一、單纜傳輸監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的歷史背景及發(fā)展方向
電子技術(shù)在飛速發(fā)展，電視監(jiān)控系統(tǒng)中的前端攝像機(jī)和終端控制設(shè)備也是日新月異，系統(tǒng)功能的增加和成本的下降，使電視監(jiān)控系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。電視監(jiān)視系統(tǒng)在信號(hào)傳輸技術(shù)方面也有很大發(fā)展，光纖技術(shù)的普及解決了視頻信號(hào)、控制信號(hào)的遠(yuǎn)距離、抗干擾傳輸問(wèn)題，但中距離（400米~2000米）的視頻信號(hào)傳輸和抗干擾問(wèn)題是很多工程商頭疼的問(wèn)題。
由于傳統(tǒng)監(jiān)控的布線方式非常復(fù)雜，而且在后期維護(hù)、擴(kuò)展的過(guò)程中非常艱難，如果從那么粗的一捆線纜中間找出有問(wèn)題的線纜實(shí)在太難了。由于傳輸距離遠(yuǎn)、干擾源多造成了圖像質(zhì)量損失，尤其是新的干擾源隨時(shí)可能出現(xiàn)，會(huì)造成監(jiān)控系統(tǒng)驗(yàn)收時(shí)圖像很好，使用中出現(xiàn)干擾的問(wèn)題。面對(duì)日益突出的干擾問(wèn)題，在利用有線電視傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，將抗干擾技術(shù)、視頻信號(hào)、控制信號(hào)傳輸?shù)忍攸c(diǎn)結(jié)合起來(lái)，發(fā)展出在一根線纜上雙向傳輸種多信號(hào)，并具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性和抗干擾性的新傳輸技術(shù)--單纜傳輸技術(shù)。單纜傳輸技術(shù)在工程實(shí)踐中經(jīng)受了南方、北方、春夏秋冬及高溫環(huán)境的長(zhǎng)期工作考驗(yàn)，產(chǎn)品的價(jià)格低廉、可靠性高、擴(kuò)展容易、調(diào)試簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)得到廣大用戶的肯定。
我們每天都在看有線電視節(jié)目，在1根線纜傳輸幾十套節(jié)目，圖像很清晰。初期電視節(jié)目的傳送依靠同軸線纜加放大器將電視臺(tái)的節(jié)目傳送到千家萬(wàn)戶，后來(lái)主干線采用光纖傳輸，而分干線采用同軸線纜。有線電視頻段可劃分為： ※ 5-65MHz：上行交互式綜合業(yè)務(wù)頻帶，包括狀態(tài)監(jiān)控計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、模擬電視及數(shù)據(jù)信號(hào)等；
※ 65-87MHz：上下行頻段的隔離帶；
※ 87-108MHz：FM調(diào)頻立體聲廣播頻段；
※ 108-550MHz：下行模擬電視傳輸頻段，可傳送59路PAL-D電視節(jié)目；
※ 550-650MHz：下行數(shù)字壓縮電視頻段，主要用于NVOD或VOD業(yè)務(wù)；
※ 650-860MHz：交互式綜合業(yè)務(wù)的下行傳送頻段，可開發(fā)數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、電話和個(gè)人通信等業(yè)務(wù)。
在上述頻段內(nèi)，將音視頻信號(hào)、云臺(tái)解碼器控制信號(hào)以及電源經(jīng)過(guò)調(diào)制和抗干擾處理分配到不同的頻帶，使幾十臺(tái)攝像機(jī)的音視頻信號(hào)、解碼器控制信號(hào)、報(bào)警信號(hào)、供電電源都可以在單根同軸線纜上實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，并信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)。
發(fā)展方向 由于可以在一根線纜中實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的音頻、視頻、數(shù)據(jù)流以及電源的傳輸，因此可以將單纜傳輸技術(shù)更加廣泛地應(yīng)用，不僅在通常的監(jiān)控系統(tǒng)中使用，還可以根據(jù)各行業(yè)的特點(diǎn)開發(fā)和生產(chǎn)出適合于不同行業(yè)的專用產(chǎn)品，例如定做出適合于城市智能化控制系統(tǒng)的傳輸結(jié)構(gòu)，可以對(duì)紅綠燈、交通流量、事件遠(yuǎn)程處理等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制；為礦產(chǎn)行業(yè)生產(chǎn)出專門的安全監(jiān)護(hù)和人員位置指示系統(tǒng)的一套專用安全管理系統(tǒng)等等。尋找出各行業(yè)的特點(diǎn)，并利用這套系統(tǒng)的雙向大容量信號(hào)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)進(jìn)行廣泛的推廣和應(yīng)用，可以說(shuō)單纜監(jiān)控技術(shù)具有極其廣泛的生存和發(fā)展空間。
