隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活開(kāi)始富裕,經(jīng)濟(jì)寬裕的家庭用戶已開(kāi)始考慮使用監(jiān)控產(chǎn)品來(lái)保護(hù)自己,監(jiān)控已經(jīng)呈現(xiàn)融入家庭生活的趨勢(shì)。就數(shù)字監(jiān)控而言,雖然是后起之秀,但依然是現(xiàn)階段發(fā)展趨勢(shì)。光端機(jī)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。由于視頻監(jiān)控是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不同環(huán)境對(duì)于光端機(jī)要求不盡相同。
視頻監(jiān)控中的光端機(jī)是干什么用的?
光端機(jī),顧名思義就是光信號(hào)傳輸?shù)慕K端設(shè)備。由于目前光纖的大幅降價(jià)及其在各個(gè)領(lǐng)域的廣范應(yīng)用,光端機(jī)的使用量越來(lái)越大,各光端機(jī)生產(chǎn)廠家也如雨后春筍般相繼出現(xiàn)。但因其中一部分技術(shù)在光端機(jī)市場(chǎng)還很小時(shí)就已比較成熟,開(kāi)發(fā)新技術(shù)又需耗費(fèi)大量人力、物力,所以光端機(jī)生產(chǎn)廠家多以中小企業(yè)為主,各種品牌層出不窮,但質(zhì)量卻大相徑庭。
國(guó)外一些知名品牌的光端機(jī)(如IFS、fiber、options、)以其良好的性能進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),成為一些大項(xiàng)目的指定品牌,但其昂貴的價(jià)格讓一些用戶無(wú)法接受,在這種環(huán)境下國(guó)內(nèi)一些有影響力的光端機(jī)生產(chǎn)廠家開(kāi)始把產(chǎn)品轉(zhuǎn)向生產(chǎn)數(shù)字光端機(jī),以求在性能上不輸給國(guó)外品牌,價(jià)格又能讓用戶接受。國(guó)內(nèi)這些企業(yè)從自身入手,從品質(zhì)抓起的做法讓光端機(jī)市場(chǎng)日趨規(guī)范,也讓國(guó)人從新對(duì)國(guó)產(chǎn)品牌有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。
視頻監(jiān)控中的光端機(jī)是光通信系統(tǒng)中的傳輸設(shè)備,主要是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換及傳輸功用。一般用于電信、電力、監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻傳輸?shù)裙δ埽诟鱾€(gè)行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。常說(shuō)的光端機(jī)指的是用于監(jiān)控系統(tǒng)用來(lái)傳輸視頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、音頻等綜合信息的光端機(jī)。主要分模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)。基于傳輸?shù)慕橘|(zhì)的不同有單模光端機(jī)和多模光端機(jī)之分。
數(shù)字光端機(jī)是將所要傳輸?shù)膱D像、語(yǔ)音以及數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,再將這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行復(fù)用處理,使多路低速的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成一路高速信號(hào),并將這一信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。在接收端將光信號(hào)還原成電信號(hào),還原的高速信號(hào)分解出原來(lái)的多路低速信號(hào),最后再將這些數(shù)據(jù)信號(hào)還原成圖像、語(yǔ)音以及數(shù)據(jù)信號(hào)。模擬光端機(jī)就是將要傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行幅度或頻率調(diào)制然后將調(diào)制好的電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)。在接收端將光信號(hào)還原成電信號(hào),再把信號(hào)進(jìn)行解調(diào),還原出圖像、語(yǔ)音或數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)字光端機(jī)傳輸信號(hào)質(zhì)量高,沒(méi)有模擬調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅光端機(jī)多路信號(hào)同傳時(shí)的交調(diào)干擾嚴(yán)重、容易受環(huán)境影響、傳輸質(zhì)量低劣、長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性差的缺點(diǎn),因此,數(shù)字光端機(jī)將逐漸取代模擬光端機(jī)。
