同軸電纜,雙絞線,光纖的區別是什麽 壹、同軸電纜 圖象傳輸最初采用的是同軸電纜，由於同軸電纜具有價格較便宜、鋪設較方便的優點，壹般在小範圍的監控系統中有著廣泛的應用。利用同軸電纜傳輸視頻信號由於信號衰減的原因，使得信號的傳輸距離有限，因此同軸電纜只適合於近距離傳輸圖象信號，當傳輸距離達到200 米左右時，圖象質量將會明顯下降，特別是色彩變得暗淡，有失真感。在工程實際中，為了延長傳輸距離，要使用同軸放大器。同軸放大器對視頻信號具有壹定的放大作用，並且還能通過均衡調整對不同頻率成分分別進行不同大小的補償，以使接收端輸出的視頻信號失真盡量小。但是，同軸放大器並不能無限制級聯，壹般在壹個點到點系統中同軸放大器最多只能級聯2 到3 個，否則無法保證視頻傳輸質量，並且調整起來也很困難。因此，在監控系統中使用同軸電纜時，為了保證有較好的圖象質量，壹般將傳輸距離範圍限制在四、五百米左右。另外，同軸電纜在監控系統中傳輸圖象信號還存在著壹些缺點： 1）、同軸電纜本身受氣候變化影響大，氣候不好圖象質量受到壹定影響； 2）、同軸電纜較粗，在密集監控應用時布線不太方便； 3）、同軸電纜壹般只能傳視頻信號，如果系統中需要同時傳輸控制數據、音頻等信號時，則需要另外布線或增加設備； 4）、同軸電纜抗幹擾能力有限，無法應用於強幹擾環境； 5）、同軸放大器還存在著調整困難的缺點。 二、雙絞線和雙絞線視頻傳輸設備 由於傳統的同軸電纜監控系統存在著壹些缺點，特別是傳輸距離受到限制，所以尋求壹種經濟、傳輸質量高、傳輸距離遠的解決方案十分必要。早期，在傳輸距離超過五、六百米的監控系統中壹般使用多模光纖和多模光端機，這雖然解決了遠距離傳輸的問題，但是系統造價增加了很多，並且光纖的施工復雜，需要專業人員和專用設備。所以，對這種距離不是太遠的監控系統而言，使用光纖和光端機還是顯得不夠經濟。在這樣的背景下，出現了壹種雙絞線視頻傳輸設備，通過使用此種設備，可以將雙絞線應用於監控圖象傳輸，它較好地解決了上面的難題。其實，雙絞線的使用由來已久，電話傳輸使用的就是雙絞線，在很多工業控制系統中和幹擾較大的場所以及遠距離傳輸中都使用了雙絞線，我們今天廣泛使用的局域網也主要采用雙絞線。雙絞線之所以使用如此廣泛，是因為它具有抗幹擾能力強、傳輸距離遠、布線容易、價格低廉等許多優點。由於雙絞線對信號也存在著較大的衰減，所以傳輸距離遠時，信號的頻率不能太高，比如傳輸高速信號的以太網用雙絞線只能限制在100m以內。對於視頻信號而言，帶寬達到6MHz，如果直接在雙絞線內傳輸，也會衰減很大。因此，視頻信號在雙絞線上要實現遠距離傳輸，除需要將非平衡傳輸信號轉換為適合雙絞線傳輸的平衡傳輸信號以外，還須進行放大和補償，雙絞線視頻傳輸設備就是完成這些功能。加上壹對雙絞線視頻收發設備後，可以將圖象傳輸到1 至2km，如果采用中繼方式，還可以增加傳輸距離。雙絞線和雙絞線視頻傳輸設備價格都很便宜，在距離增加時其造價與同軸電纜相比低了許多。所以，在中距離的監控系統中用雙絞線進行傳輸具有壹定的優勢。 三、光纖和光端機 光纖自問世以來，由於其多方面的優勢，迅速在通信領域引發了壹場關於傳輸線路的革命，利用光纖進行信號傳輸的優勢體現在： 1、帶寬大，可傳輸的信號容量大； 2、衰減小，可遠距離傳輸； 3、抗幹擾性強，不受電磁場幹擾； 4、不燃燒、不導電，可用於各種危險環境； 5、體積小、重量輕； 6、保密性強。 