第一篇:傳輸設備2M對接問題分析[精選]
傳輸設備2M 對接問題分析
傳輸設備傳送的業務種類日漸繁多,對接設備復雜,在實際使用中經常會遇到對接的問題,本文只探討2M對接的問題,下面結合實例談談對這樣問題的處理方法:
一、檢查告警
通過網管檢查,2M板上是否有LOS告警。主要排除電纜、軟件誤操作、2M板接口電阻匹配的原因。2M電纜制作時要防止混線、漏焊、虛焊、接觸不良的原因;軟件誤操作要注意解除軟環回的操作,2M接口板注意阻抗匹配,要求的是75歐還是120歐;在實際工程中,一般這樣的問題都能在調試的時候及時發現和處理掉。
二、檢查誤碼
首先要確保傳輸通道質量,通過對端在DDF架硬件自環,本端掛誤碼儀進行測試,以此判斷傳輸通道的質量,如果有誤碼,可以通過網管上對2M板、光板的環回操作來定位故障單板。在這方面,設備出廠時都通過嚴格的測試,一般不會有問題,這類例子在實際中也不是很多。
三、檢查接地
接地的問題在2M對接中最是普遍,絕大多數是因為接地的問題導致業務不能正常使用,下面重點談談。
1、檢查設備接地是否符合工程要求 如果傳輸設備接地不好,將會直接影響設備的長期穩定運行,并影響業務能否順利的對接。接地存在的問題通常表現為和對接設備未能真正的共地、GND/PGND在告警板上接反、GND/PGND接地電阻值達不到指標要求、DDF架沒有接地等。
現在用戶的機房多是聯合接地的方式,聯合接地的電阻指標是≤1歐,我們一般采用的是量取電位差的方式來判斷,來檢查和對接設備的共地情況?,F場我曾經遇到這樣的例子,用萬用表測量GND和PGND的電位差幾乎是零,但是用鉗式地阻儀測量卻有27歐的接地電阻,所以最好是用地阻儀來測量接地的情況。我司傳輸設備接地要求如下:
A.單板-48V地與-48V GND隔離。
B.單板屏蔽板通過面板接設備外殼,在單板內沒有電氣連接。
C.防雷保護地僅與保護器件連接,在接地端子處與系統工作地匯接。D.防雷保護地、系統工作地、-48V GND三者之間的電壓差小于1V。
2、檢查2M電纜線和對端設備接地的方式 這個問題是現場遇到的最多的問題,首先得弄清楚我們自己的設計規范。我司傳輸設備的2M接口嚴格按照ITU-T G.703要求進行設計,G.703標準有87年版本和2001年版本。在ITU-T 87年版本中,建議要求2M接口收端的外屏蔽層不接地,發端的外屏蔽層接地。在2001年版本中,要求收、發的外屏蔽層都接地,但同時提出,由此會引起外屏蔽層的地電位差并可能造成誤碼,標準中指出具體解決方法還在研究中。我們的設備根據國內的應用現狀,按照87年標準進行了2M接口設計,在2M接口處,收端的屏蔽地未接地,發端外屏蔽層設置為可選接地(出廠默認為接地,可通過電阻更改)。
在現場開局的時候,如果同軸電纜兩端的接地電平不一致會導致設備出現CV(實際還需要到現場進行測試、分析來確定,本次我們這邊準備帶一臺測量設備對地電阻的地阻儀來進行測量)。因為:我們假設同軸電纜兩邊的連接設備都使用變壓器作為阻抗變換和波形轉換元件,如下圖所示。如果同軸電纜兩邊的接地電平不相等,就會在電纜形成兩條回流,LOOP1和LOOP2,LOOP1僅通過電纜的外導體,對設備應該不會造成影響。但是LOOP2 經過了設備的接口變壓器,這樣變壓器的線圈就有直流電流,使變壓器的磁芯處于遲滯回線的“平緩區”,這樣在變壓器次級恢復的信號波形就會變矮,變形,造成CV誤碼。
同軸電纜變壓器LOOP2變壓器LOOP1V+-GND2GND1R
如圖所示,出現誤碼的原因是由于對接的幾種設備地電位不同,通過2M同軸電纜外屏蔽層形成了環流,從而使芯線上的電壓差超出了標準范圍造成接口誤碼。
ZXSM-150/600(V2)在電源板上將單板工作地GND與-48VGND連接在一起,而II型機系統背板上已經將工作地GND與-48VGND連接在一起;這樣2M信號發接地在背板上是與-48VGND在系統內實際上直接連接在一起的。
各種設備同軸電纜線的屏蔽層的接地方式可能會存在不同。目前大多設備廠家采用的是發端接PGND、收端懸空(或接PGND)的連接方法,有的廠商設備采用的是收、發接工作地的方式。斷開設備,用萬用表測試同軸電纜線的屏蔽層或對端設備2M板收發端與PGND之間電壓的方法,來判斷對端設備2M板的接地方式。彼此接地方式一致當然最好,如果不一致,就需要一方做出改變來保證接地方式的一致。
檢查同軸電纜屏蔽層接地中往往要注意一個問題,保證2M同軸線纜的屏蔽層與PGND之間的電壓值小于100mv,太大表明本端設備接地不是很好。
對于120歐平衡口的2M業務,由于是差分傳送,一般不會存在因接地問題而導致的對接不通現象。
四、檢查時鐘
時鐘不穩定會導致對接有誤碼。這時首先要排除傳輸側的問題,根據傳輸網管可以很好的定位和排除這樣的故障,這里不在贅述。同時也要了解對方網絡的時鐘提取方式,一般要求都跟蹤當地的Bits時鐘。
五、檢查信號轉接點和是否因電纜距離過長引起
