聚合物光纤在数字可视对讲系统中的应用

一、数字可视对讲系统

数字可视对讲系统是一种创新的、全业务型的IP数据业务网。它利用已有的宽带网络作为数据传输平台,以话音通信、视频通信和数据通信为基本手段,以信息存储、转发、应用、共享为可选手段,通过各种可视通信终端,向用户提供双向视频和双向音频的网络IP电话、家庭视频监控、大楼和小区的可视对讲、个人信息存储转发、视频点播等多种信息服务。此外,数字可视对讲系统还可以实现与其他符合国际电信联盟ITU协议规范的通信系统互联互通的通信系统,真正实现“智能化小区”和“数字化家庭”。

具体的讲,数字可视对讲系统以以太网为承载平台,所有的室内机、门口机、围墙机、管理机等终端设备都采用TCP/IP技术,结合当前最新的数字音视频压缩技术、DSP技术、流媒体技术及IPv4/IPV6网络传输技术来实现。较之传统的模拟(可视)对讲系统,数字可视对讲系统具有以下优势:

1、布线简单。相对于总线制传输的模拟可视对讲系统,数字可视对讲系统在布线和安装调试方面要方便得多。由于数字可视对讲系统采用TCP/IP方式传输声音、数据及视频图像等信号,因此,一根网线就可以解决所有问题,大大简化了布线工程,使楼宇对讲系统的安装和调试都变得简单,施工周期也大大缩短。

2、联网功能强大。当所有信号数字化之后,就很容易满足联网需求。数字可视对讲系统的室内机好比一台小型的电脑,既有高性能的CPU,又有DSP数字处理芯片,强大的数据处理能力使联网功能变得强大,为与其他安防子系统集成提供了方便。

3、可扩充性好,功能强大。IP联网具有很强的扩展性,它不仅可实现可视对讲,而且还能实现多媒体信息发送、广播、安防报警、智能家居、IP可视电话、VOD点播、视频监控、以及增值业务等功能。如果接入internet网,在网上就可对任何一台终端(可视对讲机)进行配置、监控、远程升级,远程抄表等功能。既能满足传统可视对讲应用,又能提供安防报警、智能家居控制等多种功能,成为“数字家庭”的核心枢纽。

4、传输距离长。现在小区开发规模越来越大,通过视频放大器等解决方法,也能够将传输距离延伸到几公里,但实现的成本太高。而基于TCP/IP方式的可视对讲系统没有距离限制,可实现低成本远距离传输。

5、支持增值业务应用。安装数字对讲系统后,开发商(物业管理)或者工程商还可以收取广告和其他增值服务费(如信息发布、小区购物、在线VOD视频点播等等),不仅能节约成本还可以额外创收。

6、综合成本低。传统对讲系统结构复杂,各厂家设备兼容性差,功能单一,难以支持多种业务应用。为扩展业务应用,必须要增加布设其它子系统。另外数字可视对讲系统可通过远程对终端进行配置和维护,综合成本低。

二、数字可视对讲系统长距离传输中遇到的现实问题

传统的模拟可视对讲系统,当传输距离超过900米时就极易出现信号传输质量问题、占线问题,可靠性也变得很差。由此带来施工成本、特别是后期维护成本居高不下。

数字可视对讲系统在100米传输距离内可使用4芯五类双绞线作为主要传输介质,超过100米范围的(一个大型小区或者高层楼宇常常会超出此距离),可采用光纤收发器进行光电信号转换,然后使用光纤进行数据传输。光纤传输信号稳定,传输距离更可以拓展至几十公里。

事实上,数字可视对讲系统就是这么做的。显而易见,这样也会出现另一个严重问题。光纤虽然可以传输更高带宽,更长距离,但是其极易断裂,接续困难,特别是用于楼宇布线,需要专业的工程技术人员进行光纤布放、熔接,而快速连接器、冷接子等价格高,可操作性差,给现场制作接头带来成本、技术上的难题。

