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视频/数据复用光端机故障排除方法
  如果光端机电源正常,但是不能工作,则按下述步骤执行:

  A.监视器黑屏,数据和摄像机控制功能正常。
  1.从光口拔掉光纤。如果屏幕不再变黑但有雪花,则光连接可能是好的。
  2.确保光端机之间的视频BNC连接是完好的。

  B.监视器屏幕有雪花(噪音),数据和摄像机控制功能正常。这种情况说明光的部分有问题。继续按照以下步骤排除故障:
  1.从发射机的光口拔掉光纤,插入一根光纤跳线。
  2.把跳线的另一端插入光功率计。
   (a) 如果读数与指标不符,说明发射机有问题,应更换。
   (b) 如果读数符合规格,则进行下一步。
  3.检查连接器。如果脏了,用异丙基酒精擦拭干净。
  4.把原来的光纤再接入发射机的光口。在接收机端,执行上述的第2至第3步。光功率计的读数至少要达到接收机输入能量的最小标定值。
   (a) 如果读数稍低,光纤可能有问题,应更换。
   (b) 如果读数非常低,光缆可能破损,要更换。
   (c) 如果读数正常,说明接收机有问题,应更换。

  C.视频正常但是摄像机的控制有问题。这说明光纤是好的。当光纤衰减增加时,视频的损失会比云台的控制数据损失更大。
  1.在传输云台的控制信号之前,检查一下接收机上的TD(数据活动)LED指示灯。当数据传输时,指示灯常亮,或是跟随你的操作而闪动。如果不是这样,而且电连接没有问题,则接收机可能有问题,需要更换。
  2.当把云台的控制信号送到与光纤连接的另一端--发射机上时,RD指示灯常亮,或是跟随你的操作而闪动,并且电连接正确,但是摄像机的控制还是不能正常工作,则说明发射机有问题,应更换。如果RD指示灯不亮,有可能发射机有问题,也可能是接收机有问题。与厂家联系进行进一步的指导。

专业名词及术语


? 数字光端机

由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势,所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样,光端机的数字化也是一种必然趋势。?


光端机的带宽

光端机的带宽(Bandwidth)是指光端机的实际可正常工作的频率 范围。单位通常是Hz(赫兹)。通常,这个范围越大,就说明光端机的理论适应性能越强。例如,某视/音频光端机的视频带宽是2Hz ~10MHz,音频带宽为40Hz~20KHz,体现了较强的动态范围宽度。

信噪比

信噪比是指光端机音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比率,通常以S/N表示,一般用分贝(dB)为单位。信噪比越高表示音频质量越好,一般音频光端机的信噪应该在60dB 以上。

误码率

?(BER:bit error) 误码率 (BER:bit error)规定时间内数据传输精确性的指标。通常视/音频双向光端机的误码率应该在:(BER)≤10E-9

信号电平

信号电平是指设备输出信号和输入信号的功率比然后取对数值,通 常用P表示,P=lgP2/P1。

信号阻抗

信号阻抗是指输入信号的电压与电流的比值。单位通常是Ω(欧姆)。由于单位是欧姆,所以同样适用于欧姆定律,即在相同电压下,阻抗愈高将流过愈少的电流,阻抗愈低会流过愈多的电流。

单模光纤

折射率的这种变化是为了均衡各种模式的群速,单模光纤是在指定 波长下只可能传插一种模式的光纤。

多模光纤

多模光纤是能传播多种模式的光纤。模式的数目可以很多。


纤芯

一般由纤芯和包层组成。 纤芯是光纤的中心部分,它的折射率一般高于包层。光波主要在纤芯中传输。?


光纤连接器

是指装置在光纤末端使两根光纤实现光学连接的器件。它允许重复的插合和分离。光纤连接器一般分为光纤连接器插头和光纤连接器插座,有的还带光纤连接器转接座。光纤连接器插头一般指不固定的那一部分,光纤连接器插座一般指固定(在面板或底盘上)的那一部它的主要形式有组合式、插入式、对接式等。