目前在高速公路、交通、電子警察、監(jiān)控、安防、工業(yè)自動(dòng)化、電力、海關(guān)、水利、銀行等領(lǐng)域,視頻圖像、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)等光端機(jī)已開(kāi)始普遍大量應(yīng)用。圖一是光端機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。
光端機(jī)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用狀況
視頻光端機(jī)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)已有20多年時(shí)間。視頻光端機(jī)最早的應(yīng)用主要集中在公安、軍隊(duì)、政府等資金情況較好、對(duì)視頻業(yè)務(wù)有迫切需求,以及要求較高傳輸效果的行業(yè)。最早的光纖線路大多是多模,傳輸距離一般僅有2Km,傳輸效果差,容易受干擾。隨著單模光纖和光端機(jī)技術(shù)的普及,傳輸距離可以輕松實(shí)現(xiàn)30-40Km。
我國(guó)城市交通和高速公路建設(shè)的快速發(fā)展,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備要求也越來(lái)越高,由于光纖傳輸具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。光端機(jī)由于其諸多傳輸優(yōu)勢(shì),加上這幾年的市場(chǎng)需求猛增,光纜成本大幅降低,已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)良性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展軌道。。2006年前后開(kāi)始的“平安城市”建設(shè),光端機(jī)已經(jīng)幾乎成為標(biāo)準(zhǔn)配置,讓光端機(jī)廠商迎來(lái)“黃金時(shí)代”。目前,平安城市、城市智能交通、高速公路、城市軌道交通項(xiàng)目是光端機(jī)的主要市場(chǎng)。
目前,光端機(jī)的價(jià)格由于應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)品質(zhì)量、品牌、服務(wù)的區(qū)別,差異較大。在高速公路、石油、石化等工業(yè)視頻監(jiān)控領(lǐng)域,由于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、品牌、服務(wù)的要求較高,可以進(jìn)入的廠家并不多,因此價(jià)格相對(duì)較高;而其他安防監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域則對(duì)價(jià)格更加敏感。以1V1D光端機(jī)產(chǎn)品為例,價(jià)格在高速公路領(lǐng)域可能達(dá)到1000元以上,而安防一般應(yīng)用領(lǐng)域則可能低至500元左右,甚至在網(wǎng)上還能找到200元左右的。
全國(guó)北京、廣東(深圳廣州為主)、湖北、浙江、上海5省市是國(guó)內(nèi)視頻光端機(jī)主要生產(chǎn)基地,目前攝像機(jī)和光端機(jī)的使用比例大約為200:1,光端機(jī)及相關(guān)通信配套產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模在16億元左右。目前國(guó)內(nèi)視頻光端機(jī)生產(chǎn)企業(yè)主要有3類。
第一類是依靠較強(qiáng)的光通信技術(shù)立足的通信企業(yè),這些企業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)較好,企業(yè)規(guī)模大多數(shù)屬于中等(年銷售額在5000萬(wàn)左右),這一類也包括兼營(yíng)視頻光端機(jī)的通信廠家,他們是這個(gè)子行業(yè)的核心企業(yè)。
第二類是一些安防行業(yè)中規(guī)模較大的綜合性視頻監(jiān)控廠家,視頻光端機(jī)只是其產(chǎn)品鏈中的一環(huán),這類企業(yè)規(guī)模較大、綜合技術(shù)實(shí)力較強(qiáng),視頻光端機(jī)在其產(chǎn)值的比重多少不一。
第三類是加工型企業(yè),數(shù)目最多。由于光端機(jī)行業(yè)技術(shù)門檻較低,一兩個(gè)從光通訊企業(yè)離職的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員就能成立一家企業(yè),以小作坊的方式組裝生產(chǎn)視頻光端機(jī),視頻光端機(jī)是其主要產(chǎn)品,在這類企業(yè)中仿冒產(chǎn)品盛行。
從目前的行業(yè)格局來(lái)看,光端機(jī)剛進(jìn)入成熟期,隨著安防行業(yè)的不斷擴(kuò)張,未來(lái)幾年光端機(jī)市場(chǎng)的整體還會(huì)繼續(xù)保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)。
運(yùn)作故障時(shí)有何處理方法?