信號轉接點過多(比如經過幾個DDF架進行中轉)和2M電纜中繼線過長都易引入外部干擾,導致信號波形變形、失真,致使對接不成功。工程上遇到這樣的情況,應盡量的進行簡化,實在不能簡化的,常見的方法是在2M電纜的芯線上加電阻(20幾歐)或串電容(幾十pf)來解決,但這樣會影響美觀,最好是征得用戶的同意。
六、檢查對端設備
一般的來說,對接的問題通過雙方的精心調試后,都能排除自身設備的問題,出現這樣的情況比較少,但不能不注意。
實例分析
故障現象:某局ZXSM-S360的2M和對方DDN設備2M對接后,DDN網管看到通道有誤碼,而傳輸網管查詢不到對應2M支路任何告警和非零性能。
故障處理:經過前期的信息收集和誤碼測試,排除了設備自身的問題、DDF架接地的問題、時鐘的問題。由于我司的網管性能檢測是在設備收端進行的,說明我們的2M板收對端的信號是沒有問題的,DDN網管查詢到的誤碼表明我們2M板的發端到DDN設備的收端 2 之間是有問題的。用萬用表測量DDN設備2M板的收發同PGND的電壓,判斷出DDN設備的TRK板接地的方式是和我方一致的:都是收端不接地,發端接地。當時由于業務割接情況比較緊急,為了不延誤工期,臨時在2M板發端的電纜芯線通過串幾十pf的電容可以解決這個問題,但用戶不認同這種處理方式。第二次進行處理的時候,DDN設備經過搬遷到標準化的機房。這次著重對兩端設備的接地情況進行了重點分析,用萬用表測量我方設備PDB板上GND、PGND之間電位差是很小的,但是用鉗式地阻儀測量到PGND、GND的接地地阻達到27歐,接地的電源線直徑符合要求,后來通過在GND、PGND之間并上一根電源線解決了這個問題。經過這樣處理后,更換了串電容的2M線,經過觀察,DDN網管沒有查到任何誤碼,至此這個問題解決。
結論:
1、DDN設備端原先接地情況不是很良好,可是當時沒有來得及排查;
2、我方設備GND、PGND接地不好。
第二篇:光傳輸設備故障分析及維護措施
武職大三上學期論文
光傳輸設備故障分析及維護措施
院系:電信學院
專業名稱:通信專業
實習單位:華為機器有限公司
學生姓名:陳望華
班級:通信三班
學號:11011366
電話:***
課題名稱:基站運行與維護
指導教師:李雪
摘要:隨著科學技術的發展電力系統通信越來越多地采用了數字化、智能化、高度集成化的新型通信設備,科技的發展同時對于廣大維護人員來說,掌握電信傳輸設備的維護檢修方法是一個新課題。光纖通信系統的基本組成,包括計算機、電光轉換器、光纖中繼器、光電轉換器、光纜幾部分。每個環節的都有可能出現故障造成整個系統的癱瘓,所以文章從光傳輸設備的故障分析及維護措施角度談幾點建議。
關鍵詞:光傳輸設備;故障 ;維護
隨著電網發展對通信要求的不斷提高和通信技術的不斷進步,電力系統通信越來越多地采用了數字化、智能化、高度集成化的新型通信設備,如數字式電力線載波機、SDH光通信系統、數字微波設備、衛星通信系統、數字程控交換機等。對于廣大維護人員來說,掌握光纖傳輸設備的維護檢修方法是一個新課題。
①從原理上講,現代光傳輸設備采用數字技術,根本上區別于以往的模擬系統。維護人員必須了解掌握相應的數字通信理論技術及相關知識。
②現代光傳輸設備大多是和微機/微處理器相結合,有智能化等先進功能,只有具備一定的計算機應用和理論水平才能充分管好用好它。
③現代光傳輸設備多屬精細密集型,集成化程度高,電路復雜,表面安裝器件難以接近(不可達性),常規的測試測量手段和方法已不能適用。
1光傳輸設備故障分析
光纖通信系統的基本組成,包括計算機、電光轉換器、光纖中繼器、光電轉換器、光纜幾部分。由于計算機輸出的是電信號,而在光纖上傳輸的是光信號,所以在計算機終端系統上需要添加光電轉換設備,以實現不同信號之間的轉換。電光轉換器實現電信號到光信號的轉換,而光電轉換器則實現光信號到電信號的轉換。由于光纖采用單工通信模式,如果在2個終端系統之間實現全雙工通信,則需要2根光纖。光纖中繼器用來延伸光纖的長度,防止信號的衰減,以傳輸更遠的距離。
①光發射機部分。通常最為常見的故障類型是光傳輸設備的電光輸出失真,導致光信號傳輸失真,信號丟失較大。電光輸出特性受溫度和其他因素的影響,光強度或偏置電流發生變化時, 電光輸出曲線的工作區間將改變,上移或下移都產生光輸出失真,接收機的輸出信號有干擾。②光分路器部分。分路器負責光發射機的信號合理分配,平時沒有搬移或動過分路器的端口,基本不會發生故障,若搬移或動過端口,就會使端口接觸耦合不好或尾纖頭沾染灰塵,導致光功率下降而使接收功率下降,針對這種情況,應使端口接觸良好或用專用清潔劑清洗尾纖頭。③光接收機部分。接收機分散在各處,工作環境不如前端機房,發生故障的類型也較多,常見的故障主要集中在電源部分和尾纖接頭部分。光節點如果沒有穩壓設備或供電電壓超出允許的工作范圍,將引起接收機工作不正?;螂娫床糠謿摹?應注意通風散熱。拔插后纖頭沾染灰塵,將引起輸入光功率下降,輸出電平降低,使得整個光節點的電平降低,信號的載噪比下降,收視質量差。所以要使接頭接觸牢靠或清除尾纖頭的灰塵。
2光傳輸設備維修與維護措施
2.1 光傳輸設備維修