目前在高速公路、交通、电子警察、监控、安防、工业自动化、电力、海关、水利、银行等领域视频图像、音频、数据、以太网、电话等光端机开始普遍大量应用。初期模拟调频、调幅、调相光端机在市场上占有相当的比例,其传输方式是将基带的视频、音频、数据等信号调制在某一载频上,通过发射光端机进行光纤传输,然后通过另一端的接收光端机进行解调,恢复成相应的基带视频、音频、数据信号。而国内、国外工程上开始大量应用的数字式光端机是将多路模拟基带的视频、音频、数据进行高分辨率数字化,形成高速数字流,然后将多路数字流进行复用,通过发射光端机进行发射,然后通过另一端的接收光端机进行接收,解复用,恢复成各路数字化信号,再通过数字模拟变换恢复成模拟视频、音频、数据。从目前市场情况来看,模拟光端机已逐步退出市场,而数字光端机如雨后春笋般开始在市场上普及,数字代替模拟,这也是光纤通信技术显著的历史发展趋势。由于数字光端机具有传输信号质量高,没有模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同传时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差的缺点,因此许多大型重点工程已普遍采用数字光端机。
模拟视频光端机与数字光端机究竟有何区别,这也是众多用户所关心的确问题,本文从以下几个方面进行如下论述:
1
、光纤上传输的信号方式不一样
 顾名思义,模拟光端机上光头发射的光信号是模拟光调制信号,它随输入的模拟载波信号的幅度、频率、相位变化引起光信号幅度、频率、相位变化而分别称为调幅、调频、调相光端机。而数字光端机上光头发射的光信号是数字信号即01对应光信号强、弱两种状态,不同的01组合代表不同幅度的视频、音频、数据信号。
2
、模拟信号传输输入和输出处理方式不一样
 无论模拟、数字光端机,对输入的基带的视频、音频、数据信号都必须进行处理。对于模拟调幅光端机,处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制,使高频载波信号的幅度随视频、音频、数据的幅度变化而变化;对于模拟调频光端机,处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制,使高频载波信号的频率随视频、音频、数据的幅度变化而变化;对于模拟调相光端机,处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制,使高频载波信号的相位随视频、音频、数据的幅度变化而变化。而数字式光端机对对输入的基带的视频、音频、数据进行高分辨率的模拟-数字转换,如1Vp-p幅度范围的幅度信号利用12bits的数字信号来表示,1V等分成4096,因此模数转换后引起的最大电压幅度误差为1/4096V(约2.5mV,此误差电压称为量化误差电压,各种幅度的电压数值从0V1/4096V2/4096V...最大1V分别对应的数字编码为000000000000000000000001000000000010...111111111111。数字编码信号直接控制光头发射的光信号的强、弱两种状态(对应01),接收光端机再将数字编码进行数字-模拟转换,恢复成原始的基带的视频、音频、数据信号。
3
、处理方式的不同,引起的视频、音频、数据信号信号失真、变畸变、干扰不同
 模拟光端机由于要进行调幅、调频、调相,所以模拟信号的幅度的变化与载波信号因调制而引起的幅度、频率、相位的变化是否为一一对应的线形关系成为拟光端机质量好坏的关键,到目前为止,很难做到真正线性调制,非线形必然引起信号失真;同时调制好的载波信号信号还要调制光信号,光信号的非线性也是一个非常重要的因素,众所周知,光器件的非线性与环境温度变化、工作电压的稳定性、光发射功率有很大的影响,因此光器件在生产时需进行7-10天的热循环老化等等工艺筛选、老化、测试也只能以将这种变换控制在一定的范围;光信号在光纤中长距离传输,会引起光信号的功率衰减,传输频率漂移、相位失真,光信号色散效应同样也会引起光信号畸变;光信号到达接收端,接收光器件仍然要引起非线性失真,由光电转换后的模拟信号进入解调,解调与调制一样会产生非线性畸变。所以综合模拟光端机,从输入信号调制-电光转换-光输-光电转换-解调这五个过程,都会引起非线形失真,而这些信号畸变失真是固有的所以是不可消除的,所以模拟光端机传输视频图象、音频质量、数据的效果很难达到很满意的效果。数字式光端机仅只有模数转换的量化误差(如1V视频信号12bits时仅为2.5mv),不足以引起信号畸变。
4
、多路信号同传引起的交调失真
 在现场监控应用中,用户可能有许多各种信号,如视频图像、音频、数据、以太网、电话或其它用户自定义的信号,每种信号分别用一对光端机来传输,必然价格昂贵,所以为了提高光纤的利用效率,降低成本,必须的各种信号在光端机进行复用,以便在一对或一根光纤上传输。对调频、调幅、调相光端机来讲,传输10/100M以太网信号或多路电话等高速信号是难以做到的,将多路视频或音频信号混合调频、调幅、调相在某一载波上必然会引起各种镜像、交调干扰。所以目前市场上不乏很多著名国外品牌的调频、调幅、调相光端机多路视频、音频、数据同传时经常出现相互干扰的现象,这些不稳定的现象都是模拟调制技术长期以来一直所固有的缺点。所以模拟光端机传输信号容量有限,一般不会超过4路信号同传。而数字光端机传输的是数字信号,很容易进行大容量复用并且不会出现相互干扰。如常州市新创数据通信技术有限公司的全数字光端机,最多可以实现128路视频、音频、数据、以太网、电话在同一根光纤上传输而无任何交调干扰。?
5
、稳定性不同
 模拟调制光端机由于采取载波调制方式,载波及光头很容易受环境温度影响。出现传输质量随环境变化而变化的缺点。正因为这种缺点,对一些大型、重要工程来讲,模拟光端机的维护成了很令人头疼的问题,由此也给很多工程承包商或业主带来了很大不满。所以对一些重要的工程选用数字光端机是一种明智的选择。
6
、价格有所不同
 由于体系结构不一样,模拟光端机与数字光端机的价格略有不同,一般来说,单路视频、音频、数据数字光端机较单路模拟光端机价格稍高,四路以上视频、音频、数据数字光端机相反比模拟光端机便宜得多。所以,数字光端机的性价比要高于模拟光端机。

