浅谈视频监控系统中光纤传输的设计

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摘要：随着光电技术及信息时代的发展，人们对电视监控系统的可靠性和工作效能的要求越来越高。所谓“工作效能”，指的是系统能将多少只摄像机的画面送到多少台监视器上去，传输距离有多远，能适应多么严苛的工作环境等 

关键词：视频监控光纤传输    1概述  良好的视频传输设计是监控系统非常重要的一部分，如果建设一套好的监控系统，但是没有良好的传输系统，最终在监视器上看到的图像将无法令人满意。根据“木桶法则”，最终的图像质量将取决于整个系统中最差的一环，而这最差的一环往往就是传输系统。  2 监控视频传输方法的选择  目前常用的传输方式有视频基带传输、光纤传输、网络传输、微波传输、双  绞线传输（平衡传输）以及宽频共缆传输。  每种传输方式都有自己的适应性和优异之处，又有不足之处。传输方式是否得体不是看其方式本身如何，而是看其是否适用于应用场所。  对于传输三、四百米内的监控环境，采用视频基带传输方式比较好，其频率损失、图像失真、图像衰减的幅度都比较小，能很好地完成传送视频信号的任务。  对于传输距离较远的监控环境，建议采用光纤传输，光纤传输具有衰减小、频带宽、抗电子电磁干扰强、重量轻、保密性好等众多优点，已成为长距离视音频及控制信号传输的首选方式。  3 光纤传输系统的设计  3.1光纤传输系统的组成  在光纤传输系统中，实际上光只是载波。由电磁波谱知，光的频率比无线电信号的频率要高几个数量级（约1000倍以上）。而我们知道，载波频率越高，可以调制到电缆上去的信号的带宽也就越宽。由于光纤的带宽实在是太宽了，许多发射机和接收机都能够把许多路电视信号连同控制信号、双向音频信号一起调制到同一根光纤上去。  在使用光纤传输系统时，系统的画面质量只受限于摄像机、环境和监视器这三个因素。光纤传输系统可以将画面传送到非常远的地方，一般几公里远，都不会使信号发生任何形式的畸变，更不会减损画面的清晰度或细节。  传输系统主要有一个电光信号转换/发送器，它将摄像机输出的视频电信号转换为光信号，并被载在光波上，再经耦合输入到光纤光缆内，接着经光缆传输，被一个光电信号接收/转换器接收。这个接收/转换器将光纤传来的光信号转换为电信号，并解调出所传送的视频电信号，供监视器显示。。  3.2设计中的两个重点  在安防监控系统中一般传输的信号有视频、音频和数据三种信号，光源和检测器的工作由光端机完成，它的主要作用就是实现电一光、光一电的转换。以数字光端机为例，分为发射机和接收机，发射机首先将输入的信号变换成“1”，“0”数字脉冲信号，并以其作为传输信号，接收机再将收到的光信号还原成原来的信号。  光纤作为传输介质，是光纤传输系统的重要因素。按照传输模式来划分：光线只沿光纤的内芯进行传输，只传输主模我们称之为单模光纤(single—mode)。有多个模式在光纤中传输，我们称这种光纤为多模光纤（multi-mode）。  在进行设计时，我们就可以从两个方面着手。认真分析实际需求，统筹规划，抓住光通路设计和光端机配置两个方面。  3.3光通路的设计  光通路设计的实质就是选择正确的光纤光缆，按最优方式进行敷设。在设计时必须结合光端的选择统一考虑。  首先，我们要决定用什么样的光纤。如果是系统扩容或改造，那么还是选用同样的光纤，除非这样做无法达到设计要求。如果是一个新的项目，则推荐采用单模光纤。可能有人会问，在进行短距离（如2公里左右）传输时，为什么不用多模光纤呢？这是因为单模光纤由于没有模式色散，能传输更高速的信号和更远的距离，这就是说单模光纤除比多模光纤能传输得远外，还具有更大的传输容量。另外目前单模光纤的价格已低于多模光纤了，而且单模光端机和多模光端机的价格已无明显的差异。还有就是单模光纤熔接的设备已完全自动化和小型化，且接续效果极好，已被广泛使用。所以无论从工程造价还是系统性能来比较，单模光纤都应该是首选。  其次，就是确定光纤芯数。一般而言，光纤的芯数当然是越多越好，但这样成本就高，而且可能造成资源浪费。根据视频监控的具体要求以及安装点位的实际情况，同时结合光端机的配置进行确定。做到成本合理、常用的芯4/6/12/24/36/96等。  4光端机的配置  从目前市场情况来看，模拟光端机已逐步退出市场，数字代替模拟，这已是不可逆转的历史发展趋势。因此在配置时我们应采用数字光端机。  在进行光端机配置前，我们先了解光端机的几个主要指标。  4.1光学指标  主要有接口类型：st、sc、fc；工作波长；光纤类型；发射功率；接收灵敏度；传输距离等。  4.2视频指标  视频主要技术指标有：输入／输出电平、阻抗、信噪比、带宽、微分增益、微分相位等。输入／输出电平、阻抗和带宽在监控领域都有标准可遵循。视频输入输出：1vp-p，阻抗：75ω，带宽：10hz-10mhz(特殊应用要求除外)。从视频方面选择光端机主要跟据这些指标来评定光端机的质量，然后按路数进行选择，如：1、2、4、8、16、32等。  4.3音频指标  在音频部分影响到光端机性能的指标有：带宽、阻抗、输入输出电平、最大输出功率、信噪比和非线性失真等。音频选择除路数外还按实际需要分单向音频和双向音频，应用单向音频的地方如：在监控报警中传输拾音器的信号，它只是把音频信号从前端传回控制中心，应用双向音频的地方如：收费站等地的音频对讲。  4.4控制数据指标  主要有数据方向：正向/反向/双向；数据格式：rs232、rs422、rs485、manchester；数据速率：1200/2400/4800/9600/11520等。  5结束语  随着光纤技术的不断发展，光缆价格的下降，更多的行业化应用、更大的市场容量与更广泛的客户认同度，必将带动光端机产品不断的更新换代，视频光端机技术的不断发展也带动监控行业的飞速发展，在越来越多的监控工程中，光纤传输将成为首选的方式，应用的广阔也必将带动更多新技术的出现，将会给视频监控领域的传输过程带来更多质的飞跃。  参考文献  []1李鉴增.光纤传输与网络技术.中国广播电视出版社.  [2]pjtime资讯组、监控系统中的视频信号传输方式、投影时代.  [3]黎连业.安全防范系统的设计与实施.清华大学出版社.