精品資料（2021-2022年收藏）節(jié)點(diǎn)光端機(jī)在高速公路監(jiān)控解決方案

1、 深圳市華天成科技有限公司節(jié)點(diǎn)光端機(jī)在高速公路監(jiān)控解決方案一、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)前景展望自1988年中國(guó)第一條高速公路全長(zhǎng)15.9公里的滬嘉高速公路建成通車(chē)以來(lái)，中國(guó)高速公路建設(shè)開(kāi)始向世界前列高速發(fā)展，截止2008年年底全國(guó)高速公路通車(chē)總里程達(dá)到6.03萬(wàn)公里，居世界第二位，僅去年一年就新修通高速公路6433公里。按照2005年公布的高速公路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，中國(guó)正在全力以赴地加快國(guó)家高速公路網(wǎng)主骨架建設(shè)，到2020年，基本建成國(guó)家高速公路網(wǎng)，屆時(shí)，中國(guó)高速公路通車(chē)總里程將達(dá)10萬(wàn)公里，對(duì)安防廠商和工程商來(lái)說(shuō)這無(wú)疑蘊(yùn)藏著具大的商機(jī)。中國(guó)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)從無(wú)到有、從小到大、從模仿國(guó)外到完全自行設(shè)計(jì)并制定

2、適合我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取得了相當(dāng)大的成績(jī)。隨著高速公路建設(shè)里程的日益增長(zhǎng)，對(duì)高速公路管理要求的不斷提高，收費(fèi)管理、數(shù)據(jù)通信、圖像監(jiān)控已經(jīng)是現(xiàn)代化高速公路建設(shè)中不可缺少的一部分。二、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的特殊性與典型的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)不同，高速公路設(shè)置的監(jiān)控點(diǎn)比較分散，前端監(jiān)控設(shè)備分布在高速公路長(zhǎng)距離沿線上，并且環(huán)境條件相對(duì)復(fù)雜，前端設(shè)備對(duì)野外惡劣環(huán)境的適應(yīng)性要求極高。由于視頻傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)傳輸質(zhì)量同樣提出較高的要求。因此，高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)與常規(guī)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的重要區(qū)別集中在對(duì)前端監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備的技術(shù)條件和信號(hào)傳輸兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的解決方案上。鑒于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的特殊性，光纖成了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的首選

3、傳輸介質(zhì)，從而使光端機(jī)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中有著不可忽略的作用。在以往的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中，使用較多的是傳統(tǒng)的數(shù)字視頻光端機(jī)，也就是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)。這種光端機(jī)有明顯的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，但由于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的特殊性，使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)有很大的弊端，前端每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)都必須鋪設(shè)一根光纖到監(jiān)控中心，隨著公路里程的增長(zhǎng)，監(jiān)控點(diǎn)數(shù)的增多，使得工程中光纖的數(shù)量也將大大增加，工程造價(jià)也隨之水漲船高。 目前高速公路項(xiàng)目中對(duì)視頻信號(hào)的監(jiān)控和管理自下而上可分為以下幾層：1、收費(fèi)站：屬于收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)，各收費(fèi)站把本地的視頻、音頻、開(kāi)關(guān)量、數(shù)據(jù)等信號(hào)通過(guò)電纜或光纜傳輸?shù)绞召M(fèi)站管理室，各收費(fèi)站各自對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控和管理。同時(shí)各收費(fèi)站

4、還根據(jù)實(shí)際需求選擇部分圖像、音頻等信號(hào)上傳到路段監(jiān)控分中心。2、路段監(jiān)控分中心：一條高速公路通常設(shè)置一個(gè)或多個(gè)路段監(jiān)控分中心，它們分別對(duì)某一路段進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。需要傳輸?shù)男盘?hào)主要有路段中各隧道內(nèi)的視頻圖像，重要路段的監(jiān)控圖像，各收費(fèi)站根據(jù)路段監(jiān)控分中心要求選擇上傳的圖像等信號(hào)。3、區(qū)域監(jiān)控中心：根據(jù)具體地域情況，有時(shí)可以把多條高速公路劃分為一個(gè)片區(qū)來(lái)統(tǒng)一管理，設(shè)置區(qū)域監(jiān)控中心。區(qū)域監(jiān)控中心根據(jù)實(shí)際情況對(duì)所轄的幾條高速公路的路段監(jiān)控分中心上傳的圖像進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。4、省中心：各省高速公路管理局對(duì)省內(nèi)所有的高速公路進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度。各片區(qū)監(jiān)控中心將自己所轄區(qū)域內(nèi)的視頻信號(hào)有選擇地上