①系統級、整機維修。系統級、整機維修是要從整個光傳輸系統的角度來分析判斷故障原因。當系統中斷時,我們要通過現象和一些必要的操作,分析是系統中的哪—部分、哪些設備造成的,進行初步的故障定位。如一條載波電路中斷,是高頻通道問題還是載波機問題造成的;高頻通道問題中是高頻電纜、結合濾波器還是其他問題,載波機問題是本端機還是對端機,等等。
這些故障位置的確定,當然要通過儀器儀表進行測量測試。傳輸通路中信號電平是否正常、頻率有多大偏差、波形是否正確……,這些都是判斷的依據。
進行這一階段工作,首先要對整個系統的組成、工作原理以及每一部分的功能和作用、信號在設備上的處理流程有一個清晰的認識和完整的掌握,否則就無法做出正確的判斷。②板級、元器件級維修。通過第一階段的分析判斷,我們已找出了故障的設備,緊接著就是二級維修,即板級、元器件級維修。實際上這兩個階段并無明顯的界限,第二階段是
第一階段的繼續,即對故障設備進一步確定故障板直至故障元器件。
故障點集中在某一具體設備,就要對此設備進行測試。按信號在設備中的流向一步步跟蹤測試,找出中斷點,確定出故障盤。例如信號流人某盤,正常情況下信號在盤內得到處理后輸出為一固定數值或一數值范圍,如果測出此盤沒有輸出或輸出與標稱值相差甚大,基本上就可斷定此盤出了故障。
找出了故障盤,再定位故障元器件。一般用萬用表測量元器件工作電壓、電流是否正常,斷電情況下測量其阻值大小、有無開路(短路)現象,也可按信號流程找出斷點位置,根據具體情況而異。
進行板級、元器件級維修需要熟悉具體設備工作原理、構成以及各電路單元的電路原理乃至元器件作用、特征等,并能對各部分的信號特征做出正確判定。
很多情況我們可以從設備面板指示表計、告警信號燈等現象直接發現故障盤位,當然,這還是需要對設備和系統的熟悉和長期積累的經驗。
2.2光傳輸設備維護措施
和維護模擬式傳統通信設備和系統一樣,熟悉掌握設備及整個系統的組成、工作原理、信號流程等是維護檢修的基礎。除此以外,在實際維護工作還應注意以下幾個方面的問題:①保持良好的設備運行環境。包括設備供電質量的好壞,機房環境溫度、濕度、防塵等等是否符合要求。這些是保證設備壽命、降低故障率的重要前提。一般說來,現代通信設備對環境的要求更為苛刻。
②現代通信設備往往不需再做那些日常繁瑣的調整測試工作,如日測試、月測試、季度測試等,只需定期利用監控手段作預防性監視,在無故障或無明顯故障跡象時,不提倡隨意亂動機器設備,盡量減少人為障礙。
③檢查設備和處理故障時要特別注意不能帶電插拔機盤和防靜電。插拔機盤一定要先關斷電源,工作時要養成戴防靜電手鈞的習慣。
④設備電路故障處理的主要方法是更換故障插件/插盤。有可能的條件下盡量備留些易損易壞的插件/插盤。由于機盤集成度高、裝配密集、導線細,多數情況下我們不能自行修復,否則很可能會造成機盤整盤報廢性損傷。找出故障盤后應及時和生產廠家聯系,返廠修理。
⑤軟件技術在通信中起著越來越重要的作用。設備很多功能要靠軟件來實現,不掌握相關技術就不可能掌握現代通信技術。
⑥要充分發揮網絡管理系統的作用?,F代通信系統都有比較完善的網絡管理功能,它能在不中斷業務的情況下監測實時性指標,可進行故障監側、故障類型判定及故障定位等,是預防性維護和故障處理的有效工具。
3結語
光傳輸設備維護工作人員在進行工作第一步要找出設備出故障的地方,并找出原因,并能對故障進行合理有效的處理,只有及時準確地判斷和處理這些故障,才能給用戶提供優質的網絡服務,只有不斷提高維護水平,才能保障網絡運行的安全穩定。
參考文獻:
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第三篇:傳輸設備維護心得
傳輸設備維護心得 鐵通貴陽分公司蘭海翔
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自鐵通西南環二00一年十一月開通運行以來,設備運行穩定可靠,網絡自愈能力強,操作簡便直觀,華為公司的技術支持服務良好。以下是我在設備維護過程中的一點心得:
一、維護工作
首先,在保障大通道安全方面,與沿線工區加強溝通,了解線路附近施工,外部環境變化等情況,做到心中有數,敦促工區加強線路巡檢,發現異常及時匯報處理。因鐵通貴州分公司地處山區,地形復雜、地理條件惡劣,光纜施工中受地形、地貌影響較大,線路容易受不可抗力損傷,如:山體滑坡,地基下沉,或外單位進行鐵路范圍內的施工等因素,均有可能傷及光纜線路。為了克服該隱患,在維護過程中,對光纜線路中備用或未使用的光纖進行測試,防洪季節每周一次,旱季每兩周一次,以此間接反映使用中光纖狀態。并對測試結果進行分析、前后對照,對測試中發現的奇異點進行現場查詢,發現隱患及時克服,確保光纜線路穩定可靠。一方面,基本杜絕了因地形變化、光纜變形等自然因素造成的線路隱患;另一方面,一旦線路中斷,有備用通道可盡快倒備用通道,無備用通道也可迅速判斷故障區段,判明故障點,組織力量盡快修復,壓縮故障延時。
