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又傳輸電源，最早運用于有線電視系統(tǒng)。在國內(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)同時轉(zhuǎn)移過來。雖然我們曾反復(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。而如今在監(jiān)控系統(tǒng)中的電源線和數(shù)據(jù)線已經(jīng)是一項不可忽略的開銷（每公里距離兩種線大約需要花費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)傳輸信號的同時，如果再利用它同時傳輸電源和數(shù)據(jù)，這顯然可節(jié)約一筆不小的開銷。這種技術(shù)我們已經(jīng)在實際監(jiān)控工程中運用近一年時間，事實證明是完全可行的。

　　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://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/視頻">視頻、音頻或數(shù)據(jù)基帶信號搭載在高頻載波上傳輸，到達(dá)目的地后，再從載波里取出基帶信號。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。現(xiàn)在通常使用的信號實際帶寬一般在5 - 860MHz。在共纜監(jiān)控傳輸中的頻譜分配可見上圖。

　　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（控制信號從中心發(fā)出到監(jiān)控攝像機(jī)的方向）。這個25MHz 寬度的通道可以傳輸很多數(shù)據(jù)信號，但監(jiān)控發(fā)出的控制信號（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)控攝像機(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。但在實際工程中的情況是，一根同軸電纜傳輸?shù)念l道數(shù)越少，工程越容易做。因此，每條線究竟計劃傳輸多少個頻道，需要根據(jù)技術(shù)實力而定。

　　在對電纜供電時，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通道。電源到達(dá)前端（攝像機(jī)端）后，再利用分離器，把信號和電源分離開。

　　三、 實現(xiàn)方法及成本比較

　　通過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。無論那種供電方式，供電點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。這種電線目前的價格大約在4.5 元/米。那么系統(tǒng)花費的電源線費用是1231 × 4.5 = 5539.5元。在集中供電系統(tǒng)中配置是：一個60V10A 的電源，成本大約是700 元，一個電源插入器，成本大約是90 元。每個前端需要增加一個信號分路器，大約在15元，14 路攝像機(jī)共需4 × 15 = 210 元。這三項總共開銷是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。