在監(jiān)控系統(tǒng)" title="監(jiān)控系統(tǒng)">監(jiān)控系統(tǒng)中,，監(jiān)控圖象的傳輸是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié),，選擇何種介質(zhì)和設(shè)備傳送圖象和其它控制信號(hào)將直接關(guān)系到監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性,。目前,，在監(jiān)控系統(tǒng)中用來(lái)傳輸圖象信號(hào)" title="圖象信號(hào)">圖象信號(hào)的介質(zhì)主要有同軸電纜,、雙絞線(xiàn)和光纖,，對(duì)應(yīng)的傳輸設(shè)備分別是同軸視頻放大器,、雙絞線(xiàn)視頻傳輸設(shè)備和光端機(jī)" title="光端機(jī)">光端機(jī)。

　　同軸電纜是較早使用,，也是使用時(shí)間最長(zhǎng)的傳輸方式,。后來(lái)，由于遠(yuǎn)距離和大范圍圖象監(jiān)控的需要以及人們對(duì)監(jiān)控圖象質(zhì)量的要求提高,，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中開(kāi)始大量使用光纖來(lái)傳輸圖象信號(hào),。至于雙絞線(xiàn)被使用到圖象監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中則是近來(lái)的事，它的出現(xiàn)主要很好地解決了兩個(gè)方面的問(wèn)題：一方面,，它解決了200米至2000米距離范圍內(nèi)高質(zhì)量圖象信號(hào)傳輸?shù)膯?wèn)題,，因?yàn)樵谶@段距離范圍內(nèi)同軸電纜傳輸難以達(dá)到要求而光纖傳輸又顯得不太經(jīng)濟(jì)；另一方面,，它解決了大規(guī)模密集型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的布線(xiàn)問(wèn)題,，雙絞線(xiàn)自身的尺寸和柔軟性克服了大量使用同軸電纜時(shí)的布線(xiàn)難題。當(dāng)然,，雙絞線(xiàn)還具有抗共模干擾能力強(qiáng),、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。正是由于雙絞線(xiàn)很好地解決了長(zhǎng)期困擾著人們的這些問(wèn)題,，所以它在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用立即引起了業(yè)界廣泛的關(guān)注,，在較短的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)被大量使用到工程實(shí)踐中，并且取得了很好的應(yīng)用成果,。

　　每個(gè)監(jiān)控工程都有其自身的特點(diǎn)和特殊性,，因此在組建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要充分考慮這些具體情況,，選用最為合適的圖象和信號(hào)傳輸方式。鑒于同軸電纜,、雙絞線(xiàn)和光纖是目前監(jiān)控系統(tǒng)中使用最廣的三種傳輸介質(zhì),，我們可以從幾個(gè)方面對(duì)它們作一些分析和比較。

一,、特點(diǎn)和傳輸特性分析

1,、同軸電纜

　　一般在小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中，由于傳輸距離很近,，使用同軸電纜直接傳送監(jiān)控圖象對(duì)圖象質(zhì)量的損傷不大,，能滿(mǎn)足實(shí)際要求。但是,，根據(jù)對(duì)同軸電纜自身特性的分析,，當(dāng)信號(hào)在同軸電纜內(nèi)傳輸時(shí)其受到的衰減與傳輸距離和信號(hào)本身的頻率有關(guān)。一般來(lái)講,，信號(hào)頻率越高,，衰減越大。所以,，同軸電纜只適合于近距離傳輸圖象信號(hào),，當(dāng)傳輸距離達(dá)到200米左右時(shí)，圖象質(zhì)量將會(huì)明顯下降,，特別是色彩變得暗淡,，有失真感。

