电缆缆中造成回回波反射，，因而长距距离传输会会使图像出出现重影及及波纹，甚甚至跳动。。因此，在在实际工程程中，尽可可能一根电电缆一贯到到底，中间间不留接头头，因为中中间接头很很容易改变变接点处的的特性阻抗抗，还会引引入插入损损耗。某大型物流流配送中心心的视频监监控系统的的布线，其其周界的边边长就达350m，几个远端端摄像机到到主控室的的距离达到到了600~900m的范围，该该工程事先先定制SYV－75－7和SYV－75－9两种超长电电缆，每一一根电缆都都直接引到到主控室，，没有使用用视频放大大器，得到到了较好的的图像质量量。3．连接器视频电缆与与设备的连连接通常为为BNC连接器，个别设备备也选用RCA连接器，还有些系系统选用射射频传输常常用的F头。当接头与与插座的规规格不一致致时，可以以用转换器器进行转换换，如BNC→RCA转换器或RCA→BNC转换器。BNC连接器BNC电缆缆连接器必必须连接到到每段电缆缆的两端。。BNC电电缆连接器器由一根中中心针、一一个外套和和卡座组成成。它包括括BNC连连接器基座座、外套和和探针三部部分。RCA连接器F头F头，一般般用在电视视天线分配配器上，是是一种用电电缆芯直接接当“针””用的一种种插头。头头上有螺纹纹，可以拧拧紧在分配配器上，不不会脱落。。价格比较较便宜，一一元左右。。4.2.2音频、通信信与控制电电缆音频、通信信及控制电电缆都是非非同轴电缆缆，其中，，音频及通信信电缆为2芯线，而控制电缆为为10芯线。显然，它它们传输的的信号内容容不同，但但电缆的类类型却可以以是相同的的。音频及通信信电缆通常常可选为同同样的2芯屏蔽电缆缆；在非干扰扰环境下，，也可选为为非屏蔽双双绞线，如如在综合布布线中常用用的5类双绞线。。双绞线常见见的有3类类线，5类类线和超5类线，以以及最新的的6类线，，前者线径径细而后者者线径粗1）一类线线：主要用用于语音传传输（一类类标准主要要用于八十十年代初之之前的电话话线缆），，不同于数数据传输。。2）二类线线：传输频频率为1MHZ，用用于语音传传输和最高高传输速率率4Mbps的数据据传输，常常见于使用用4MBPS规范令令牌传递协协议的旧的的令牌网。。3）三类线线：指目前前在ANSI美国国家标标准学会和EIA/TIA568标准准中指定的的电缆，该该电缆的传传输频率16MHz，用于语语音传输及及最高传输输速率为10Mbps的数据据传输，主主要用于10BASE-T无屏蔽双绞绞线以太网网。4）四类线线：该类电电缆的传输输频率为20MHz，用于语语音传输和和最高传输输速率16Mbps的数据传传输，主要要用于基于于令牌的局局域网和10BASE-T/100BASE-T。5）五类线：该类电缆增增加了绕线线密度，外外套一种高高质量的绝绝缘材料，，传输率为为100MHz，用用于语音传传输和最高高传输速率率为100Mbps的数据传传输，主要用于于100BASE-T快速以太网网和1000BASE-T（1000BASE-T最新的以太太网技术，，使用非屏屏蔽双绞线线作为传输输介质传输输的最长距距离是100米））网络。这这是最常用用的以太网网电缆。网线最长100米。6）超五类线：超5类具具有衰减小小，串扰少少，并且具具有更高的的衰减与串串扰的比值值（ACR）和信噪比（StructuralReturnLoss）、、更小的时时延误差，，性能得到到很大提高高。超5类类线主要用用于千兆位以太太网（1000Mbps）。7）六类线：该类电缆缆的传输频频率为1MHz～250MHz，六类类布线系统统在200MHz时时综合衰减减串扰比（（PS-ACR）应应该有较大大的余量，，它提供2倍于超五五类的带宽宽。六类布布线的传输输性能远远远高于超五五类标准，，最适用于于传输速率率高于1Gbps的的应用。六六类与超五五类的一个个重要的不不同点在于于：改善了在串串扰以及回回波损耗方方面的性能能，对于新一一代全双工工的高速网网络应用而而言，优良良的回波损损耗性能是是极重要的的。六类标标准中取消消了基本链链路模型，，布线标准准采用星形形的拓扑结构，要求的布布线距离为为：永久链链路的长度度不能超过过90m，，信道长度度不能超过过100m。7）七类线线：带宽为为600MHz，可可能用于今今后的10吉比特以以太网。