视频监控系统传输系统设备

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1、第4章 传输系统设备 本章主要阐述传输系统中各类型传输 设备的架构与原理，并且对其连接、 测试与维护方法进行介绍。4.1 传输系统概述视频监控系统的前端设备和后端设备连 接，需要通过传输系统进行图4-1 传输系统结构 传输系统一方面将前端的摄像机、监听头、 报警探测器或数据传感器捕获的视/音频信号 及各种探测数据传往中心端；另一方面将中 心端的各种控制指令传往前端多功能解码器 。因此，传输系统应该是双方向的。在大多数情况下，传输系统都是通过不同的 单方向传输介质来实现的，如用同轴电缆传 输视频信号，而用2芯屏蔽线传输反向控制信 号。在某些场合，也可用单一传输介质来传 输按多工（Multiple

2、xing）方式处理的视/音频 及控制信号。最新的传输概念则是借用已有 的通信传输线路或借助计算机网络来传输视 频监控信号，在这种情况下，需要专用的信 号格式转换、传输或接入设备。VPN vVPN的英文全称是“Virtual Private Network”，翻译过来就是“虚拟专用网络”。 顾名思义，虚拟专用网络可以把它理解成是 虚拟出来的企业内部专线。v虚拟专用网（vpn）被定义为通过一个公用网络（ 通常是因特网）建立一个临时的、安全的连接，是 一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。使 用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用 互联网的目的。虚拟专用网是对企业内部网的扩展 。虚拟专用网

3、可以帮助远程用户、公司分支机构、 商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全 连接，并保证数据的安全传输。虚拟专用网可用于 不断增长的移动用户的全球因特网接入，以实现安 全连接；可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟 专用线路，用于经济有效地连接到商业伙伴和用户 的安全外联网虚拟专用网。 VPN可以提供的功能v： 防火墙功能、认证、加密、隧道化 v VPN可以通过特殊的加密的通讯协议在连接在 Internet上的位于不同地方的两个或多个企业内部网 之间建立一条专有的通讯线路，就好比是架设了一 条专线一样，但是它并不需要真正的去铺设光缆之 类的物理线路。这就好比去电信局申请专线，但是 不用给铺设

4、线路的费用，也不用购买路由器等硬件 设备。VPN技术原是路由器具有的重要技术之一， 在交换机，防火墙设备或Windows 2000等软件里 也都支持VPN功能，一句话，VPN的核心就是在利 用公共网络建立虚拟私有网 4.2 传输电缆 v在局域性质的视频监控系统中，由于前端设备和 中心端之间的距离比较短（一般不超过1 km）， 所以基本上都采用直接传输方式。v 从系统主机发出的控制指令通过普通2芯线与 前端解码器连接；v 由摄像机输出的视频信号采用同轴电缆连接 ；从监听头输出的音频信号采用 2芯屏蔽线连接 ；v 从报警探测器输出的开关量信号用普通2芯线 连接。 4.2.1 传输电缆的选用 1视频

5、同轴电缆外导体用铜丝编织而成。不同质量的视频电缆 ，其编织层的密度是不一样的，如80编、96编、 120编，有的电缆编数少，但在纺织层外增加了 一层铝箔。外导体接地、内导体接信号端。内、 外导体之间填充有绝缘介质，电磁便被限制在内 而不能向外界传输，降低了损耗，同时又避免外 界杂散信号的干扰。绝缘介 质外导 体护套芯线（2）视频同轴电缆的特性如果有电流通过导线，导线就会发热，这 是由于导线具有一定的电阻，消耗了有用功 功率；又由于导线间绝缘不完全而存在漏电 ，即导线之间处处有一定的电导；导线中有 电流流过时，导线周围就会有磁场产生，所 以导线还有一定的电感；导线与导线间的电 位差将使其间形成电

