淺談雙絞線在模擬視頻傳輸技術(shù)上的應用

岳彬彬

【摘要】目前安防系統(tǒng)中常見的視頻傳輸方式有同軸電纜傳輸、光纖傳輸、無線傳輸、雙絞線等幾大類。隨著人們對監(jiān)控要求的提高必然出現(xiàn)長距離（大于100米）和超長距離（大于500米）畫面?zhèn)鬏?，單純的靠電纜的傳輸方式明顯不能完全適應要求。本文主要分析雙絞線在長距離模擬視頻傳輸技術(shù)中的應用。

【關(guān)鍵詞】視頻傳輸；雙絞線

引言

沭新北船閘位于江蘇省宿遷市沭陽縣桑墟鎮(zhèn)薔薇村與連云港市東海交界，245省道友誼河大橋東約800米，在薔薇河地涵西約1000米處。是溝通連云港與中運河，減輕東隴海線運輸壓力的重要工程之一，枯水季節(jié)可通過輸水廊道向連云港輸水30m3/s。上下游河道原設計為6級航道，現(xiàn)海事部門定為5級護理。閘內(nèi)設有閘門控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、船閘收費系統(tǒng)等。

1、雙絞線傳輸技術(shù)

目前，主流視頻傳輸技術(shù)主要有同軸電纜傳輸、光纖傳輸 、無線傳輸、雙絞線傳輸。雙絞線：Twisted Pair wire，是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)。雙絞線傳輸技術(shù)是一種平衡傳輸方式，如圖1所示。A芯片為雙絞線傳輸器發(fā)射端，B芯片為雙絞線傳輸器接收端。信號從前端設備通過不平衡的視頻經(jīng)過A芯片轉(zhuǎn)換成平衡輸出，傳輸回路的兩根線構(gòu)成差分信號。在接收端B芯片將平衡信號在轉(zhuǎn)換成不平衡信號，與硬盤錄像機進行連接傳輸。由于雙絞線上有兩個信號是大小相等，極性相反，且兩線相絞，這樣線與線之間的寄生與相鄰的電抗也極性相反大小相等（兩線完全平衡時），雙絞線兩線之間的寄生電抗趨于零，對外的寄生電抗呈減小趨勢。雙絞線在差分傳輸過程中，對外界干擾信號來講，兩股絞線等效為同一導體，干擾信號在兩根線上感應的干擾電勢的幅度和極性都一樣。在差分放大器的輸入端，對這種兩線的工模輸入，如果接受差分放大器的值夠大，就能起到很好的抑制作用。

雙絞線傳輸視頻具有以下幾點優(yōu)勢

1）抗干擾性強

雙絞線系統(tǒng)是虛地，與大地間沒有實質(zhì)的通道，減少了一個被干擾的途徑。即使在強干擾環(huán)境下，雙絞線也能傳送非常好的圖像質(zhì)量。使用5類非屏蔽雙絞線，絞線之間不會發(fā)生干擾。

2）傳輸距離遠

正常信號在視頻線或雙絞線里傳輸時，信號受線阻的影響，圖像會出現(xiàn)極大的衰減雙絞線傳輸器在發(fā)射端將信號進行預防大使信號在同樣的衰減坡度上傳輸更遠，接收端在將信號補償增益，使圖像恢復到發(fā)射前的幅度，單路有源傳輸器傳輸距離在1200至1500米。

3）低成本

目前，廣泛使用的5類非屏蔽雙絞線價格較其他傳輸所用介質(zhì)不僅成本低，而且在市場更容易購買，給工程應用帶來極大方便。

4） 布線方便、利用率高

雙絞線中取任取兩根就可以傳送1路視頻信號，無須另外布線。另外的幾根雙絞線可以用來傳輸音頻信號、控制信號、供電電源，極大的提高了使用率，大大的降低了工程建造成本。

2、雙絞線在視頻傳輸中的應用分析

2.1 方案選定

為加強沭新北船閘上下游船只管理，需在上下游側(cè)增加兩路視頻監(jiān)控設備。考慮到船閘已有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，布線較為復雜，線路多，設備多等特點，為減少施工布線以及防止電磁等干擾因素，采用雙絞線視頻傳輸方式，在原有模擬硬盤錄像機上增加兩路視頻。

2.2 主材選用

1）攝像頭。本次攝像頭采用海康威視DS-2CE16F5P室外防水槍機，產(chǎn)品特性：信號系統(tǒng)PAL；有效像素130萬；鏡頭3.6mm；鏡頭接口類型M12；日夜轉(zhuǎn)換模式ICR紅外濾片式；水平解析度950TVL；同步方式內(nèi)同步；視頻輸出1Vp-pComposite Output（75Ω/BNC）；信噪比>62dB；電源DC12v；功耗6W；紅外照射距離30-40米。

2）傳輸器。沭新北船閘上游增加的槍機距離硬盤錄像機約140m，選用五星盾無源雙絞線傳輸器WXD-402（POE供電），傳輸距離300米。

3）雙絞線。采用全銅超5類網(wǎng)線；外皮防火級別CM；直徑5mm。

2.3 方案實施

本方案是目前較為流行的采用POE供電的監(jiān)控方式，視頻拓撲圖如圖2所示：

其中，線路的鋪設是本次方案的重點，結(jié)合雙絞線傳輸原理的特點，只需要布置1根超5類非屏蔽雙絞線既可同時傳輸4路視頻信號。本方案只需傳輸2路視頻，另外兩路做備用。

首先布好雙絞線，無須增加額外的抗干擾防護措施。槍機側(cè)連接雙絞線傳輸器發(fā)射端，硬盤錄像機側(cè)連接其接收端。接收端與發(fā)射端之間連接介質(zhì)采用網(wǎng)線。

2.4 效果影響

項目完工后，沭新北船閘9路監(jiān)控畫面如圖3所示。圖3中最后兩幅視頻畫面為本次新增的畫面。畫面中前7路的畫面為原有的畫面采用同軸電纜傳輸，通過畫面對比得知：本次新增的兩路監(jiān)控畫面未受到干擾影響，信號穩(wěn)定，圖像清晰，與采用同軸電纜傳輸?shù)囊曨l畫面效果相當。

3、結(jié)束語

本次項目的實施，驗證了采用雙絞線傳輸視頻畫面的可行性，監(jiān)控畫面質(zhì)量達到要求，發(fā)揮了雙絞線傳輸?shù)目垢蓴_特性，在經(jīng)濟價值上大大降低了工程造價成本，具有良好實用性及推廣價值。

在視頻改造項目中，視頻監(jiān)控點較遠，干擾源較多且以單點傳輸距離在300米以內(nèi)的可以采用本方案。若傳輸距離在300米以上-1000米以內(nèi)的，雙絞線發(fā)射端采用POE供電，接收端需提供交流電。若傳輸距離在1000米以上-1800米以內(nèi)的，需采用有源雙絞線傳輸器。

參考文獻：

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[2]、江建中 《雙絞線傳輸視頻的原理及其應用要點》 電視技術(shù)

[3]、宋濤 《雙絞線視頻傳輸系統(tǒng)》 中國科技博覽