通常，计算机网络络所使用的是是3类线和和5类线，，其中10BASE-T使使用的是3类线，100BASE-T使用的5类线。目前，双绞绞线可分为为非屏蔽双绞绞线（UTP=UNSHILDEDTWISTEDPAIR）和和屏蔽双绞线线（STP=SHIELDEDTWISTEDPAIR）。屏屏蔽双绞线线电缆的外外层由铝铂铂包裹，以以减小辐射射，但并不不能完全消消除辐射，，屏蔽双绞绞线价格相相对较高，，安装时要要比非屏蔽蔽双绞线电电缆困难。。1．音频电电缆及连接接器（1）音频频电缆音频频电缆的结结构在有干扰的的情况下，，一般选用用2芯屏蔽蔽线，因为为长距离传传输时易引引入干扰噪噪声。音频频电缆的屏屏蔽层有防防止干扰的的作用，还应在系统统主机处单单端接地。常用的音音频电缆型型号为RVVP—2/0.3或RVVP—2/0.5。学校、超市市、车站等等应根据自自身的使用用特点，要要求其视频频监控系统统兼备公共共广播或背背景音乐的的功能，这这就同时需需布置音频频电缆。公公共广播系系统的声音音是采用120V定压小电流流方式传输输的，所以以也可选用用非屏蔽的的2芯电缆，如如RVV—2/0.5等。由于音音频电缆采采用总线式式布线，所所以它和监监控系统采采用的点对对点式布线线方式（用用于将监听听头的音频频信号传送送到监控中中心）不一一样。RVV电缆缆全称铜芯芯聚氯乙稀稀绝缘聚氯氯乙稀护套套软电缆，，又称轻型型聚氯乙烯烯护套软线线,俗称软软护套线，，是护套线线的一种。。R:代表表软线\软软结构的意意思V:聚氯乙乙烯绝缘V:聚氯乙乙烯护套按GB5023.5-1997的规规定，RVV是指指轻型聚氯氯乙烯护套套软线或普普通聚氯乙乙烯护套软软线，额定电压压等级分别别为300/300和300/500，额定电电压250V/450VRVV电线线电缆是两两芯以上的的聚氯乙烯烯绝缘聚氯氯乙烯护套套软线（两两条或上的的rv线外外加一层护护套）。RVV电缆缆是弱电系系统最常用用的线缆，，其芯线根根数不定，两根或以以上，外面面有PVC护套，芯芯数从2芯芯到24芯芯之间按国国标分色，，两芯以上上绞合成缆缆，外层绞绞合方向为为右向，芯芯线之间的的排列没有有特别要求求。RVVPRVVP是是一种软导导体PVC绝缘线外加屏蔽层层和PVC护护套的电缆.铜芯聚氯乙乙烯绝缘屏屏蔽聚氯乙乙烯护套软软电缆，又又叫做电气气连接抗干干扰软电缆缆，额定电电压250V/450V，线芯常用芯芯数为2-24芯，线芯线径径为：0.2平方，，0.3平平方，0.4平方，，0.5平平方。用途：仪器、仪表表、对讲、、监控、控控制安装（2）音频连接接器的选用用音频电缆一一般都配备备RCA连接器，专业音频频设备来说说，多采用用卡侬连接器器；对公共广广播/背景音乐系系统的音频频电缆来说说，由于大大多数直接接将其接在在喇叭、音音箱的接线线柱上，故故不需要专专门的连接接器。2．通信信电缆的选选择、连接接通信电缆是是接于系统统主机与解解码器之间间的2芯电缆，可可以选用普普通的2芯扩套线，，但一般来来说，带有屏蔽层层的2芯线干扰性性能要好些些，更适合合于强干扰扰环境下的的远距离传传输。可选用的的通信线如如RVV—2/0.15或RVVP—2/0.3等。除少数系统统在主机一一端用DB9型连接器或或RJ—11型连接器外外，通信电电缆基本上上不需要单单独的连接接器，通常常都是直接接将线头接接在电路板板的接线座座上，并用用螺钉拧紧紧即可。3．控制电缆缆的连接、、选用（1）连接控制制电缆控制电缆是是用于控制制云台及电电动三可变变镜头的多多芯电缆，，其一端连接于于控制器的的云台、电电动镜头控控制接线端端，另一端则直直接接到云云台、电动动镜头的相相应端子上上。（2）选用控制制电缆①从控制器到到云台和电电动镜头的的距离最长长有数百米米，导线的的直流电阻阻与导线的的截面积平平方成反比比，而控制制信号经长长距离导线线传输时会会因导线电电阻而产生生压降，线径越小或或传输距离离越长则导导线电阻越越大，控制制信号压降降越大，以至于控控制信号到到达云台或或电动镜头头时不能驱驱动负载电电动机动作作。这种现现象对低电电压控制信信号尤为明明显，如对对于交流24V驱动的云台台及直流6~12V驱动的电动动镜头，云云台会经常常被卡住而而导致电动动镜头不动动作。控制电流I会在导线电电阻R上产生压降降。实际上上，控制器器的输出电电压是减去去该压降后后再加在云云台或电动动镜头上的的。