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工程师为你解答光端机的各种问题 - 无图版
sexliang --- 2010-01-18 09:09:54
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什么是光端机
光端机是光通信系统中的传输设备,主要是进行光电转换及传输功用。一般用于电信、电力、监控、工业控制、视频传输等功能,在各个行业有着广泛的应用。常说的光端机指的是用于监控系统用来传输视频、数据、以太网、音频等综合信息的光端机。主要分模拟光端机和数字光端机。基于传输的介质的不同有单模光端机和多模光端机之分。
数字光端机是将所要传输的图像、语音以及数据信号进行数字化处理,再将这些数字信号进行复用处理,使多路低速的数字信号转换成一路高速信号,并将这一信号转换成光信号。在接收端将光信号还原成电信号,还原的高速信号分解出原来的多路低速信号,最后再将这些数据信号还原成图像、语音以及数据信号。模拟光端机就是将要传输的信号进行幅度或频率调制然后将调制好的电信号转化成光信号。在接收端将光信号还原成电信号,再把信号进行解调,还原出图像、语音或数据信号。
光端机的种类
光端机分3类:PDH,SPDH,SDH。
PDH(Plesiochronous?Digital?Hierarchy,准同步数字系列)光端机是小容量光端机,一般是成对应用,也叫点到点应用,容量一般为4E1,8E1,16E1。
SDH(Synchronous?Digital?Hierarchy,同步数字系列)光端机容量较大,一般是16E1到4032E1。?
SPDH(Synchronous?Plesiochronous?Digital?Hierarchy)光端机,介于PDH和SDH之间。SPDH是带有SDH(同步数字系列)特点的PDH传输体制(基于PDH的码速调整原理,同时又尽可能采用SDH中一部分组网技术)。
sexliang --- 2010-01-18 09:10:50
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1、光端机视频成对使用的,发射机接摄像头,接收机接监视器,另外光端机里还可以扩展其他各种业务接口,如485数据,232串口,以太网,电话接口,对讲接口等
2、一芯光纤可传输多路视频现在的如果不用CWDM技术的话16路视频可以传,如果采用CWDM的话可以传上白路视频再加其他业务。
如光纤熔接
(1)光纤接续。光纤接续应遵循的原则是:芯数相等时,要同束管内的对应色光纤对接,芯数不同时,按顺序先接芯数大的,再接芯数小的。
(2)光纤接续的方法有:熔接、活动连接、机械连接三种。在工程中大都采用熔接法。采用这种熔接方法的接点损耗小,反射损耗大,可靠性高。
(3)光纤接续的过程和步骤:
①开剥光缆,并将光缆固定到接续盒内。注意不要伤到束管,开剥长度取1m左右,用卫生纸将油膏擦拭干净,将光缆穿入接续盒,固定钢丝时一定要压紧,不能有松动。否则,有可能造成光缆打滚折断纤芯。
②分纤将光纤穿过热缩管。将不同束管,不同颜色的光纤分开,穿过热缩管。剥去涂覆层的光纤很脆弱,使用热缩管,可以保护光纤熔接头。
③打开古河S176熔接机电源,采用预置的42种程式进行熔接,并在使用中和使用后及时去除熔接机中的灰尘,特别是夹具,各镜面和V型槽内的粉尘和光纤碎未。CATV使用的光纤有常规型单模光纤和色散位移单模光纤,工作波长也有1310nm和1550nm两种。所以,熔接前要根据系统使用的光纤和工作波长来选择合适的熔接程序。如没有特殊情况,一般都选用自动熔接程序。
