视频光端机选型常见问题分析.doc

视频光端机选型常见问题分析 2009-05-02 08:32:52    文字大小：【大】【中】【小】 视频光端机选型常见问题分析 随着光纤通信技术应用的普及，光端机及光缆价格迅速走低，加上社会治安的需求，视频光端机得到了越来越广泛的应用。这种以前人们眼中的高价、高端产品已经成为目前远距离、高质量、大容量图像传输系统的首选；然而如何选择合适的视频光端机也成为一个摆在广大用户面前的一个问题，本文就视频光端机在选型过程中常见问题进行一个简单的分析说明。1、 可用光纤资源分析1.1所用光缆是单模还是多模目前市面上常见光纤有两大类：单模光纤和多模光纤（SM;MM62.5;MM50），多模光纤由于存在色散严重，衰耗大，可用带宽窄，成本高等问题已经慢慢退出市场了。但是还是存在一部分安防工程是利用原有光纤资源来实现监控图像的传输，而早期敷设的光纤有相当一部分都是多模，所以工程商在选购光端机时一定要先确定业主的光缆敷设情况，哪些光缆是多模，哪些光缆是单模。如果是一个全新的监控工程则应尽量选用单模光缆，以单模光纤（主要是G.652光纤）制成的单模光缆由于有着优异的特性和低廉的价格已经成为当前光通信传输的主流。光纤通信领域很多新的技术，比如远距离、大容量、多业务的发展，都是围绕单模光纤研制的。光缆的使用寿命基本在25年以上，比光端机的实际使用周期要长的多，如果从更长远的角度来考虑光缆的敷设，扩容、设备更新、光缆芯数、承载新业务等都是必须面对的问题。单模光端机的售价基本上和多模光端机售价一样，但单模光缆比多模光缆要便宜一些，因此单模光缆是光纤布线的最佳选择。1.2光纤中的可用波段部分监控系统中使用的光缆本身已经承载了其它业务，这里以光端机在银行监控系统的应用来作说明。如银行监控系统中的光缆本来就承载了银行的数据交换业务，已经占用了常用波段（1310nm、1550nm或其他），只能通过波分复用的方式在原有的光纤上插入其它波长，通过插入的波长来传输视频图像。所以对于这类工程，工程商应该弄清承载原有业务的是那个波段或是那几个波段。还有比较复杂的就是银行网点新增光端机设备，这个就不仅要考虑承载原有业务的光波长，还要考虑之前监控光端机占用了那几个波长，最后确定可供实际使用的光波长。 1.3可用的光纤芯数目前通过CWDM粗波分复用技术，可在一根光纤上传输多个波长的光信号，并以此来提高光纤传输容量，可以实现在一根光纤上传输128路视频，但是由于CWDM光传输系统是由不同波长的光传输设备叠加在一起构成的，这些设备共用光纤和合波分波器，所以当系统中共用的光纤或是无源器件出现故障时，有可能造成整个系统的崩溃。所以我们应该弄清系统中的可用光纤芯数，如果系统中光纤资源充足则应尽量减少无源光器件的使用，采用常规光端机产品，以增加系统的稳健性；即使是光纤资源比较紧张也可以为我们在选择波分复用器件时提供一个很好的依据。2用户需求分析     对于光端机来说用户的需求无非下面几个：（1） 视频：几路正向、几路反向（2） 数据：几路数据 （RS232，RS485，RS42或其他）（3） 音频：几路音频，单向还是双向，平衡或是非平衡（4） 是否需要以太网，以太网速率（5） 是否需要开光量、爱峰、电话、E1等传输通道，各种通道数量（6） 采用何种结构，是独立式还是上架式，或是19英寸1U标准结构，是否需要进行集中网管（7） 选用何种光纤活动连接器接头类型 安防行业常见的光纤活动连接器有ST/PC、SC/PC和FC/PC三种（无价差）。ST/PC是卡口式，主要是应用在多模光纤上，使用比较方便，但其精度低、互换性较差，插损也较大。SC/PC是插拔式，插损较小，使用最方便，大量应用在安装条件较好、比较规范的电信行业，但由于容易受震动脱落，不适合户外安装。FC/PC是旋紧式，需对准卡销，使用不是十分方便，但连接精度最高、互换性最好，而且连接牢靠。目前，光端机均采用高速数字光传输平台，使用单模光纤，应尽量选用FC/PC型光纤活动连接器才能保证得到良好的匹配（8） 采用星型传输系统还是链式传输系统，即采用点对点光端机还是级联式光端机星型传输系统是最常用的系统，其中每一个传输点都至少有一芯光纤与中心相连。