对控制信号号进行长距距离传输的的电缆的线线径必须要要大，如选选用RVV—10/0.5或或RVV——10/0.75等等。②从摄像机到控控制器相应应端子，距离只有有几米，并并且控制电电缆提供的的是直流或或交流电压压，一般不不存在干扰扰问题，所所以其控制电缆不不需要使用用屏蔽线。常用的控制制电线大多多采用6芯或10芯电缆，如RVV—6/0.2、RVV—10/0.12等。其中，，6芯电缆分别别接于云台台的上、下下、左、右右、自动、、公共6个接线端；；10芯电缆所接接端子除了了接云台的的6个接线端外外还包括电电动镜头的的变倍、聚聚焦、光圈圈、公共4个接线端。。4.2.3供电方式与与电源线的的选择1．交流供电方方式相应电源线线的选择电源线在监监控系统中中基本上都都是单独布布设，一般般在监控中中心设置总总开关对整整个监控系系统直接控控制。电源源线是按交交流220V布线，到摄像机端经经过适配器器换成直流流12V，这样可采采用总线式式布线路，，并且线径径不需要很很粗。2．直流供供电方式相相应电源线线的选择小型视频监监控系统在在监控中心心用大功率率的直流稳稳压电源，采用12V直流电对整整个系统供供电的方式式。这样，，电源线就就需要选用用线径粗的线，且距离不能太太长，否则系统统不能正常常工作。4.2.4单同轴电缆缆传输设备备一般情况下下，视频监监控系统都都使用同轴轴电缆传送送视频信号号，而摄像像机电源、、云台、镜镜头的控制制信号等却却要通过各各独立的电电缆分别传传送。有些些用户对这这种方式从从费用上无无法接受，，遇到这种种情况时，，就应该采采用单同轴轴电缆作为为传输设备备。单同轴电缆缆传输设备备的结构电源、控制制信号和复复合视频信信号经编码码后由单一一的同轴电电缆来传送送，在接收收端将上述述各种信号号解调复原原。其中，CH0~CH7分别表示远远端的8台摄像机输输出的视频频信号。单单根同轴电电缆可以通通过接口盒盒把电源传传送到远端端，选择远远端的8个视频信号号源之一，，并将该视视频信号回回传到中心心控制端。。4.2.5双绞线视频频传输设备备视频信号还还可以用双双绞线传输输，前提条条件是需用用双绞线传传输设备。。双绞线传传输设备在在视频监控控系统中采采用得比较较少。然而而若监控系系统采用综综合布线方方式，且在在建筑物内内部已按EIA/TIA—568综合布线标标准铺设大量的的双绞线；；并在各相相关房间内内均留有RJ—11/45等接口时，，那么视/音频信号及及控制数据据都将通过过已铺设的的双绞线来来传输了。。由于双绞线传输输设备本身身具有视频频放大的作作用，所以以也适合长长距离的信信号传输。在信号传传输距离达达到1km以上的视频频监控系统统中，考虑虑到不用同同轴电缆可可减少其用用量，同时时又节省用用同轴电缆缆传输所需需的视频放放大器及用用单根5类线布线时时可节约的的工作量，，也会用到到双绞线传传输设备。。双绞线视频频传输设备备是在前端端将适合非非平衡传输输的视频信信号转换为为适合平衡衡传输的视视频信号；；在接收端端则进行与与前端相反反的处理，，将通过双双绞线传来来的视频信信号重新转转换为非平平衡的视频频信号。1．双绞线视视频传输设设备的功能能平衡与非平平衡是指信信号传输的的方式，平衡传输指指的是2根根线中信号号对称传输输，其好处处是抗干扰扰能力强，这个传输输方式一般般采用3芯芯屏蔽线，，其中2根根线用于传传输信号，，1根接地地，屏蔽线线尾端（在在设备端））一端接地地，其传输输阻抗在音响系统中大多是600欧姆姆;非平衡，优优点使用简简单，造价价低。2．双绞线传传输设备的的原理双绞线传输输设备由两两部分电路路组成，其其中，在发送端电电路中，放放大器IC1和IC2先将组合彩彩色视频信信号变换为为差分信号号，以减少在在双绞线上上的线路损损耗和失真真，同时也也消除发、、收两端两两块印制电电路板上地地电位差带带来的接地地误差。此此部分电路路的增益设设计为2dB，这样可以以补偿终端端6dB的衰耗。调调整电阻RG可使双绞线线的衰耗最最小。另外外，RG还可以用作作视频系统统的对比度度调整。在接收端电电路中，放放大器IC3将差分信号号再变换回回单端信号号。此电路的增增益也设计计为2dB，使视频放放大器具有有高的驱动动能力。3．