【安防知識網(wǎng)】：視頻光端機已進入成熟階段，如何選擇合適的視頻光端機及如何保養(yǎng)卻依然是大家關心的問題，本文就從這幾個方面入手進行一些論述，希望給讀者以幫助。

引言
        光端機是光通信系統(tǒng)中的傳輸設備，主要是進行光電轉換及信號傳輸，憑借傳輸容量大、距離遠、衰減小、抗電磁干擾能力強等諸多優(yōu)勢，多應用于電信、電力、監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻監(jiān)控等行業(yè)。視頻光端機經歷了從多模到單模、從模擬到數(shù)字的發(fā)展過程，技術已進入成熟階段。

數(shù)字非壓縮式光端機介紹
        在安防領域，人們通常所說的光端機亦指數(shù)字非壓縮式光端機，用來傳輸視頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、音頻等綜合信息，其原理是將多路模擬基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進行高分辨率數(shù)字化，形成高速數(shù)字流，然后將多路數(shù)字流進行復用，通過發(fā)射光端機進行發(fā)射，然后通過另一端的接收光端機進行接收，解復用，恢復成各路數(shù)字化信號，再通過D/A轉換恢復成模擬視頻、音頻、數(shù)據(jù)。數(shù)字光端機僅有A/D轉換的量化誤差，不足以引起信號畸變，可使視頻圖像、音頻、數(shù)據(jù)的傳輸質量達到很滿意的效果。其傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，進行大容量傳輸并且不會出現(xiàn)相互干擾，多路視頻、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話信號可在同一根光纖上傳輸而無交調干擾。

數(shù)字非壓縮光端機的選擇
        首先，用戶需要根據(jù)項目實際需求決定采用什么傳輸方案——點對點式、節(jié)點式等。點對點式為最基本的視頻光端機，也是目前使用較多的光端機，工作方式是一點對一點，但由于其只能是一個點對著另一個點，因此較浪費光纖；而節(jié)點式則采用手拉手的串聯(lián)方式，可在一根光纜上設置多個節(jié)點，可以較大程度上節(jié)省光纖。

        點對點光端機原理就是在前端監(jiān)控點安裝一臺發(fā)射光端機，將各類電信號轉換成光信號，通過終端的接收光端機將光信號再還原成電信號，發(fā)射機和接收機之間用光纜連接。節(jié)點式光端機也可稱為總線型數(shù)字光端機，在1芯光纖上分多點插入視頻信號（非編碼壓縮，視頻圖像無損失）及控制信號，實現(xiàn)多路信號級聯(lián)傳輸（如圖1）。

        此種傳輸方式既節(jié)約了大量的光纖資源，多用于高速公路等具有逐點插入特性的應用場合。

        其次，用戶在選擇光端機的時候還需要落實性能參數(shù)是否符合要求，根據(jù)選用的光器件種類和功率不一樣，光端機分為多種傳輸距離。如某公司的光端機就分為A級25公里，B級50公里和C級75公里。除了距離以外，用戶還需要仔細考察光端機的技術參數(shù)，例如信噪比、微分增益、微分相位等。

        再次，用戶可以根據(jù)外觀簡單判別光端機質量，例如比較高檔次的光端機會選用鋁合金外殼和型材導軌，具有散熱好、防銹和易安裝的特點。較好的光端機視頻和數(shù)據(jù)接口具有浪涌保護，用戶可以直接觀察光端機是否有專門的接地極來判定。[nextpage]

        最后，用戶在選擇光端機品牌時，也要充分考慮廠家的售后服務體系，看廠家是否在本地區(qū)設有服務中心，這樣一旦產品出現(xiàn)故障問題可以及時得到廠家的維護。此外，產品是否有相關檢測報告以及廠家有關資質等也是在產品選型時考慮的因素。

