监控系统中三种信号传输介质比较２

3、光纤

　　光纤和光端机应用在监控领域里主要是为了解决两个问题：一是传输距离，一是环境干扰。双绞线和同轴电缆只能解决较短距离、小范围内的监控图象传输问题，如果需要传输数公里甚至上百公里距离的图象信号则需要采用光纤传输方式。另外，对一些超强干扰场所，为了不受环境干扰影响，也要采用光纤传输方式。因为光纤具有传输带宽宽、容量大、不受电磁干扰、受外界环境影响小等诸多优点，一根光纤就可以传送监控系统中需要的所有信号，传输距离可以达到上百公里。光端机为监控系统提供了灵活的传输和组网方式，信号质量好、稳定性高。

　　不过，使用光纤和光端机需要一定的专业知识和专用设备，这给工程施工和用户使用带来了一定的困难。另外，对于短距离、小规模的监控系统来说，使用光纤传输也显得不够经济。

　　二、技术性能分析
　　
　　1、同轴电缆在监控系统中，使用75Ω、-5的同轴电缆较为常见。一般，这种同轴电缆的分布电容在50-60pF/m左右，再加上电缆的直流电阻，会使被传输信号受到衰减。测试表明，频率为5MHz的信号在75Ω、-5的同轴电缆内传输100m时，将被衰减5dB左右，信号频率越高，受到的衰减越大。图象信号是一种高频宽带信号，图象彩色部分位于频率高端，当用同轴电缆传输彩色图象信号时，其亮度和色彩都会受到衰减，特别是随着传输距离增加图象的色彩会变淡甚至失真。在实验室进行测试发现，彩色图象信号在75Ω、-5的同轴电缆内传输200m左右时，其幅度和色彩已经有明显的衰减。如果要传输更远距离，也要加入同轴视频放大器，就可保证在2Km的距离范围内能高质量地传输视频信号。

　　2、双绞线在用双绞线作为传输介质时，一般使用普遍使用的5类UTP电缆。其特性阻抗在100Ω左右，分布电容约15pF/m，与同轴电缆相比衰减更大，传输距离只是同轴的43％。使用全自动双绞线视频传输设备和双绞线配合使用，就可以保证在1.5Km的距离范围内能高质量地传输视频信号。在实验室使用专用仪器对双绞线传输图象信号的性能指标进行了测试，结果如下：

　　测试仪器：Tektronix TSG-271 PAL 制信号发生器、Tektronix VN700A视频信号分析仪

　　被测设备：朗瑞奇科技（北京）有限公司,RQ-2008A1全自动双绞线视频传输设备、5类UTP电缆

　　（1）传输距离为300m时

　　指标：DG≤1% ；DP≤1°；SNR≥65dB

　　（2）传输距离为1200m时
　　
　　指标：DG≤2% ；DP≤2°；SNR≥60dB

　　3、光纤

　　光纤是远距离监控图象传输的必然选择，它能提供上百公里的传输距离，并且能提供很好的图象传输质量。在实验室使用专用仪器对朗瑞奇科技（北京）有限公司RQ-2008A1全自动双绞线视频传输设备的性能指标进行了测试，结果如下：

　　DG≤1% ；DP≤1°；SNR≥70dB?

　　三、经济性分析

　　光纤传输是三种传输方式中成本最高的一种，现在单模光纤的价格一般在每纤每米2元左右，光端机的价格大约为每路图象1000元多，再加上工程中的辅料比如光纤跳线、光法兰盘以及光纤熔接费用等等，使得光纤监控网络的造价相对较高。但是，光纤传输具有很多突出的优点，所以传输距离在二、三公里以上的监控网络中、一些环境干扰强的场所、以及对质量和可靠性要求很高的监控场所大都还是选用光纤作为传输介质。
　　同轴电缆在一、二百米左右距离范围内使用较为广泛，在这种范围内使用同轴电缆不需要其他设备，使用简便，传输质量能完全满足要求。但是，当传输距离增加时，同轴电缆在性价比上和双绞线相比就处于劣式。一般，75Ω、-5的同轴电缆市价在1.5元/m，同轴放大器价格在300元/台；5类UTP电缆的价格0.8元/m，全自动双绞线视频传输设备的价格为300元/套，下面就距离为200m和600m两种情况对同轴电缆和双绞线的传输成本作一些比较。
　　（1）假定在某个监控网络中有8个监控点，每个监控点距控制中心约200m左右。
　　使用同轴电缆时：
　　1. 5元/m×200m×8=2400元
　　使用双绞线时：
　　由于每四路图象可以共用一根5类UTP电缆，所以网络中只需2根5类UTP电缆。0.8元/m×200m×2+300元/套×8=2720元
　　（2）假定在某个监控网络中有8个监控点，每个监控点距控制中心约600m左右
　　使用同轴电缆时：
　　为保证图象质量，每路图象要加入一级放大器。 1.5元/m×600m×8+300元/台×8=9600元
　　使用双绞线时：
　　由于每四路图象可以共用一根5类UTP电缆，所以网络中只需2根5类UTP电缆。0.8元/m×600m×2+300元/套×8=3360元
　　从以上分析可以看出，随着传输距离增加，越发显示出双绞线传输在成本上的优势。如果网络中还有控制信号等其它信号传输，双绞线传输的成本优势会更加明显。
　　四、工程建议
　　在实际工程中，选用何种传输方式需要结合工程的具体情况和工程预算来综合考虑。
　　对于传输距离超过2Km的监控网络，应该考虑选用光纤和光端机。如果传输距离达到数公里或者几十公里，就只有使用光纤了。另外，在一些干扰很强的场合，比如受到工业干扰和电磁干扰的地方，为了保证图象质量，也建议使用光纤传输。
　　同轴电缆和双绞线的选用，则需要更多地分析和比较。由于双绞线传输是一种新出现的技术，而同轴电缆的使用已经有很长的历史，所以更需要充分发掘双绞线传输的特点和优势，为工程设计和施工提供方便、节省造价。传输距离在200米至1.5公里左右时，双绞线无疑能发挥极好的性能和价格优势，对于二百米以内的监控网络，如果规模很小，使用同轴电缆是非常合理的，造价也较低。但是，实际工程也会有它的特殊性，即使距离很近，如果网络规模很大，比如有上百个的监控点，这时使用同轴电缆布线就会困难，而双绞线则可以使这一难题迎刃而解。再者，如果环境干扰较大，如果使用双绞线则可以有效抗干扰，保证图象传输质量。另外，双绞线的布线方便性和灵活性使得楼宇大厦等一些短距离、密集型的监控网络也逐渐开始用它来代替同轴电缆，并且很好地融合到了综合布线工程中去。