双绞线线传输设备备的选择若用600终端电阻，，则由于电电缆电容与与终端电阻阻组成的时时间常数可可能使信号号的变化部部分劣化，，因而造成成图像模糊糊不清。所所以，在电路中的双双绞线两端端的匹配电电阻选用的的是75终端电阻。同样，为为避免过高高的分布电电容增加RC时间常数，，也不采用屏蔽蔽双绞线。4.2.6视频频传输设备备日常故障障的处置在视频传输输设备中，，最容易出出现两种故故障。第一一种故障现现象表现为为：在监视视器的画面面上出现一条黑白杠杠，并且向上上或向下慢慢慢滚动。。第二种故故障现象表表现为：在在监视器上上出现木纹状的干干扰。1．出现一条条黑白杠的的故障原因因及处置方方法在分析这类类故障现象象时，要分分清产生故故障的原因因是电源的问题题还是地环环路的问题。一一种简易的的方法是，，在控制主主机上，就就近只接入入一台电源源没有问题题的摄像机机输出信号号，如果在在监视器上上没有出现现上述的干干扰现象，，则说明控控制主机正正常。然后后用一台便便携式监视视器就近接接在前端摄摄像机的视视频输出端端，并逐个个检查每台台摄像机。。如有干扰扰，则进行行处理。如如无，则干干扰是由地地环路等其其他原因造造成的。2．出现木纹纹状干扰的的原因及处处置方法木纹状干扰扰的出现大大致有如下下几种原因因：（1）视频传输线线的质量不不好，特别是屏屏蔽性能差差（屏蔽网不是是质量很好好的铜线网网，或屏蔽网过稀稀而起不到屏屏蔽作用））。这类视视频线的线线电阻过大大，因而造造成信号产产生较大衰衰减也是加加重故障的的原因。此此外，这类类视频线的的特性阻抗抗不是75Ω及参数超出出规定也是是产生故障障的原因之之一。由于于产生上述述的干扰现现象不一定定就是视因因为频线不不良，因此此在判断这这种故障原原因时要准准确和慎重重。只有当当排除了其他他可能后，，才能从视视频线不良良的角度去去考虑。若电缆质质量有问题题，最好的的办法是把把所有的电电缆全部换换掉，换成成符合要求求的电缆。。（2）由于供电电系统的电源不“洁洁净”而引起的。。这里所指指的电源不不“洁净””，是指在在正常的电电源（50周的正弦波波）上叠加加有干扰信信号。而其干扰信号号多来自本本电网中使使用可控硅硅的设备。特别是大大电流、高高电压的可可控硅设备备，对电网网的污染非非常严重。。若本电网网中有大功功率可控硅硅调频调速速装置、可可控硅整流流装置、可可控硅交/直流变换装装置等，都都会对电源源产生污染染。解决方方法比较简简单，只要要对整个系系统采用净净化电源或或在线UPS供电就可基基本上解决决问题。（3）系统附近近有很强的的干扰源。。可以通过过调查和了了解而加以以判断。如如果属于这这种原因，，解决的办办法是加强强摄像机的的屏蔽，或或者对视频频电缆线的的管道进行行接地处理理。3．其他故故障的处置置（1）由于视频电缆线线的芯线与与屏蔽网短短路、断路路造成的故故障。这种故障障的表现形形式是在监监视器上产产生较深、较乱乱的大面积积网纹干扰扰，以至使图图像全部被被破坏，无无法形成图图像和同步步信号。这这种情况多多出现在BNC接头或其他他类型的视视频接头上上，即这种种故障现象象出现时，，往往不会会是整个系系统的各路路信号均出出现问题，，而仅仅出出现在那些些接头不好好的路数上上。只要认认真逐个检检查这些接接头，就可可以找到故故障原因。。（2）由于传输输线的特性性阻抗不匹匹配引起的的故障现象象。这种现现象的表现现形式是在在监视器的的画面上产产生若干条间距距相等的竖竖条干扰，干扰信号号的频率基基本上是行行频的整数数倍。这是是由于视频频传输线的的特性阻抗抗不是75Ω而导致阻抗抗失配造成成的。也可可以说，产产生这种干干扰现象是是由视频电电缆的特性性阻抗和分分布参数都都不符合要要求引起的的。一般靠靠“始端串接电电阻”或““终端并接接电阻”的的方法解决决。另外，值得得注意的是是，在视频频传输距离离很短（一一般为150m以内）时，，使用上述述阻抗失配配和分布参参数过大的的视频电缆缆不一定会会出现上述述的干扰现现象。（3）由传输线线引入的空空间辐射干干扰。这种种干扰现象象的产生，，多数是因因为在传输输系统中、、系统前端端或中心控控制室附近近有较强的的、频率较较高的空间间辐射源。。遇到这种种情况，在在系统建立立时，应对对周边环境境有所了解解，尽量设法避避开或远离离辐射源；另一个办办法是当无无法避开辐辐射源时，，对前端及中心心设备加强强屏蔽，对传输线线的管路采采用钢管并并良好接地地。