1、光端機(jī)的光路問(wèn)題
安防監(jiān)控工程中,光纜大多數(shù)都由用戶自行敷設(shè),一般為G652單模光纖。由于系統(tǒng)覆蓋范圍一般都不大,用標(biāo)配(≤20KM)設(shè)備光鏈路損耗都很富裕,因此,光端機(jī)對(duì)光路損耗沒(méi)有過(guò)高的要求,但是用戶常會(huì)遇到無(wú)圖像、圖像跳動(dòng)、圖像質(zhì)量差等問(wèn)題,這時(shí)多數(shù)問(wèn)題都出在光路兩端的尾纖、跳線或適配器上,而極少與主干光路有關(guān)。常見(jiàn)的問(wèn)題有:1、光纖活動(dòng)連接器插入不正確;2、光纖活動(dòng)連接器纖芯(陶瓷管)被污染。解決辦法是:1、重新插入活動(dòng)連接器或調(diào)換光纖跳線;2、用99.9%無(wú)水乙醇擦拭插頭,插座纖芯;3、用萬(wàn)用表檢查攝像機(jī)視頻纜,判斷有無(wú)視頻信號(hào)。
2、光端機(jī)的數(shù)據(jù)接口
為適應(yīng)安防監(jiān)控的需要,系統(tǒng)各種設(shè)備(矩陣,硬錄,解碼器)都提供RS-485方式的數(shù)據(jù)接口,此格式的數(shù)據(jù)接口的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離長(zhǎng),負(fù)載能力強(qiáng),并能組成四線全雙工通信總線,線上任何兩臺(tái)設(shè)備都能實(shí)現(xiàn)雙向通信,而四線RS-422總線則只能實(shí)現(xiàn)主、從機(jī)之間的雙向通信,從機(jī)之間則不能。它的缺點(diǎn)是有一個(gè)使能端,呈三態(tài)形式,給通信帶來(lái)不穩(wěn)定甚至“卡死”現(xiàn)象。如果出現(xiàn)不能通信(失控),應(yīng)從以下幾方面查找原因:
☉檢測(cè)有無(wú)控制信號(hào)用萬(wàn)用表交流10V檔測(cè)控制器(矩陣、硬錄等)輸出RS-485口,看其有無(wú)控制信號(hào)輸出。
☉判斷光端機(jī)RS-485接口是否正常,若UA-B電壓為零則視為不正常。
云臺(tái)亂轉(zhuǎn)不能控,這種現(xiàn)象是兩個(gè)原因造成:a)RS-485端口A ,B-接反;b)系統(tǒng)阻抗嚴(yán)重不匹配。
3、光端機(jī)的開(kāi)關(guān)量
開(kāi)關(guān)量信號(hào)是TTL電平的脈沖串,它能控制警燈、警鈴、繼電器等工作,開(kāi)關(guān)量接口的負(fù)載能力以所控制的電流大小來(lái)衡量,如EW系列光端機(jī)的開(kāi)關(guān)量負(fù)載能力為≤1.5A。
☉EW系列光端機(jī)開(kāi)關(guān)量接口支持常開(kāi)按鈕,但是如下圖接法時(shí),則常開(kāi)、常閉形式均支持:
☉開(kāi)關(guān)量接口不能直接并聯(lián)使用,如有需要只能通過(guò)分配電路接入。
☉有些客戶用RS-485總線傳輸開(kāi)關(guān)量,根據(jù)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,這種方式不可取,常會(huì)出現(xiàn)工作一段時(shí)間(如3~4天)即死機(jī)現(xiàn)象。開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)RS-485的轉(zhuǎn)換器制作有缺陷可能是問(wèn)題所在。
4、光端機(jī)的瞬態(tài)干擾的危害及應(yīng)對(duì)措施
