视频监控光端机选购的注意事项

2005-09-05 15:40:46 来源:崔广基
资讯频道文章B

[摘要] 本文从技术发展方向和行业应用要求两方面,阐述了视频监控光端机在选购中应考虑的问题,可供监控工程系统集成商和广大用户参考。

安防知识网视频监控光端机这种“昔日王榭堂前燕”的高技术前沿产品,似乎在一夜之间“飞入寻常百姓家”,成为高质量、远距离传输视频监控图像信号的首选。面对众多的国内外光端机生产厂商、五彩缤纷的广告和厚重的产品资料手册,如何从中挑选出满足自己功能要求、适合工程使用的光端机,已经摆在广大的监控工程管理、设计和施工人员面前。下面就这个话题,从几个方面谈谈视频监控光端机的选购。

  光纤种类的选择

  光端机的传输媒介为光纤,因此光端机的选择就要从了解光纤光缆开始。目前常用的光纤有两大类:多模光纤和单模光纤。以多模光纤制成的光缆是最早投入商用的光缆,由于存在色散严重、衰耗大、可用带宽窄、成本高等问题,已经退出了作为光缆主战场的电信运营商光纤网络平台,只是在智能楼宇的光纤布线方面还保留有一定的市场份额。当多模光缆用于视频图像信号传输时,只能满足3km左右的传输距离,并且对视频光端机的带宽(针对模拟调制)和传输速率(针对数字式)有较大的限制,一般适用于短距、小容量、简单应用的场合。

  以单模光纤(G.652光纤)制成的单模光缆由于有着优异的特性和低廉的价格已经成为当前光通信传输的主流。当前光纤通信领域层出不穷的新技术,无论是远距离、大容量、还是多种类信号应用方面,无一不是针对单模光纤研制的。光缆的使用寿命在25年以上,比光端机的实际使用周期要长得多。这就要从战略资源的角度来考虑光缆的敷设,必须考虑到将来扩容了、设备更新了,光缆芯数还够不够用、还能否继续承载新的业务需求。

  中国电信的光纤传输设备已经更换了好几代,但十几、二十年前敷设的光缆还在正常使用就是一个最好的例证。还值得注意的是,以往存在于单模光端机和多模光端机之间的设备价差正在逐渐减小,在多路视频设备上的价差甚至为零,况且单模光缆还比多模光缆便宜,因此使用多模设备的造价一定低的老观点需要更新了。由此看来单模光缆是当前推荐的必然选择,当然光端机也就要使用支持单模光纤的光端机。

  模拟和数字的选择

  视频监控光端机在技术实现上分为模拟调制的光端机和数字非压缩编码光端机两大类。模拟光端机发展至今已有十年以上的历史,虽然也有不少技术改进,但总体来说设计思路没有根本性变化,已经是比较成熟的产品,也是传统光端机厂商的主导产品。由于技术门槛较低,大量厂家进入这一领域,又使得价格大幅下降。目前不同厂商的模拟光端机主要存在的区别是稳定性和可靠性两个方面。由于调制的带宽、元器件和滤波器设计与制作的限制,一般国内厂商做到稳定的4路视频已实属不易,还存在生产调试复杂,温度特性差,指标一致性、设备互换性差的问题。模拟光端机已很难在视频传输容量、多种类应用接口和传输质量上有所突破。所以,建议在单纤传输容量较小如只传送1~2路视频,无须复杂数据等业务要求的情况下选择使用模拟光端机。

  数字非压缩编码视频光端机一经面世,便以其优异的传输质量、丰富灵活的应用接口和稳定的工作表现让人们耳目一新。高速数字复接技术的应用,使得大容量的视频、音频、低速数据、高速以太网数据、电话以及开关量信号可以轻松地复接到一个高速数字码流上稳定传输,加上数字电路本身在可靠性、稳定性和可重复性方面的优势,有利于组织工业化的大规模生产,从而又可大幅度降低成本。目前数字4路视频光端机价格趋近于模拟产品就是一个例证。

  虽然数字视频光端机进入监控市场的时间很短,但由于一些技术背景(主要是光通信产业)深厚的厂商积极地介入和本身具有较高的性价比,其推广速度超过了以往。从技术角度来看,数字取代模拟是必然趋势,更何况制约模拟光端机的一些瓶颈也只能通过数字化来解决。建议单纤传输视频容量在4路以上;高质量、远距离、超远距离传输;多功能、多应用要求和复杂的组网结构选用数字光端机来实现。

