伴隨著監(jiān)控應用的普及化,，其傳輸規(guī)模也由原來的三,、五個點發(fā)展到幾十甚至幾百個點,，傳統(tǒng)蜘蛛網(wǎng)式的星型布線方式已不能滿足當前的工程要求。寬頻共纜“一線通”電視監(jiān)控傳輸系統(tǒng)就是針對這樣實際需求應運而生,，以其布線簡潔,、集成性好、抗擾性強,、擴展靈活,、性價比高等特點，已廣泛地應用在各種監(jiān)控系統(tǒng)工程中,，為廣大工程商解決了傳輸過程中遇到的各種難題,，徹底改變了“一路視頻一條線”的布線方式，被戲成為“一條大路通羅馬”的新監(jiān)控傳輸格局,。

寬頻共纜監(jiān)控系統(tǒng)的特點

視頻應用領域的拓展及系統(tǒng)規(guī)模的擴大,、傳輸距離的增長，促進了監(jiān)控傳輸方式的變革,，由原來的視頻基帶傳輸發(fā)展到視頻基帶,、寬頻共纜(射頻載波)、網(wǎng)絡,、微波,、光纜、CDMA及雙絞線多元化傳輸并存模式,。寬頻共纜“一線通”電視監(jiān)控傳輸系統(tǒng)以避除監(jiān)控傳輸干擾,，實現(xiàn)監(jiān)控信號總線制遠程傳輸為設計目標，既注重圖像和控制信號的傳輸質量,，又保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,、可靠性和實用性，徹底轉變了傳統(tǒng)煩瑣的布線方式,，提高了系統(tǒng)抗干擾性能,，解決了監(jiān)控傳輸疑難問題。 布線簡潔化：該系統(tǒng)在實際應用中可以實現(xiàn)四十路監(jiān)控信號(包括視頻,、音頻和控制信號)通過一根同軸電纜雙向傳輸數(shù)公里,，使監(jiān)控信號實現(xiàn)了集約式總線制傳輸。

寬頻集成化：同軸電纜頻率帶寬為0～1000MHz,由于寬頻共攬監(jiān)控傳輸信號時只利用了其中550MHz的空間,，所以在傳輸監(jiān)控信號的同時,，還預留了報警、廣播系統(tǒng)的擴展空間,，使多系統(tǒng)多路信號傳輸匯集到一根電纜傳輸,。 傳輸雙向化：在信號傳輸時，利用38MHz來下行傳輸對前端云臺和鏡頭的控制數(shù)據(jù)信號,，利用110～550MHz來上行傳輸監(jiān)控視頻信號和音頻信號,。上下行信號在其中傳輸各行其道不會碰撞。 遠距抗擾化：把視音頻及控制信號搬移到高頻上,，傳輸時只衰減載波信號,，而不衰減視頻信號，只要滿足載噪比即可,，且傳輸時允許串接6級放大器,，使傳輸距離突破500米瓶頸，這就大大延長了監(jiān)控信號傳輸距離，避除了常見干擾頻率,。 從以上共纜監(jiān)控系統(tǒng)的四個特點來看,，寬頻共纜監(jiān)控系統(tǒng)是十分符合監(jiān)控工程商的實際需要和技術要求的，在未來一段時間內(nèi)是“大系統(tǒng),、遠距離,、抗干擾”監(jiān)控系統(tǒng)的首選傳輸方式。

寬頻共纜監(jiān)控應用技術及工作原理

CATV有線電視技術從引入我國到現(xiàn)在已經(jīng)有30多年的歷史了,，目前我國許多城市,、農(nóng)村到都安裝了有線電視系統(tǒng)，其技術已十分成熟,，設備性能穩(wěn)定可靠,。寬頻共纜監(jiān)控系統(tǒng)是有線電視技術的逆向應用，利用頻分復用(FDM)和FSK數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)等成熟穩(wěn)定的高頻傳輸技術來實現(xiàn)“一條大路通羅馬,、寬頻共纜一線通”的監(jiān)控傳輸新格局,。

1) 首先，根據(jù)同軸電纜傳輸特性,、我國有線電視標準PAL D/K制式把同軸電纜劃分成不同的傳輸頻道 (即：每個全電視信號占用8MHz帶寬,，其中圖像調(diào)幅載波占用6MHz,伴音調(diào)頻載波在圖像載波的6.5MHz副載波上，按照我國廣播電視標準自112.25～550MHz可劃分出40多個頻道來),。不同的監(jiān)控視頻信號輸入不同頻道的寬頻共纜調(diào)制器上,，對圖像頻譜和相位等指標控制后搬移到某個頻道高頻載波上，輸出復用到同軸電纜網(wǎng)絡中; 之后,，被調(diào)制的不同頻道的多路視頻載波(射頻載波)信號通過信號耦合器,，匯集到一根同軸電纜上，并經(jīng)過同軸電纜網(wǎng)絡及信號放大設備傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,。

