数字光端机在上海国际机场中的应用

　　背景

机场作为特殊领域，一旦发生安全事故影响非常大。"吻瘫机场"事件的发生，令全世界都重新重视机场安防的重要性。为了保证机场和旅客安全，各个国家都不同形式地加大对机场安保的建设投入。安防建设必须非常谨慎，确保万无一失。上海国际机场位于上海长江入海口南岸，占地50多平方公里，机场拥有3条跑道、2个航站楼、218个停机位、70座登机桥，可保障年旅客吞吐量6000万人次。同时，装备有导航、助航灯光、通讯、雷达、气象和后勤保障等系统，能提供24小时全天候服务。

通过天地伟业光端机的密集应用，将机场航站楼、机场配套仓库、跑道等近千余点视频及时传输至主控平台，使得飞机机位监控以及飞行区监控尽收眼底，保证旅客从进入机场到登机始终处于被监控状态。上海国际机场也实现了"处处设防，滴水不漏"的理念，满足了世博会的特殊需求。

国际型机场监控系统的需求特点

国际型机场作为一个综合性强且比较特殊的交通枢纽，它的安防监控系统不同于一般的安防系统，其内部工作机构众多，通常包括公安、消防、安全局、航站楼管理中心、应急指挥中心、交通管理中心、安检、海关、机坪管理部门、边防、行李、车库、卫检、供油等近20类，各部门对于机场的安全管理既相对独立，又有交叉，其需求呈多样化特点。

国际机场安全防范系统通常包括三个类别：视频监控系统（CCTV）、出入口门禁控制系统（ACS）和周界报警系统（PAS）。三个子系统表面上相互独立，但通过有效整合信息资源和防范手段，可以构建功能完备的智能安防系统，让机场具备更加全面和有效的防范能力，保证安全运营。

　数字光端机在机场监控中的需求及保障

视频监控系统

国际机场的占地面积大，场内交通道路和配套设施复杂，监视摄像点数量多，少则几百路，多则上千路。同时，客货流动量大、飞机起降量大、车辆活动频繁，为了保证空防安全和地面安全，内部安全和周界安全等，所以对全实时、零延时的视频切换显示和摄像机控制提出了严格要求。由于建筑分散且职能不同，安装在各处的监控系统会形成相对独立的监视管理平台，分别监控不同区域，承担不同任务。一般包括候机楼、货运站、飞行区、配餐中心、行李分检区、停车库、油库、道路交通等。但由于机场的调度指挥，又必须互相关联成为一个整体。国内机场设有管理和保障部门、政府有关部门的派出机构以及各航空公司、银行、电信等，安全管理比较复杂。各部门工作流程相互关联，有交叉管理的需要，需要给相关部门提供方便快捷的远程图像浏览和管理。

视频监控系统是机场安全防范系统的基础系统，必须接受其它子系统的信息并与之联动。视频监控系统由前端设备、传输设备、中心设备和相关软件组成，前端摄像点大多安装在候机厅、安检通道（验证台端和通道前后端）、登记口、电梯、周界、停机坪和建筑物顶层，以实现对现场进行监视和控制。传输设备目前使用光端机传输的比例比较大。

对于占地面积较大的机场监控视频传输而言，采用光纤进行视频和数据传输，主要因为在中远距离传输方面，光传输的效果更好更稳定，尤其是这类大型国际化机场，因为周围的环境会对视频传出产生干扰，造成视频图像抖动，画面出现滚动波纹等情况，而光纤传输则会避免这种干扰的产生。

除此之外，数字光端机还有一些特点也是机场安防监控必备的。

　　1、传输容量大，信息种类全

在模拟时代，即便引入CWDM技术，模拟光端机单纤传输16路视频也成为极限，而目前数字光端机已綷-可以很轻松的实现单纤传输128路非压缩视频，同时可以加入以太网、数据、语音、开关量等信号，极大地丰富了光端机传输的信号种类。传输容量的提升，提高了光纤带宽的利用率，降低了传输系统的成本，提高了性价比。另外，光纤资源/光端机的综合造价大幅降低，对国际机场这样大型的工程施工造价也会大幅度降低。

　2、信号传输质量好

在国际机场环境复杂的情况下，又要掌握机场各个安防全景的实时动态避免公共环境下的各种信号干扰，PCM的数字化处理方式彻底解决了模拟光端机视频通道干扰的问题，现在数字光端机视频信噪比可达到67dB,远远超出模拟的50dB,信号传输质量非常高。

在解决视频传输质量的同时，机场大范围长距离的传输监控要求也更高了，但多模光纤的使用势必会限制传输距离，最远不会超过2公里。所以机场工程现场开始考虑用单模光纤传输，这样传输距离由以前的几公里一下变成了几十公里甚至上百公里。这主要是因为影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散，而以模式色散最为重要，单模光纤的色散小，故能把光以很宽的频带传输很长距离。

目前，数字光端机已綷-成为绝对市场主流，如何适应室外环境变化，长期可靠运行是主要衡量标准，以天地伟业的数字光端机为例，不但对通讯接口采用了雷电泄放和过流的三重保护电路，还对视频以及电源设计了防雷防护电路。

1、通讯接口保护

主要是对于目前运用最为广泛的RS485/422/232,采用三级保护措施。

第一级：雷电泄放--泄放雷电或者感应雷能量，从上千伏降至150伏左右。

第二级：过流保护，使得电流冲击小于1安培，如果电流超过1安培，保护电路自动断开，将内部电路和接口隔离，电流恢复正常，电路自动恢复。

第三级：将第一级保护到150伏的电压降低到7-10伏，给芯片工作提供正常的电压范围。

2、视频保护电路

目前的视频保护采用桥式保护+TVS保护方式，保护等级可以达到75伏（视频信号一般只有2伏），能保护到视频信号的30倍以上。

3、电源保护

电源保护采用两级保护：

（1）过压保护

采用TVS方式保护，如果输入电路板电压超过正常电压1.5倍，TVS隔断电源回路，电源正常，TVS重新恢复电路。