④制作光纤端面。光纤端面制作的好坏将直接影响接续质量,所以在熔接前一定要做好合格的端面。用专用的剥线钳剥去涂覆层,再用沾酒精的清洁棉在裸纤上擦拭几次,用力要适度,然后用精密光纤切割刀切割光纤,对0.25mm(外涂层)光纤,切割长度为8mm-16mm,对0.9mm(外涂层)光纤,切割长度只能是16mm。
⑤放置光纤。将光纤放在熔接机的V形槽中,小心压上光纤压板和光纤夹具,要根据光纤切割长度设置光纤在压板中的位置,关上防风罩,即可自动完成熔接,只需11秒。
⑥移出光纤用加热炉加热热缩管。打开防风罩,把光纤从熔接机上取出,再将热缩管放在裸纤中心,放到加热炉中加热。加热器可使用20mm微型热缩套管和40mm及60mm一般热缩套管,20mm热缩管需40秒,60mm热缩管为85秒。
⑦盘纤固定。将接续好的光纤盘到光纤收容盘上,在盘纤时,盘圈的半径越大,弧度越大,整个线路的损耗越小。所以一定要保持一定的半径,使激光在纤芯里传输时,避免产生一些不必要的损耗。
⑧密封和挂起。野外接续盒一定要密封好,防止进水。熔接盒进水后,由于光纤及光纤熔接点长期浸泡在水中,可能会先出现部分光纤衰减增加。套上不锈钢挂钩并挂在吊线上。至此,光纤熔接完成。
2、光纤测试
光纤在架设,熔接完工后就是测试工作,使用的仪器主要是OTDR测试仪,用加拿大EXFO公司的FTB-100B便携式中文彩色触摸屏OTDR测试仪(动态范围有32/31、37.5/35、40/38、45/43db),可以测试,光纤断点的位置;光纤链路的全程损耗;了解沿光纤长度的损耗分布;光纤接续点的接头损耗。为了测试准确,OTDR测试仪的脉冲大小和宽度要适当选择,按照厂方给出的折射率n值的指标设定。在判断故障点时,如果光缆长度预先不知道,可先放在自动OTDR,找出故障点的大体地点,然后放在高级OTDR。将脉冲大小和宽度选择小一点,但要与光缆长度相对应,盲区减小直至与坐标线重合,脉宽越小越精确,当然脉冲太小后曲线显示出现噪波,要恰到好处。再就是加接探纤盘,目的是为了防止近处有盲区不易发觉。关于判断断点时,如果断点不在接续盒处,将就近处接续盒打开,接上OTDR测试仪,测试故障点距离测试点的准确距离,利用光缆上的米标就很容易找出故障点。利用米标查找故障时,对层绞式光缆还有一个绞合率问题,那就是光缆的长度和光纤的长度并不相等,光纤的长度大约是光缆长度的1.005倍,利用上述方法可成功排除多处断点和高损耗点。
1.光缆的缆芯综合布线常用的室外光缆缆芯主要有两类:中心束管式和集合带式。(1) 中心束管式缆芯由装在塑料套管中的1~8束(最多)光纤单元束组成,简称“中心束管式”。每束光纤单元是由松绞在一起的4,6,8,10或12(最多)根一次涂覆光纤构成,并在单元束外面松绕有一条纱线。为了区分方便,每根光纤的涂层及每条纱线都着有颜色,中心束管式缆芯的光纤数最少为4根,最多为96根﹔塑料套管内皆填充专用油膏.由于这种填充专用油膏在小拉力时,如同一个有弹性的固体,但是当拉力增加时,该专用油膏如同液体,允许光纤束在其中移动,因而大大减少了微弯曲损耗。在头两个束(蓝色束、橙色束)中各有一条备用线,颜色编码是自然色加上绿色的阴影。图D中给出中心束管式光缆中一束光纤的颜色编码模式。图E中给出了中心束管式光缆中的标准光纤数。图E 束管式光缆中的标准光纤数和色标光缆中保证 的光纤数目束数分配给光纤束的光纤蓝束 橙束 绿束 棕束 蓝灰束 白束 红束 黑束4 1 46 1 68 1 812 1 1216 2 8 820 2 12
sexliang --- 2010-01-18 09:13:04
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有具体案例吗?有
例如:一条道路有5000米,平均每500米装1个摄象机.一共装10台...那么我这10台摄象机是要每台都需要一条光纤还是只需要布一条光千纤呢?每个摄象机都能用视频线接在这条主纤上吗?
