基于同軸電纜的電源和數(shù)據(jù)傳輸

一、 概述

　　在同軸電纜傳輸中即傳輸信號(hào)又傳輸電源，最早運(yùn)用于有線電視系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)，已經(jīng)有十多年歷史。而如今把有線電視技術(shù)轉(zhuǎn)移到監(jiān)控領(lǐng)域已經(jīng)數(shù)年，但卻很少有人把電源的傳輸技術(shù)同時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)。雖然我們?cè)磸?fù)倡議此技術(shù)在共纜監(jiān)控領(lǐng)域的推廣，但卻還是有不少安防行業(yè)的朋友表示質(zhì)疑甚至反對(duì)。而如今在監(jiān)控系統(tǒng)中的電源線和數(shù)據(jù)線已經(jīng)是一項(xiàng)不可忽略的開(kāi)銷（每公里距離兩種線大約需要花費(fèi)6000 多元左右）。它應(yīng)該引起業(yè)界的再度關(guān)注。

　　采用共纜技術(shù)傳輸信號(hào)的同時(shí)，如果再利用它同時(shí)傳輸電源和數(shù)據(jù)，這顯然可節(jié)約一筆不小的開(kāi)銷。這種技術(shù)我們已經(jīng)在實(shí)際監(jiān)控工程中運(yùn)用近一年時(shí)間，事實(shí)證明是完全可行的。

　　二、 傳輸原理

　　共纜監(jiān)控傳輸技術(shù)是一種射頻寬帶技術(shù)。在有線電視中通常稱為HFC（光纖和同軸電纜混合）技術(shù)。它是把需要傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/視頻">視頻、音頻或數(shù)據(jù)基帶信號(hào)搭載在高頻載波上傳輸，到達(dá)目的地后，再?gòu)妮d波里取出基帶信號(hào)。這樣的傳輸方式可使同軸電纜的信息傳輸容量增加許多倍。高頻同軸電纜的頻率帶寬可達(dá)0 – 1GHz以上?，F(xiàn)在通常使用的信號(hào)實(shí)際帶寬一般在5 - 860MHz。在共纜監(jiān)控傳輸中的頻譜分配可見(jiàn)上圖。

　　由于直流電源的頻率是0HZ，交流電源的頻率是50Hz，顯然它們都可以通過(guò)同軸電纜傳輸。在共纜監(jiān)控中，我們可以把5-30MHZ 的頻段分為下行通道（控制信號(hào)從中心發(fā)出到監(jiān)控?cái)z像機(jī)的方向）。這個(gè)25MHz 寬度的通道可以傳輸很多數(shù)據(jù)信號(hào)，但監(jiān)控發(fā)出的控制信號(hào)（約100KHz 帶寬）只占它的帶寬的0.5%不到。因此下行通道大部分資源是空閑的。

　　從監(jiān)控?cái)z像機(jī)到監(jiān)控室方向我們稱為上行通道。帶寬從45MHz – 860MHz 達(dá)815MHz。我們傳輸一個(gè)攝像機(jī)的視頻只需要8MHz，因此，上行通道最多可以傳輸100 路視頻信號(hào)。但在實(shí)際工程中的情況是，一根同軸電纜傳輸?shù)念l道數(shù)越少，工程越容易做。因此，每條線究竟計(jì)劃傳輸多少個(gè)頻道，需要根據(jù)技術(shù)實(shí)力而定。

　　在對(duì)電纜供電時(shí)，采用的是有線電視系統(tǒng)目前通用的電源插入器。它完成電源與高頻載波的混合，提供高頻通路和隔離高頻與電源的信號(hào)通道。電源到達(dá)前端（攝像機(jī)端）后，再利用分離器，把信號(hào)和電源分離開(kāi)。

　　三、 實(shí)現(xiàn)方法及成本比較

　　通過(guò)同軸電纜集中供電我們分為兩種方式：一種是直流供電，另一種是交流供電。無(wú)論那種供電方式，供電點(diǎn)都可在任何距離插入。供電電壓建議控制在60V 以下。

　　上圖的監(jiān)控系統(tǒng)共采用SYWV-75-7 的同軸電纜1231 米。如果采用傳統(tǒng)方式敷設(shè)電源線，根據(jù)耗電和距離情況，一般采用2 × 2.5 截面的RVV 線。這種電線目前的價(jià)格大約在4.5 元/米。那么系統(tǒng)花費(fèi)的電源線費(fèi)用是1231 × 4.5 = 5539.5元。在集中供電系統(tǒng)中配置是：一個(gè)60V10A 的電源，成本大約是700 元，一個(gè)電源插入器，成本大約是90 元。每個(gè)前端需要增加一個(gè)信號(hào)分路器，大約在15元，14 路攝像機(jī)共需4 × 15 = 210 元。這三項(xiàng)總共開(kāi)銷是1000 元，這樣，工程節(jié)約的成本是：5539.5 – 1000 = 4539.5 元。假設(shè)全部采用直流供電。