 

  光端机刚进入安防领域时,称得上是当时的新贵。由于那时光纤通信的应用还未普及,别说行业内许多人没有看到过光端机,只怕没听说过的人也不在少数。那时候的光端机是十分昂贵的,因此也显得十分神秘。当然,它的性能优劣也大多是在传说中评论而已了。光端机有了这样的出场,必然会披挂上时代的装束。比如,当时的光端机多是多模产品,采用ST活动连接器,多为模拟传输产品,而所有这些特征正代表着当时光纤传输技术的一种典型应用的水平。后来,特别是到了二十世纪九十年代,光纤传输在电信领域得到了广泛的应用,有力地促进了光纤通信的迅猛发展。在目前的电信行业,单模光纤基本上取代了多模光纤,发光源及接收器的发展则表现在小型、节能、高速和高灵敏等方面,光无源器件则从原来单一的光纤连接器(分固定连接器和活动连接器)迅速发展成一个大家族,有耦合器、准直器、WDMCWDMDWDM、环形器、隔离器、色散补偿器、光开关等,关注的指标也不仅仅是光的衰减,而是还有回波损耗、光波长、光色散、光特性与光偏振的相关性等,就是在传输方式上也基本上放弃了模拟传输(除光纤CATV是为了与以前的系统兼容外),而全部采用了数字传输方式。但是,回顾光端机在安防领域的发展,情况就大不一样了。到上个世纪末,应用于安防领域的光端机基本上没有变化,有的也只是小型化或功能强化(将原来需要几套光端机才能实现的功能由一套光端机来完成)。直到最近几年,光纤数字传输技术才开始进入到安防领域。
 
一提到光端机,可能就会让人想起传输距离远、保密性强、抗干扰能力强、传输性能好、容量大等优点,当然也不会忘记价格高这个特点。不管光端机有什么优缺点,它在系统中其实就是充当一段线缆。比如,将远端的视频信号传送到中心,而将中心的控制信号传送到远端等。可正是光端机这种看似简单的用途和其历史形成的掩盖其庐山真面目的神秘面纱,致使人们在选择和使用光端机时常遇到一些实际上可以避免的困难。为了使光端机得到更好更广泛的应用,这里就这些方面谈一下本人对光端机的一些粗浅认识。
一、建设什么样的光纤网络
  要使用光端机,首先得有光纤网络。那么用什么样的光纤比较好呢?如果是在原来的网络上进行扩容,则最好还是选用同样的光纤,除非这样做无法实现预期的功能。如果是一个全新的工程,则最好采用单模光纤。可能有人会问,如果传输距离在5公里以内,甚至只有3公里左右,是不是用多模光纤更好一些?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。从另外两个方面说,目前单模光纤的价格已低于多模光纤了,而由于激光器、PINAPD等在大量使用,这些用于单模光纤传输的有源器件的价格也在不断下降,与相应的多模器件的价格已无明显的差异。还有就是在光纤接续方面,目前用于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,这样的熔接设备已被广泛使用。因此,以前在小范围的工程中选用多模光纤的理由基本上已经不存在了,更何况现在有很多工程覆盖的范围达几十上百公里,只能选用单模光纤。
 
