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雙絞線傳輸知識(shí)

閱讀：2266發(fā)布時(shí)間：2007-7-30

    在智能大廈綜合布線中，安防系統(tǒng)具有非常重要的地位。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工中，往往將網(wǎng)絡(luò)布線與安防監(jiān)控布線分開考慮，由于使用的介質(zhì)差異使人們無法將它們很好地同意到一起。但是在大廈的安防監(jiān)控點(diǎn)不斷增加的情況下，較為粗硬的同軸電纜布線數(shù)量增多會(huì)占用大量的管道資源，而且布線難度很大，況且在樓內(nèi)或大樓周圍布線的長度過大時(shí)還會(huì)引起圖像質(zhì)量的下降。
    新的布線技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)就是將網(wǎng)絡(luò)布線與安防布線盡量統(tǒng)一到一個(gè)平臺(tái)上，減少布線的難度和造價(jià)。在這種布線技術(shù)中采用網(wǎng)絡(luò)布線中廣泛使用的非屏蔽電纜（如5類纜）來傳輸圖像信號(hào)，同時(shí)利用非屏蔽電纜中的空余線對為是攝像機(jī)供電。為實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)需要使用兩種關(guān)鍵的設(shè)備：雙絞線視頻傳輸設(shè)備和遠(yuǎn)程供電器。

一、雙絞線傳輸視頻信號(hào)的基本原理
    視頻信號(hào)正在雙絞線內(nèi)傳輸要解決兩個(gè)問題：阻抗匹配和衰減補(bǔ)償。
    標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)接口一般是75Ω、非平衡方式，而雙絞線傳輸時(shí)是100Ω、平衡方式，這樣用雙絞線傳輸視頻信號(hào)就要設(shè)法解決75Ω←→100Ω以及非平衡←→平衡的轉(zhuǎn)換問題。有兩種方法可以完成這種轉(zhuǎn)換：一種是采用傳輸變壓器的無源方式，它無須供電，但是會(huì)對信號(hào)有一定損失，驅(qū)動(dòng)能力有限；另外一種是采用有源方式，通過寬帶放大器和芯片，不僅可以完成阻抗和平衡方式的轉(zhuǎn)換，而且可以提供較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)和對圖像信號(hào)的放大補(bǔ)償，缺點(diǎn)是需要供電才能工作。
    另外，視頻信號(hào)是一種高頻寬帶信號(hào)，帶寬達(dá)到6MHz，如果直接在雙絞線內(nèi)傳輸，信號(hào)的幅度會(huì)受到較大的衰減，在監(jiān)視器上表現(xiàn)為圖像的色彩變淡以及亮度變暗。因此，視頻信號(hào)在雙絞線上要傳輸較遠(yuǎn)距離必須進(jìn)行放大和補(bǔ)償，以保證圖像質(zhì)量。
    雙絞線視頻傳輸設(shè)備就是用來完成以上功能的，考慮到智能大廈的特點(diǎn)，樓內(nèi)的監(jiān)控點(diǎn)到中心控制室一般不會(huì)超過二、三百米，可以采用兩種雙絞線傳輸方案。*種是在前端攝像機(jī)處使用無源發(fā)射設(shè)備，而中心控制室使用有源接收設(shè)備，可以對圖像信號(hào)進(jìn)行放大補(bǔ)償。第二種是收發(fā)兩端都使用有源設(shè)備，可以保證更好的圖像傳輸質(zhì)量，但是需要在前端對雙絞線發(fā)射設(shè)備供電

