主頁（http://m.by236.com）：雙絞線監控圖像傳輸技術 雙絞線被用來傳輸監控圖像可以說是監控領域里的一個重大技術革新，它的出現主要是能較好地解決了兩個方面的問題：一方面，它解決了200米至2000米距離范圍內高質量圖像信號傳輸的問題，因為在這段距離范圍內傳統的同軸電纜傳輸方式難以達到要求而光纖傳輸又顯得不太經濟；另一方面，它解決了大規模密集型監控網絡的布線問題，雙絞線自身的物理尺寸優勢和線纜的較柔軟性克服了大量敷設同軸電纜時所帶來的各種困難。當然，雙絞線還具有抗干擾能力強、價格便宜等優點。正是由于雙絞線很好地解決了長期困擾著人們的這些問題，所以它在監控網絡中的應用立即引起了業界廣泛的關注，在較短的時間內已經被大量使用到工程實踐中，并且取得了較好的應用成果。本文將詳細介紹雙絞線傳輸技術的原理、特點以及工程應用事項。 雙絞線及其特征參數 雙絞線分為屏蔽雙絞線STP（Shielded Twisted Pairs）和非屏蔽雙絞線UTP（Unshielded Twisted Pairs）兩種，目前，絕大多數應用場合都是使用非屏蔽雙絞線。雙絞線最主要的應用領域是局域網絡，隨著局域網絡數據通信技術的發展演變，對雙絞線的要求也在不斷變化，先后出現了3類、4類、5類、超5類甚至6類、7類非屏蔽雙絞線。當前市面上大量銷售的是3類、5類和超5類非屏蔽雙絞線，由于5類非屏蔽雙絞線一出現后就占住了主導地位，所以4類雙絞線在市面上基本上未見銷售。 用來表征雙絞線特性的參數有特征阻抗（Impedance）、帶寬（Bandwidth）、衰減（Attenuation）、近端串擾（Near-end crosstalk）以及衰減--串擾比（Attenuation-to-crosstalk ratio）等，在標準化文件TIA/EIA 568A中對不同種類非屏蔽雙絞線的各項參數都有較為具體的規定，這些指標的好壞將對信號傳輸質量產生直接的影響，表1列出了3類和5類非屏蔽雙絞線的部分參數。 雙絞線傳輸監控圖像原理及其特點 雙絞線傳輸技術的基本原理 雙絞線傳輸視頻信號采用了傳統的模擬技術，在保證全實時、遠距離、高質量地傳輸監控圖像的同時，又節省了傳輸器材的造價。雙絞線傳輸技術利用了雙絞線本身的強抗干擾能力和頻帶較寬的特性，并配合雙絞線傳輸設備對視頻信號進行有效處理，可以高質量地實現監控圖像的遠距離傳輸。 在雙絞線傳輸設備中，需要進行75Ω←→100Ω以及非平衡←→平衡的轉換，同時要使用寬帶放大器和專用芯片對視頻信號進行放大、整形以及衰減補償，另外還需要提供足夠的驅動能力實現遠距離傳送信號。 雙絞線傳輸技術的特點 雙絞線傳輸視頻信號具有很多優點，主要表現在： ·傳輸距離較遠、傳輸質量較高。它極好地保持了原始圖像的亮度和色彩，以及實時性，傳輸距離可達到2km左右； ·布線方便、線纜利用率高； ·抗干擾能力較強。雙絞線能較有效地抑制共模干擾，即使在強干擾環境下，采用雙絞線傳送圖像，也能使圖像信號質量保持較好； ·可靠性高、使用方便； ·價格便宜，取材方便。由于使用的是目前廣泛使用的普通5類非屏蔽電纜，購買容易，而且價格也較便宜，給工程應用帶來極大的方便。 雙絞線vs.同軸電纜傳輸性能與價格比較 同軸電纜傳輸性能 在監控系統中，使用75Ω、芯徑5mm的同軸電纜較為常見。一般，這種同軸電纜的分布電容在50-60pF/m左右，再加上電纜的直流電阻，會使傳輸信號受到衰減。