　　在工程實(shí)際中,，為了延長(zhǎng)傳輸距離,，要使用同軸放大器。同軸放大器對(duì)視頻信號(hào)具有一定的放大,，并且還能通過(guò)均衡調(diào)整對(duì)不同頻率成分分別進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償,，以使接收端輸出的視頻信號(hào)失真盡量小。但是,，同軸放大器并不能無(wú)限制級(jí)聯(lián),，一般在一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)中同軸放大器最多只能級(jí)聯(lián)2到3個(gè)，否則無(wú)法保證視頻傳輸質(zhì)量" title="傳輸質(zhì)量">傳輸質(zhì)量,，并且調(diào)整起來(lái)也很困難,。因此，在監(jiān)控系統(tǒng)中使用同軸電纜時(shí),，為了保證有較好的圖象質(zhì)量,，一般將傳輸距離范圍限制在四、五百米左右,。

另外,，同軸電纜在監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸圖象信號(hào)還存在著一些缺點(diǎn)：

1）同軸電纜本身受氣候變化影響大,，圖象質(zhì)量受到一定影響；

2）同軸電纜較粗,，在密集監(jiān)控應(yīng)用時(shí)布線(xiàn)不太方便,；

3）同軸電纜一般只能傳視頻信號(hào)，如果系統(tǒng)中需要同時(shí)傳輸控制數(shù)據(jù),、音頻等信號(hào)時(shí)，則需要另外布線(xiàn),；

4）同軸電纜抗干擾能力有限,，無(wú)法應(yīng)用于強(qiáng)干擾環(huán)境；

5）同軸放大器還存在著調(diào)整困難的缺點(diǎn),。

2,、雙絞線(xiàn)

　　雙絞線(xiàn)的使用由來(lái)已久，在很多工業(yè)控制系統(tǒng)中和干擾較大的場(chǎng)所以及遠(yuǎn)距離傳輸中都使用了雙絞線(xiàn),，我們今天廣泛使用的局域網(wǎng)也是使用雙絞線(xiàn)對(duì),。雙絞線(xiàn)之所以使用如此廣泛，是因?yàn)樗哂锌垢蓴_能力強(qiáng),、傳輸距離遠(yuǎn),、布線(xiàn)容易、價(jià)格低廉等許多優(yōu)點(diǎn),。雙絞線(xiàn)對(duì)信號(hào)也存在著較大的衰減,，視頻信號(hào)如果直接在雙絞線(xiàn)內(nèi)傳輸，也會(huì)衰減很大,，所以視頻信號(hào)在雙絞線(xiàn)上要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸,，必須進(jìn)行放大和補(bǔ)償，雙絞線(xiàn)視頻傳輸設(shè)備就是完成這種功能,。加上一對(duì)雙絞線(xiàn)視頻收發(fā)設(shè)備后,，可以將圖象傳輸?shù)?至2km。雙絞線(xiàn)和雙絞線(xiàn)視頻傳輸設(shè)備價(jià)格都很便宜,，不但沒(méi)有增加系統(tǒng)造價(jià),，反而在距離增加時(shí)其造價(jià)與同軸電纜相比下降了許多。所以,，監(jiān)控系統(tǒng)中用雙絞線(xiàn)進(jìn)行傳輸具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

　　1）傳輸距離遠(yuǎn),、傳輸質(zhì)量高。由于在雙絞線(xiàn)收發(fā)器中采用了先進(jìn)的處理技術(shù),，極好地補(bǔ)償了雙絞線(xiàn)對(duì)視頻信號(hào)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(shí)時(shí)性，在傳輸距離達(dá)到1km或更遠(yuǎn)時(shí),，圖象信號(hào)基本無(wú)失真,。如果采用中繼方式,，傳輸距離會(huì)更遠(yuǎn)。