技術(shù)定義 單纜傳輸技術(shù)是通過(guò)專業(yè)設(shè)備，使多個(gè)點(diǎn)的視頻、音頻信號(hào)和數(shù)字控制信號(hào)、電源在一根高頻線纜中進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，并在前端對(duì)所采集的信號(hào)和終端發(fā)送給前端的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，從而實(shí)現(xiàn)在一根線纜上進(jìn)行音視頻傳輸和雙向數(shù)字控制信號(hào)的傳輸。
二、單纜傳輸技術(shù)
1、傳輸單路信號(hào)
在監(jiān)控系統(tǒng)工程中施工環(huán)境很復(fù)雜，往往有很多干擾源，存在傳輸距離遠(yuǎn)、電源供電不方便等問(wèn)題，尤其在線路已經(jīng)敷設(shè)完，進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時(shí)出現(xiàn)圖像質(zhì)量問(wèn)題，或在使用中新干擾源造成圖像干擾。這些問(wèn)題可以通過(guò)選用不同的產(chǎn)品進(jìn)行解決。如：只需要遠(yuǎn)距離抗干擾傳輸單視頻信號(hào)、傳輸音頻視頻信號(hào)和傳輸視頻信號(hào)及12V電源等可選用不同線纜。
其中將視頻信號(hào)和12V電源同時(shí)傳輸?shù)漠a(chǎn)品將免去攝像機(jī)的供電電源和電源線，這將大大節(jié)省了線材和施工費(fèi)用，又可以保證傳輸圖像的質(zhì)量，非常適用于半球攝像機(jī)和固定護(hù)罩?jǐn)z像機(jī)。
僅傳送音視頻信號(hào)和12V電源的工作原理：
在前端發(fā)送器將攝像機(jī)的視頻信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)制并經(jīng)過(guò)高頻SWYV75電纜將信號(hào)傳送給終端接收器，解調(diào)出視頻信號(hào)輸出給硬盤錄像機(jī)或監(jiān)視器；終端接收器將通過(guò)高頻線纜遠(yuǎn)程傳輸電源，前端發(fā)送器將傳送來(lái)的電源進(jìn)行處理和穩(wěn)壓為自身和攝像機(jī)提供12V電源。這種免拉電源線的遠(yuǎn)距離抗干擾視頻傳輸器傳輸?shù)膱D像可達(dá)480線。
2、多路攝像機(jī)信號(hào)單纜傳輸
在傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)布線隨著監(jiān)控點(diǎn)數(shù)的增加，視頻線纜越來(lái)越多，在集中到監(jiān)控室后讓人眼花繚亂，給施工、維護(hù)和擴(kuò)展帶來(lái)不便，加上容易受干擾影響部分圖像傳輸質(zhì)量。單纜傳輸每根線纜可以傳輸99路攝像機(jī)信號(hào)，但考慮傳輸質(zhì)量和效果，在監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)計(jì)傳輸24路攝像機(jī)信號(hào)。如果216個(gè)點(diǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)連接到監(jiān)控室內(nèi)的信號(hào)線纜僅用9根。前端將攝像機(jī)的音視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)音視頻調(diào)制器的不同頻段的高頻調(diào)制，再通過(guò)高頻分配器接到單纜上傳向終端設(shè)備，在終端編碼信號(hào)調(diào)制器將控制云臺(tái)鏡頭的RS485信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻調(diào)制通過(guò)單纜傳輸，前端每個(gè)編碼信號(hào)解調(diào)器根據(jù)不同的地址碼解調(diào)還原出RS485信號(hào)給解碼器控制攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭。
在監(jiān)控室內(nèi)還原出的音視頻信號(hào)和發(fā)送的云臺(tái)控制信號(hào)除與硬盤錄像機(jī)、矩陣控制器組成管理控制系統(tǒng)外，還可以選用單纜傳輸控制系統(tǒng)的具有矩陣功能的多路音視頻解調(diào)器、分區(qū)控制器、管理軟件對(duì)大型監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制管理，并可根據(jù)用戶的不同需求，調(diào)整管理軟件的功能。