如果工程已采用了多模光纤,但要求传输的距离比较远且需要传输的信息又多,是不是必须换用单模光纤呢?其实,只要距离不是太远,目前还是有产品可以解决问题的,这样就不必造成一个工程中使用不同的光纤和设备,给以后的维护带来困难。如通过采用光电两边同时补偿的方法,开发出能较常规多模产品传输距离长近1倍的产品。
二、选用基于哪种技术的光端机
 
从发送到光纤上的信号来分,目前的光端机可分为基于模拟技术的光端机和基于数字技术的光端机,前者简称模拟光端机,后者则简称数字光端机。模拟光端机可谓是历史悠久了,从各方面对其进行论述的文章也不少了,其工作原理不外乎调制解调、滤波和信号混合等。不论是LED还是LD,其光电调制特性都不是线性的,如光纤CATV的发射机中就采用了十分复杂的预失真补偿电路,这个电路几乎要占到发射机成本的一半,目的就是要补偿LD的非线性,从而尽量少产生高次频率成份,避免或减少频道间的干扰。从实际工程中也可以看到,只传输1路视频信号的模拟光端机是能够传输到较远的距离且获得比较好的信号质量,但如果是传输多路视频信号的模拟光端机,其传输距离和信号质量都有较大幅度的下降。是否可以用背靠背中继的方式延长传输距离呢?由于模拟光端机采用的是模拟的传输方式,不可能在中继的位置对前面已引入的噪声进行抑制。结果是若两套同类型的光端机进行这种中继,则信噪比会下降3dB
 
数字光端机的情况就不同了。用数字光端机进行传输,光纤中只有“有光”和“无光”两种状态,因而对光源的线性要求不高或几乎没有要求,而只是要求其开关速度。目前最普通的激光器的开关速度也能达到千兆/秒的量级。当光纤传输的速率增高时,接收端的接收灵敏度会下降,这会影响多通道光端机的传输性能。然而,数字光端机是可以进行再生中继的。所谓再生中继,就是在中继点将信号完全还原出来,几乎不产生任何失真,然后再以同样的方式向下传输。由于光纤中只有“有光”和“没光”两种状态,只要不等到接收到的光功率已超出接收灵敏度的范围,要将信号检测且正确恢复出来是可以理解的。这不难从电话通信中得到证实。由于目前的电话网干线传输全部采用了数字传输和数字再生中继技术,不论是在地球的哪两个地方,只要是用有线电话进行通话,话音的质量几乎与市话的相同,有时甚至还会好一些,只是距离越远会引入越长的延时。
 
数字光端机还有一个特点就是能比较容易实现多通道、多种信号的混合传输。不论是哪种信号,都可以变成数字信号,只不过是信号的带宽(需要传输的速率)不同而已。如未经过压缩的视频信号一般有135Mb/s,音频信号则只有约1.41Mb/s,经过压缩的音频信号可以只有几Kb/s。前面说的是模拟信号,需要经过A/D变换来变成数字信号。如果已经是数字信号,情况又如何呢?如以太网信号可以用125Mb/s的通道进行传输,一个64Kb/s的通道能传输约49.6Kb/s的异步数据信号等。由于数字信号只要能在时间上将它们安排下去,就可以在接收端正确地将它们分拣出来,这在数字通信技术里叫TDM技术。这样,如果采用这种TDM技术,就能很容易实现多通道多种信号的传输。如武汉微创公司就已经开发出一种能在一个光波长通道上传输8路视频、8路音频、8路数据和1端口以太网的产品,且能通过适当的适配器借助设备的音频和数据通道实现开关量和普通电话信号的传输。
 