5、傳到省中心，由省中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。隨著高速公路管理要求的不斷提高，收費(fèi)管理、數(shù)據(jù)通信圖像監(jiān)控已經(jīng)是現(xiàn)代化高速公路建設(shè)中必不可少的一個(gè)部分。從目前國(guó)內(nèi)大部分的高速公路現(xiàn)況來(lái)看，幾乎80%的公路沿線都已經(jīng)具有了光纖傳輸線路，因此，怎樣合理利用原有的光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像傳輸，節(jié)約現(xiàn)有光纖資源成為了高速機(jī)電項(xiàng)目研究的新課題。近年來(lái)，光纖傳輸技術(shù)在高速公路監(jiān)控、收費(fèi)系統(tǒng)和其他一般監(jiān)控系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，人們對(duì)光通信以及光端機(jī)越來(lái)越熟悉，而且光纖通信技術(shù)越來(lái)越成熟，光端機(jī)的廣泛運(yùn)用都讓監(jiān)控系統(tǒng)越來(lái)越得到重視和應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)和總線技術(shù)突破了原有的

6、技術(shù)瓶頸，使高速公路等監(jiān)視與控制系統(tǒng)高速信息共享成為可能，并在很多項(xiàng)目上給予實(shí)現(xiàn)。三、光端機(jī)的優(yōu)勢(shì)：光纖傳輸系統(tǒng)具有容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在通信傳輸方面有著不可替代的地位。光纖通訊容量大，理論可利用帶寬可達(dá)50000GHz，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)100 公里。由于光纖傳輸具有損耗低、頻帶寬、容量大、信號(hào)質(zhì)量好的特點(diǎn)，使用光纜組網(wǎng)可以減少鏈路上的放大器和供電環(huán)節(jié)，使信號(hào)的傳輸質(zhì)量及系統(tǒng)的可靠性大為提高。而且光纖傳輸還具有抗電磁干擾、無(wú)電磁泄漏、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。從目前高速公路機(jī)電工程中的視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方式看，光纖傳輸方式是高速公路視頻圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的最佳選擇。因此一種特殊的傳

7、輸設(shè)備：光端機(jī)應(yīng)運(yùn)而生了。光端機(jī)是一種光纖通信設(shè)備，它是將所要傳輸?shù)膱D像、語(yǔ)音以及數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，再將這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行復(fù)用處理，使多路低速的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成一路高速信號(hào)，并將這一信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。在接收端將光信號(hào)還原成電信號(hào)，還原的高速信號(hào)分解出原來(lái)的多路低速信號(hào)，最后再將這些數(shù)據(jù)信號(hào)還原成圖像、語(yǔ)音以及數(shù)據(jù)信號(hào)。節(jié)點(diǎn)光端機(jī)是光端機(jī)中的高端產(chǎn)品，它能夠在一條光纖上插入多達(dá)16 個(gè)接入點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)光端機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)節(jié)點(diǎn)機(jī)）的出現(xiàn)，給高速公路的全程圖像監(jiān)控系統(tǒng)提供了可靠的傳輸通道。節(jié)點(diǎn)機(jī)傳輸技術(shù)簡(jiǎn)介節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)又稱(chēng)總線型光端機(jī)，其更準(zhǔn)確的定義是采用單/雙纖鏈路式組網(wǎng)形式的圖像傳輸系統(tǒng)，也被稱(chēng)為鏈路式光

8、端機(jī)。10 節(jié)點(diǎn)級(jí)聯(lián)型光端機(jī)采用1.25G光傳輸平臺(tái)，在一芯光纖上可同時(shí)傳送10 路視頻信號(hào)，支持節(jié)點(diǎn)數(shù)至少10 個(gè)，級(jí)聯(lián)式光端機(jī)遠(yuǎn)端設(shè)備可接入14 路視頻信號(hào)，局端設(shè)備可實(shí)時(shí)輸出10 路視頻。級(jí)聯(lián)型光端機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)方式，支持功能擴(kuò)展。每個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)單個(gè)機(jī)盤(pán)上可以提供2 路RS-485/422 共享數(shù)據(jù)，以及2 路獨(dú)立通道點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)/音頻信號(hào)。同時(shí)，每個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)和局端機(jī)都可以通過(guò)增加音頻/數(shù)據(jù)擴(kuò)展盤(pán)的方式傳輸更多路數(shù)音頻、數(shù)據(jù)、開(kāi)關(guān)量等信號(hào)。級(jí)聯(lián)型光端機(jī)遠(yuǎn)端設(shè)備可以選配光鏈路保護(hù)機(jī)盤(pán)，能自動(dòng)隔離故障節(jié)點(diǎn)，確保其它節(jié)點(diǎn)機(jī)正常工作。級(jí)聯(lián)型光端機(jī)可以安裝網(wǎng)管插件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端機(jī)和局端機(jī)網(wǎng)管功能。兩種技術(shù)T