在保障設備安全方面,作為貴陽通信站網絡管理員,每天負責機房及設備的巡檢,包括機柜和單板指示燈檢查,機房和設備表面溫度檢查,告警和性能事件查詢檢查,光譜分析等,并將檢查結果做好值班日志。同時,因為貴陽所處地理位置的特殊性,西南環共有八個省間、地市級環經過。為了保證設備安全,我們充分利用網管所提供的強大功能,每天對部分傳輸通道、網元進行性能測試,監測境內所有網元和線路狀態、環境變化,督促境內所有站點開展正常的設備維護。每月定期利用儀表抽測空閑通道,按要求做好網管計算機維護等,發現異常,及時查找,積極聯系網管中心協調處理。實踐證明,許多故障都有一定的先兆,總會在故障發生前表現出一些這樣或那樣的現象,這就要求我們具有敏銳的觀察能力和判斷能力。鐵通貴州分公司曾發生過在空閑端口抽測中發現誤碼,而設備單板并無告警上報,經查找判斷為某站接收光功率偏低造成,最終隱患定位在尾纖綁扎過程中扎帶偏緊,導致尾纖有輕微變形,經適當調整后恢復。在維護過程中,許許多多、形形色色的故障都有可能發生,只有認真執行日常維護中所要求的內容,仔細觀察、合理推測、準確判斷,才能及時發現異常,克服隱患,將故障消滅在萌芽狀態。
在故障或隱患查找排除過程中,嚴格按照通信作業紀律進行,確保通信業務安全。查找處理前向網絡調度聯系請點,協調網管中心查詢全網狀態,對網元運行情況做到心中有數,對可能產生的結果充分考慮并有相應的應對措施。在得到網調批準,網管中心同意(必要時需征得華為公司干線組工程師同意并在場)后實施。在處理過程中,隨時觀察網元狀態,查詢告警及性能事件,確保萬無一失,處理完成后及時向網調及網管中心取得聯系,匯報消記。在故障處理過程中,保持沉著、冷靜、清醒的頭腦十分重要,特別需要避免因誤操作導致故障范圍擴大,造成更大損失。故障發生時,維護人員需承受來自各方面的巨大壓力,作為一名合格的維護人員,必須加強自身心理素質的訓練,提高心理承受能力,處亂不驚,迅速有效地判斷處理故障。在每次故障處理完成后,要準確清晰記錄故障現象、處理過程,并加以分析,作為一個經驗保留下來,為今后處理此類故障提供一個指導。同時,經常地組織維護人員對華為公司維護資料中的故障案例進行分析,舉一反三,不斷提高自身維護水平。建立完善的系統臺帳,并實時更新,有據可查,設備、電路標識清晰,易于識別,方便維護。業務分配、時隙調用,都應有詳盡的記錄,對不同業務實行分級管理,確保重要用戶、電路安全。
在維護過程中,應及時與網管中心取得聯系。一些不明原因的告警,特別是全網發生倒換后,必須弄清倒換原因、地點,并嚴密觀察,防止再次出現故障引起倒換失效,中斷業務。服從大局,積極配合網管中心查找處理故障。同時,特別注意將設備運行過程中出現的情況、問題及時、準確地反饋給華為公司技術支持,尤其是一些重大問題或自身無法解決的情況,以求得幫助。
二、維護體會
在對華為Optix2500+,DWDM設備維護過程中,較為全面地接觸了華為光傳輸網絡設備,無論是華為的光網絡設備,還是華為的企業文化,或是華為的服務體系有了較深刻的認識。在赴華為進行B級培訓期間,所看到、所聽到的使我感到華為公司的企業文化有著相當深厚的基礎,所有的員工都有著良好的精神面貌,都為自己是公司的一員而感到無比地自豪,企業的精神已然深深地扎根在每一位員工的心中。企業榮則我榮,企業恥則我恥,所有的華為人均堅信這一點,并為振興自己的企業而不懈奮斗著。我為華為文化所震撼、所感動。同時,我也為華為員工的職業素質所折服,良好的敬業精神,優質的服務贏得了客戶的尊重與信任。在電信業日益發展的今天,我們與華為公司保持著良好的戰略合作伙伴關系,華為的服務體制較好地適應了鐵通的發展,對鐵通新技術、新業務的發展打下了牢固的基礎,經常性組織的售后服務調查,產品資料意見收集,運維經驗交流,運行設備質量調查,極大地提高了維護人員的維護能力,潛移默化地影響著廣大維護人員思想意識,個人主觀能動性得以極大發揮。鐵通作為一個新興電信運營商,為客戶提供優質的電信增值服務是我們共同的目標,而優質的服務與網絡的有效性、可靠性緊密相關,作為一線的維護人員,肩負著非常重要的責任,網絡的質量和安全,直接關系著鐵通的生存和發展,我們愿與華為公司攜手創造更加美好的明天。
以上是在維護鐵通西南環設備過程中的一些心得,雖然距一個合格、優秀的維護人員還有一定的差距,但我會在今后的工作中不斷完善自己,加強學習,找出差距,力爭做一個名副其實的優秀維護人員。
第四篇:視頻傳輸問題
一、工程常用同軸電纜類型及性能:
1)SYV75-3、5、7、9?,75歐姆,聚乙烯絕緣實心同軸電纜。近些年有人把它稱為“視頻電纜”;
2)SYWV75-3、5、7、9?75歐姆,物理發泡聚乙烯絕緣同軸電纜。有人把它稱為“射頻電纜”;
3)基本性能:
* SYV物理結構是100%聚乙烯絕緣;SYWV 是發泡率占70-80%的物理發泡聚乙烯絕緣電纜;*由于介電損耗原因,SYV實心電纜衰減明顯要大于SYWV物理發泡電纜;在常用工程電纜中,目前物理發泡電纜仍然是傳輸性能最好價格最低的電纜,在視頻、射頻、微波各個波段都是這樣的。廠家給出的測試數據也說明了這一點;*同軸電纜都可以在直流、射頻、微波波段應用。按照“射頻”/“視頻”來區分電纜,不僅依據不足,還容易產生誤導:似乎視頻傳輸必須或只能選擇實心電纜(選擇衰減大的,價格高的?);從工程應用角度看,還是按“實芯”和“發泡”電纜來區分類型更實用一些;*高編(128)與低編(64)電纜特性的區別:eie實驗室實驗研究表明,在200KHz以下頻段,高編電纜屏蔽層的“低電阻”起主要作用,所以低頻傳輸衰減小于低編電纜。但在200-300KHz以上的視頻、射