解决上述问问题的根本本办法是在在选购视频频电缆时，，一定要保保证质量，，必要时应应对电缆进进行抽样检检测。4.3射频频传传输输设设备备选用用粗同同轴轴电电缆缆并并用用视视频频放放大大器器，虽虽可可有有效效延延长长视视频频信信号号的的传传输输距距离离。。但但当当传传输输距距离离过过长长时时，，随随着着距距离离的的增增加加及及放放大大器器数数量量的的增增多多，，视视频频信信号号经经多多次次放放大大后后，，叠叠加加的的噪声声也也同同样样经经过过了了多多次次放放大大，而而噪噪声声叠叠加加会会使使噪噪声声电电平平与与视视频频信信号号电电平平处处于于同同一一个个数数量量级级，，因因此此监监视视器器上上的的视视频频图图像像会会被被背背景景噪噪声声所所淹淹没没。。此此时时，，即即使使用用再再大大的的同同轴轴电电缆缆，，增增加加再再多多的的视视频频放放大大器器，，也也无无济济于于事事，，只只能能转转变变用用射射频频传传输输的的方方式式。。射频频电电缆缆的的结结构构4.3.1射频频传传输输原原理理射频频（（RF）是是信信号号经经过过调调制制的的高高频频电电磁磁波波。射射频频传传输输方方式式是是基基于于CCTV的、、仍仍属属于于电电缆缆传传输输的的一一种种传传输输方方式式。。它它先先将将视视/音频频信信号号调调制制到到高高频频，，然然后后再再进进行行传传输输，，在在接接收收端端经经解解调调后后才才可可恢恢复复视视/音频频信信号号。。前端端使用用调调制制器器和和混混合合器器，，在在中心心端端对应应使使用用分分配配器器和和解解调调器器。。各各调调制制器器的的输输出出频频道道各各自自独独立立，，每个个频频道道的的频频带带宽宽度度为为8MHz；混混合合器器将将各各FDM（（频频分分多多路路调调制制））方式式的的射射频频信信号号分分为为多多路路，，供供每每一一个个解解调调器器解解调调出出基基带带视视/音频频。。图图中中所所示示的的射射频频传传输输仅仅仅仅是是单单方方向向的的视视/音频频传传输输，，因因此此，，对对于于具具有有系系统统主主机机及及解解码码器器的的全全方方位位监监控控系系统统来来说说，，还还需需另另外外布布设设通通信信电电缆缆。。4.3.2射频频传传输输方方式式1．．低低频频、、强强干干扰扰环环境境下下的的传传输输如电电力力系系统统的的视视频频监监控控系系统统，，由由于于其其系系统统屏屏蔽蔽接接地地等等环环节节处处理理得得不不好好，，导导致致传传输输的的图图像像受受到到低低频频干干扰扰，，这这种种低低频频干干扰扰又又称称工频频干干扰扰50Hz（强强电电信信号号及及其其谐谐波波成成分分对对图图像像的的干干扰扰））。。表表现现在在监监视视器器上上，，显显示示的的图图像像出出现现了了明明显显的的干干扰扰纹纹，，有有时时像像雪雪片片那那样样飞飞舞舞，，有有时时又又产产生生强强烈烈滚滚动动。。解决决的的方方法法把把摄摄像像机机输输出出的的视视频频信信号号用用射射频频调调制制器器调调制制到到VHF或UHF频段段进进行行传传输输，，在在中中心心控控制制室室再再用用解解调调器器将将视视频频信信号号解解调调出出来来，，就就可可以以有有效效地地消消除除上上述述低低频频干干扰扰。。这这里里就就需需要要用用到到射射频频传传输输设设备备。。UHF波波段段是是指指频频率率为为300~3000MHz的的特特高高频频无无线线电电波波.VHF波波段段是是指指频频率率为为30~300MHz的的甚甚高高频频无无线线电电波波.2．．多多路路视视、、音音频频的的长长距距离离传传输输在实实际际的的视视频频监监控控系系统统中中受受应应用用需需求求、、环环境境的的影影响响，，其其前端端设设备备与与控控制制中中心心距距离离相相对对较较远远又又相相对对集集中中时，，应应该该就就地地将将多多路路视视/音音频频信信号号经经射射频频调调制制并并混混合合后后，，再再经经由由一根根射射频频同同轴轴电电缆缆来来传传输输。这这种种方方式式省省去去了了传传输输环环节节的的大大量量线线缆缆。。