监控工程中图象信号传输线技术性能分析

　　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，只有加入同轴视频放大器。

　　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，与同轴电缆不同，信号在双绞线内以平衡方式传输，有了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的距离范围内都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：TektronixTSG-271PAL制信号发生器、TektronixVN700A视频信号分析仪

　　被测设备：武汉微创光电技术有限公司(027-87462996)WTCS-03C10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武汉微创光电技术有限公司WTOS-02S4000非压缩数字视频传输设备的性能指标进行了测试，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2000元左右，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，传输质量也基本能满足要求。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，双绞线视频传输设备的价格为600元/套，下面就距离为300m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300m左右。

　　使用同轴电缆时：

　　1.5元/m×300m×8=3600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×300m×2+600元/套×8=5280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+600元/套×8=5760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。另外，传输距离进一步加大时，比如达到1公里左右，则同轴电缆传输已经难以达到传输质量要求了，而双绞线则可以在传输1.5公里左右时仍能保证较好的图象质量。

　　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。传输距离在四、五百米至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、三百米以内的监控网络，如果规模很小，使用同轴电缆是合理的，造价也是较低的。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。