有測試表明，頻率為5MHz的信號在75Ω、芯徑5mm的同軸電纜內傳輸100m時，將被衰減5dB左右，信號頻率越高，受到的衰減越大。圖像信號是一種高頻寬帶信號，圖像彩色部分位于頻率高端，當用同軸電纜傳輸彩色圖像信號時，其亮度和色彩都會受到衰減，特別是隨著傳輸距離增加圖像的色彩會變淡甚至失真。在實驗室進行測試發現，彩色圖像信號在75Ω、芯徑5mm的同軸電纜內傳輸200m左右時，其幅度和色彩已經有明顯的衰減。如果要傳輸更遠距離，只有加入同軸視頻放大器（視頻補償器）。下圖為75Ω、芯徑5mm的同軸電纜傳輸200m距離時的實驗室測試波形（第17行測試波形）： 雙絞線傳輸性能 雙絞線也會對圖像信號產生衰減，但是使用了雙絞線視頻傳輸設備后，視頻信號能夠很好地得到還原。在實驗室使用Tektronix VM700A對雙絞線傳輸圖像信號的性能指標進行了測試，結果如下： 1.傳輸距離為300m時，指標：DG≤1% ；DP≤1°；SNR≥65dB。第17行測試波形如下圖： 2.傳輸距離為1200m時，指標：DG≤2% ；DP≤2°；SNR≥60dB。第17行測試波形如下圖： 成本比較 同軸電纜在100、200米左右距離范圍內使用較為廣泛，在這種范圍內使用同軸電纜不需要其它設備，使用簡便，傳輸質量也基本能滿足要求。但是，當傳輸距離增加時，同軸電纜在性價比上和雙絞線相比就處于劣式。一般，75Ω、芯徑5mm的同軸電纜市價在1.5元/m左右，同軸放大器價格在300元/臺左右；5類UTP電纜的價格0.8元/m左右，雙絞線視頻傳輸設備的價格為600元/套左右，下面就距離為300m和600m兩種情況對同軸電纜和雙絞線的傳輸成本作一些比較。 1.假定在某個監控網絡中有8個監控點，每個監控點距控制中心約300m ： ·使用同軸電纜時：1.5元/m×300m×8=3600元； ·使用雙絞線時：由于每四路圖像可以共享一根5類UTP電纜，所以網絡中只需2根5類UTP電纜。0.8元/m×300m×2+600元/套×8=5280元。 2.假定在某個監控網絡中有8個監控點，每個監控點距控制中心約600m ： ·使用同軸電纜時：為保證圖像質量，每路圖像要加入一級放大器。1.5元/m×600m×8+300元/臺×8=9600元； ·使用雙絞線時：由于每四路圖像可以共享一根5類UTP電纜，所以網絡中只需2根5類UTP電纜。0.8元/m×600m×2+600元/套×8=5760元。 從以上分析可以看出，隨著傳輸距離增加，越發顯示出雙絞線傳輸在成本上的優勢。如果網絡中還有控制信號等其它信號傳輸，雙絞線傳輸的成本優勢會更加明顯。另外，傳輸距離進一步加大時，比如達到1公里左右，則同軸電纜傳輸已經難以達到傳輸質量要求了，而雙絞線則可以在傳輸1.5公里左右時仍能保證較好的圖像質量。 工程中應注意的幾個問題 在實際工程應用中，為了更好地發揮雙絞線傳輸技術的優勢，需要選用高質量的雙絞線傳輸設備和合格的雙絞線，同時也要搞好工程設計和施工。 雙絞線傳輸設備是監控圖像傳輸的核心。它既要保證圖像傳輸質量，又要做好防雷和防干擾設計。不同廠家的設備除了在較遠距離傳輸時圖像質量相差較大外，在設備防護和可靠性方面也存在著很大的技術差異。一定要選用具有較強技術實力的專業圖像傳輸設備生產廠家的產品，同時不要只關心產品的價格，而是選用高性價比的產品。 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