可见,在小范围或每个点要求传输的信号不多时,可选用模拟光端机,而且最好只用仅传输1路视频的产品。当需要传输的信号多或种类复杂,或传输的距离过长时,选用数字光端机就较好一些。特别是在光纤有限,需要沿光纤插入信号或取出信号时,可以说只有数字光端机才能做到了。
三、确定光纤活动连接器接头类型
  光纤活动连接器已有很多种类型了,按连接头结构型式可分为:FCSCSTLCD4DINMUMT等型式,按光纤端面形状分有FCPC(包括SPCUPC)和APC等类型,而当前应用最广的结构形式只有FCSCST三种。各种型号的连接器都有自己的特点和用途。一般长距离或大容量通信大多使用FC型或SC型连接器,其优点是插入损失小、安装容易、稳定性高。短距离(20km)信号传输则较多用ST型连接器,且多用于多模系统,因为其精度要求不高,成本也就较低。在早期的工程中,几乎全部采用ST连接头,这主要与采用模拟光端机和多模光纤有关。后来,在多路视频光端机广泛应用及数字光端机加入的情况下,如果仍毫不犹豫地选用ST连接头,可能就不合适了。比较理想的选择应该是FC连接头,由于它采用螺纹紧固,能提供稳定可靠的连接。SC连接头是插拨式的,工程中可能会误将光纤接头拨下或拨松,给工程施工带来麻烦。
四、辅助功能的选择
  现在,光端机除提供视频信号的传输通道外,还能提供丰富的其它信号传输通道,如音频信号、异步数据信号、以太网信号、开关量信号和普通电话信号等。这些信号都可以用电缆直接连接,只是通过光端机连接能传输更远的距离且减少电缆数量,这时光端机在形式上就成了电缆的简单替代。大多数情况确实如此。如一个简单的RS485RS422的反向控制信号、一个点对点的双向音频信号、一个三线制的用于上位计算机与电子警察连接的RS232信号等,都能通过光端机简单替代电缆实现连接。可是另一些情况就不同了,如普通电话信号中就有-48V的馈电、一些对讲系统除提供供电外,还增加了控制信号。并且有的信号接口形式上看与光端机的类似,实际却不同,如单工RS485和半双工RS485等,这些信号通过电缆直接连接时,系统能正常工作,但如果用光端机的普通功能接口连接,系统就无法正常工作了,这时常常会认为是光端机的接口工作不正常,其实却不然。
 
因此,在选择配置光端机的辅助功能前先要详细了解系统的连接及各个将要与光端机连接的端口的接口类型、有无通信协议、是单向还是双向、除明确知道的功能外此端口还提不提供如供电等其它功能。要准确的了解这些信息要求对所使用的设备性能有相当充分的掌握。如很多人在选用光端机时提出需要一个数据通道用于传输“曼码”,可是“曼码”只是一种数据格式,或者说是码形,并不能说明所需要的数据接口的类型、传输速率等参数。另外,“曼码”在安防行业内也不是一种标准码,目前ADPELCO、三星等公司的产品都能提供用“曼码”控制的设备,但这些“曼码”却并不相同。当然,有的光端机厂家明确标示其接口支持特定公司的产品则例外。明确了所需的辅助功能,还要确定选用模拟光端机还是数字光端机,这时基本上可以根据视频通道数及辅助功能的多寡来定,当视频通道数多于2个或辅助功能多于2个或相同辅助功能的通道数多于4个,则最好选用数字光端机,否则也可以用模拟光端机。
五、抓住机会下订单
  确定了光端机的类型和功能,就可进入实质性的采购了,可到底什么时候采购是较合适的时间呢?如果不看光端机,安防行业的产品基本上都有着相对稳定的配置或架构,即使算上当下还比较新的一体化快球、DVR和网络摄像机等,这些产品都会做成批量的成品,由众多的经销商向工程商提供。也正是这种情形为大多数工程商所认同,认为工程中所需的产品都能比较容易采购。其实,光端机的情况大不一样,这可以从她在系统中所担当的角色来理解。如果说有一种光端机的最大功能配置能达到4路视频加4路双向音频加4路双向异步数据,则这种产品如果要完全按工程要求(即功能上不能多也不能少)进行生产,则可以衍生出4×4×4×4×4×4多达2048种规格,这些产品包括只传输视频的、传输视频加单向音频的或传输视频加双向数据的等,这么多规格的产品是不可能都大量生产各地经销的。实际工程中的需求比这还要复杂得多,因而期望一买就得是很难实现的。光端机视其复杂程度不同其加工周期也不同,一般可能需要2周时间。因此,下订单的时间至少要早于工程需要两周以上(包含运输时间),过短的订货时间只能指望碰巧厂家正在生产所需产品且有富余了。
六、安装连接简单
 