特特别别是是当当从从前前端端摄摄像像机机到到中中心心控控制制室室之之间间没没有有或或很很难难有有宽宽裕裕的的布布线线通通路路时时，，射射频频传传输输方方式式便便是是首首选选方方案案了了.4.3.3射射频频同同轴轴电电缆缆射频频同同轴轴电电缆缆和和视视频频同同轴轴电电缆缆的的结结构构基基本本相相同同，，但但其其内内、、外外导导体体间间的的绝绝缘缘材材料料不不一一样样，，外外导导体体材材料料也也不不全全是是铜铜线线编编织织网网，，有有些些外外导导体体采采用用氩氩弧弧焊焊接接铝铝管管。。常常见见的的射射频频电电缆缆有有SYKV系列列纵纵孔孔聚聚乙乙烯烯绝绝缘缘同同轴轴电电缆缆和和SYWV高物物理理发发泡泡同同轴轴电电缆缆。。这这两两种种电电缆缆的的高高频频特特性性要要比比前前述述的的SYV系列列好好一一些些。。某某种种国国产产SYWV系列列射射频频电电缆缆的的频频率率特特性性见见表表4-2。除采采用用闭闭路路方方式式外外，，射射频频传传输输也也可可采采用用开开路路方方式式，，即将将调调制制后后的的视视/音频频信信号号经经无无线线发发射射机机发发送送出出去去，再再在在接接收收端端用用天天线线及及接接收收机机解解调调出出来来。。但但这这涉涉及及到到远远程程开开路路的的传传输输方方式式，，或或者者采采用用频频率率更更高高的的微微波波传传输输方方式式。。由由于于现现在在大大多多数数远远程程数数字字视视频频监监控控系系统统的的建建设设，，已已逐逐步步应应用用先先进进的的高高速速视视频频光光纤纤传传输输网网络络（（SDH）。。所所以以开开路路方方式式的的射射频频、、微微波波传传输输方方式式，，除除了了某某些些特特种种系系统统外外，，大大多多数数视视频频监监控控系系统统已已经经不不再再使使用用。。4.4光纤纤传传输输20世纪纪60年代代，，红红宝宝石石激激光光源源和和光光纤纤媒媒介介技技术术的的不不断断成成熟熟，，使使得得光光纤纤通通信信逐逐渐渐进进入入实实用用化化阶阶段段，，光光纤纤已已成成为为现现代代通通信信系系统统中中不不可可或或缺缺的的重重要要传传输输媒媒介介。。光纤纤传传输输具具有有衰衰减减小小、、频频带带宽宽、、不不受受电电磁磁波波干干扰扰、、重重量量轻轻、、保保密密性性好好等一一系系列列优优点点，，故故广广泛泛应应用用在在国国家家及及省省、、市市级级的的主主干干通通信信网网络络、、有有线线电电视视网网络络、、宽宽带带计计算算机机网网络络等等方方面面。。现现在在的的视视频频监监控控系系统统（（特特别别是是基基于于网网络络的的远远程程数数字字视视频频监监控控系系统统））中中，，光光纤纤传传输输成成为为长长距距离离多多媒媒体体（（包包括括视视/音频频、、控控制制信信号号及及数数据据））信信息息传传输输的的首首选选方方式式。。4.4.1光纤纤传传输输的的特特点点1．．宽宽频频带带光纤纤传传输输的的信信号号带带宽宽可可达达1.0GHz以上，，而普普通视视频信信号只只有6MHz，，用用1芯光纤纤来传传输一一路视视频信信号是是绰绰绰有余余的。。实际际上，，经过过对多多路视视频信信号进进行预预处理理，可可以利利用1芯光纤纤来传传输2路、4路、8路甚至至更多多路数数的视视频信信号。。若是是将多多路视视/音频信信号经经调制制、混混合形形成宽宽带射射频信信号并并经由由射频频光端端机来来传输输，则则1芯光纤纤就可可以传传输几几十路路视/音频信信号。。利用光纤的的宽频频带特特性还还可以以同时时传送送音频频信号号，控控制信信号的的开关关量信信号，，并可可以在在1芯光纤纤上实实现各各种信信号的的双向向传输输。2．低低衰减减光纤对对信号号的衰衰减非非常小小，普普通发发光二二极管管光源源所发发出的的光在在无放放大器器的情情况下下可以以传输输3~5km，而若若用波波长为为1300nm的大功功率激激光二二极管管为光光源，，无放放大器器传输输距离离可达达12km。9/125m的单模模光纤纤的衰衰减更更小，，对1300nm波长的的光的的衰减减约为为0.4dB/km，而对对1500nm波长的的光的的衰减减约为为0.3dB/km。因此此，一一般LD光源可可传输输15~20km，最新新的产产品甚甚至可可传输输100km。由此此可见见，在在远距距离信信号传传输的的实际际应用用中，，光纤纤传输输远比比同轴轴电缆缆的传传输效效果好好。多模光光纤容许不不同模模式的的光于于一根根光纤纤上传传输，，由于于多模模光纤纤的芯芯径较较大，，故可可使用用较为为廉价价的耦耦合器器及接接线器器，多多模光光纤的的纤芯芯直径径为50μμm至至100μμm单模光光纤(SingleModeFiber)：中中心玻玻璃芯芯很细细(芯芯径一一般为为9或或10μm)，，只能能传一一种模模式的的光。。