頻、微波波段,由于“高頻趨膚效應”起主要作用,高編電纜已失去“低電阻”優勢,所以高頻衰減兩種電纜基本是相同的。
二、了解同軸電纜的視頻傳輸特性——“衰減頻率特性”
同軸電纜廠家,一般只給出幾十到幾百兆赫的幾個射頻點的衰減數據,都還沒有提供視頻頻段的詳細
數據和特性;eie實驗室對典型的SYWV75-
5、7/64編電纜進行了研究測試,結果如下: 同軸傳輸特性基本特點:
1.電纜越細,衰減越大:如75-7電纜1000米的衰減,與75-5電纜600多米衰減大致相當,或者說1000米的75-7電纜傳輸效果與75-5電纜600多米電纜傳輸效果大致相當;
2.電纜越長,衰減越大:如75-5電纜750米,6M頻率衰減的“分貝數”,為1000米衰減“分貝數”的75%,即15db;2000米(1000+1000)衰減為20+20=40db,其他各頻率點的計算方法一樣。依照上面1000米電纜測試數據,計算不同長度電纜衰減時,請記住“分貝數是加堿關系”或“衰減分貝數可以按照長度變化的百分比關系計算”,就可以靈活運用了;3.頻率失真特性:低頻衰減少,高頻衰減大。高/低邊頻衰減量之差,可叫做“邊頻差值”,這是一個十分重要參數。電纜越長,“邊頻差值”越大;充分認識和掌握同軸電纜的這種 “頻率失真特性”,這在工程上具有十分重要的意義;這是影響圖像質量最關鍵的特性,也是工程中最容易被忽視的問題;
三、工程應用設計要點
網上技術論壇里經常有人問:75-5電纜能傳多遠?回答有300米,500米,600米,還有說1000多米也可以的。為什么會有這么多答案呢?原因是沒有一個統一的標準。既然工程中同軸電纜是用來傳輸視頻信號的,而視頻傳輸最后又體現為圖像,所以談同軸電纜和同軸視頻傳輸技術應用,就離不開圖像質量,離不開決定圖像質量的“視頻傳輸質量”和標準。
1.視頻傳輸標準的參數很多,這里僅舉一個十分重要的“頻率特性”例子來理解。視頻圖像信號是由0-6M不同頻率分量組成的。低頻成分主要影響亮度和對比度,高頻分量主要影響色度、清晰度和分辨率。顯然,對視頻傳輸的基本要求,不是只恢復攝像機原信號亮度、對比度就行了,而且還必須恢復攝像機原信號中各種頻率份量的相對比例關系。“恢復”不可能是100%,而是允許有一個“失真度”
范圍要求的標準。這個“標準”的“失真度范圍”,在圖像上用肉眼應該是分辨不出來的。反過來說,如果在圖像上已經能夠觀察出一點“失真”了,那不管你主觀認為圖像“還行,可以,不錯”甚至“雙方認可驗收”等等,這時的視頻傳輸質量,都是“不合格的”。要把工程圖像做好,首先就應該選擇合格的傳輸設備,追求視頻傳輸質量符合標準。這一點,從網站技術論壇討論的情況看,還遠沒引起足夠認識。宏觀來看,我國監控行業發展了20多年,工程圖像質量不僅沒有提高反而有些下降,這不能不引起我們的關注和思考。
2.“視頻傳輸”標準:
由圖二可見,對于視頻傳輸,我國廣播級視頻失真度標準要求如圖a):5M以下幅頻特性誤差范圍為±0.75db, 即91.7—109%;6M頻點為70.7—109%;監控行業的要求略低一些,如圖b),0—6M全范圍為±1.5db,即84—118.8%;這個傳輸頻率特性要求,與一般“3db通頻帶”的概念一樣;這里須強調:要保證圖像質量,視頻傳輸系統(產品)的頻率失真范圍應小于3db;“3db帶寬”這個標準,適用于光纜、射頻、微波、同軸和雙絞線等各種視頻傳輸系統產品;這是為了保證圖像質量,對視頻傳輸系統的要求。但還有一個誤區:在工程中還是有不少人用主觀評價“工程圖像質量好壞”,甚至于用雙方是否認可驗收來說明“傳輸系統(設備)”是否合格,這就有些本末倒置了。工程商這么做可能是“糊涂”;傳輸設備廠家如果這么做,那可就是“蒙人”了,如果再利用媒體這么宣傳,那就是誠心“誤導”了。
3..攝像機信號不加放大補償,只用同軸電纜傳輸時,按照“3db帶寬”這個標準要求,并結合上面的電纜衰減特性,75-5電纜,不超過3db失真度的電纜長度計算方法是:1000米
20db,20/3=6.67,1000/6.67=150米,75-7電纜為236米。不同廠家不同批次的電纜特性有一定差別,實際工程設計中,參照這個數據設計和施工,圖像質量一般會有保證的。(準確計算應按照“邊頻差值”計算,上面計算忽略了低頻衰減——原作注)4.實心聚乙烯絕緣電纜,衰減量大于物理發泡電纜。所以3db帶寬有效傳輸距離少于上面計算值,工程上大致可按90%左右估算。如實芯75-5電纜“3db帶寬”傳輸距離大約為150*0.9=135米;5.高編電纜:盡管200k以下的衰減小于低編電纜,但200-300k以上的傳輸衰減與低編電纜一樣,所以