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(光纤熔接一般经过固定、去皮、清洁、套接、熔接、包装工作,工序复杂,且熔接机价格不菲,一般小型工程公司都是请专业人员自带熔接设备进行操作。)

三、聚合物光纤在数字可视对讲系统中的应用

聚合物光纤(Polymer optical fibers,也称为塑料光纤)是由高折射率的聚合物材料作为纤芯和低折射率的聚合物材料作为包层所构成的光导纤维。纤芯用于传输光信号,包层的作用是使光信号在纤芯和界面处发生全反射,从而达到无泄漏传输。聚合物光纤是近20多年来在聚合物领域中具有理论研究意义和应用前景的信息产业材料之一,它具有以下特点:

  1. 直径大,一般可达5—1mm,大的芯径使得接续容易,易对准,从而可以使用廉价的注塑连接器,安装成本低。
  2. 数值孔径大,与光源和接受器件耦合效率高。
  3. 带宽高,最高可达万兆;无电磁辐射,不受电磁干扰。
  4. 直径小、重量轻,韧性好,抗拉伸,寿命长,非常适合狭小空间敷设。

聚合物光纤非常适合多节点的短距离通信网,如办公局域网、有线电视网,特别适合FTTH的应用。

在数字可视对讲系统布线施工中,可采用聚合物光纤作为短距离传输介质。新型GI型聚合物光纤传输距离可达500米,远远超过一般高层楼宇的距离要求。

聚合物光纤弯曲半径小(<5mm),长期处于小半径弯曲状态对信息传输几乎没有什么影响,而石英光纤若长期处于这种弯曲状态则可能发生断裂。因此,聚合物光纤更适合用于楼宇布线,特别是具有较多弯角的楼层、室内布线。

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聚合物光纤接续简单,施工容易,可现场制作连接器而无需借助任何特殊设备。普通工人只需短短几分钟的学习就能掌握聚合物光纤连接器的制作。这极大的方便了工程布线,降低了施工成本。

聚合物光纤不受电磁干扰的影响,这点对数字化可视对讲系统非常重要。一旦由于电磁干扰的影响而使图像模糊、失真甚至丢失,可视对讲的意义何在?在老旧小区改造项目中,往往由于管道资源紧张而不得不敷设明显。如果采用聚合物光纤布线,由于其绝缘、不受干扰,则可以和电力线共用同一管道资源。

高层小区可视对讲系统经常受到雷击的破坏,特别是雷雨高发季节,因受雷击造成的故障报修率居高不下,是工程公司维护人员最头疼的事情。采用光纤进行高层楼宇布线,则可有效降低因雷击造成的故障率。

聚合物光纤较之铜缆,其寿命长,可达30年以上。而铜缆则会应为氧化、腐蚀等原因老化。加之国内双绞线质量良莠不齐,其平均寿命不到10年。聚合物光纤可为“一次敷设,终身使用”。

事实上,聚合物光纤并不能完全取代石英光纤在小区网络中的应用。现代大型小区往往规模大,楼距远,小区主机房到各住宅楼仍宜采用石英光纤作为网络主管通道。这部分石英光纤预埋在底下管道中,至楼宇交接箱后视传输距离远近采用双绞线、聚合物光纤进行楼宇布线,最大效应的发挥各种传输媒质的功能,做到成本低廉、性能稳定、可靠性好、使用寿命长,达到最佳效益。

四、总结

目前,聚合物光纤已经应用于车载系统、舰载系统、机载系统、工业控制领域、计算机网络领域,并逐步向视频监控、楼宇对讲、家居智能化等领域延伸。聚合物光纤经过几十年的发展,其传输性能和传输距离已经超过五类、六类双绞线。随着国家光进铜退,FTTH、三网融合等产业政策的实施,聚合物光纤的触角将延伸至各种短距离传输领域,市场前景看好。

 

作者: 陈尚华

武汉华通鑫达科技有限公司 营销经理 Tel:15802770555 QQ:6066510欢迎各位加我的微信交流:qq976651

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