光端機的使用和保養(yǎng)
光端機供電及安裝環(huán)境
        一般發(fā)射機由于安裝位置跟隨前端視頻采集設備，所以安裝位置都比較分散，需要配獨立的機殼給其供電。在安防監(jiān)控供電方面通常有兩種方式：中心集中供電和本地供電，由于采用光端機傳輸?shù)默F(xiàn)場，前后端距離都較遠，所以較少使用集中供電方式。接收機一般都位于監(jiān)控中心的機房內，不像發(fā)射機那么分散，在供電方式上如果跟前端的發(fā)射機一樣采用機殼電源供電的話，會占用機房大量空間，顯得雜亂無章，無法統(tǒng)一管理。因此中心接收機供電可以采用插卡式機箱供電，不要把插槽全插滿，可以每隔幾個插槽空開一個，有利于光端機散熱。需要注意的是光端機的激光器組件和光電轉換模塊最忌瞬時脈沖電流的沖擊，因此不宜頻繁開關機。

        前端發(fā)射機多安裝在前端配電箱中，要注意做好配電箱的防塵防水，在配電箱塞和較滿時為了利于光端機散熱就要考慮帶風扇的配電箱。監(jiān)控中心的機房要保持環(huán)境整潔，經常注意清理，不要有結塵，最好是在機房裝修好后再將設備裝入機房，如遇機房裝修改造，要及時清理干凈。機房內一般會有很多設備集中安裝在機柜中，設備發(fā)熱量很大，在通風散熱條件又差時，最好安裝空調系統(tǒng)以保證光端機正常工作。

        安裝光端機時要做好現(xiàn)場的防護措施，防潮、防水、防塵，同時注意現(xiàn)場的實際操作，必須配備合適的光纖使用，不能使用殘缺故障的光纖，如果不匹配，則會嚴重影響光端機傳輸質量，涉及光纜熔接時，也要注意測量光纜的光衰減或損耗在有效值范圍內。

光端機防雷
        光端機特別是作為前端設備的發(fā)射機通常安裝于室外的設備箱中，現(xiàn)場環(huán)境相當惡劣，防雷就顯得異常重要，防雷措施的優(yōu)劣直接決定了光端機發(fā)生故障的幾率。雷電的破壞方式主要分為直擊雷、感應雷和地電位反擊三種形式，對光端機而言影響最嚴重的主要是地電位反擊。

        所謂地電位反擊是當避雷針等接閃器將直擊雷強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地時，在引下線，接地體以及與其相連的金屬物體上會產生相當高的瞬間電壓，這個高電壓會對離他們很近但是又沒有直接接觸的金屬物體、線纜等電子設備之間產生巨大的電位差，這個電位差引起的電擊就是地電位反擊。地電位反擊是通過以下形式對光端機造成損壞的：當雷電流泄入大地時，接地網(wǎng)的地電位會在數(shù)微秒之內被抬高到數(shù)萬或數(shù)十萬伏。高度破壞性的雷電流將從各種設備的接地部分流向這些設備，或者通過擊穿大地絕緣而流向其它附近設備，最終造成設備的破壞或損害（破壞示意圖見圖2），損壞的部分主要有：機殼電源的PCB板上電子元器件、視頻接口處芯片及其相關電子元器件、音頻及數(shù)據(jù)端口處芯片。

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        雖然雷電的破壞形式多種多樣，但還是可以通過采取科學的防護措施來降低光端機故障發(fā)生幾率。首先，保證接地裝置效果良好是防雷措施的前提，因為所有感應電流最后都是要泄入大地的。一般而言，接地電阻越小泄流效果越好，通常將接地電阻控制在4歐姆以內為佳，可使用接地鉗表對接地電阻進行測量。對于某些土壤電阻率高的地方，可以考慮在土壤中加入降阻劑，從而降低接地電阻。其次，前端設備要加裝浪涌保護器，正常電壓時，浪涌保護器呈高阻狀態(tài)，只有很小的泄漏電流，功率損耗很小，當線路中出現(xiàn)過壓時，浪涌保護器呈低阻狀態(tài)，過電壓以放電電流的形式通過浪涌保護器流入大地，過電壓被抑制下來，浪涌電壓過后，線路電壓恢復正常時，浪涌保護器又呈高阻絕緣狀態(tài)，因此浪涌保護器必須有良好的接地裝置與之配合。前端攝像機的視頻信號輸出口和發(fā)射機的視頻輸入口處接浪涌保護器，若發(fā)射機連有其他一些數(shù)據(jù)線時，需要在控制信號線的起始端和結束端加裝數(shù)據(jù)防雷器，并在攝像機和光端機的電源輸入端也加上電源防雷器等防雷設備。裝防雷器時務必使防雷器緊貼接入口，若防雷器距離視頻口、數(shù)據(jù)口太遠是發(fā)揮不了防雷效果的。