6、场，使得导线间存在一 定的电容。上述这些分布在电路布线及其结构中的参数 统称为“分布参数”，它使得线路中的任一 点都呈现出一定的阻抗，这个阻抗即被称为 特性阻抗。因此，特性阻抗的大小完全取决 于电缆的结构。不同线径的同轴电缆对视频信号的衰减程度 是不一样的，线径越粗，衰减越小。表4-1 同轴电缆系列的特性参数 电缆的线径越粗，则衰减越小，越适合于长 距离传输。但在实际应用中可能会遇到这样 的情况，即虽然在长距离传输中直接使用电 缆连接也可以得到稳定的图像，但因高频衰 减会使图像的细节损失过多，分辨率下降， 画面有些朦胧感，另外，高频损失还会影响 彩色的重现。在这种情况下，就需要使用视 频放大器

7、，并通过放大器的高频补偿功能增 强图像的轮廓，使图像变得清晰、明快。 vSYV电缆：全称实心聚乙烯绝缘射频同轴电 缆，同轴电缆中的一种 vSYV-75-5:SYV代表视频线,75代表阻抗为75 欧姆,-5代表线材的粗细。 vSYV 75-5-1(A、B、C） v S: 射频 Y:聚乙烯绝缘 V:聚氯乙烯护套 A ：64编 B：96编 C：128编 v 75：75欧姆 5：线径为5MM 1：代表单 芯 vSYV电缆的作用：监控中常用的视频线主要 是SYV75-3和SYV75-5两种.如果要传输视频 信号在200米内可以用SYV75-3,如果在350米 范围内就可以用SYV75-5. vSYV电缆

8、的使用环境：设备的支架连线，闭 路电视(CCTV)，共用天线系统(MATV) 以及 彩色或单色射频监视器的转送。视频同轴电 缆的特征电阻是75 欧姆，这个值不是随意选 的。物理学证明了视频信号最优化的衰减特 性发生在77 欧姆。在低功率应用中，材料及 设计决定了电缆的最优阻抗为75 欧姆。 2视频电缆的选用 当传输线终端阻抗等于特性阻抗时，传输线传 播的能量将全部被吸收，此时电源输出的功率 最大，即阻抗匹配状态。v阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子 学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所 有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不 会有信号反射回来源点，从而提升能源效益

9、。广播电视标准规定传输线缆的特性阻抗及设备终端 阻抗均为75 。所以，视频电缆一般用75 的同轴 电缆，当视频信号的无中继传输距离在300500 m时 ，常用SYV753和SYV755两种型号。若超过 此距离，则应该选用SYV757、SYV759/12的 粗型号同轴电缆，一般来说，传输距离越长则信号 的衰减越大，频率越高则信号的衰减也越大，但线 径越粗则信号衰减越小。当长距离无中继传输时， 由于视频信号的高频成分被过多地衰减而使图像变 模糊，而当视频信号的同步头被衰减得不足以被监 视器等视频设备捕捉时，图像就无法稳定地显示出 来。视频信号实际传输的距离与同轴电缆的质量 成正比，也和系统选用的摄

10、像机、监视器有 关。当摄像机输出电阻、同轴电缆特性阻抗 、监视器输入电阻3个量不能完全匹配时，就 会在同轴电缆中造成回波反射，因而长距离 传输会使图像出现重影及波纹，甚至跳动。 因此，在实际工程中，尽可能一根电缆一贯 到底，中间不留接头，因为中间接头很容易 改变接点处的特性阻抗，还会引入插入损耗 。某大型物流配送中心的视频监控系统的布线 ，其周界的边长就达350 m，几个远端摄像机 到主控室的距离达到了600900 m的范围，该 工程事先定制SYV757和SYV759两种 超长电缆，每一根电缆都直接引到主控室， 没有使用视频放大器，得到了较好的图像质 量。3连接器 视频电缆与设备的连接通常为B

11、NC连接器，个别 设备也选用RCA连接器，还有些系统选用射频传 输常用的F头。当接头与插座的规格不一致时， 可以用转换器进行转换，如BNCRCA转换器或 RCABNC转换器。BNC连接器vBNC电缆连接器必须连接到每段电缆的两端 。BNC电缆连接器由一根中心针、一个外套 和卡座组成。它包括BNC连接器基座、外套 和探针三部分。 RCA连接器F头vF头，一般用在电视天线分配器上，是一种用 电缆芯直接当“针”用的一种插头。头上有螺纹 ，可以拧紧在分配器上，不会脱落。价格比 较便宜，一元左右。 4.2.2 音频、通信与控制电缆 音频、通信及控制电缆都是非同轴电缆 ，其中，音频及通信电缆为2芯线，而控