9、DM和ADM的結(jié)合應(yīng)用， 可以解決長(zhǎng)距離傳輸，但容量偏小，最多只能傳輸16 路視頻信號(hào)。WDM 中的ADM 可以解決大容量問(wèn)題，最大可傳輸128 路視頻信號(hào)，如果能將兩種技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，就有可能提供一個(gè)較完善的解決方案。采用數(shù)字級(jí)聯(lián)技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、全程數(shù)字非壓縮視頻傳輸，視頻質(zhì)量高，達(dá)到廣播級(jí)，與數(shù)字非壓縮點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸圖像完全一致。2、完全實(shí)時(shí)傳輸，沒(méi)有壓縮圖像傳輸?shù)难訒r(shí)問(wèn)題。3、系統(tǒng)傳輸容量大，采用1.25G 傳輸系統(tǒng)，一芯光纖可傳輸72 路圖像，采用2.5G 傳輸系統(tǒng)一芯光纖可傳輸128 路圖像。4、適用范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)。對(duì)集中圖像、分散圖像和準(zhǔn)集中圖像的傳輸都能很好的適應(yīng)5、可擴(kuò)展

10、性好，圖像路數(shù)增加非常方便。6、節(jié)省光纖資源，比點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸系統(tǒng)大大節(jié)省了光纖芯數(shù)7、性?xún)r(jià)比高，比采用壓縮視頻的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)大大節(jié)約建設(shè)成本8、可靠性高，具有節(jié)點(diǎn)斷電光鏈路保護(hù)功能，某個(gè)節(jié)點(diǎn)斷電不會(huì)影響其余節(jié)點(diǎn)的傳輸9、有完善的網(wǎng)管系統(tǒng)，可以對(duì)整個(gè)鏈路設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，及時(shí)準(zhǔn)確判斷設(shè)備故障原因，極大的節(jié)省了維護(hù)成本四、光纖的傳輸系統(tǒng)組成：光纖監(jiān)控、通信系統(tǒng)都是以光波作為載波，以光纖作為傳輸媒介的監(jiān)控以及通信系統(tǒng)。光纖傳輸系統(tǒng)由光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器、光纖連接器及耦合器的無(wú)源器件等五個(gè)部分組成。光端機(jī)是光纖通信系統(tǒng)的核心設(shè)備，光端機(jī)分為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，它們的性能直接影響整個(gè)監(jiān)控以及通信系統(tǒng)的

11、傳輸質(zhì)量。光纖傳輸系統(tǒng)中對(duì)來(lái)自信息源的信號(hào)傳送到發(fā)送端的光端機(jī)，光發(fā)射機(jī)則是將光源通過(guò)電信號(hào)調(diào)制成光信號(hào)，輸入光纖傳輸至遠(yuǎn)方；綜合布線中長(zhǎng)飛光纖光纜的終端盒與光纖耦合器在的光纖熔接，接收端的光端機(jī)內(nèi)有光檢測(cè)器將來(lái)自光纖的光信號(hào)還原成電信號(hào)，經(jīng)放大、整形、再生后恢復(fù)還原輸出。一般都能完成幾十公里甚至上百公里的圖像以及相關(guān)信號(hào)傳輸。光纖傳輸系統(tǒng)中各部分的功能作用：(1) 發(fā)射機(jī)：發(fā)射機(jī)是實(shí)現(xiàn)電/光信號(hào)轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。它由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器組成。其功能是將來(lái)自于信號(hào)源（視頻、音頻或控制數(shù)據(jù)等）的電信號(hào)對(duì)光源發(fā)出的光波進(jìn)行調(diào)制，成為已調(diào)光波，然后再將已調(diào)的光信號(hào)耦合到光纖去傳輸。(2) 接收機(jī)：光接收

12、機(jī)是實(shí)現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。它由光檢測(cè)器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來(lái)的光信號(hào)，經(jīng)光檢測(cè)器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)（視頻、音頻或控制數(shù)據(jù)等），然后，再將這微弱的電信號(hào)經(jīng)放大電路放大到足夠的電平，送到用戶(hù)接收端去。(3) 光纖或光纜：光纖或光纜構(gòu)成光的傳輸通路。其功能是將發(fā)射端發(fā)出的已調(diào)光信號(hào)，經(jīng)過(guò)光纖或光纜的遠(yuǎn)距離傳輸后，耦合到接收端的光檢測(cè)器上去，完成傳送信息任務(wù)。(4) 中繼器：中繼器由光檢測(cè)器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個(gè)：一個(gè)是補(bǔ)償光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)受到的衰減；另一個(gè)是對(duì)波形失真的脈沖進(jìn)行校正。(5) 光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件：由于光纖或光纜的長(zhǎng)度受光纖拉制工藝和光纜施