光纖和光端機應用在監控領域裏主要是解決了兩個問題：壹是傳輸距離，二是環境幹擾。由於雙絞線和同軸電纜都是以電信號的方式進行信號傳輸，傳輸距離受到信號衰減、失真等因素的影響，僅僅適用於短 距離、小範圍內的視頻監控系統。如果需要傳輸數公裏甚至上百公裏距離的圖象信號則需要采用光纖傳輸方式；另外，對壹些超強幹擾場所，為了不受環境幹擾影響，也可以采用光纖傳輸的方式。光纖分為多模光纖和單模光纖兩種。多模光纖由於色散和衰耗較大，其最大傳輸距離壹般不能超過5Km，然而隨著單模光纖成本的大幅度下降，目前除了先前已經鋪好了多模光纖的地方外，在新建的工程中壹般不再使用多模光纖，而主要使用單模光纖。光纖中傳輸監控信號要使用光端機，它的作用主要就是實現電-光和光-電轉換。光端機的發展經歷了以下幾個階段： 1）模擬光端機 90 年代初，以視頻傳輸為主要業務的模擬光端機進入中國市場，此時，市場上主要是1 路視頻（加數據）、2 路視頻（加數據）、4 路視頻（加數據）、8 路視頻（加數據）等幾種較簡單的產品系列。應用領域主要幾種在公安、交警、市政等資金情況較好、對視頻業務有迫切需求以及有較高品質要求的行業。模擬光端機采用了PFM調制技術實時傳輸圖象信號。發射端將模擬視頻信號先進行PFM調制後，再進行電- 光轉換，光信號傳到接收端後，進行光-電轉換，然後進行PFM解調，恢復出視頻信號。由於采用了PFM 調制技術，其傳輸距離很容易就能達到30 Km左右。然而由於采用模擬信號傳輸技術，信號在遠距離傳輸過程中產生的失真等非線性效應導致其傳輸距離和容量受到嚴重的限制，而且模擬光端機業務類型相對比較單壹。 2）數字光端機 由於數字傳輸技術與模擬技術相比在很多方面都具有明顯的優勢，所以正如數字技術在許多領域取代了模擬技術壹樣，數字光端機也逐漸取代了原先的模擬光端機，從而占據了市場的主流地位。數字視頻光端機壹般以非壓縮數字信號的方式進行視頻信號的傳輸，其原理就是將模擬視頻信號進行Ａ／Ｄ變換後和音頻、數據等信號進行復接，再通過光纖傳輸。它用高的數據速率來保證視頻信號的傳輸質量和實時性，由於光纖的帶寬非常大，完全可以支持高帶寬的視頻信號傳輸。非壓縮數字圖象光端機能提供很好的圖象傳輸質量，達到了廣播級的傳輸質量，並且圖象傳輸是全實時的。由於采用數字化技術，在設備中可以利用已經很成熟的通信技術比如復接技術、光收發技術等，提高了設備的可靠性，也降低了成本。目前國內能夠提供視頻光端機的廠家很多，其產品也各不相同，但是其基本原理及結構大同小異。隨著視頻監控系統的發展，特別是近兩年來全國各地多個城市建設社會治安監控系統的目標的提出，原來僅僅局限於單壹部門、單壹行業的中小規模的視頻監控系統已經難以滿足需求，這樣的系統囊括了成千上萬個監控點、覆蓋整個城域範圍，在建設這種超大規模的視頻監控系統的過程中如何保證視頻、控制信號高質量、遠距離的傳輸成為了影響系統成敗的關鍵問題，與此同時，光端機的發展必然會表現出新的發展趨勢： 1）超大容量 光纖從理論上來講提供了無限的傳輸帶寬，在視頻監控系統中，其利用率是很低的。傳統的光端機最多能夠提供八路視頻信號的傳輸通道，在特殊情況下有少量的系統需要16 路或者32 路視頻傳輸通道。可以想象，無論是采用波分復用技術還是采用更高帶寬的光器件，如何在壹條光纖上傳輸更多路數的視頻壹定會成為光端機的壹個發展方向。 