12、 制电缆为10芯线。显然，它们传输的信 号内容不同，但电缆的类型却可以是相 同的。音频及通信电缆通常可选为同样 的2芯屏蔽电缆；在非干扰环境下，也可 选为非屏蔽双绞线，如在综合布线中常 用的5类双绞线。v双绞线常见的有3类线，5类线和超5类线，以 及最新的6类线，前者线径细而后者线径粗 v1）一类线：主要用于语音传输（一类标准主 要用于八十年代初之前的电话线缆），不同 于数据传输。 v2）二类线：传输频率为1MHZ，用于语音传 输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见 于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的令牌 网。 v3）三类线：指目前在ANSI美国国家标准学 会和EIA/TIA568标准

13、中指定的电缆，该电缆 的传输频率16MHz，用于语音传输及最高传 输速率为10Mbps的数据传输，主要用于 10BASE-T无屏蔽双绞线以太网 。 v4）四类线：该类电缆的传输频率为20MHz，用于 语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主 要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE- T。 v5）五类线：该类电缆增加了绕线密度，外套一种 高质量的绝缘材料，传输率为100MHz，用于语音 传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要 用于100BASE-T快速以太网和1000BASE-T（ 1000BASE-T最新的以太网技术，使用非屏蔽双 绞线作为传输介质传输的

14、最长距离是100米 ）网络 。这是最常用的以太网电缆。 网线最长100米。v6）超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具 有更高的衰减与串扰的比值（ACR）和信噪比（ Structural Return Loss）、更小的时延误差，性能 得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（ 1000Mbps）。 v7）六类线：该类电缆的传输频率为1MHz 250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰 比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超 五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类 标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类 与超五类的一个重要的不同点在于：改善了在串扰

15、 以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高 速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的 。六类标准中取消了基本链路模型，布线标准采用 星形的拓扑结构，要求的布线距离为：永久链路的 长度不能超过90m，信道长度不能超过100m。 v7）七类线：带宽为600MHz，可能用于今后 的10吉比特以太网。 v通常，计算机网络所使用的是3类线和5类线 ，其中10 BASE-T使用的是3类线， 100BASE-T使用的5类线。 v目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线（ UTP=UNSHILDED TWISTED PAIR）和屏 蔽双绞线（STP=SHIELDED TWISTED PAIR）。屏蔽双绞线电缆的

16、外层由铝铂包裹 ，以减小辐射，但并不能完全消除辐射，屏 蔽双绞线价格相对较高，安装时要比非屏蔽 双绞线电缆困难。 1音频电缆及连接器（1）音频电缆音频电缆的结构在有干扰的情况下，一般选用2芯屏蔽线，因为长 距离传输时易引入干扰噪声。音频电缆的屏蔽层有 防止干扰的作用，还应在系统主机处单端接 地。常用的音频电缆型号为RVVP2/0.3或RVVP 2/0.5。学校、超市、车站等应根据自身的使用特点 ，要求其视频监控系统兼备公共广播或背景 音乐的功能，这就同时需布置音频电缆。公 共广播系统的声音是采用120 V定压小电流方 式传输的，所以也可选用非屏蔽的2芯电缆， 如RVV2/0.5等。由于音频电缆采用总线式 布线，所以它和监控系统采用的点对点式布 线方式（用于将监听头的音频信号传送到监 控中心）不一样。vRVV电缆全称铜芯聚氯乙稀绝缘聚氯乙稀护 套软电缆，又称轻型聚氯乙烯护套软线,俗称 软护套线，是护套线的一种。v R: 代表软线软结构的意思 v V:聚氯乙烯绝缘 v V:聚氯乙烯护套 v按GB 5