光端机作为一种电缆的替代,当确定了位置且安装好了后,就只要将光纤及相关连接线缆接好就可以了,应该比较简单。但是还是有一些问题应该在这里说一下。电连接应该不成问题,只要注意可靠连接就行了,当然也要考虑干扰抑制等问题。然而,光连接需要更多一些的仔细和耐心。单模光纤真正用于传输光的部分只是直径约9μm的纤芯,一个灰尘颗粒就可以将光完全挡住;不小心将光纤折了一个小弯可能就足以让系统没法工作。更何况在光纤线路上还会引入回波、色散等其它影响系统性能的干扰。这时最好要求光纤线路建设的公司提供光纤线路测试报告,在确认了可忽略光纤的回波、接头损耗等因素的情况下,注意清洁与光端机直接连接的光纤活动连接头,有时还需要清洁光端机的光接头。
七、顺利验收
  光纤通信经过长时间发展,不论是模拟光端机还是数字光端机,其技术都已相当成熟,因此,只要是按规程进行设计生产的光端机,都应该是稳定可靠的。如果能够在选择和使用光端机时认真注意前面提到的各个方面,就基本能确保光纤工程的顺利完成。

监控系统防雷

  随着监控系统的迅速普及应用,监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵,并造成难以估计的经济损失。为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施,保障监控系统正常可靠的运行,首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径,尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备,在分析其损坏原因的基础上,正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置,以及研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等。可以使各安防工程公司,对提高监控系统的抗雷电能力,优化系统的防雷水平起到很好的作用。

  监控系统一般都由前端部分、传输部分、终端部分组成。它们之间通过使用同轴电缆、电线、多芯线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等。

雷击的形成

  直击雷:雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏;雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。

  雷电波侵入:CCTV的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线到雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线侵入设备,造成电位差使设备损坏。

  雷电感应:当雷击避雷针时,在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势。这现象叫电磁感应。当有带电的雷云出现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。这种感应电荷在低压架空线路上可达100kv,信号线路上可4060kv。这种现象叫静电感应。电磁感应和静电感应称为感应雷,又叫二次雷。它对设备的损害没有直击雷来的猛然,但它要比直击雷发生的机率大得多。

CCTV系统的综合防雷

  1. 前端设备的防雷

    ?前端设备有室外和室内安装两种情况,安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击,但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害,而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。

  前端设备如摄像头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。当摄像机独立架设时,避雷针最好距摄像机34米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上,引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ 8的镀锌圆钢。为防止电磁感应,沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。为防止雷电波沿线路侵入前端设备,应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器,如电源线(220VDC12V)、视频线、信号线和云台控制线。

  摄像机的电源一般使用AC220VDC12V。摄像机由直流变压器供电的,单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端,如直流电源传输距离大于15米,则摄像机端还应串接低压直流避雷器。

  信号线传输距离长,耐压水平低,极易感应雷电流而损坏设备,为了将雷电流从信号传输线传导入地,信号过电压保护器须快速响应,在设计信号传输线的保护时必须考虑信号的传输速率、信号电平,启动电压以及雷电通量等参数。室外的前端设备应有良好的接地,接地电阻小于,高土壤电阻率地区可放宽至 <10Ω

  2. 传输线路的防雷

  CCTV系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入,也可从监视点附近的电源引入。

控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线,架设(或敷设)在前端与终端之间。Gb501981994规定,传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时,可采用直埋敷设方式。当条件不充许时,可采用通信管道或架空方式。

  从防雷角看,直埋敷设方式防雷效果最佳,架空线最容易遭受雷击,并且破坏性大,波及范围广,为避免首尾端设备损坏,架空线传输时应在每一电杆上做接地处理,架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。

  传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生,大量的事实显示,雷击造成埋地线缆故障,大约占总故障的30%左右,即使雷击比较远的地方,也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设,保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效,这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时,可在电缆进入终端和前端

  设备前穿金属管埋地引入,但埋地长度不得小于15米,在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。

  3. 终端设备的防雷

  CCTV系统中,监控室的防雷最为重要,应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。

  监控室所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。其防直击雷措施应符合GB5005794中有关直击雷保护的规定。

  进入监控室的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时,在入户处应加装避雷器,并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。?