2) 射頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心后,，進入雙向數(shù)據(jù)分波器，通過其中的高通濾波模塊把下行的控制信號濾掉,，只讓50MHz以上的視頻高頻載波通過,，分配到多路視頻解調(diào)器(或其他規(guī)格的視頻解調(diào)設備)對同軸電纜中的監(jiān)控信號進行多路解調(diào)還原成標準視頻基帶和音頻信號，最后送到監(jiān)視器,、硬盤錄像機或其他視頻處理設備,。多路視頻解調(diào)器具有手動/自動控制通道解調(diào)，輕觸按鍵捷變調(diào)節(jié),，隔離度高,，解調(diào)畫質清晰等特點，操作方便,、安裝簡易,。

3) 來自硬盤錄像機,、控制鍵盤等設備的RS232/RS485控制信號通過FSK數(shù)據(jù)調(diào)制器進行數(shù)據(jù)封裝打包調(diào)制到射頻(38～40MHz)載波上，進入數(shù)據(jù)分波器低通濾波器下行傳輸,。經(jīng)過同軸電纜網(wǎng)絡傳輸?shù)矫總€寬頻共纜調(diào)制器,，由寬頻共纜調(diào)制器的FSK解調(diào)模塊把控制數(shù)據(jù)信號解調(diào)成標準的工業(yè)RS-485控制信號，送到解碼器輸出云臺,、鏡頭控制電平,，從而驅動云臺上,、下,、左、右或自動旋轉,，推動鏡頭光圈,、聚焦、變倍動作,。FSK數(shù)據(jù)調(diào)制方式具有實現(xiàn)容易,誤碼率低,傳輸穩(wěn)定,控制可靠等優(yōu)點,。

寬頻共纜監(jiān)控的抗干擾性能分析

在抗干擾方面,寬頻共纜監(jiān)控有著得天獨厚的技術優(yōu)勢，這是視頻基帶傳輸方式所不具備的,。在前面的敘述中曾提到,，寬頻共纜監(jiān)控中的視頻傳輸是利用同軸電纜中的112.25～550MHz的頻段來傳輸，通過高頻載波調(diào)制的方式完全避開了常見干擾頻率,，使干擾信號無用武之地,。在本人拙著《寬頻共纜監(jiān)控抗干擾性能分析》中有常見干擾現(xiàn)象及干擾頻率的詳細描述。常見視頻干擾源頻率均分布在45MHz以下,，可見寬頻共纜監(jiān)控的圖像傳輸頻率與干擾頻率有很寬的頻帶距離,，常見干擾頻率根本無法對射頻載波圖像信號進行各種干擾。這就從根本上保證了傳輸?shù)膱D像質量,，使各種電磁環(huán)境復雜的工廠,、小區(qū)、企業(yè),、煤礦及高壓環(huán)境的電廠,、變電站等場所監(jiān)控傳輸不再受常見視頻干擾源的困惑。寬頻共纜監(jiān)控以其獨特技術特性不愧是抗干擾方面的一種利器,，為監(jiān)控應用領域的拓寬翻開新的一頁,。

寬頻共纜監(jiān)控系統(tǒng)的節(jié)目容量與拓展性

寬頻共纜監(jiān)控的一大特點就是大大簡化了布線結構，突破了傳統(tǒng)監(jiān)控布線繁瑣,、復雜,、費時、耗工,、難度大等不盡人意之瓶頸,，使多系統(tǒng)多信號可利用“一根電纜”雙向傳輸,，以全新的理念開創(chuàng)了“一條大路通羅馬”的新格局。 舉個例子,，有個新建看守所需要安裝電視監(jiān)控系統(tǒng)以能實時監(jiān)視關押犯人的活動場景,，這個看守所有監(jiān)舍100間，為看到全景不留死角,，每個監(jiān)舍設監(jiān)控點2個,，****點1個，其中1個監(jiān)控點帶云鏡控制功能,。那么,，共有監(jiān)控點200個，其中靜點100個,、動點100個,，****點100個。用傳統(tǒng)的布線方式在不需要副控的情況下,，需要布視頻線200根,，控制線40根、****線100根,，除卻電源線不計需布電纜200+40+100=340根,。由此可見，這種方式材料費用高,，布線煩瑣,、施工量大，維護不便,，耗費工時,。 那么利用寬頻共纜監(jiān)控傳輸系統(tǒng)會是什么樣的情景呢?通過上面的介紹我們可以得知，共纜傳輸方式一根線可以傳輸四十路監(jiān)控信號,，包括40路視頻,、40路音頻和40路控制信號。那么上述項目用 8根同軸電纜就足夠了,。8/340≈1/42,，從上例中我們可以得到一個準確的比較，利用寬頻共纜傳輸方式所需的電纜數(shù)量,、材料成本,、施工周期、維護難度為傳統(tǒng)監(jiān)控傳輸方式的1/42,。這也正是寬頻共纜監(jiān)控優(yōu)勢之所在,，不僅可以節(jié)省材料成本，簡化布線結構,，而且能為工程商縮短施工周期,，降低輔材及施工費,，簡化后期維護。而且共纜系統(tǒng)每根電纜最多可以容納40～50路視頻信號,，具有很強的可擴展性,。