二、雙絞線與雙絞線傳輸圖像的優(yōu)點(diǎn)
㈠雙絞線
    雙絞線，Twisted Pair wire，是綜合布線工程中zui常用的一種傳輸介質(zhì)。雙絞線由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起,可降低信號(hào)干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消。雙絞線一般由兩根22～26號(hào)絕緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。如果把一對或多對雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中便成了雙絞線電纜。在雙絞線電纜（也稱雙扭線電纜）內(nèi),不同線對具有不同的扭絞長度,一般地說,扭絞長度在38.1cm至14cm內(nèi)，按逆時(shí)針方向扭絞，相臨線對的扭絞長度在12.7cm以上。與其他傳輸介質(zhì)相比,雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制，但價(jià)格較為低廉。
    雙絞線可以分為屏蔽雙絞線（STP）與非屏蔽雙絞線（UTP）兩大類。
    其中屏蔽雙絞線分別有3類和5類二種，非屏蔽雙絞線又分別有3類、4類、5類、超5類甚至6類等多種。3類雙絞線的速率為10Mb/S，5類雙絞線的速率可達(dá)100Mb/S，超5類更可達(dá)155Mb/s以上，只能有五類或超五類才能上100Base-TX。屏蔽雙絞線因?yàn)殡娎|的外層有一層鋁泊包裹用以減小幅射，制作比較麻煩，再加上價(jià)線較非屏蔽雙絞線貴，所以我們在10Base-T或100Base-TX網(wǎng)絡(luò)中常用的是非屏蔽5類和超5類雙絞線。
㈡雙絞線傳輸圖像的優(yōu)點(diǎn)
    雙絞線在很多工業(yè)控制需要中和干擾較大的場所以及遠(yuǎn)距離傳輸中都有使用，應(yīng)用廣泛的局域網(wǎng)也是使用了雙絞線對，它具有抗*力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、布線容易、節(jié)省空間、價(jià)格低廉等等優(yōu)點(diǎn)。目前通過采用*的技術(shù)和芯片，已經(jīng)能夠在雙絞線上傳輸高質(zhì)量的圖像信號(hào)。
⒈布線方便，線纜利用率高。
    樓宇大廈內(nèi)廣泛鋪設(shè)的非屏蔽雙絞線任取一對就可以傳送一路視頻信號(hào)，由于一根5類纜內(nèi)有4個(gè)雙絞線對，因此可以傳輸4路視頻圖像，這對于監(jiān)控點(diǎn)多、需要密集布線的樓宇大廈來說，無疑大大減輕了布線施工的難度。另外4對雙絞線中的1對傳送視頻信號(hào)，其余的還可以傳輸音頻信號(hào)、控制信號(hào)、電源等，提供了電纜的利用率，避免了各種信號(hào)單獨(dú)布線帶來的麻煩，減少了工程造價(jià)，克服了同軸電纜布線困難、占用管道資源多的缺點(diǎn)，使綜合布線的種類更趨統(tǒng)一化。
⒉抗*力強(qiáng)。
    雙絞線能有效地抑制共模干擾，即使在強(qiáng)干擾環(huán)境下，雙絞線也能傳送*的圖像信號(hào)。例如樓宇的電梯、設(shè)備房等處都會(huì)存在很強(qiáng)的干擾，處于鬧市區(qū)的建筑物也會(huì)受到來自周圍環(huán)境的各種干擾，雙絞線的強(qiáng)抗*力比同軸電纜既有更大的優(yōu)勢。
⒊可靠性高、使用方便。
    利用雙絞線傳輸視頻信號(hào)，在前端要接入發(fā)射機(jī)，在控制中心要接入接收機(jī)。這種雙絞線傳輸設(shè)備價(jià)格便宜，使用簡單，工作穩(wěn)定。
⒋總體造價(jià)降低。
    5類非屏蔽電纜在目前的智能樓宇綜合布線中被廣泛使用，其價(jià)格比同軸電纜要低，隨著5類纜在通信中的大量應(yīng)用，價(jià)格還會(huì)進(jìn)一步下降，因此使用雙絞線的經(jīng)濟(jì)性和便利性更為突出。
⒌實(shí)時(shí)傳輸，即時(shí)監(jiān)控。
    雙絞線傳送的圖像信號(hào)采用的是模擬信號(hào)技術(shù)，保證了監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，在控制室可以實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場的圖像。

三、遠(yuǎn)程供電器
    在智能大廈安防工程中，攝像機(jī)的供電是必須考慮的。攝像機(jī)數(shù)量的增加使供電線路變得復(fù)雜。如果能結(jié)合網(wǎng)絡(luò)布線將攝像機(jī)的供電和圖像信號(hào)傳輸一起進(jìn)行考慮，則大大節(jié)省了布線資源、提率。另外如果在已經(jīng)布線完畢的大廈中增加新的監(jiān)控點(diǎn)，對攝像機(jī)的供電就更加困難。
    遠(yuǎn)程供電器可以通過RJ45接口利用5類纜內(nèi)的空余雙絞線對為攝像機(jī)提供一、二百米以內(nèi)的直流供電，使攝像機(jī)的供電與圖像信號(hào)可以同在一根5類纜中傳輸，解決了攝像機(jī)集中遠(yuǎn)程供電的問題。


無線傳輸方式
    無線傳輸又稱為開路傳輸方式，是將傳輸信號(hào)調(diào)制到高頻載波上，通過發(fā)送設(shè)備、發(fā)送天線將信號(hào)送至空間，而后由相應(yīng)的接收機(jī)從天線接收到信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、處理后在進(jìn)行顯示。
    當(dāng)攝像機(jī)或檢測點(diǎn)（例如天車控制室內(nèi)）處于經(jīng)常移動(dòng)狀態(tài)，有線連接很不方便甚至不可能時(shí)，采用這種方式非常有效，但距離一般不要超過500米。因?yàn)殚_路傳輸時(shí)高頻信號(hào)容易輻射干擾到周圍臨近地區(qū)，這是不允許的。因此發(fā)射機(jī)功率要嚴(yán)格控制，在有金屬屏蔽的建筑物或廠房內(nèi)使用。
    當(dāng)傳輸距離比較遠(yuǎn)，達(dá)到幾公里以上而架設(shè)電纜有不方便或不容許時(shí)，采用微波比較有利。其優(yōu)點(diǎn)是：不需要鋪設(shè)電纜，施工工作量?。辉O(shè)備架設(shè)靈活，移動(dòng)方便圖像質(zhì)量高，可以雙工傳輸。其缺點(diǎn)是：維護(hù)技術(shù)的水平要求高；一路信號(hào)要一套微波手法設(shè)備，系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用增加很多；如果檢測點(diǎn)需要遙控，則需要另里一套遙控信號(hào)系統(tǒng)；當(dāng)需要傳送的信號(hào)路數(shù)比較多而傳輸?shù)姆轿唤怯直容^窄時(shí)，容易產(chǎn)生交叉干擾從而產(chǎn)生限制了信號(hào)的路數(shù)；發(fā)送和接收兩端一定要在可視直線范圍內(nèi)，中間不能有物體阻擋。
    距離比較近時(shí)可采用小功率無線發(fā)送和接收設(shè)備，距離較遠(yuǎn)的傳輸則采用微波傳輸方式。

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