網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展到今天，光纖等技術(shù)已相當(dāng)成熟，成本已大大降低，另外得益于電信運(yùn)營商不斷的廣告宣傳，光纖的概念幾乎家喻戶曉，家里裝光寬帶的時(shí)候我們會(huì)用到光貓，但很少有人知光端機(jī)。其實(shí)光貓就是一種光端機(jī)，它可以把我們的以太網(wǎng)信號(hào)和光信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和接收，從而進(jìn)行通信。
讓安防更美好 光端機(jī)技術(shù)難點(diǎn)與日常養(yǎng)護(hù)需知
光端機(jī)的種類很多，按照接口來分類有視頻光端機(jī)、音頻光端機(jī)、HD-SDI光端機(jī)、VGA光端機(jī)、DVI光端機(jī)、HDMI光端機(jī)、數(shù)據(jù)光端機(jī)、電話光端機(jī)、以太網(wǎng)光端機(jī)、開關(guān)量光端機(jī)，如果按傳輸方式來分，有數(shù)字光端機(jī)和模擬光端機(jī)。近些年來，光端機(jī)給安防領(lǐng)域高清化和集中解決方案的實(shí)現(xiàn)帶來了巨大影響。IPC從2005開始發(fā)展，一直發(fā)展緩慢，相比模擬攝像機(jī)，IPC具備數(shù)字化、高清化等特點(diǎn)，應(yīng)該說這是攝像機(jī)發(fā)展的趨勢，也符合整個(gè)安防行業(yè)數(shù)字化，高清化，集中模塊化的大趨勢，但一直到2010年，很多安防公司還在不斷致力于研發(fā)SDI攝像機(jī)，因?yàn)镮PC雖然可以解決高清化問題，無法解決傳輸距離和帶寬問題。在光纖大規(guī)模應(yīng)用之前，所有的安防企業(yè)一直被如何解決遠(yuǎn)距離傳輸和大容量傳輸這兩個(gè)問題弄的焦頭爛額。光端機(jī)作為一個(gè)延長數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w通信設(shè)備，通過信號(hào)調(diào)制、光電轉(zhuǎn)化等技術(shù)，利用光傳輸特性來達(dá)到遠(yuǎn)程傳輸?shù)哪康?，有效解決了以上問題，因而備受歡迎。
高清監(jiān)控的發(fā)展，安防行業(yè)對光端機(jī)市場的需求一片光明。對于光端機(jī)廠家來說，順應(yīng)市場需求，及時(shí)調(diào)整發(fā)展的戰(zhàn)略，是勢在必行的。要想在安防市場立于不敗之地，光端機(jī)廠家必須要克服一些技術(shù)難關(guān)。
單纖多路高清視頻多業(yè)務(wù)光端機(jī)必須逾越的技術(shù)難點(diǎn)
1）時(shí)鐘系統(tǒng)復(fù)雜困難。例如，輸入的高清視頻碼流鎖定，時(shí)鐘恢復(fù)。高清制式多樣，使用者也并不知曉實(shí)際視頻的制式，所以，必須自適應(yīng)視頻輸入，這樣，對參考時(shí)鐘的系統(tǒng)，鎖定狀態(tài)機(jī)變的很復(fù)雜。當(dāng)然，還有其他時(shí)鐘的同步、鎖定、去抖等處理。
2）在現(xiàn)有器件、成本等條件下，傳輸多路高清視頻是很困難的，1路HDSDI帶寬已達(dá)1.485G，這就是市場只有單路高清視頻光端機(jī)的主要原因。要將1.485G碼流中的視頻拆解、嵌入、組裝，不影響視頻質(zhì)量，必須對高清視頻標(biāo)準(zhǔn)體系有非常深刻的認(rèn)識(shí)。
3）一般高清視頻傳輸采用YCBCR422格式，要求20BIT的傳輸，所以必須至少10BITSERDERS通道，以并保證光纖傳輸過程中不缺位不丟位（也就是在傳輸過程中不摻水分，比如8bit），從而保證高清視頻的編碼精度、原汁原味。為保證光纖傳輸過程中視頻編碼不缺位不丟位，必須對光纖傳輸技術(shù)有比較深刻的認(rèn)識(shí)（例如，加擾解擾、ALIGN字節(jié)對齊等、既要效率高又要不誤碼）。
4）還由于每路高清視頻是異步的，時(shí)鐘頻率，相位并不一致，無法將多路高清視頻碼流直接復(fù)用起來，必須實(shí)現(xiàn)多路異步高清視頻的幀同步。由于速率高，儲(chǔ)存量大，無法采用類似FIFO、RAM的時(shí)域調(diào)整方式，又由于高清視頻碼流的全實(shí)時(shí)、碼流中含有各種時(shí)鐘、同步等信息，每個(gè)字節(jié)既不能加也不能扣減，所以也不能采用碼速調(diào)整方案。這也是市場急需而沒有多路高清視頻光端機(jī)的主要原因。
5）為了降低傳輸容量又保證高清視頻的原汁原味，只傳輸視頻有效數(shù)據(jù)。由于傳輸過程中，各種嵌入的同步信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)，輔助數(shù)據(jù)：如TRS，DE，HS，VS，XYZ，VIP等都已消失。在接收端必須重新生成各種同步信號(hào)，并組裝生成與輸入同樣制式的視頻碼流。而高清視頻格式有標(biāo)準(zhǔn)的、非標(biāo)的、有兼容861的，有逐行、隔行的、頻率50、60HZ等等，格式生成狀態(tài)機(jī)將變得十分復(fù)雜、工作量大。