3db帶寬傳輸距離,反而低于上述計算值,這是由于高編電纜的“邊頻差值”更大的因素造成的,“邊頻差值”越大,放大補償的難度越大;6.同軸電纜加放大補償的視頻傳輸方式:這時系統傳輸特性是同軸電纜的衰減頻率特性和放大補償的者應該始終保持相反、互補關系,這才可以有效擴展同軸電纜的傳輸距離。目前這項同軸視頻傳輸技術,產品已經達到的技術水平是:只用一級末端補償(無前端無中繼),75-5電纜在2km,75-7電纜在3km范圍以內的任意距離上,都可以實現上述傳輸標準;傳輸距離和傳輸質量已經和多模光端機相當,而在傳輸成本、施工維護和圖像質量可控恢復功能方面,都具有獨特的實用優勢和競爭優勢;這就是說,同軸視頻傳輸技術,以將有效監控范圍擴展到了2-3公里,且是我國自有知識產權技術。7.工程中確有不少工程是按照“只要圖像質量雙方認可驗收”就是“硬道理”的做法,這實際是無標
準可言,不屬本文討論范圍。
四、同軸電纜的抗干擾性能
工程經驗:一路本來沒有干擾的圖像,運行中偶然出現了干擾,經檢查是BNC電纜頭接地不良引起的。重新焊好后,干擾消失了,圖像恢復正常。
這說明什么問題呢?一是說明周圍環境確有外界電磁干擾存在,二是說明在正常情況下,同軸電纜可以把這類干擾屏蔽掉,三是說明BNC電纜頭接地不良,破壞了電纜的屏蔽性能,使原來已經被屏蔽掉的干擾,在新的條件下又顯現出來了。這就是我們探討干擾產生原理的啟發點。對于干擾的探討,eie實驗室的研究成果表明:
1.同軸干擾形成原理:就像天線接收電磁波原理一樣,電纜外部客觀存在的交變電磁場,可以在電纜外導體上產生干擾感應電流——干擾感應電流在電纜“縱向電阻(阻抗)”Rd上,會形成干擾感應電動勢(電壓)Vi——干擾感應電動勢剛好串聯在視頻信號傳輸回路里,與視頻信號一起加到末端負載Rh上,形成了干擾。這就是同軸干擾形成原理。
2.顯然:當電纜外導體電阻很小,或當外界電磁干擾不是很強,感應電流很小,感應電動勢也就很小,而且遠遠小于視頻信號,這時就可以認為“沒有干擾”。這就是同軸電纜屏蔽干擾的作用;3.在上面工程經驗中,當BNC頭沒有焊接好、接觸良、編織層在穿管時被拉斷、或在電梯隨行電纜中,長時間反復彎曲加上垂直重力作用編織層被逐步拉斷時,都會造成外導體電阻增加,導致“干擾感應電壓”升高,視頻信號傳輸效率(分壓比例)降低,使原來沒有顯現出來的“干擾”也出現了;4.工程中的“地電位”干擾也是通過同軸電纜外導體電阻才起作用的,所以單端接地可有效排除;5.四屏蔽高編(128)電纜外導體電阻比低編電纜小,所以形成的干擾感應電動勢也要低一些,這種“低一些”的效果,只是對低頻干擾而言的(歐姆電阻為主)。對于高頻干擾,由于趨膚效應,高、低編電纜的表面阻抗基本一樣,所以對高頻的抗干擾效果區別不大;需要明確的是:與低編電纜比較,四屏蔽高編(128)電纜這種能夠“適當減弱”低頻干擾的效果,其減弱程度是與兩種電纜外導體電阻成反比關系;工程上值得認真考慮的是這點減弱干擾的效果,與高編電纜的高投入成本是否值得?
五、視頻傳輸中的抗干擾措施
工程中產生干擾的情況很多很復雜,但可以大致分為兩大類:一類是電纜傳輸線路“外部電磁干擾”的入侵,如地電位干擾、電臺干擾、電火花干擾、并行電纜耦合干擾等。這是影響最大、設計和施工中又很難預測的干擾。第二類是兩端設備問題和故障引入的干擾,如設備電源故障引來的50/100周電源干擾,或開關電源的高頻電源干擾等,不妨把這一類叫著“內部干擾”,這部分比較好解決。我們主要談第一類的外部干擾。工程中比較成熟的經驗有:
1.防止 “地電位”的單端接地或不接大地;2.電纜穿金屬管,或走金屬線槽;此法十分有效,但成本較高,施工有一定復雜度;3.埋地;4.“遠離”其他動力電纜或信號控制電纜,并盡量避免或減少并行;5.集中供電和控制信號傳輸采用屏蔽電纜,但屏蔽層不能兩端都接視頻地;6.施工穿管時,把 “布線這種粗活”在當地雇臨時工來做,結果多處拉斷同軸電纜編織網,使外導體電阻增大,產生干擾,這種情況十分多。但這屬于可以避免,發生概率又最高的“人為因素”。
7.電纜中間接頭連接方法,不是采用F型接頭和雙通連接,而是采用“焊接”或“扭接”的方法,這就破壞了電纜的同軸性和特性阻抗的連續性,容易引起反射和干擾。這屬于經驗不足的人為因素;8.采用抗干擾器,用平衡抵銷原理抗干擾。但局限性較大,現場調試交麻煩;
六、同軸抗干擾技術新進展——抗干擾同軸電纜
在外部強干擾源仍然存在的情況下,為什么電纜穿金屬管,或走金屬線槽后,就可以有效抗干擾呢? 正確的回答也應該是“屏蔽的效果”。那么這種屏蔽和四屏蔽電纜的屏蔽又有什么不同呢?eie實驗室研究結果表明,兩種屏蔽情況的根本區別在于“感應電動勢是否串聯在視頻信號的傳輸回路中”?從上面“同軸電纜的抗干擾性能”一節分析已經知道,干擾在四屏蔽(鋁箔+64編網+鋁箔+64編網)電纜上形成的干擾感應電動勢,仍然是串聯在視頻信號的傳輸回路中,所以它的效果只能是“減弱”干擾,而不是真正意義上的抗干擾;“穿管”的情況就不同了,盡管:外界電磁干擾也會在“金屬管”上產生感應電動勢,但這個感應電動勢
與視頻信號的傳輸回路是絕緣隔離的,所以才不會對視頻 信號形成干擾。這也是徹底解決同軸電纜抗干擾性能的出路所在。