  监控室内应设置一等电位连接母线(或金属板),该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器(避雷器)的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。

  由于有80%雷击高电位是从电源线侵入的,为保证设备安全,一般电源上应设置三级避雷保护。在视频传输线、信号控制线,入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。

   良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。监控中心采用专用接地装置时,其接地电阻不得大于。采用综合接地网时,其接地电阻不得大于

测试设备

 两台PC机,各装一个10/100自适应、半/全双工的以太网卡, 两台收发器(分单/多模,10/100M),两根光跳线,绞接双绞线。

 

安装设置

 将网卡装在计算机上,做好设置,如收发器是10M,可将网卡一个设成自适应,一个设成10M。给收发器接上电源,应严格按照说明书的要求接电源。用双绞线把计算机和收发器连接起来,两根双绞线均应为绞接线;用光跳线把两个收发器连接起来,如收发器为单模,跳线也应用单模的。光跳线连接时,一端接RX,另一端接TX,如此交叉连接。

 从指示灯的状态来看,接上电源,电源灯(POWER)应该亮,接上双绞线,线路灯(LINK)应该亮,接上光纤,输入输出光信号灯(RXTX)应该亮。如果只有电源灯亮,说明网卡设置不对,查设置软件。线路灯不亮,可能是接上了直通线(直通线用于收发器和HUB之间的连接)或未插牢,光信号灯不亮,可能是光纤接反了,随便调换两口即可;或是光纤接口太脏,用酒精搽干净;或是没有接牢,重新插拔。10M/100M自适应HUB(或交换机)有网管口,可用专用的连线和计算机连接,可通过WIN95的 直接电缆连接和超级终端进行控制(由客户自行设置),此时收发器应接通,否则是收发器有故障

RS232和RS485通讯

1、什么是RS-232-C接口?采用RS-232-C接口有何特点?传输电缆长度如何考虑?
    计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标 准。它的全名是数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间 串行二进制数据交换接口技术标准该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信 号的电平加以规定。
    1)接口的信号内容 实际上RS-232-C25条引线中有许多是很少使用的,在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表
    2)接口的电气特性 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻 辑“1”-5— -15V;逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号 作为逻辑“1” 附表1
    引脚序号
     信号名称
     符号
     流向
     功能
    2    发送数据
     TXD
     DTE→DCE
     DTE发送串行数据
    3
     接收数据
     RXD
     DTE←DCE
     DTE接收串行数据
    4
     请求发送
     RTS
     DTE→DCE
     DTE请求DCE将线路切换到发送方式
   5
     允许发送
     CTS
     DTE←DCE
     DCE告诉DTE线路已接通可以发送数据
    
    6
     数据设备准备好
     DSR
     DTE←DCE
     DCE准备好
    7
     信号地
         信号公共地
    8
     载波检测
     DCD
     DTE←DCE
     表示DCE接收到远程载波
    20
     数据终端准备好
     DTR
     DTE→DCE
     DTE准备好
    22
     振铃指示
     RI
     DTE←DCE
     表示DCE与线路接通,出现振铃
   3) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-2525芯插头座,通常插头在DCE,插座在DTE. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,发送数据接收数据信号地。所以采用DB-99芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。
   4)传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50英尺,美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆,型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线,每对由22# AWG 组成,其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-0422#AWG的四芯电缆。 附表2 DEC 公司的实验结果
    波特率
     1 号电缆传输距离(英尺)
     2 号电缆传输距离(英尺)
    110
     5000
     3000
    300
     5000
     3000
    1200
     3000
     3000
    2400
     1000
     500
    4800
     1000
     250
    9600
     250
     250
  2. 什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口相比有何特点?
   由于RS-232-C接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
   1) 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
   2) 传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps
   3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式, 这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
   4) 传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能 用在50米左右。
    针对RS-232-C的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:
    1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+2—6 V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-2—6V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。
    2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps
    3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
    4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器, 即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
    因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-99芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
  3. 采用RS485接口时,传输电缆的长度如何考虑?
    在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆(线 径为051mm),线间旁路电容为525PF/M,终端负载电阻为100欧 时所得出。(曲线引自GB11014-89附录A)。由图中可知,当数据信 号速率降低到90Kbit/S以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV时, 则电缆长度被限制在1200M。实际上,图中的曲线是很保守的,在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如:当数据信号速率为600Kbit/S时,采用24AWG电缆,由图可知最 大电缆长度是200m,若采用19AWG电缆(线径为091mm)则电缆长 度将可以大于200m; 若采用28AWG 电缆(线径为032mm)则电缆 长度只能小于200m

 

 