遇到这种情况有两种方案:
1、如果采用点对点的光端机的话就是每台摄像机都需要一根光纤,10条光纤全部接到中心,中心用机架式的设备。
2、如果采用节点光端机的话每个节点之间只需一根光纤,每个点串行级联,中心有一台总的级联设备,出10路视频接口即可。
[sexliang 在 2010-1-18 9:15:11 编辑过]
sexliang --- 2010-01-18 09:14:45
4
近段时间,很多客户来电咨询光端机中的485方向问题,在这再跟大家讲解一下(比较简单)
1、反向数据(485):我们通常所说的反向数据是相对于视频信号传输方向的。反向指与视频传输的方向相反,原理设计比较简单。
2、正向数据(485):数据传输方向与视频信号传输方向一致,设计方法同样简单
3、双向数据(485):有些人可能会说,双向数据不就是反向+正向,其实不是的,反向+正向只能说是不同的两个传输通道,互不影响,可以说是全双工传输模式。但大家知道基本上485为半双工2线制传输模式,而反向+正向是4线全双工传输模式。各位工程商、集成商朋友都了解比如停车管理系统或者PLC通信的485就是双向2线制的模式,作为当中传输环节的光端机也必须提供无方向控制的双向半双工485传输通道才能满足要求。
这种双向485在设计上相对比较难一点,他并不是通过直接短接422收发线来实现的,这样的话发出去的数据会直接返回来的。如果当中串接电阻的话虽然返回的数据是误码设备不认,但还是会影响其标准通信数据格式。所以双向485必须是标准格式才能保证所有设备的正常工作,这一点在产品选购上面一定要特别注意,以免买的设备不能满足使用要求
sexliang --- 2010-01-18 09:15:32
5
1、节点式光端机的设计原理有两种,一种是TDM就是时分复用,另外一种是WDM就是波分复用,不管是哪种设备,每个点的设备必须是不一样的。
1、节点式光端机与点对点光端机相比他的优点是光纤投资省,10KM的距离的话就总的只需要10KM,而点对点要55KM。
2、节点光端机他的缺点是每个点上接入的视频不会很多,而且每个站点接入的点还得跟整个系统的带宽有光,对于TDM技术的,如果节点光端机是1.25G的系统,那么每个点接入1个视频,那一套系统最多接入8个点,类似的2.5G的系统只能接16个点,其他的业务基本上没有了,除了反向数据。相反,点对点的光端机每个点可接入的业务非常多。其硬件成本只比节点式式光端机高一点。而WDM则需要很多CWDM模块来处理,成本也是比较高的。
3、节点式的光端机他的串联的连接方法决定了他的不稳定性。每一个点的设备的代码多是不一样的节点光端机如果有一个点出现故障,那么他的后端的信号便不不能传至中心,而点对点光端机不存在这个问题,而且便于维护。
sexliang --- 2010-01-18 09:16:04
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随着视频监控复杂程度的提高和对安防的高质量高标准高可靠性的要求,数字视频光端的应用技术也得到大幅度的发展,接入业务从纯粹的视频和485数据发展到现在的视频、数据(485、232等)、以太网、音频、电话、对讲等,光端机的各种网络拓扑传输模式也是层出不穷,常见的方式有:点对点式、节点式、星型(树型)、自愈环型、混合型等。针对以上几种传输模式简单的介绍一下。
点对点式
点对点传输模式是各工程商、系统集成商比较常用的一种传输模式,点对点光端机适用用于视频会议、治安、工厂、校园、水利矿业规模较小等工程,这种传输模式最大的优点就是设计简单,维护方便,而且端点可接入的业务丰富可以任意配置,投资成本小安装也比较简单方便。
节点式