因此此，其其模间间色散散很小小，适适用于于远程程通讯讯，但但还存存在着着材料料色散散和波波导色色散，，这样样单模模光纤纤对光光源的的谱宽宽和稳稳定性性有较较高的的要求求，即即谱宽宽要窄窄，稳稳定性性要好好。3．不不受电电磁波波干扰扰光纤传传输的的另一一个优优点就就是不不受电电磁波波干扰扰，因因而特特别适适合在在大型型工厂厂、电电厂、、通信信机房房等强强电磁磁波干干扰环环境中中应用用。即即使与与电源源线同同时布布放在在同一一条管管道内内，也也不会会受到到任何何干扰扰。另另外，，由于于光纤纤采用用玻璃材材质，不导导电，，可以以防雷雷击，，因此此在雷雷击过过程中中也不不至使使两端端的设设备遭遭受损损坏。。4．不会会产生生火花花信号在在光纤纤中以以光的的形式式进行行传输输，因因而不不会像像一般般电线线那样样因短短路或或接触触不良良而产产生火火花。。因此此，光纤传传输还还特别别适合合于油油库、、弹药药库、、瓦斯斯储存存槽、、化学学工厂厂等易易燃易易爆的的场合合应用用。5．其他他特点点光纤细细小如如丝，，重量量极轻轻，虽虽然外外加保保护层层及抗抗拉钢钢丝等等材料料使光光缆重重量增增加，，但大大路数数光缆缆平均均分配配到每每一路路的重重量并并不多多。相相比之之下，，当增增加同同轴电电缆的的路数数时，，电缆缆束的的重量量和外外径都都是成成倍增增加的的。另另外，，由于于光信号号在光光纤中中传输输，无无电磁磁辐射射，其其保密密性也也比普普通同同轴电电缆要要好。4.4.2光纤传传输设设备与与光纤纤通信信1．光光纤传传输过过程由发光光二极极管LED或注入入型激激光二二极管管ILD发出光光信号号，沿沿光媒媒体传传播，，在另另一端端则有有PIN或APD光电二二极管管作为为检波波器接接收信信号。。对光载载波的的调制制为移幅幅键控控法，，又称称亮度度调制制（IntensityModulation）。典典型的的做法法是在在给定的的频率率下，，以光光的出出现和和消失失来表表示两两个二二进制制数字字。发光二二极管管LED和注入入型激激光二二极管管ILD的信号号都可可以用用这种种方法法调制制，PIN和APD检波器器直接接响应应亮度度调制制。2．光纤纤传输输设备备光纤传传输设设备主主要由由光端机机（光发发射机机、光光接收收机））、波分复复用器器、光放大大器、光切换换器、光分配配器等几部部分构构成。。（1）光端端机在发射射端有有完成成电光转转换的光端端机，，在接接收端端应有有完成成光电转转换的光端端机，，发、、收端端之间间为一一段数数千米米或数数十千千米的的光纤纤。完完成电光转转换的的方式式有调调幅和和调频频两种。。在调幅幅方式式下，，输出出光的的强度度随输输入视视频信信号的的变化化而变变化；；而在在调频频方式式下，，输出出光脉脉冲的的频率率随输输入视视频信信号的的变化化而变变化。。单向、、单通通道的的视频频传输输系统统最简简单，，系统统造价价低，，但光光纤的的利用用率也也低，，一般般多用用于短短距离离的通通信业业务。。除此之之外，，有些些光端端机还还具有有视/音频同同步传传送等等功能能，数数字光光端机机可以以通过过一根根光纤纤同时时传输输十六六路视视频、、八通通道任任意可可选双双向音音频、、双向向数据据信号号，以以及以以太网网信号号。（2）其他他设备备光放大大器用用于长长距离离传输输场合合的光光中继继；光切换换器用用于从从多路路光信信号中中选择择一路路或几几路光光输出出；光分配配器则则是将将一路路光信信号分分配为为多路路。专门门用于于光纤纤网络络系统统的光光端机机又简简称光光纤收收发器器。另另外，，当两两路光光信号号在同同一根根光纤纤中进进行传传输时时，就就要用用到波分复用用器。3．波分复复用原理理目前大多多使用的的是二波波长的复复用器，，如1300/850nm、980/1550nm和1480/1550nm等，前者者用于通通信线路路，后两两种用于于光纤放放大器。。980nm的光信号号和1550nm的光信号号同时在在同一根根光纤中中传输且且互不干干扰，这这种波分分复用技技术有时时也称双双波长技技术或双双窗口技技术。