监控系统设备介绍

①云台

   我们经常提到云台,但有的人对它没有什么感性认识,其实云台就是两个交流电组成的安装平台,可以水平和垂直的运动。我们所说的云台区别于照相器材中的云台,照相器材的云台一般来说只是一个三脚架,只能通过手来调节方位;而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。 云台有多种类型: 按使用环境分为室内型和室外型,主要区别是室外型密封性能好,防水、防尘,负载大。 按安装方式分为侧装和吊装,即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。 按外形分为普通型和球型,球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中,除了防止灰尘干扰图像外,还隐蔽、美观、快速。 在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小,也要考虑性能价格比和外型是否美观。

②支架

  如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动,那么只用摄像机支架就可以满足要求了。普通摄像机支架安装简单,价格低廉,而且种类繁多。 普通支架有短的、长的、直的、弯的,根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求,再有就是安装位置,因为从实践中我们发现,很多室外摄像机安装位置特殊,有的安装在电线杆上,有的立于塔吊上,有的安装在铁架上……由于种种原因,现有的支架可能难以满足要求,需要另外加工或改进,这里就不再多说了。

③防护罩

   防护罩也是监控系统中最常用的设备之一,主要分为室内和室外两种。室内防护罩主要区别是体积大小,外形是否美观,表面处理是否合格。功能主要是防尘、防破坏。 室外防护罩密封性能一定要好,保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器,可以更好的保护设备。当天气太热时,排风扇自动工作;太冷时加热板自动工作;当防护罩玻璃上有雨水时,可以通过控制系统启动雨刮器。 挑选防护罩时先看整体结构,安装孔越少越利于防水,再看内部线路是否便于联接,最后还要考虑外观、重量、安装座等等。

④监视器

  监视器是监控系统的标准输出,有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。监视器分彩色、黑白两,尺寸有9101214151721英寸等,常用的是14英寸。 监视器也有分辨率,同摄像机一样用线数表示,实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。 另外,有些监视器还有音频输入、S-video输入、RGB分量输入等,除了音频输入监控系统用到外,其余功能大部分用于图像处理工作,在此不作介绍。

⑤视频放大器

  当视频传输距离比较远时,最好采用线径较粗的视频线,同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号,但线路内干扰信号也会被放大,另外,回路中不能串接太多视频放大器,否则会出现饱和现象,导致图像失真。

⑥视频分配器

  一路视频信号对应一台监视器或录像机,若想一台摄像机的图像送给多个管理者看,最好选择视频分配器。因为并联视频信号衰减较大,送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因,图像会严重失真,线路也不稳定。 视频分配器除了阻抗匹配,还有视频增益,使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。

⑦视频切换器

 ? 多路视频信号要送到同一处监控,可以一路视频对应一台监视器,但监视器占地大,价格贵,如果不要求时时刻刻监控,可以在监控室增设一台切换器,把摄像机输出信号接到切换器的输入端,切换器的输出端接监视器,切换器的输入端分为24 681216路,输出端分为单路和双路,而且还可以同步切换音频(视型号而定)。 切换器有手动切换、自动切换两种工作方式,手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一路;自动方式是让预设的视频按顺序延时切换,切换时间通过一个旋钮可以调节,一般在1秒到35秒之间。 切换器的价格便宜(一般只有三五百元),联接简单,操作方便,但在一个时间段内只能看输入中的一个图像。要在一台监视器上同时观看多个摄像机图像,就需要用画面分割器。

⑧画面分割器

  画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种,可以在一台监视器上同时显示4916个摄像机的图像,也可以送到录像机上记录。 四分割是最常用的设备之一,其性能价格比也较好,图像的质量和连续性可以满足大部分要求。九分割和十六分割价格较贵,而且分割后每路图像的分辨率和连续性都会下降,录像效果不好。 另外还有六分割、八分割、双四分割设备,但图像比率、清晰度、连续性并不理想,市场使用率更小。 大部分分割器除了可以同时显示图像外,也可以显示单幅画面,可以叠加时间和字符,设置自动切换,联接报警器材。

⑨录像机

  监控系统中最常用的记录设备是民用录像机和长延时录像机,因其操作简单易学,录像带也容易保存和购买。 与家用录像机不同,延时录像机可以长时间工作,可以录制24小时(用普通VHS 录像带)甚至上百小时的图像,可以联接报警器材,收到报警信号自动启动录像,可以叠加时间日期,可以编制录像机自动录像程序,选择录像速度,录像带到头后是自动停止还是倒带重录…… 延时录像机的性能虽然出众,但价格不菲,而且目前分辨率不是很高,在延时录像时图像也会丢失一部分,回放的图像是一顿一顿跳跃的。