13、工條件的限制，且光纖的拉制長(zhǎng)度也是有限度的（如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問(wèn)題。于是，光纖間的連接、光纖與光端機(jī)的連接及耦合，對(duì)光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件的使用是必不可少的。五節(jié)點(diǎn)光端機(jī)組網(wǎng)與應(yīng)用1、十節(jié)點(diǎn)光端機(jī)十節(jié)點(diǎn)光端機(jī)采用全新設(shè)計(jì)理念及業(yè)界最新技術(shù)，創(chuàng)新融入傳統(tǒng)視頻矩陣控制系統(tǒng)，無(wú)需計(jì)算機(jī)輔助圖像切換，是專(zhuān)為高速公路等具有逐點(diǎn)插入特性的應(yīng)用場(chǎng)合所研制的智能化的光傳輸設(shè)備。一條鏈路上可實(shí)現(xiàn)十路視頻帶8路雙向音頻和數(shù)據(jù)(或16路雙向數(shù)據(jù))以及2路反向共享數(shù)據(jù)和1路以太網(wǎng)信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多傳輸5路視頻帶4路雙向數(shù)據(jù)或音頻，2路反向共享數(shù)據(jù)和10/100M以太網(wǎng)

14、信號(hào)，中心最多可實(shí)現(xiàn)10路視頻帶8路雙向數(shù)據(jù)和8路音頻(或16路數(shù)據(jù))的切換輸出，可同時(shí)傳輸2路反向共享數(shù)據(jù)和10/100M以太網(wǎng)信號(hào)。2、64節(jié)點(diǎn)光端機(jī)64節(jié)點(diǎn)光端機(jī)是采用冗余環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高質(zhì)量高可靠性光纖傳輸系統(tǒng)，支持鏈?zhǔn)交颦h(huán)狀組網(wǎng)方式，支持64個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備組環(huán)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多可接入1個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備+4個(gè)擴(kuò)展設(shè)備，最多可實(shí)現(xiàn)20路視頻帶2路雙向數(shù)據(jù)、2路反向共享數(shù)據(jù)和1路以太網(wǎng)信號(hào)的傳輸，中心設(shè)備最大可實(shí)現(xiàn)64路視頻帶64路雙向數(shù)據(jù)、2路反向數(shù)據(jù)和1路以太網(wǎng)信號(hào)的傳輸，全網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)1280路視頻上傳，中心支持64路視頻的切換輸出。3、百節(jié)點(diǎn)光端機(jī)百節(jié)點(diǎn)光端機(jī)采用冗余環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持環(huán)型、環(huán)切環(huán)、

15、鏈型、星形等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)環(huán)路最多可接入100個(gè)前端接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備，每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備可接入1-4路視頻帶二路雙向數(shù)據(jù)和二路反向數(shù)據(jù)，中心交換設(shè)備可切換輸出128路視頻，數(shù)據(jù)通道數(shù)可根據(jù)客戶(hù)需要任意配置。節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過(guò)擴(kuò)展設(shè)備，可接入4個(gè)擴(kuò)展單元，擴(kuò)展單元允許1-4路視頻接入，2路雙向數(shù)據(jù)，因此每個(gè)節(jié)點(diǎn)最大接入能力為20視頻和8路雙向數(shù)據(jù)。百節(jié)點(diǎn)光端機(jī)可與Infinova現(xiàn)有矩陣控制系統(tǒng)兼容，輕松實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，并可通過(guò)InfinovaV2216-NVR系列網(wǎng)絡(luò)視頻錄像管理軟件直接對(duì)上傳的視頻進(jìn)行存儲(chǔ)，調(diào)用、管理，還可以接入Infinova多業(yè)務(wù)光傳輸交換平臺(tái)，組成更大的系統(tǒng)。 高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能交通系統(tǒng)（ITS）該節(jié)點(diǎn)光端機(jī)組網(wǎng)方案的核心思想是對(duì)各分散的視頻進(jìn)行數(shù)字非壓縮實(shí)時(shí)級(jí)聯(lián)傳輸，但在整個(gè)傳輸過(guò)程中視頻只進(jìn)行一次數(shù)字化，所有的級(jí)聯(lián)和插入都在數(shù)字域進(jìn)行，保證視頻質(zhì)量與