这实际上就是大量独立的点对点光端机的使用。每一个点都要使用一对光端机。在控制中心为了集中安装、供电和维护，有时把接收器插在专门提供的密集安装子架上。该系统设计、安装和维护简单，设备造价最低，系统工作可靠性不因某一条光链路故障而瘫痪。系统升级和扩容的代价较小，也相对容易一些。该系统占用光纤资源较多，光缆工程造价会相对高一些。采用多芯光缆逐段铺设，沿途设点的设计方式实际上也是一种星型结构级联式光端机采用的技术是电信中常用的时分复用技术（TDM）和分插复用技术（ADM），具有节省光纤资源，延长传输距离等优点。级联型光端机在整个传输过程中视频只进行一次数字化，所有的级联和插入都在数字域进行，保证视频质量与数字非压缩点对点传输完全一样。由于采用ADM技术的链路式光端机在传输容量上受到较大限制，一般将CWDM与ADM结合使用。在没有富余光纤资源的情况下，更多的是采用CWDM技术，这样可以使不同业务平台的光通信系统完全在物理上隔绝的一芯光纤上传输。该系统造价较高，一般使用在高速公路、银行联网等高端应用场合。微创光电公司的级联型光端机提供三种类型的产品，一种是采用1.25G光传输平台的单纤8节点（8路视频）级联型光端机，一种是采用1.25G光传输平台的单纤10节点（10路视频）级联型光端机，另一种是采用2.5G光传输平台的单纤16节点（16路视频）级联型光端机。级联型光端机也能提供采用CWDM方式的产品，8个CWDM波长可以组成单纤8节点级联型光端机。同时，通过在TDM级联型光端机中使用CWDM技术，WTOS级联型光端机可以数倍增加1芯光纤上的传输节点数量以及每个节点上插入的视频路数，支持更为复杂的监控网络组网需求。3.采购注意事项3.1信噪比        信噪比是指传输处理过程中信号噪声增加的程度，也是反映信号质量很重要的指标。数字光端机对模拟信号的前置放大、滤波、电源纹波的大小、数字量化的级别、电路处理的水平等都会影响信噪比。目前市场上好多厂家指标的水分都有一些，技术研发能力强一些、信誉好的厂家是首选。3.2微分增益和微分相位       微分增益和相位是亮度信号对色度信号影响有多大的一个指标。如果用户感觉色度有失真，特别是随着亮度有明显变化，有可能这个指标就不太好。3.3供电范围与功耗        电源是保证视频光端机可靠性的首要考虑要素。在监控设备连续工作状态下，供电电源的变化是很正常的，如果设备要求电源输入范围很窄，难免在供电发生变化时设备不能工作、甚至造成损坏。设备的功耗大，内部温度高，在温度较高的场合，特别夏天室外使用时，容易加速设备的老化、甚至损坏。因此宽供电范围、低功率损耗的设备，一般可靠性较高一些。3.4端口保护        数字光端机的视频、音频、数据、电源输入输出端口是很容易遭受损害的部位，静电、浪涌、感应雷击都有可能造成这些端口的损坏，都应该提供端口保护，选择光端机时，应特别关注生产厂家的端口是否采取了保护措施。3.5生产流程控制        生产流程控制中，元器件的质量是很重要的，大家知道现在元器件有旧片和原装全新之分。如果采用旧片或二手模块，产品在短时间内不会有太大问题，但随着时间推移，问题会越来越多。有些厂家也不愿意使用旧片，但元器件检测不严或渠道不正，造成旧片混入，都会使产品质量下降。生产工艺和流程的规范也是产品质量的重要环节。所有这些都要厂家的信誉来保证。        总之，用户首先选择的不仅是产品，更是在选择技术力量强、管理先进的生产厂家。优秀的生产厂家都是负责任的，它不仅提供给你满意的产品，也会提供一个长期满意的服务，本着“精益求精、持续改进、永不满足、务求最好”的公司理念，微创光电公司愿为广大客户提供优良的产品，优质的服务，为建设平安城市，构建和谐社会出一份力。当光端机没有视频信号或控制信号时，应该如何进行故障排查 2009-05-02 08:39:14    文字大小：【大】【中】【小】 当光端机没有视频信号或控制信号时，应该如何进行故障排查？ 光端机一般都有运行状态指示灯（指示灯的详尽程度反映了光端机的设计水品），如电源光纤链路建立、信号同步、视频输入输出和数据等。参照设备说明书，通过观察指示灯的状态即可大致判断故障范围。