擁有我國自有知識產權的“e電纜”,實際是一種“雙絕緣雙屏蔽同軸電纜”,其“芯線——第一絕緣層——第一屏蔽層”仍然組成標準的SYWV75-5電纜,視頻信號傳輸回路的“地”,仍然是第一屏蔽層;外面的第二屏蔽層才是真正的干擾屏蔽層,由于在一、二屏蔽層之間有一個第二絕緣層,這就把第二屏蔽層上的干擾感應電動勢,有效排除在視頻信號的傳輸回路之外了。這就是“e電纜”的結構特點和抗干擾原理。
工程應用和實驗測試表明,在視頻波段,“e電纜”抗交流電源、交流電機、變頻電機和電火花等低頻強電磁干擾能力,十分強大,是高編電纜無法比擬的。“e電纜”實際是給同軸電纜設計了一個“隨行柔性的屏蔽室”。因此,工程中大都可以免去穿金屬管、走金屬線槽的麻煩。在普通監控工程中,也可以放寬動力電纜、控制電纜與視頻電纜不能近距離并行的要求;對建筑物中超強動力電纜,適當拉開一定距離也可以達到抗干擾目的。
“e電纜”的開發和成功應用,是同軸抗干擾技術發展的一次技術進步和技術升級,其應用前景是:
1.有效提高了同軸電纜的視頻傳輸質量,實現遠距離、無干擾視頻傳輸;2.有效擴大了同軸電纜的視頻傳輸范圍,配合加權視頻放大,傳輸距離2、3km以上,恢復原圖像;3.化簡了監控工程的設計和施工難度,降低了抗干擾工程成本。也給無法采用金屬管或金屬線槽抗干擾措施的電梯監控工程提供了有效的抗干擾技術保障——電梯專用抗干擾同軸電纜。
第五篇:雙絞線視頻傳輸設備常見問題
監控使用雙絞線視頻傳輸設備常見問題分析雙絞線的使用由來已久,在很多工業控制系統中和干擾較大的場所以及遠距離傳輸中都使用了雙絞線,我們今天廣泛使用 的局域網也是使用雙絞線對。雙絞線之所以使用如此廣泛,是因為它具有抗干擾能力強、傳輸距離遠、布線容易、價格低廉等許多優點。雙絞線對信號也存在著較大 的衰減,視頻信號如果直接在雙絞線內傳輸,也會衰減很大,所以視頻信號在雙絞線上要實現遠距離傳輸,必須進行放大和補償,雙絞線視頻傳輸設備就是完成這種 功能。加上一對雙絞線視頻收發設備后,可以將圖象傳輸到1至2km。雙絞線和雙絞線視頻傳輸設備價格都很便宜,不但沒有增加系統造價,反而在距離增加時其 造價與同軸電纜相比下降了許多。所以,安防監控、多媒體網絡教學等系統中用雙絞線進行傳輸具有明顯的優勢:1)傳輸距離遠、傳輸質量高。由于在雙絞線收發 器中采用了先進的處理技術,極好地補償了雙絞線對視頻信號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時性,在傳輸距離達到 1km或更遠時,圖象信號基本無失真。如果采用中繼方式,傳輸距離會更遠。2)布線方便、線纜利用率高。一對普通電話線就可以用來傳送視頻信號。另外,樓 宇大廈內廣泛鋪設的5類非屏蔽雙絞線中任取一對就可以傳送一路視頻信號,無須另外布線,即使是重新布線,5類纜也比同軸纜容易。此外,一根5類纜內有4對 雙絞線,如果使用一對線傳送視頻信號,另外的幾對線還可以用來傳輸音頻信號、控制信號、供電電源或其它信號,提高了線纜利用率,同時避免了各種信號單獨布 線帶來的麻煩,減少了工程造價。3)抗干擾能力強。雙絞線能有效抑制共模干擾,即使在強干擾環境下,雙絞線也能傳送極好的圖象信號。而且,使用一根纜內的 幾對雙絞線分別傳送不同的信號,相互之間不會發生干擾。4)可*性高、使用方便。利用雙絞線傳輸視頻信號,在前端要接入專用發射機,在控制中心要接入專用 接收機。這種雙絞線傳輸設備價格便宜,使用起來也很簡單,無需專業知識,也無太多的操作,一次安裝,長期穩定工作。5)價格便宜,取材方便。由于使用的是 目前廣泛使用的普通5類非屏蔽電纜,購買容易,而且價格也很便宜,給工程應用帶來極大的方便。以上優點確實增強了我們在工程中使用雙絞線視頻傳輸設備的信 心,但是在實際的產品選購和布線應用中,還是會出現一些問題:1)為了增強抗干擾能力,自行改用屏蔽線。有些朋友由于長期使用同軸線進行傳輸,把在使用同 軸線作為傳輸介質的經驗不自覺地運用到雙絞線傳輸上來,認為使用屏蔽雙絞線在抗干擾上有更佳的表現,然而實際上運用屏蔽線確實增強了一些抗干擾能力,但是 卻將高頻信號嚴重受損,傳輸出來的效果色彩變差,距離遠是甚至沒有彩色圖像,傳輸質量大打折扣。同時,屏蔽雙絞線價格高,在增加了工程成本,因此布線是首 先要注意這一問題。2)為了降低工程成本,盲目選用低價產品。任何產品都有其一定的合理價位,好手機外觀漂亮、使用順手,經久耐用,但是價格不菲,原因在 于其工業設計、質量把關、用料工藝等等方面都作了許多工作,這些工作都需要投入成本,自然價格相對一些雜牌手機更高。目前我國雙絞線傳輸設備生產企業大都 為民營小企業,較為合理的價格既可以給用戶帶來實惠,又可以保證生產企業有一個較為穩定的動力,不至于3、5年就關門,用戶自己手頭的產品出了問題也不知 找誰去修。雙絞線傳輸設備是近幾年的事,市場價格一片混亂,一些朋友在購買產品時先考慮價格,后考慮質量和售后服務,這樣就本末倒置了。應該清楚,我們做 的工程是安防工程,因此,安防工程的整個系統都要質量可*的產品,否則質量不過關,系統自身都出現了問題,還如何去監控小貓小狗們的小動作呢。所有要買到 可*的產品,超低的價格是很難做到的,如果您買到了,也許就要好好考慮一下這個產品的質量或者售后服務的優劣了。當然,也有一些企業在成本控制上做得很 好,其性價比很具競爭,但中國目前此類企業鳳毛麟角,少得很。3)盲目相信產品的防水、抗干擾和防雷能力。大部分企業在宣傳時都稱自己的產品是防水、抗干 擾和防雷的,因此與客戶溝通時為了讓客戶相信自己產品的這些能力,就把布線應該主動繞開多雨水、強干擾和有直接雷擊區域的事不了了之了,客戶購買產品后自 然不會高度重視這些本應該避開的地方,結果就可能產生