        加好防雷設備后，剩下的便是接地網(wǎng)的設計問題。接地樁一定要打到位，保證光端機良好接地，一個好的低阻抗接地網(wǎng)設計能夠保證系統(tǒng)中的防雷設備發(fā)揮良好效果且能有效均衡整個傳輸系統(tǒng)內各部位電壓，防止地電位差對線路中設備的干擾，同時也可有效避免地電位反擊對設備的損壞。

光端機的調試
        做好以上幾點后，就要開始正常的調試了，主要是對光纖和數(shù)據(jù)通道的調試。由于光端機數(shù)據(jù)的可選類型較多，根據(jù)現(xiàn)場的實際需求不同，現(xiàn)場使用的光端機數(shù)據(jù)類型也不盡相同，在調試時一定要參照相應的說明書，按照說明書上的數(shù)據(jù)撥碼和接口定義來進行數(shù)據(jù)接線。

        由于光端機現(xiàn)場安裝的環(huán)境復雜，有些用戶在調試不通的情況下通常首先懷疑產品有故障，其實光端機產品技術已非常成熟，產品出廠前都經過反復測試與拷機，所以產品本身問題可能性較小，因此，在現(xiàn)場有問題時首先需要考慮的是安裝問題，可以從以下幾個方面去排查：

·光纖本身沒有經過測試，光路不通或不穩(wěn)定或光衰減過大等；

·前端設備故障，如攝像機沒有視頻或沒通電等；

·后端設備故障，如監(jiān)視器無視頻，鍵盤控制協(xié)議不對，本身不能控制等；

·連接線路故障，如視頻頭沒的焊接好不通，控制線接錯，或連接線交叉接錯、接反等。

        以上現(xiàn)象尤其是線路故障發(fā)生的概率最大，在遇到問題時需要仔細檢查。排除故障時，可以采用排除法，一個設備一個設備排除，最后準確判斷問題關鍵所在。在判斷光端機是否有問題時建議用戶將發(fā)射機與接收機放在一起近距離測試，如若還不通，則為光端機本身故障，就需要跟廠家聯(lián)系調換了。為了減少問題，用戶盡可能在安裝前，近距離測試光端機，這樣便能快速通過安裝與調試，節(jié)省工期。

光端機日常保養(yǎng)
        通常狀況光端機的工作環(huán)境相當惡劣，使用時要注意保持光纖頭的清潔。光端機對灰塵非常敏感，而由于光端機運輸過程中或是客戶使用一段時間后，都有可能在光纖口處出現(xiàn)灰塵或雜物造成堵塞，從而影響視頻及數(shù)據(jù)的正常傳輸，此時可使用工業(yè)無水酒精和無塵紙對光纖頭進行清洗，避免粘附灰塵。

        光端機內部的光纖跳線與外部光纖是通過適配器連接的，通常適配器為陶瓷管芯，在插拔光纖頭時要特別注意，切勿用力不當以防將陶瓷套管擠裂或是壓碎，造成光端機無法正常傳輸信號。

結語
        視頻光端機技術成熟，功能穩(wěn)定，成本低，是目前視頻遠距離傳輸項目的首選，一些光端機廠商也通過技術革新，推出功能更為強大的光纖傳輸系統(tǒng)。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡化、高清化發(fā)展，光端機廠商也會相應推出新產品，使模擬視頻、網(wǎng)絡視頻的傳輸管理與圖像存儲功能綜合起來，提高光纖利用率。（作者:張國棟 就職于深圳英飛拓科技股份有限公司）