大型厂矿视频监控光纤传输方案简述 - 安防知识网

厂矿企业占地面积大，周边环境相对恶劣。本文主要介绍了视频监控系统如何能在较恶劣环境中保证稳定、屏蔽干扰源、达到最优传输效果，供读者参考。

　　文/苏涛

　　随着我国国民经济和人民生活水平的不断提高，国家在对企业的安全防范和企业的生产安全也日益重视，由于现在大多厂区都建设在远离城镇的非人口密集地区，且人员的流动性比较大，所以人为引起的破坏(如盗窃、抢劫、凶杀)时有发生。另一方面是为了更有效地保障企业的安全生产，所以在厂区内引入智能化手段进行安全防范管理已成为现代企业的标准之一。

　　在这样的大前提下，视频监控系统被越来越广泛地进入到大型工矿企业，协同参与日常的管理工作，使得企业的管理能力得到进一步提高。监控系统是是一种较可靠、有效的安全保障手段。除安防监控之外，系统还可以对厂矿的每条生产线、办公区、作业区进行实时监视，确保安全生产，能及时发现问题并作出响应，也可对员工的工作情况起到监督促进作用。

　　针对厂矿监控特点，系统设计需要突出以下四点：

　　1、广泛性：对厂区公共财物进行保护。由于厂区往往占地较大，监控场点众多，所以在不同监控点及不同的监控级别需要选用合适的前端设备。

　　2、实用性：系统要能在监控区域受侵害时能及时报警，并要对重点监控场所进行全实时录像。

　　3、系统性：要求系统在案情发生时，除能就地报警外，还必须能及时上传到相关的保卫部门，并同时上报当地公安机关报警中心。

　　4、可靠性：要求系统设计合理，系统可靠，能满足24小时不间断稳定运行的要求。

　　厂矿企业，特别是大型企业，周边环境不一样，往往环境非常复杂，有很强的电场、磁场干扰源，同时因厂矿企业占地面积大，又坐落于城市周边地区，所以周边环境相对恶劣。

　　所以在系统设计时要重点考虑能怎样更好地实现远距离的信号传输，如何能在较恶劣环境中保证设备稳定、怎样屏蔽掉干扰源、达到最优传输效果，所有这些将是本文要着重探讨的问题。厂矿企业视频监控一般有三种传输方案可选择。

　　无线传输

　　现在较成熟的无线传输方案主要有模拟和数字之分，模拟方式是采用不同的波段直接传输监控摄像机采集来的模拟信号，按照频段来分一般有UHF、L、S、KU四种波段，现主流使用5.8G和2.4G两类，5.8G带宽可达到24M，2.4G方案也有11M和2.4M两类。从视频传输要求，基本可以满足实时性要求，但信道数受到较大限制，因此只适用于小型无线监控网络。

　　数字传输方式是将视频模拟信号经过编码后转变为数字信号，再在无线网络上传输，因此在中心，接收设备一般是通过网线接入的。它主要缺点是设备造价高，传输延时较大。无线方案由于不需要架设传输线路，不需在厂区内进行立杆、破路，无论选择模拟或数字系统，无线传输都主要有以下三条缺点：

　　1、初期投资大，系统造价高。主要是前期无线基站的建设。

　　2、传输区域内不允许有高大建筑物。

　　3、受天气影响大，如雨、雪、雾等天气都会对无线信号的接收产生影响。

　　网络视频传输

　　优点是可利用现有的网络资源，且接入方式灵活，局域网、广域网、ADSL、DDN等均可，比较适用于企业已经自建了局域网络，监控点就可直接接入，不必重复投资布线。缺点主要是视频信号都是进行了压缩处理且受带宽限制较大，实时性稍差，传输效果可满足对于视频图像细节要求较低的场合，但对画面质量要求很高，并且全实时的场所无法满足需求，同时由于视频占据较大带宽，对工厂内部数据业务会产生较大影响。如果厂矿铺设专网，整体造价会更高。

　　除以上二种方式外，还有一种补充，即为架设视频线或射频线的方案。在大型厂矿中，干扰源无处不在，受干扰的表象也不尽相同，抗干扰器往往只起到治标不治本的作用，只是可以缓解，但无法根治，同时厂矿中的监控点比较密集，综合布线的工程量相当大，而且一般都需要穿钢管、做地埋，传输距离也很受限制，基本上在 1000米以内，在厂区面积较大的环境中，很难满足要求。

　　数字视频光端机

　　光纤传输系统具有工作稳定、传输质量高、不受电磁干扰、传输距离远等优点，同时一芯光纤可以传输视频、音频、数据、以太网等多种业务，不仅彻底解决干扰问题，同时大大节约工程布线，且由于光缆价格下降，在对厂区进行改造或新建时，可大量节约工程造价，且信号传输采用非压缩处理，全实时，能最大限度地满足提高传输效果、降低施工难度、减少工程造价等诸多要求，大型厂矿企业光纤网视频监控架构示意图如图1所示。因此综合考虑，采用光传输方案在大型厂矿企业中是性价比最优的方式。确定传输方案后，我们还需着重考虑如下两方面问题：1、如何屏蔽感应雷、感应电对传输的影响。2、如何解决强电、磁场对光端机自身的影响。

　　众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：1、设备损坏，人员伤亡;2、设备或元器件寿命降低;3、传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。

　　大型厂矿企业一般都坐落在较为偏远的城市郊区，地域开阔，极易受到感应雷、感应电的影响，目前，最为有效的防雷措施是采用避雷设备及良好的接地。它们可以很好地屏蔽直击雷对设备的影响，但是对于感应雷对设备的影响往往无能为力。发射光端机几乎都安装在室外，很多地方架设比较高，地域空旷，很易受到感应雷影响，现常见的接口保护为先进的TVS+桥式电路，包括电源、音、视频、通讯等等接口，保护级别可达千伏以上，经过模拟浪涌信号实测，多级防雷保护的效果非常明显，除去直击雷等一些极端情况，基本上可以屏蔽雷电(尤其是感应电)的侵袭，尤其在一些条件简陋，安装地点较为偏远、无法接入良好地线的场所。这样可以大大减少感应雷对传输的影响。

　　此外，很多厂家都推出了厂矿专用光端机，主要是在光端机内部增加了光电隔离电路，以彻底地解决强电、磁场对光端机自身的影响，所谓光电隔离，是指如下两方面：

　　1、通过专业电路获得与光端机内部电源、地隔离的电源和地，在外部设备与端机相连时，电源互不影响，各自独立，不会存在地电势差而产生地电流干扰。

　　2、通过光耦将信号线隔离，使光端机与外部设备没有电气山的连接，而是通过发光管的亮暗或明灭状态，将信号传递到对方。有了以上两点的保证，光端机自身就可真正做到“百毒不侵”。

　　结语

　　解决好传输问题，对于厂矿监控系统的稳定性至关重要，光端机的大范围应用使得这类疑难杂症得到彻底解决，尤其在光端机内部引入光电隔离设计后，它将更适合厂矿这类复杂环境，因为在这样一类场合，稳定就是压倒一切的硬道理。