[nextpage]  采用何种技术方案的选择

  采用何种技术方案来实现光端机的功能,似乎是光端机厂商的事,跟用户无关,实则不然。采用不同技术方案实现的光端机,其技术指标、稳定性、可靠性、工程造价等完全不同。限于篇幅,这里选择一个16路视频光端机为例。目前市场上各种品牌的多路光端机无外乎有下列几种技术实现方案:一是全数字化复接,完全按照标准的高速数字传输技术体制,用一个高速码流实现多路视频信号的复接,当然也就只需一个光波长就可完成在光纤中的传输。这种方式在2.5Gb的速率下可实现高达16~20路视频信号的传送。二是模拟制的频分复用,在限定的带宽内将16个不同中心频率,并经调制后的视频信号混合形成一个复合调制信号,再用一个光波长传送,类似于有线电视的节目传送方式。三是采用波分复用方式,有制造8路视频能力的就用两个光波长合成,只有4路视频能力的就用四个光波长合成,实际上是用多套设备通过光无源器件的堆叠使用,反正在设备外面你看到的是只用了一芯光纤传送16路视频。

  第一种方式技术最先进,代表着技术发展方向,其各项技术指标也最高,特别是稳定性和可靠性可以用电信级的标准来衡量。第二种是标准的模拟体制,也有一定的实用性。有线电视光传输采用类似这种方式也取得成功,但在有线电视光传输应用中,视频副载波调制(采用专业AM-VSB调制器)与解调(通过电视机的高频调谐器)功能均不包含在光端机中。有线电视光端机只是一个射频传输平台,而监控光端机则多为基带到基带的传输,这使得这种技术实现方案在传输质量、稳定性特别是温度漂移和复杂的调试方面存在更多的缺点。第三种应该说是一种过渡方案,它靠占用更多的光纤带宽资源来实现,是在数字高速复接技术没有达到突破时无奈的选择。据统计光纤线路故障,有近90%与光无源器件有关,这是由光无源器件本身构造和其制造工艺决定的。设备内部复杂的光器件之间的连接,大大增加了光链路衰耗不说,还留下大量隐患。

  如果在选择光端机的时候多了解一些技术实现方案,不但买得踏实、明白,还可大大减少工程开通和日后维护的工作量。

  结束语

  目前国产视频光端机产品与国外产品差距越来越小,但制造厂商在技术力量、生产规模、产品质量等方面良莠不齐,既有年产值数千万的正规军,也有几十万都不到的小作坊。在低端产品上的同质化现象严重,竞争已经白热化。无疑缺乏核心技术、没有齐全产品线、不具备规模经营的小厂将被很快淘汰。另外,光端机本身属高技术、精密产品,而光端机的使用要求却几乎是全天候野外环境。一个成熟的光端机,除电路设计外,还必须涉及到环境温度、电源适应能力、防震、防尘、防潮、防盐碱腐蚀等问题,这些决不是急功近利的行为能做到的。只有对生产厂商进行实地考察和作严格的产品比较测试,就可以去伪存真。

  位居高端的数字视频光端机要求的技术含量更高,对生产厂商在设计水平、员工素质、工艺流程、质量控制等方面的要求也更高。特别是高速光纤传输平台、高速数字复接技术和精密制造工艺,并不是一般的生产厂商都能掌握的。举一小例:现在,几乎所有的生产厂商都宣称采用表面贴装(SMT)的生产工艺,打开设备一看,也好像都是采用的表面贴装元器件,似乎是没区别了。实则不然,由于生产厂商之间生产规模不同,只有产量大,具备规模生产的厂家才会按照标准的SMT生产工艺流程,采用具有焊接质量保证的全自动表面贴装生产线组织生产。而从成本上考虑大量小规模厂家是用贴片元件手工焊接的方式生产。焊接过程中静电对芯片的损伤已经达到不容被忽视的程度。还有,如果对只有两端的阻容元器件来说只是存在漏焊、虚焊和错焊的隐患而已,但对一些数字光端机中大量使用的以QFP封装的精密、大数量引脚(高达200条以上)芯片来说可能就是灭顶之灾。由于手工焊接使芯片在各个方向所受应力不等,极易使芯片引脚受损。这种损伤不会立竿见影,但随着时间推移,逐渐发生形变,导致断裂,引起设备在工作一段时间后出现故障。

  光端机毕竟是专业性极强的设备,工程中的不可替代性远大于其他安防产品,如摄像机、DVR、监视器等,选购过程中能得到售前、售中和售后的全程技术支持可以使事半功倍,在此建议应选择有生产规模、产品线长,品种齐全、功能完备、技术力量雄厚的光端机生产企业作为合作伙伴,以双赢模式构建新型的供应商、工程商和用户产业链。(本文作者现任职于武汉微创光电技术有限公司)

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[责任编辑:cherrie]

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