　　2）布線(xiàn)方便,、線(xiàn)纜利用率高,。一對(duì)普通電話(huà)線(xiàn)就可以用來(lái)傳送視頻信號(hào)。另外,，樓宇大廈內(nèi)廣泛鋪設(shè)的5類(lèi)非屏蔽雙絞線(xiàn)中任取一對(duì)就可以傳送一路視頻信號(hào),，無(wú)須另外布線(xiàn)，即使是重新布線(xiàn),，5類(lèi)纜也比同軸纜容易,。此外，一根5類(lèi)纜內(nèi)有4對(duì)雙絞線(xiàn),，如果使用一對(duì)線(xiàn)傳送視頻信號(hào),，另外的幾對(duì)線(xiàn)還可以用來(lái)傳輸音頻信號(hào)、控制信號(hào),、供電電源或其它信號(hào),，提高了線(xiàn)纜利用率，同時(shí)避免了各種信號(hào)單獨(dú)布線(xiàn)帶來(lái)的麻煩,，減少了工程造價(jià),。

　　3）抗干擾能力強(qiáng)。雙絞線(xiàn)能有效抑制共模干擾,，即使在強(qiáng)干擾環(huán)境下,，雙絞線(xiàn)也能傳送極好的圖象信號(hào)。而且,，使用一根纜內(nèi)的幾對(duì)雙絞線(xiàn)分別傳送不同的信號(hào),，相互之間不會(huì)發(fā)生干擾。

　　4）可靠性高,、使用方便,。利用雙絞線(xiàn)傳輸" title="雙絞線(xiàn)傳輸">雙絞線(xiàn)傳輸視頻信號(hào)，在前端要接入專(zhuān)用發(fā)射機(jī),，在控制中心要接入專(zhuān)用接收機(jī),。這種雙絞線(xiàn)傳輸設(shè)備價(jià)格便宜，使用起來(lái)也很簡(jiǎn)單,，無(wú)需專(zhuān)業(yè)知識(shí),，也無(wú)太多的操作，一次安裝,，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,。

　　5）價(jià)格便宜，取材方便。由于使用的是目前廣泛使用的普通5類(lèi)非屏蔽電纜或普通電話(huà)線(xiàn),，購(gòu)買(mǎi)容易,，而且價(jià)格也很便宜，給工程應(yīng)用帶來(lái)極大的方便,。

3,、光纖

　　光纖和光端機(jī)應(yīng)用在監(jiān)控領(lǐng)域里主要是為了解決兩個(gè)問(wèn)題：一是傳輸距離，一是環(huán)境干擾,。雙絞線(xiàn)和同軸電纜只能解決短距離,、小范圍內(nèi)的監(jiān)控圖象傳輸問(wèn)題，如果需要傳輸數(shù)公里甚至上百公里距離的圖象信號(hào)則需要采用光纖傳輸方式,。另外,，對(duì)一些超強(qiáng)干擾場(chǎng)所，為了不受環(huán)境干擾影響,，也要采用光纖傳輸方式。因?yàn)楣饫w具有傳輸帶寬寬,、容量大,、不受電磁干擾、受外界環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點(diǎn),，一根光纖就可以傳送監(jiān)控系統(tǒng)中需要的所有信號(hào),，傳輸距離可以達(dá)到上百公里。光端機(jī)為監(jiān)控系統(tǒng)提供了靈活的傳輸和組網(wǎng)方式,，信號(hào)質(zhì)量好,、穩(wěn)定性高。

　　不過(guò),，使用光纖和光端機(jī)需要一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)用設(shè)備,，這給工程施工和用戶(hù)使用帶來(lái)了一定的困難。另外,，對(duì)于短距離,、小規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，使用光纖傳輸也顯得不夠經(jīng)濟(jì),。

二,、技術(shù)性能分析

1、同軸電纜在監(jiān)控系統(tǒng)中,，使用75Ω,、-5的同軸電纜較為常見(jiàn)。一般,，這種同軸電纜的分布電容在50-60pF/m左右,，再加上電纜的直流電阻，會(huì)使被傳輸信號(hào)受到衰減。測(cè)試表明,，頻率為5MHz的信號(hào)在75Ω,、-5的同軸電纜內(nèi)傳輸100m時(shí)，將被衰減5dB左右,，信號(hào)頻率越高,，受到的衰減越大。圖象信號(hào)是一種高頻寬帶信號(hào),，圖象彩色部分位于頻率高端,，當(dāng)用同軸電纜傳輸彩色圖象信號(hào)時(shí)，其亮度和色彩都會(huì)受到衰減,，特別是隨著傳輸距離增加圖象的色彩會(huì)變淡甚至失真,。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，彩色圖象信號(hào)在75Ω,、-5的同軸電纜內(nèi)傳輸200m左右時(shí),，其幅度和色彩已經(jīng)有明顯的衰減。如果要傳輸更遠(yuǎn)距離,，只有加入同軸視頻放大器,。