6）由于業(yè)務(wù)煩雜，需要處理各種不同接口的幀結(jié)構(gòu)、數(shù)率、時(shí)鐘。可以按照業(yè)務(wù)要求直接輸出各種高清視頻制，（如SDI、HDSDI、HDMI以及音頻嵌入、解嵌等）避免了外加各種價(jià)格不菲的轉(zhuǎn)換器。此外，還可提供網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、電話、音頻等接口。
而對于光端機(jī)用戶來說，懂得一些入場維護(hù)與基本問題解決辦法也十分有必要。
光端機(jī)日常使用及保養(yǎng)細(xì)節(jié)
1、光端機(jī)供電及安裝環(huán)境
一般發(fā)射機(jī)由于安裝位置跟隨前端視頻采集設(shè)備，所以安裝位置都比較分散，需要配獨(dú)立的機(jī)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(jī)傳輸?shù)默F(xiàn)場，前后端距離都較遠(yuǎn)，所以較少使用集中供電方式。接收機(jī)一般都位于監(jiān)控中心的機(jī)房內(nèi)，不像發(fā)射機(jī)那么分散，在供電方式上如果跟前端的發(fā)射機(jī)一樣采用機(jī)殼電源供電的話，會(huì)占用機(jī)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(jī)供電可以采用插卡式機(jī)箱供電，不要把插槽全插滿，可以每隔幾個(gè)插槽空開一個(gè)，有利于光端機(jī)散熱。需要注意的是光端機(jī)的激光器組件和光電轉(zhuǎn)換模塊最忌瞬時(shí)脈沖電流的沖擊，因此不宜頻繁開關(guān)機(jī)。前端發(fā)射機(jī)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(shí)為了利于光端機(jī)散熱就要考慮帶風(fēng)扇的配電箱。監(jiān)控中心的機(jī)房要保持環(huán)境整潔，經(jīng)常注意清理，不要有結(jié)塵，最好是在機(jī)房裝修好后再將設(shè)備裝入機(jī)房，如遇機(jī)房裝修改造，要及時(shí)清理干凈。機(jī)房內(nèi)一般會(huì)有很多設(shè)備集中安裝在機(jī)柜中，設(shè)備發(fā)熱量很大，在通風(fēng)散熱條件又差時(shí)，最好安裝空調(diào)系統(tǒng)以保證光端機(jī)正常工作。安裝光端機(jī)時(shí)要做好現(xiàn)場的防護(hù)措施，防潮、防水、防塵，同時(shí)注意現(xiàn)場的實(shí)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(huì)嚴(yán)重影響光端機(jī)傳輸質(zhì)量，涉及光纜熔接時(shí)，也要注意測量光纜的光衰減或損耗在有效值范圍內(nèi)。
2、光端機(jī)防雷
光端機(jī)特別是作為前端設(shè)備的發(fā)射機(jī)通常安裝于室外的設(shè)備箱中，現(xiàn)場環(huán)境相當(dāng)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(jī)發(fā)生故障的幾率。雷電的破壞方式主要分為直擊雷、感應(yīng)雷和地電位反擊三種形式，對光端機(jī)而言影響最嚴(yán)重的主要是地電位反擊。
所謂地電位反擊是當(dāng)避雷針等接閃器將直擊雷強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄入大地時(shí)，在引下線，接地體以及與其相連的金屬物體上會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的瞬間電壓，這個(gè)高電壓會(huì)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(shè)備之間產(chǎn)生巨大的電位差，這個(gè)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(jī)造成損壞的：當(dāng)雷電流泄入大地時(shí)，接地網(wǎng)的地電位會(huì)在數(shù)微秒之內(nèi)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(shè)備的接地部分流向這些設(shè)備，或者通過擊穿大地絕緣而流向其它附近設(shè)備，最終造成設(shè)備的破壞或損害，損壞的部分主要有：機(jī)殼電源的PCB板上電子元器件、視頻接口處芯片及其相關(guān)電子元器件、音頻及數(shù)據(jù)端口處芯片。