2）多業務傳輸 目前市面上有著各種各樣的復用光端機，除了可以傳輸視頻信號外，還可以傳輸音頻、數據、電話、控制等信號。然而這樣的光端機需要定制，且業務傳輸類型還是比較單壹。 3）多種傳輸模式 光端機提供點對點的信號傳輸模式，壹般壹對光端機需要提供壹條光纖進行傳輸。利用波分復用技術或時分技術可以實現視頻信號的總線式傳輸，然而前者會極大的提高系統建設成本，後者總線傳輸的容量十分有限。目前市面上還出現了壹種新的自愈環網光端機，其按照環形的方式組建傳輸網絡，信號按照雙向傳輸，采用這種方式構建的傳輸網絡具有很高的可靠性，光纖的斷裂不會影響信號的傳輸，可是價格相對較高。 4）具備交換功能 傳統的光端機僅僅具備傳輸功能，視頻信號的交換在監控中心利用視頻矩陣實現。在超大規模視頻監控系統的建設中，采用這種方式會帶來眾多問題。把傳輸與交換功能進行有機的結合，形成全數字的傳輸、交換系統對於改善系統的性能，簡化系統結構意義重大。 5）智能化 光端機的智能化主要體現在其可管理性方面，傳統的光端機壹般不具備網管功能，在中小型視頻監控系統中，由於系統規模不大，設備不多，系統的管理及維護工作相對比較簡單，然而在大規模的視頻監控系統中，具備網管功能的光端機會給用戶在管理和維護方面帶來極大的便利。 1、 同軸電纜 同軸電纜具有價格較便宜、鋪設較方便的優點(相對於光纖而言)，所以，壹般在小範圍的監控系統中，由於傳輸距離很近，使用同軸電纜直接傳送監控圖象對圖象質量的損傷不大，能滿足實際要求。 但是，根據對同軸電纜自身特性的分析，當信號在同軸電纜內傳輸時其受到的衰減與傳輸距離和信號本身的頻率有關。壹般來講，信號頻率越高，衰減越大。視頻信號的帶寬很大，達到 6MHz，並且，圖象的色彩部分被調制在頻率高端，這樣，視頻信號在同軸電纜內傳輸時不僅信號整體幅度受到衰減，而且各頻率分量衰減量相差很大，特別是色彩部分衰減最大。所以，同軸電纜只適合於近距離傳輸圖象信號，當傳輸距離達到200 米左右時，圖象質量將會明顯下降，特別是色彩變得暗淡，有失真感。 在工程實際中，為了延長傳輸距離，要使用同軸放大器。同軸放大器對視頻信號具有壹定的放大，並且還能通過均衡調整對不同頻率成分分別進行不同大小的補償，以使接收端輸出的視頻信號失真盡量小。但是，同軸放大器並不能無限制級聯，壹般在壹個點到點系統中同軸放大器最多只能級聯 2 到 3 個，否則無法保證視頻傳輸質量，並且調整起來也很困難。因此，在監控系統中使用同軸電纜時，為了保證有較好的圖象質量，壹般將傳輸距離範圍限制在四、五百米左右。 另外，同軸電纜在監控系統中傳輸圖象信號還存在著壹些缺點： 1）同軸電纜本身受氣候變化影響大，圖象質量受到壹定影響； 2）同軸電纜較粗，在密集監控應用時布線不太方便； 3）同軸電纜壹般只能傳視頻信號，如果系統中需要同時傳輸控制數據、音頻等信號時，則需要另外布線； 4）同軸電纜抗幹擾能力有限，無法應用於強幹擾環境； 5）同軸放大器還存在著調整困難的缺點。 2、雙絞線 雙絞線的使用由來已久，電話傳輸使用的就是雙絞線，在很多工業控制系統中和幹擾較大的場所以及遠距離傳輸中都使用了雙絞線，我們今天廣泛使用的局域網也是使用雙絞線對。雙絞線之所以使用如此廣泛，是因為它具有抗幹擾能力強、傳輸距離遠、布線容易、價格低廉等許多優點。由於雙絞線對信號也存在著較大的衰減，所以傳輸距離遠時，信號的頻率不能太高，而高速信號比如以太網則只能限制在100m 以內。