利利用波分分复用技技术，可以方方便地在在单根光光纤中传送视频频信号及及反射控控制数据据，同时还还可以实实现双向对讲讲功能。4．应用实实例分析析前端摄像像机摄取取的视频信号号及麦克克风感应应的声音音信号在在混合器器中形成成基带信信号，并以850nm的的光波长长经单根根光纤传传输到中中心端的的分离器器，该基基带信号号经解调调后分别别送往监监视器和和音箱；；同时，，中心端的的声音信信号及由由控制器器发出的的控制信信号经混混合器后后以1300nm的光波波长经同同一根光光纤返送送到前端端的分离离器，分离出出来的控控制信号号被送往往解码器器，经解解码后可可形成控控制云台台、电动动变焦镜镜头及其其他前端端设备动动作的各各种控制制电压。。这样，，借助单单根光纤纤就实现现了在中中心端遥遥控远端端摄像机机组件的的目的。。除可在单单根光纤纤中传送送两种不不同波长长的光信信号外，，在同一一波长上上也可以以通过调调幅和调调频两种种方式来来传送光光信号，，这样就就可以方方便地在在单根光光纤中同同时传送送4路光信号号。双8路视视频复用用器的系系统应用用图4.4.3光纤与光光缆1．光纤纤光纤一般般由纤芯芯、包层层和涂覆覆层组成成。其芯线线材料一一般为玻玻璃；光光信号层层一般也也由玻璃璃组成，，其基本本功能就就是将光光信号封封闭在芯芯线内，，最大限限度地保保持光信信号的能能量；保保护层也也称缓冲冲层，一一般由塑塑料组成成，其基基本功能能是保护护芯线与与包层。。光纤的尺尺寸以微微米（m）为单位位，且一一般以两两个参数数进行标标识，第第一个参参数为芯芯线的尺尺寸，第第二个参参数为包包层的尺尺寸。根据光的的传播路路径不同同，光纤纤一般可可分为单单模光纤纤和多模模光纤两两种由于光纤纤的材料料与制造造工艺不不同，光光在光纤纤中传输输时会有有一定的的衰减，，其衰减减量用Db/km表示示。不同同波长的的光在光光纤中传传播时造造成的衰衰减是不不一样的的。在以以纳米表表示波长长的一些些特定点点上，光光的衰减减最小。。因此，，光纤通通信中常常用的光光波长一一般选用用使光衰衰减量最最小的850nm、、1300nm及1550nm等波长长。2．光缆光缆是对对光纤进进行防护护、加强强后使之之成为具具有实用用价值的的传输介介质，有两种种基本类类型。（1）室外用用的松管管型其内填充充有防潮潮用的软软胶，每每根管最最多可以以装12根光纤。。在多光光纤室外外应用时时，一般般采用多多光纤室室外光缆缆，该光光缆除具具有多层层金属与与非金属属的保护护套管外外，其中中心还有有一根抗抗拉钢丝丝，以进进一步提提高光缆缆的抗拉拉强度。。

光缆种类

型号

纤芯数量

拉力N（lb）弯曲半径cm（in）单模延展型光纤62.5/125安装时长期安装时长期松散套管型769507-4769507-542700（609）440（99）16（6.3）83.1769509-4769509-56769623-4769623-58769510-4769510-512单套管恺装型295025-4295025-542700（609）440（99）20（8）10（4）295026-4295026-56295027-4295027-58295028-4295028-512单套管铝防潮膜349265-1

41000（225）

12（4.7）

349265-2

6349265-3

8349265-4

12（2）室内用用的紧包包缓冲型型3．光缆的的连接（1）光缆连连接器在光纤传传输系统统中，为为实现不不同模块块、设备备和系统统间灵活活连接的的需要，，必须有有一种能能在光纤纤与光纤纤之间进进行可拆拆卸连接接的器件件，使光光路能按按所需的的通道进进行传输输，以实实现期望望的目的的与要求求。能实实现这种种功能的的器件称称为连接接器。它它是光纤纤系统中中使用最最多的光光纤无源源器件。。目前，，连接器器的主流流品种是是FC型（螺纹连连接式））、SC型（直插式式）和ST型（卡扣式式）3种（2）光光芯截面面的磨光光处理若要光纤纤连接器器的光芯芯和光发发射机、、光接收收机上接接口座内内的光芯芯部分平平滑无缝缝地连接接，必须须对光纤纤连接器器的光芯芯截面进进行磨光光处理以尽可能能地减小小光纤连连接点处处的插入入损耗。。（3）光缆连连接头的的连接实际工程程中一般般都通过过电烧烤烤或者化化学环氯