2、雙絞線(xiàn)在用雙絞線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)時(shí),，一般使用普遍使用的5類(lèi)UTP電纜,。其特性阻抗在100Ω左右，分布電容約15pF/m,，與同軸電纜不同,，信號(hào)在雙絞線(xiàn)內(nèi)以平衡方式傳輸，有了雙絞線(xiàn)視頻傳輸設(shè)備和雙絞線(xiàn)配合使用,，就可以保證在1.5Km的距離范圍內(nèi)都能高質(zhì)量地傳輸視頻信號(hào),。在實(shí)驗(yàn)室使用專(zhuān)用儀器對(duì)雙絞線(xiàn)傳輸圖象信號(hào)的性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果如下：

　　測(cè)試儀器：Tektronix TSG-271 PAL 制信號(hào)發(fā)生器,、Tektronix VN700A視頻信號(hào)分析儀

被測(cè)設(shè)備：武漢微創(chuàng)光電技術(shù)有限公司(027-87462996)WTCS-03 C10雙絞線(xiàn)視頻傳輸設(shè)備,、5類(lèi)UTP電纜

（1）傳輸距離為300m時(shí)
指標(biāo)：DG≤1% ；DP≤1°,；SNR≥65dB
（2）傳輸距離為1200m時(shí)
指標(biāo)：DG≤2% ,；DP≤2°；SNR≥60dB

3,、光纖

　　光纖是遠(yuǎn)距離監(jiān)控圖象傳輸?shù)谋厝贿x擇,，它能提供上百公里的傳輸距離，并且能提供很好的圖象傳輸質(zhì)量,。在實(shí)驗(yàn)室使用專(zhuān)用儀器對(duì)武漢微創(chuàng)光電技術(shù)有限公司W(wǎng)TOS-02 S4000非壓縮數(shù)字視頻傳輸設(shè)備的性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試,，如下：
DG≤1% ；DP≤1°；SNR≥70dB

三,、經(jīng)濟(jì)性分析

　　光纖傳輸是三種傳輸方式中成本最高的一種,，現(xiàn)在單模光纖的價(jià)格一般在每纖每米2元左右，光端機(jī)的價(jià)格大約為每路圖象2000元左右,，再加上工程中的輔料比如光纖跳線(xiàn),、光法蘭盤(pán)以及光纖熔接費(fèi)用等等，使得光纖監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的造價(jià)相對(duì)較高,。但是,，光纖傳輸具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，所以傳輸距離在二,、三公里以上的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中,、一些環(huán)境干擾強(qiáng)的場(chǎng)所、以及對(duì)質(zhì)量和可靠性要求很高的監(jiān)控場(chǎng)所大都還是選用光纖作為傳輸介質(zhì),。

　　同軸電纜在一,、二百米左右距離范圍內(nèi)使用較為廣泛，在這種范圍內(nèi)使用同軸電纜不需要其他設(shè)備,，使用簡(jiǎn)便,，傳輸質(zhì)量也基本能滿(mǎn)足要求。但是,，當(dāng)傳輸距離增加時(shí)，同軸電纜在性?xún)r(jià)比上和雙絞線(xiàn)相比就處于劣式,。一般,，75Ω、-5的同軸電纜市價(jià)在1.5元/m,，同軸放大器價(jià)格在300元/臺(tái),；5類(lèi)UTP電纜的價(jià)格0.8元/m，雙絞線(xiàn)視頻傳輸設(shè)備的價(jià)格為600元/套,，下面就距離為300m和600m兩種情況對(duì)同軸電纜和雙絞線(xiàn)的傳輸成本作一些比較,。
（1）假定在某個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中有8個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)距控制中心約300m左右,。