3、單纜傳輸系統(tǒng)的功能
單纜傳輸：圖像信號(hào)、聲音信號(hào)、控制信號(hào)和電源可在一根線纜傳輸。
智能控制：通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行適時(shí)監(jiān)看、控制、回放、錄像。
數(shù)字編碼：前端所有可控設(shè)備具有唯一的地址編碼，系統(tǒng)控制前端攝像機(jī)進(jìn)行自動(dòng)尋址。
實(shí)時(shí)播放：通過(guò)電視墻上的電視機(jī)可以監(jiān)看前端所采集的圖像達(dá)到實(shí)時(shí)播放。
超長(zhǎng)傳輸：?jiǎn)卫|傳輸系統(tǒng)加放大器后傳輸距離可達(dá)到10千米，比傳統(tǒng)的視頻傳輸方式要遠(yuǎn)很多。
系統(tǒng)控制：根據(jù)系統(tǒng)的需要除主控外可以設(shè)置多個(gè)副控點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控。
遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò): 通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源共享,利用控制軟件可以實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
分區(qū)功能: 根據(jù)系統(tǒng)的不同要求,對(duì)系統(tǒng)可以進(jìn)行分區(qū)回傳,使系統(tǒng)能進(jìn)行分區(qū)控制。
平滑擴(kuò)充功能: 系統(tǒng)采用單纜傳輸,總線結(jié)構(gòu)能根據(jù)客戶的要求進(jìn)行平滑增容,不影響系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
集成報(bào)警功能: 系統(tǒng)具有開放性,可以連接報(bào)警系統(tǒng),達(dá)到自動(dòng)報(bào)警功能。
靈活升級(jí)功能: 系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需要,進(jìn)行軟硬件靈活升級(jí)。
傳輸系統(tǒng)特點(diǎn)：
共纜傳輸：采用先進(jìn)的頻率分割技術(shù)，使得多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)信號(hào)在一根線纜中傳輸；
布線簡(jiǎn)單：總線布線方式，可有效解決施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜、布線困難等問(wèn)題；
抗干擾能力強(qiáng)：發(fā)電等行業(yè)一些設(shè)備工作時(shí)，會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法正常工作，而本系統(tǒng)傳輸不受任何干擾；
傳輸距離遠(yuǎn)：在數(shù)公里范圍內(nèi)可達(dá)到實(shí)時(shí)傳輸，不丟幀；
擴(kuò)容性好：后期增加監(jiān)控點(diǎn)無(wú)需重新布線，在原來(lái)線纜中就近添加便可；
圖像質(zhì)量高：回到監(jiān)控室的所有音視頻信號(hào)，沒有圖像壓縮。傳輸圖像質(zhì)量可達(dá)到480線以上效果；
圖像無(wú)延時(shí)：傳輸圖像速度快，無(wú)延時(shí)；開放性：預(yù)留數(shù)據(jù)流量接口或者與其他單片機(jī)協(xié)調(diào)工作全天候型設(shè)計(jì)：采用大規(guī)模集成電路及進(jìn)口芯片，設(shè)備可全天候工作。
地址碼設(shè)計(jì)：總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，全方位尋址操作控制。
兼容性：標(biāo)準(zhǔn)接口，施工方便，可兼容各種型號(hào)攝像機(jī)、云臺(tái)、鏡頭，達(dá)到全方位監(jiān)看效果。
三、單纜監(jiān)控的應(yīng)用領(lǐng)域
單纜傳輸技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)和各種公共場(chǎng)所，如教育行業(yè)、工業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)、運(yùn)輸行業(yè)、軍隊(duì)等，并很好地解決了實(shí)際工程中的一些問(wèn)題。隨著不斷研發(fā)的新產(chǎn)品，單纜傳輸技術(shù)將被廣泛接受和應(yīng)用。