☉瞬態(tài)干擾的產(chǎn)生:瞬態(tài)干擾產(chǎn)生于大型感性負(fù)載,如電機(jī)、變壓器、繼電器等設(shè)備的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換,以及雷電的發(fā)生過(guò)程中,它往往以靜電感應(yīng)的方式入侵光端機(jī)。
☉瞬態(tài)干擾的危害:由于它干擾頻率高、持續(xù)時(shí)間短、干擾幅度大(成百上千伏)、它可以燒壞光端機(jī)的RS-485接口芯片、主芯片等關(guān)鍵部位,卻不留痕跡,尤其是夏季雷雨季節(jié),這種破壞力影響很大,使用戶、商家和廠家都十分傷腦筋。
☉應(yīng)對(duì)措施:盡管光端機(jī)制造商采用了各種保護(hù)手段,如旁路法(自恢復(fù)二極管)、吸收法(雙向抑制二極管等)、隔離法(光耦隔離),但是仍不能完全消除瞬態(tài)干擾造成的破壞,RS-485接口損壞頻繁,給用戶和廠家都造成很大的壓力。
視頻光端機(jī)未來(lái)發(fā)展要求不盡相同
☉ 在視頻監(jiān)控領(lǐng)域
國(guó)產(chǎn)光端機(jī)隨著技術(shù)的不斷成熟和完善,在功能和性能方面也在不斷進(jìn)步。比如視頻的AGC(自動(dòng)增益控制,即自動(dòng)監(jiān)測(cè)輸入視頻信號(hào)的幅度、動(dòng)態(tài)調(diào)整增益,使接收機(jī)中輸出標(biāo)準(zhǔn)的1Vp-p視頻信號(hào))功能。技術(shù)升級(jí)還體現(xiàn)在功能的多樣性,如能提供更豐富的業(yè)務(wù)接口、電池?cái)嚯妶?bào)警、字符迭加、防雷防潮、設(shè)備網(wǎng)管等各個(gè)方面,體現(xiàn)出產(chǎn)品面向方便應(yīng)用提升,具備故障預(yù)診斷系統(tǒng)的視頻光端機(jī)。視頻光端機(jī)技術(shù)升級(jí)也體現(xiàn)在功能模塊化設(shè)計(jì),將產(chǎn)品的主要功能,如光電轉(zhuǎn)換、視頻、數(shù)據(jù)、音頻等功能模塊設(shè)計(jì)為完全獨(dú)立可插拔的,把安防里涉及的信號(hào)都融合到一臺(tái)光端機(jī)里。
防雷設(shè)計(jì)也是現(xiàn)今光端機(jī)提升功能的重要課題。防雷需要在光端機(jī)的所有外部接口上進(jìn)行考慮,而不僅僅是數(shù)據(jù)接口,還應(yīng)該考慮視頻、音頻等所有外部接口和電源輸入接口,不然雷電在很多時(shí)候是從防護(hù)最薄弱的環(huán)節(jié)侵入設(shè)備,導(dǎo)致設(shè)備損壞。
☉ 在防盜報(bào)警領(lǐng)域
光纖天生具有傳導(dǎo)、感應(yīng)性好的特點(diǎn)。目前一種利用光纖特性為基礎(chǔ)的周界防護(hù)系統(tǒng)問(wèn)世,并在世界范圍內(nèi)廣泛運(yùn)用。這種技術(shù)既利用光纖作為傳導(dǎo)傳輸信號(hào)的工具,還將光纖作為前方的探測(cè)器使用。在實(shí)際應(yīng)用中,將光纖埋入設(shè)防的地面、圍墻內(nèi),當(dāng)入侵者入侵設(shè)防區(qū)域,光纖會(huì)自動(dòng)感應(yīng),傳輸?shù)胶蠖诉M(jìn)行報(bào)警。而這種周界防護(hù)方式由于對(duì)光纖信號(hào)要求特別高,在光端機(jī)的質(zhì)量要求方面也是上乘的。該種周界防護(hù)方式,相比傳統(tǒng)的方式最大的不同就是隱蔽性極強(qiáng),解決了長(zhǎng)久以來(lái)防盜報(bào)警系統(tǒng)易受破壞的問(wèn)題。