节点式光端机适用于高速公路和公路大桥等监控,他的主要的优点在于如果每个监控点在一条线路上的时候,而且他的监控中心与其他的监控点渐远时,这样的传输模式可以节省光纤的投资。由于这种传输模式的带宽(1.25G或者2.5G)是各个监控点共享的,所以每个点的接入业务和数据量并不会太多,接入的业务种类比较单一。如果监控点上的业务要求比较多的话,那就显的很困难,并且对于监控点较多的话就需要好几套系统来完成。节点式的每个监控点的程序设计都不一样,而且如果当中有一个出现故障的话会导致后面的点的信号也不能传至监控中心,这给设备维护带来一定的困难。虽然节点式光端机可以节省光纤投资,但光端机设备的投资成本确大幅度提高。
星行(树型)
星型连接方式主要应用于平安城市治安监控和大型企事业单位的统一监控和指挥调度,由于是市、县、派出所三级联网,其中涉及到视频监控、视频会议、专网数据通信、语音程控通信、应急指挥调度、报警等统一传输通信,采用星型连接能更好的解决此类问题。星行连接最大的好处是中心设备能对下面的所有的站点进行管理,并能把整个系统的语音交换、调度、数据、视频在中心平台处理,每块中心板卡对应一个点,模拟视频单独输出,其他各种业务都可以交换配置,最大程度达到资源共享。而且中心平台可利用信令与PSTN通信或者企事业单位专网通信。也可以进行分布是管理和分布式存储方式,大大提高了整个系统的安全性和稳定性,这种方式已经在各大城市的监控系统中得到广泛的组网应用。
自愈环型
自愈环型大多应用于对监控系统的可靠性要求很高的地方,自愈型光端机最大的优点是有光路自动倒换功能,如果某一的光路出现问题入光纤断开,则信号会从令外一路光纤传输,保证的监控信号的不间断传输,但是自愈型光端机也同样存在设计复杂、成本较高,而且的组环的监控点数量不会很多,比如2.5G系统每个监控点1路视频,也只能有16个监控点组成环,业务也不会很丰富,适用于监控点少、业务单一并且对传输要求较高的场所。
混合型
混合型传输模式顾名思义在这个传输系统里包含了点对点型、星型、环型等多种传输形式,这个组网方式大多用于大型的平安城市监控系统,每个县、派出所可以根据自身条件和实际情况来建设不同的组网方式并接入整个大的系统和网管当中,进行统一管理和调度。达到全网融合,当然向这样的系统最好是个开发的平台,像现在好几个厂家推出的视频交叉和汇聚系统就是针对于以上方案来设计的,但这样的系统本身是不对其他的开放,如果一个系统中采用一个厂家的核心汇聚平台,那么他的接入点基本也用这个厂家了。这样就存在这一些不可预料的不稳定因数。笔者认为,系统采用模拟矩阵+多业务光端机的做法相对来说还是有一定的优势,对于视频监控来说,视频信号经过2-3级的模拟矩阵和数字化后其失真是比较小的,基本上不影响图像质量,还是在可接受范围。但模拟矩阵+多业务光端机的系统最大的好处的是可以引入多个厂家竞争,系统可靠性也较高,即使某块板卡出现问题也不会导致整个系统瘫痪,使产品的质量和服务质量都能得到很好的保证。
总结
综合上面几种光纤视频监控组网方式,由于其在不同的应用场合发挥不同的作用,不能说哪个好哪个不好,工程商和系统集成商或者客户在选择组网方式时因考虑系统的适用性和可维护性。并且要考虑今后系统的扩展性、与其他产品的兼容性。当然重要的是规划建设的投资成本,要做到建设一个性价比最高的系统才是头等重要。一般来讲越复杂的系统他的投资成本越高,维护难度也会相应的增加。
sexliang --- 2010-01-18 09:17:14
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视频光端机各种业务接口
视频接口
视频光端机最重要是就是能提供视频接口,视频接口主要是和摄像头或者DVR等存储设备相连。接口类型为同轴BCN,阻抗75ohm,分视频输入和视频输出两个方向接口,也可以配置成双向接口。
数据接口
安防工程上所说的数据接口通常指RS485,由1+和1-两跟线组成。RS485用来控制云台或者高速球的转动,达到各个方向实时监控的目的,接口类型通常为工业接线端子或者RJ45等,这个没有统一的标准,由各个厂家根据自己的设计来定的。阻抗为120ohm,分正向、反向和双向接口。