检查视频输入和数据指示灯可以排除输入的视频信号或控制信号中断；检查光纤链路指示灯可以判断光纤链路是否正常，如光纤或活动连接器损耗较大时指示灯将熄灭或闪动等。有同型号的设备时，可以采用替换检查法（要求设备具有互换性），即将光纤接到另一端工作正常的接收机或更换远端的发射机可以准确地判断故障设备。拟光端机与数字光端机的工作原理、性能及区别 2009-05-02 08:43:38    文字大小：【大】【中】【小】 常用的视频监控光端机在技术实现上分为模拟调制的光端机和数字非压缩编码光端机两大类。由于在对外接口上都是标准的基带视频接口，单从外观上是很难区分模拟光端机和数字光端机。 模拟光端机采用的是基带视频信号直接光强度调制（简称AM）或脉冲频率调制（PFM）技术。模拟光端机是比较成熟的产品，也是传统光端机厂商的主导产品。 AM调制的工作原理是在光发射端通过基带视频信号直接调制光源，使输出光的强度随视频信号的幅度线性变化，然后在光接收端通过光电探测器将光信号还原成电信号，经过放大和增益控制电路，得到稳定的视频信号。在接收端，必须具有自动增益控制电路，其作用除了可以使接收机的信号动态范围扩大外，更重要的是因为这种系统接收端的输出信号是随着收到的光功率的大小而变化的，因而自动增益控制（AGC）使接收端视频信号输出电平维持衡定的接口电平。在该设备中，通常采用线性度较好的发光二极管LED（常用于多模设备）或同轴激光器LD作为光源。一般系统性能指标可以达到：加权信噪比>54dB，微分增益<5%，微分相位<5°。 PFM调制传输方式是目前模拟视频光纤传输方式中传输质量最高的方式之一，其原理是先将视频信号采用脉冲频率调制，再将被调制信号PFM进行光强度调制。脉冲重复频率随信号幅度大小呈线性变化，而脉宽保持不变。PFM是信号光强度调制前的一种预处理过程，信号经过脉冲调制后，频谱会变宽，并以此可以换取传输质量的提高。而PFM处理带来的传输带宽的增加，对于带宽极宽的光纤来说并不存在什么问题，而且由于光源的非线性对系统的影响不大，故光调制深度可以增加，进一步提高系统的信噪比。光源也采用LED或LD，一般系统性能指标可以达到：加权信噪比>56dB，优秀的可以>60dB，微分增益<3%，微分相位<3°。 数字光端机主要指的是非压缩编码视频光端机，严格意义上说，是一种采用数字传输方式的视频光端机，输入和输出仍然是标准模拟视频信号。 视频图像在数字光端机中首先要进行数字化处理，即通过抽样和量化编码实现模/数（A/D）转换，然后利用高速数字复接技术将多路数字视频信号或数字音频、数据等信号复接成高速码流，再利用高速数字光传输平台进行传输。目前主流数字光端机大多采用的是10bit或8bit量化编码，对应的抽样频率在13.5Mhz或16.6Mhz以上。采用155Mb/s（单路视频）、622Mb/s（4路视频）、1.25G b/s（8路视频）和2.5G b/s（16路视频）四个速率等级的光传输平台。在光器件上一般采用电信设备大量使用的收发一体光模块，具有优异的可靠性和稳定性，特别是具有近乎理想的光学动态范围，可以使传输设备在最大光纤链路损耗范围内无需调整即可正常工作。由于数字信号的优越性，使得视频信号在传输和处理的过程中受到畸变失真和干扰的影响较小，传输质量大大优于模拟光端机。一般系统性能指标可以达到：加权信噪比>65dB，优秀的可以>70dB，微分增益<1%，微分相位<1°，远高于模拟光端机。特别是多路数字视频光端机每通道的指标具有较好的一致性，量产的设备也具有较高的一致性。 高速数字复接技术的应用，使得大容量的视频、音频、低速数据、高速以太网数据、电话以及开关量信号可以轻松地复接到一个高速数字码流上稳定传输，加上数字电路本身在可靠性、稳定性和可重复性方面的优势，利于组织工业化的大规模生产，从而又可大幅度降低成本。虽然数字视频光端机进入监控市场的时间很短，但由于一些技术背景（主要是光通信产业）深厚的厂商积极介入和本身较高的性价比，其推广速度超过了以往。从技术角度来看，数字取代模拟是必然趋势，更何况制约模拟光端机的一些瓶颈也只能通过数字化来打破。建议单纤传输视频容量在4路以上；高质量、远距离、超远距离传输；多功能、多业务要求和复杂的组网结构用数字光端机来实现。