雖然雷電的破壞形式多種多樣，但還是可以通過采取科學(xué)的防護(hù)措施來降低光端機(jī)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?yàn)樗懈袘?yīng)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(nèi)為佳，可使用接地鉗表對接地電阻進(jìn)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(shè)備要加裝浪涌保護(hù)器，正常電壓時(shí)，浪涌保護(hù)器呈高阻狀態(tài)，只有很小的泄漏電流，功率損耗很小，當(dāng)線路中出現(xiàn)過壓時(shí)，浪涌保護(hù)器呈低阻狀態(tài)，過電壓以放電電流的形式通過浪涌保護(hù)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(fù)正常時(shí)，浪涌保護(hù)器又呈高阻絕緣狀態(tài)，因此浪涌保護(hù)器必須有良好的接地裝置與之配合。前端攝像機(jī)的視頻信號(hào)輸出口和發(fā)射機(jī)的視頻輸入口處接浪涌保護(hù)器，若發(fā)射機(jī)連有其他一些數(shù)據(jù)線時(shí)，需要在控制信號(hào)線的起始端和結(jié)束端加裝數(shù)據(jù)防雷器，并在攝像機(jī)和光端機(jī)的電源輸入端也加上電源防雷器等防雷設(shè)備。裝防雷器時(shí)務(wù)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(yuǎn)是發(fā)揮不了防雷效果的。
加好防雷設(shè)備后，剩下的便是接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)問題。接地樁一定要打到位，保證光端機(jī)良好接地，一個(gè)好的低阻抗接地網(wǎng)設(shè)計(jì)能夠保證系統(tǒng)中的防雷設(shè)備發(fā)揮良好效果且能有效均衡整個(gè)傳輸系統(tǒng)內(nèi)各部位電壓，防止地電位差對線路中設(shè)備的干擾，同時(shí)也可有效避免地電位反擊對設(shè)備的損壞。
3、光端機(jī)的調(diào)試
做好以上幾點(diǎn)后，就要開始正常的調(diào)試了，主要是對光纖和數(shù)據(jù)通道的調(diào)試。由于光端機(jī)數(shù)據(jù)的可選類型較多，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際需求不同，現(xiàn)場使用的光端機(jī)數(shù)據(jù)類型也不盡相同，在調(diào)試時(shí)一定要參照相應(yīng)的說明書，按照說明書上的數(shù)據(jù)撥碼和接口定義來進(jìn)行數(shù)據(jù)接線。
由于光端機(jī)現(xiàn)場安裝的環(huán)境復(fù)雜，有些用戶在調(diào)試不通的情況下通常首先懷疑產(chǎn)品有故障，其實(shí)光端機(jī)產(chǎn)品技術(shù)已非常成熟，產(chǎn)品出廠前都經(jīng)過反復(fù)測試與拷機(jī)，所以產(chǎn)品本身問題可能性較小，因此，在現(xiàn)場有問題時(shí)首先需要考慮的是安裝問題，可以從以下幾個(gè)方面去排查：
3.1.光纖本身沒有經(jīng)過測試，光路不通或不穩(wěn)定或光衰減過大等;
3.2.前端設(shè)備故障，如攝像機(jī)沒有視頻或沒通電等;
3.3·后端設(shè)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;
3.4連接線路故障，如視頻頭沒的焊接好不通，控制線接錯(cuò)，或連接線交叉接錯(cuò)、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(shí)需要仔細(xì)檢查。排除故障時(shí)，可以采用排除法，一個(gè)設(shè)備一個(gè)設(shè)備排除，最后準(zhǔn)確判斷問題關(guān)鍵所在。在判斷光端機(jī)是否有問題時(shí)建議用戶將發(fā)射機(jī)與接收機(jī)放在一起近距離測試，如若還不通，則為光端機(jī)本身故障，就需要跟廠家聯(lián)系調(diào)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(jī)，這樣便能快速通過安裝與調(diào)試，節(jié)省工期。
4、光端機(jī)日常保養(yǎng)
通常狀況光端機(jī)的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，使用時(shí)要注意保持光纖頭的清潔。光端機(jī)對灰塵非常敏感，而由于光端機(jī)運(yùn)輸過程中或是客戶使用一段時(shí)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(shí)可使用工業(yè)無水酒精和無塵紙對光纖頭進(jìn)行清洗，避免粘附灰塵。
光端機(jī)內(nèi)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(shí)要特別注意，切勿用力不當(dāng)以防將陶瓷套管擠裂或是壓碎，造成光端機(jī)無法正常傳輸信號(hào)。
光端機(jī)讓安防變得更美好！
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