使用同軸電纜時(shí)：
1. 5元/m×300m×8=3600元

使用雙絞線(xiàn)時(shí)：
由于每四路圖象可以共用一根5類(lèi)UTP電纜,，所以網(wǎng)絡(luò)中只需2根5類(lèi)UTP電纜。0.8元/m×300m×2+600元/套×8=5280元

（2）假定在某個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中有8個(gè)監(jiān)控點(diǎn),，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)距控制中心約600m左右

使用同軸電纜時(shí)：
為保證圖象質(zhì)量,，每路圖象要加入一級(jí)放大器。 1.5元/m×600m×8+300元/臺(tái)×8=9600元

使用雙絞線(xiàn)時(shí)：
由于每四路圖象可以共用一根5類(lèi)UTP電纜,，所以網(wǎng)絡(luò)中只需2根5類(lèi)UTP電纜,。0.8元/m×600m×2+600元/套×8=5760元

　　從以上分析可以看出，隨著傳輸距離增加，越發(fā)顯示出雙絞線(xiàn)傳輸在成本上的優(yōu)勢(shì),。如果網(wǎng)絡(luò)中還有控制信號(hào)等其它信號(hào)傳輸,，雙絞線(xiàn)傳輸?shù)某杀緝?yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。另外,，傳輸距離進(jìn)一步加大時(shí),，比如達(dá)到1公里左右，則同軸電纜傳輸已經(jīng)難以達(dá)到傳輸質(zhì)量要求了,，而雙絞線(xiàn)則可以在傳輸1.5公里左右時(shí)仍能保證較好的圖象質(zhì)量,。

四、工程建議

　　在實(shí)際工程中,，選用何種傳輸方式需要結(jié)合工程的具體情況和工程預(yù)算來(lái)綜合考慮,。

　　對(duì)于傳輸距離超過(guò)2Km的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該考慮選用光纖和光端機(jī),。如果傳輸距離達(dá)到數(shù)公里或者幾十公里,，就只有使用光纖了。另外,，在一些干擾很強(qiáng)的場(chǎng)合,，比如受到工業(yè)干擾和電磁干擾的地方，為了保證圖象質(zhì)量,，也建議使用光纖傳輸,。

　　同軸電纜和雙絞線(xiàn)的選用，則需要更多地分析和比較,。由于雙絞線(xiàn)傳輸是一種新出現(xiàn)的技術(shù),，而同軸電纜的使用已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史，所以更需要充分發(fā)掘雙絞線(xiàn)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)和優(yōu)勢(shì),，為工程設(shè)計(jì)和施工提供方便,、節(jié)省造價(jià)。傳輸距離在四,、五百米至1.5公里左右時(shí),，雙絞線(xiàn)無(wú)疑能發(fā)揮極好的性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，對(duì)于二,、三百米以?xún)?nèi)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),，如果規(guī)模很小，使用同軸電纜是合理的,，造價(jià)也是較低的,。但是，實(shí)際工程也會(huì)有它的特殊性,，即使距離很近,，如果網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大,，比如有上百個(gè)的監(jiān)控點(diǎn)，這時(shí)使用同軸電纜布線(xiàn)就會(huì)困難,，而雙絞線(xiàn)則可以使這一難題迎刃而解,。再者，如果環(huán)境干擾較大,，如果使用雙絞線(xiàn)則可以有效抗干擾,，保證圖象傳輸質(zhì)量。另外,，雙絞線(xiàn)的布線(xiàn)方便性和靈活性使得樓宇大廈等一些短距離,、密集型的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)也逐漸開(kāi)始用它來(lái)代替同軸電纜，并且很好地融合到了綜合布線(xiàn)工程中去,。