但现在的数据接口也扩展到RS232和开关量,RS232就是串口,一般是用来与计算机通信传递数据协议。接口类型为DB9,也有工业接线段子或者RJ45等,DB9的接线线序为标准的接法,其他的接口线序由各个厂家自行设计决定,没有统一标准。
开关量一般用来控制各种报警和门禁系统,。不过各个厂家在设计方面也是大相径庭,有的厂家直接用CMOS电路驱动输出,分高低电平;有些厂家是继电器输出,分常闭、常开两种类型;而有些厂家则是三极管OC输出,这样做的好处是可以驱动高电压比如12V或者30V的继电器,而且驱动电流大,工作可靠,也是一般厂家通常采用的设计方法。开关量的接法是要根据厂家提供的方法来接的。分为正向、反向、双向开关量。
音频接口
视频光端机上的音频接口一般用在视频会议和监控和指挥调度当中,通常与麦克风、有源音箱和拾音头等设备相连,提供24bit立体声的音质传输,接口本身并不具备功率放大功能,所以在音频输出端要接有源音箱或者功放等功率放大设备。接口类型为莲花同轴,阻抗600ohm非平衡,分音频输入和输出两个方向接口,也可以配置成双向接口。
以太网接口
以太网接口用来传输网络数据并组成各种局域网和各专网的接口,接口带宽有10M、100M和1000M,目的是为了满足不同的数据传输带宽,接口速率基本上10M/100M自适应,线序也是交叉平行自适应,接口类型为RJ45,阻抗120ohm,线序有统一的标准。不过现在很多工程商朋友在订货的时候把以太网的要求10M/100M自适应,这是不确切的,10M/100M自适应只是接口速率,并不代表接口带宽,有可能10M/100M自适应是2M的带宽也是不一定的,所以我建议工程商朋友在订以太网的要求的时候写成10M带宽或者100M的带宽即可。
电话接口
电话接口顾名思义就是接电话机的接口,是用来延伸电话线的作用,说白了其原理与PCM复用是一致的,电话接口性能参数指标(话路特性)很多,比如电平、频率特性、衰减、空闲噪音等,还有就是接口阻抗,就国内而言接口阻抗有600ohm,也有复合阻抗用户560+200//0.1uF,中继680+200//0.1uF。单纯从技术方面来将如果要达到这一系列指标性能还是需要有一定的技术实力的。接口类型可以多样化,RJ21、DB25、RJ45等基本上多可以的。
对讲接口
对讲设备大多为半双工双向语音通道、中继复原控制方式,现在的工程越做越大,对讲的传输距离也越来越远,由于对讲设备大多是本端供电,采用的多是非平衡电缆传输,抗干扰能力差,远距离传输会产生噪音,通话质量差,所以这就要求对讲设备也要通过光纤传输。目前市场上的对讲设备主要有爱峰对讲,来邦对讲,三星可视对讲等,来邦对讲厂家由于提供了接口转化器(把信号转成音频类型,控制数据转成RS233接口),所以做起来比较方便。爱峰对讲做起来相对来说比较麻烦,很多厂家做的都不是很好。三星可视对讲里面集成了视频、语音和数据,所以整个设计起来也是比较有技术含量的。
ms02043109 --- 2010-01-18 09:28:43
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楼主有心了,虽然不是做光纤这块的,多了解下总是好的,谢谢分享!
maxxiao --- 2010-01-18 14:26:18
9
是用在光纤通信方面的吧!
楼主做过光纤HDMI之类的产品吗?
qunli2002 --- 2010-01-18 19:49:49
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sexliang --- 2010-01-19 16:33:10
11
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