干擾現象和直接被雷擊毀的現象。試想,幾萬伏的雷能把大樹劈成幾瓣,小小雙絞線傳輸設備算什么?!機 殼都會被它融化,防雷管還能起到什么作用。因此,布線中我們必須實事求是,盡量繞開他們,越遠越好,同時改善產品存放地的環境,讓設備在一個清潔、干燥的 環境下穩定工作。4)粗糙的布線工藝,導致視頻效果不佳。事實上,我們在市面上購買的非屏蔽雙絞線都是305米一箱,但是工程中的點左一個右一個,遠遠近近,因此,小于305米處的短的地方就需要破開網線的包皮,將線挑出來接攝像頭,長的地方就需要把兩箱甚至更多箱的線接起來,在接線時最好焊接,包扎好,同時注意雙絞線的絞和問題,這樣才能保證傳輸不在線上出問題。5)走兩個極端,造成不必要的浪費。用長距離的傳輸設備使用在短距離上,和用短距離的傳輸設 備使用在較長距離上都是不科學的。一些朋友為了讓視頻效果更好,往往不惜成本將1200米的傳輸設備運用在500米上,其實這樣做大可不必,是一種浪費。中短距離有更為節約的產品,有些還不需要電源,穩定性更強,十分經濟,在能源缺乏的今天,我們提倡有效節約。相反,如果把正常工作在300米的設備運用在 500米上,也是不科學的,叫一個10歲的小孩挑100斤的擔子能成嗎,這樣做只能增加設備損壞的風險,顯示的效果也不好。6)線材太差,導致經常斷線。雙絞線視頻傳輸設備在接線時大都采取兩者接線方式,一種是直接將一對線中的兩根線撥開皮套后分別接到設備的兩個接線柱上;一種是采用RJ45水晶頭來接。兩者方式都有其優缺點,用接線柱的方式在接觸上較好,可以結點間確保接觸良好,但是雙絞線的線較細,沒有專門的工具不容易處理,如果線材的質量不好,撥開 的導線可能十分脆,經不起折騰;使用水晶頭來接,讓人感覺到十分可*,但是實際效果不好,因為水晶頭的接觸*彈性壓迫,時間長了可能會造成接觸不良。另 外,一般一個點我們只用雙絞線四對線中的一對,如果把四對線都做到水晶頭中,顯然是一種浪費。因此,最好的辦法就是依舊采取接線柱的形式,但在采購線材 時,把好質量關,盡可能選用品牌線材。有人擔心用接線柱的形式接線時,細細的兩根線是否能承受起較長線本身重量產生的拉力,這種擔心很正常,但是我們有處 理它的辦法,只要在接線頭附近將整根雙絞線做一個固定,這種擔心就可以完全解決了。7)信號源質量不合格,造成顯示效果差。一種不合格的信號是這樣產生 的:現場工作人員在布線時從攝像頭到雙絞線發射器的同軸線纜布得過長。如果這段線拉得過長,攝像頭產生的信號到傳輸設備時勢必發生衰減,這樣到傳輸設備的 信號就已經是剩飯,想期望通過雙絞線傳輸設備把衰減過的信號變得更好是不現實的。所以要盡可能縮短攝像頭到雙絞線視頻發射器間的距離,我們建議100米以 內,越短越好,當然這還跟具體的同軸線的質量密切相關,如果同軸線確實太好了,長一點也不是不可以。另一種不合格的信號是這樣產生的:有的紅外攝像頭在白 天時紅外功能沒有啟動,功率較低,一般的供電就能滿足要求,但是到了晚上,紅外功能啟動了,供電的功率不夠,此時紅外攝像頭產生的信號質量就急劇下降,出 現大量的雪花,有的甚至就罷工。象這樣信號源本身就不行,傳輸的效果自然就不好。8)研究不深,耐心不足,未能調節出最佳效果。首次使用雙絞線傳輸設備 時,看到薄薄一頁紙的說明書覺得安裝只是小菜一碟,因而粗略看了一下說明書就開始動手,然而實際調節時發現遠不是那么回事,原因在于調節時,發射器和接收 器都要調節,而發射器所在的位置往往在百千米之外,兩邊的人員需要用對講機不斷協調,這種工作容易讓人心煩意亂,因此問題很容易產生,許多初次使用者,很 容易把氣撒在雙絞線傳輸設備上。解決這個問題的辦法是,具體施工人員首先要通讀說明書,其次要根據實際大概估計出兩點間的距離,先確定發射端的撥碼位置,再讓接收端的施工人員進行適當的調節,如果不行,說明估計有誤,便要重新估計,在發射端設置好撥碼后,由接收端的人員進行再一次的調節,如此,最佳的效果 很容易調出來。關鍵在于
1、要講求一個調節順序,2、要抱著研究的態度,耐心、全面、認真地做一次。當然,生產的廠家也要不斷設計出調節更為簡便的設備才 能讓大伙不斷地來捧場。一個新事物的誕生,總會有其缺點,但是其咄咄逼人的優勢正是人們無法將之拒之門外的內因,同
軸、雙絞線還是光纖,到底選用何種傳輸 方式,我們都不能一概而論,要根據工程實際的情況、傳輸的實際距離、安裝人員的素質、工程的財務狀況以及甲方對工程質量和性價比等等要求綜合考慮。只要我 們認真分析自己的情況,深入了解它們,準確把握各種傳輸方式的性能和優勢、劣勢,就能做成最明智的選擇,就一定會體會到它存在的價值。