對於視頻信號而言，帶寬達到6MHz，如果直接xianlan315.com在雙絞線內傳輸，也會衰減很大，所以視頻信號在雙絞線上要實現遠距離傳輸，必須進行放大和補償，雙絞線視頻傳輸設備就是完成這種功能。加上壹對雙絞線視頻收發設備後，可以將圖象傳輸到 1 至 2km。雙絞線和雙絞線視頻傳輸設備價格都很便宜，不但沒有增加系統造價，反而在距離增加時其造價與同軸電纜相比下降了許多。所以，監控系統中用雙絞線進行傳輸具有明顯的優勢： 1）傳輸距離遠、傳輸質量高。由於在雙絞線收發器中采用了先進的處理技術，極好地補償了雙絞線對視頻信號幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差，保持了原始圖象的亮度和色彩以及實時性，在傳輸距離達到1km 或更遠時，圖象信號基本無失真。如果采用中繼方式，傳輸距離會更遠。 2）布線方便、線纜利用率高。壹對普通電話線就可以用來傳送視頻信號。另外，樓宇大廈內廣泛鋪設的5 類非屏蔽雙絞線中任取壹對就可以傳送壹路視頻信號，無須另外布線，即使是重新布線，5 類纜也比同軸纜容易。此外，壹根 5 類纜內有 4 對雙絞線，如果使用壹對線傳送視頻信號，另外的幾對線還可以用來傳輸音頻信號、控制信號、供電電源或其它信號，提高了線纜利用率，同時避免了各種信號單獨布 線帶來的麻煩，減少了工程造價。 3）抗幹擾能力強。雙絞線能有效抑制***模幹擾，即使在強幹擾環境下，雙絞線也能傳送極好的圖象信號。而且，使用壹根纜內的幾對雙絞線分別傳送不同的信號，相互之間不會發生幹擾。 4）可靠性高、使用方便。利用雙絞線傳輸視頻信號，在前端要接入專用發射機，在控制中心要接入專用接收機。這種雙絞線傳輸設備價格便宜，使用起來也很簡單，無需專業知識，也無太多的操作，壹次安裝，長期穩定工作。 5）價格便宜，取材方便。由於使用的是目前廣泛使用的普通 5 類 xianlan315.com 非屏蔽電纜或普通電話線，購買容易，而且價格也很便宜，給工程應用帶來極大的方便。 3、光纖 光纖和光端機應用在監控領域裏主要是為了解決兩個問題：壹是傳輸距離，壹是環境幹擾。雙絞線和同軸電纜只能解決短距離、小範圍內的監控圖象傳輸問題，如果需要傳輸數公裏甚至上百公裏距離的圖象信號則需要采用光纖傳輸方式。另外，對壹些超強幹擾場所，為了不受環境幹擾影響，也要采用光纖傳輸方式。因為光纖具有傳輸帶寬寬、容量大、不受電磁幹擾、受外界環境影響小等諸多優點，壹根光纖就可以傳送監控系統中需要的所有信號，傳輸距離可以達到上百公裏。光端機可以提供壹路和多路圖象接口，還可以提供雙向音頻接口、 壹路和多路各種類型的雙向數據接口（包括 RS232、RS485、以太網等），將它們集成到壹根光纖上傳輸。光端機為監控系統提供了靈活的傳輸和組網方式，信號質量好、穩定性高。近些年來，由於光纖通信技術的飛速發展，光纖和光器件的價格下降很快，使得光纖監控系統的造價大幅降低，所以光纖和光端機在監控系統中的應用越來越普及。 不過，使用光纖和光端機需要壹定的專業知識和專用設備，這給工程施工和用戶使用帶來了壹定的困難。另外，對於短距離、小規模的監控系統來說，使用光纖傳輸也顯得不夠經濟。
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