寬頻共纜監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸距離

視頻基帶傳輸方式利用同軸電纜的0～6MHz來傳輸視頻信號，在傳輸過程中色度,、亮度及飽和度不但都要不同衰減,，尤其是高頻色彩分量衰減較大。一般的視頻放大器很難做到從幾Hz～幾MHz帶寬內(nèi)良好的線性放大,，這使得信號在SYV75-3同軸電纜中只能傳輸300米,，距離超過這個門限就需要添加視頻放大器。而且電纜本身在傳輸過程中會產(chǎn)生熱噪聲,，從而使信噪比下降,，視頻放大器在放大信號的同時，對噪聲信號也同比例加以放大,，放大后再傳輸就使圖像質量大打折扣，不能達到監(jiān)控系統(tǒng)圖像標準,。如果電纜中有干擾信號侵入,，系統(tǒng)信噪比就會進一步惡化，圖像質量更差,。 寬頻共纜監(jiān)控充分利用同軸電纜的一千兆頻率帶寬,，將帶寬劃分成不同的頻道，用寬頻共纜調(diào)制器將視音頻信號調(diào)制到不同通道高頻載波上傳輸,。信號在電纜中傳輸時只衰減載波信號,，不衰減視頻信號，且亮度,、色度及飽和度可同步嵌套傳輸,。載波信號電平衰減可加干線放大器對載波信號進行放大，只要保證足夠的載噪比即可,。放大器放大的只是高頻載波信號,，圖像的頻譜、相位等分量不會發(fā)生畸變,，也不會有噪聲侵入,，這就使監(jiān)控信號傳輸距離延伸，圖像質量未有任何損傷,。一般在有線電視網(wǎng)絡中允許把放大器串接六級,，這就使得監(jiān)控信號的傳輸距離可以達2～3公里。用數(shù)字來表示,，3公里=3000米,，3000/300=10：說明應用寬頻共纜傳輸距離是利用視頻基帶傳輸距離的10倍,。可見,，寬頻共纜監(jiān)控既延伸了傳輸距離,，又從根本上保證了圖像傳輸質量。 對于3公里以上的傳輸可以采用HFC光電混合的模式,，經(jīng)共纜調(diào)制器調(diào)制后的40路射頻信號,，采用一臺射頻光端機即可傳輸1～60公里，具有極高經(jīng)濟性,。這種光電互補的傳輸模式巧妙地解決了“分散—集中—遠距離”的傳輸要求,。這種方式在派出所監(jiān)控、城鎮(zhèn)社會治安監(jiān)控,、道路監(jiān)控中具有極大的技術優(yōu)勢,。

寬頻共纜監(jiān)控廣播級的圖像質量

由于寬頻共纜監(jiān)控系統(tǒng)通過寬頻共纜調(diào)制器把圖像從0～6MHz搬移到112.25～550MHz傳輸，完全避開了常見視頻干擾頻率,，使系統(tǒng)的抗干擾能力得到極大提升,，確保了圖像在傳輸過程中不受干擾;利用高頻載波來承載信號，在線路傳輸時只衰減載波信號,，圖像信號不會衰減：這些從根本上提高了圖像傳輸質量,，使信號完全達到國標4級以上。假如在共纜傳輸中某個頻道遇到干擾,，換個頻道進行傳輸就可以了,，所以在抗干擾方面具有很強的主動性和靈活性。

對于1～3公里的監(jiān)控傳輸而言,，利用寬頻共纜傳輸方式性價比高,、經(jīng)濟實用，采用光纜成本昂貴且施工及維護均需專業(yè)人員,，極不方便,。寬頻共纜監(jiān)控的傳輸?shù)膱D像效果不亞于光纜。

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