轨道交通高清视频传输技术解读：光纤传输添助力

　　视频监控体系是确保城市轨迹交通行车安排和安全的重要手法。视频监控体系给地铁运营办理者、调度员和值班员供给一个直观、实时、真实的现场图画画面。利用视频监控体系可监视列车运转、客流状况、变电所设备室设备运转状况，是进步行车指挥透明度的辅佐通讯东西。

　　视频监控体系承载了轨迹交通体系中要害的视频信息记载、紧急状况的处理，替代了大量的人力。其毛病将致使体系的紊乱或要害信息的丢掉，给轨迹交通运输形成无穷的风险。在实践运转中就有发作过因视频监控体系安稳性疑问，影响到轨迹交通毛病的处理，影响到地铁公安的办案。因而，轨迹交通体系关于视频监控体系的牢靠性提出了极为严厉的需要。传输体系作为视频网络高清传输中的要害有些，传输方法和传输技能严重影响了全部体系的牢靠性。这篇文章对轨迹交通高清视频计划的传输技能进行罗列和总结。

　　1.双绞线网络传输

　　双绞线网络传输是当前最常见的一种网络高清视频传输方法，在各行各业都有运用。双绞线网络传输的优下风都很明显，优势在于布线便利、总体造价低、可一起为摄像机供给电源。下风也有许多，如传输间隔过短、传输抗搅扰才能弱、牢靠性低、需要思考防雷等。

　　在轨迹交通最常见场景——车站中，车站的摄像机到机房的间隔90%摆布是超越100米的。如选用双绞线网络传输，有必要运用接入交流机或前置交流机。

　　因车站的环境相对机房环境恶劣许多，在车站内主张运用工业级交流机进行设备接入。但选用了接入交流机的计划中，会形成网络办理的难度进步，工业交流机的造价过高、网络防雷防浪涌致使的本钱添加，双绞线会因为氧化而致使牢靠性的下降。

　　当前有些建造较早的轨迹交通项目运用双绞线传输。

　　2.光纤直连传输

　　光纤传输逐渐在轨迹交通职业中开端遍及开来。光纤传输可以处理传输间隔只要100米的疑问，传输间隔彻底满意站点、车辆段运用，可以处理牢靠性较低的疑问。光纤运用二氧化硅资料防止了因氧化形成的牢靠性的下降，相同防止了雷击、浪涌等电磁搅扰。

　　光纤传输当前也存在有多种方法，一般RG45网口的摄像机运用光纤传输，需要多个设备进行光电变换。具体如下图。摄像机到后端交流机需要2台光电变换设备。

　　一般摄像机光传输链路

　　大华股份为了简化传输链路，削减传输中的中心节点，推出了光纤高清摄像机，摄像机可直接刺进SFP模块。具体如下图，光纤可运用SFP模块直接衔接到后端的光口交流机。削减了中心的光电变换设备，较少了毛病节点，进步了体系安稳性。

　　光纤摄像机光传输链路

　　运用光纤高清摄像机还具有抗电磁搅扰的长处，关于地铁项目，因为机车的动力电源远高于市电。电磁搅扰强许多，很容易对网络信号发作搅扰，经过光纤传输，传输的是光信号，可以有效防止电磁搅扰，使得体系愈加安稳牢靠。

　　SFP模块(Small Form-factor Pluggables：小封装可插拔收发器)，是将千兆/百兆位电信号变换为光信号的接口器材。SFP规划上可认为热插拔运用。SFP是一种符合国际标准的可交流商品。在轨迹交通职业中的摄像机一般运用的单模单纤SFP模块。

　　交流机接口密度也是影响光纤直接接入的一个要素。每个摄像机直接衔接到交流机，相应的交流机需要有满意的SFP接口和摄像机衔接。这就要去交流机需要有较高的接口密度。当前的交流机可以到达全体最大400个SFP或1U上48个SFP接口的密度。可以支撑单个车站所以摄像机的点对点接入。

　　当前大多轨迹交通项目选用光纤传输，如杭州地铁、南京地铁、武汉地铁等。

　　3.PON光纤传输

　　PON(Passive Optical Network：无源光纤网络)以组网灵敏、网络掩盖规模大、简化网络层次等优越性，为多个项目的建造供给的领先的动力和技能支撑。但因为其节点多、掩盖面广等许多要素，假如咱们在运用中不能合理运用，会给全部网络带来很大的损害。当前FTTH(Fiber To The Home：光纤入户)等接入技能大多运用PON技能。但PON是不是合适运用在轨迹交通职业。还需要具体剖析。

　　PON体系由多个光网络单元(ONU)，一个光线路终端(OLT)和一个或多个分光器组成(见下图)。在下行方向，OLT所发送的信号播送到一切的ONU上。在上行方向，选用TDMA多址接入技能，多个ONU的上行信息组成一个TDM信息撒播送到OLT。

　　PON技能组网和数据传输示意图

　　数据从OLT到多个ONU以播送式下行(时分复用技能TDM)，当数据信号到达ONU时，ONU在物理层上做判别，接纳给它自个的数据帧，摒弃那些给其它ONU的数据帧。

　　关于安全性的思考。上行方向，ONU不能直接接纳到其它ONU上行的信号，所以ONU之间的通讯，都有必要经过OLT。

　　本钱上，PON技能在大规模的接入有很大的优势，因分光的原理，可以节省大量的光纤资本。但关于轨迹交通中站点的视频监控运用，大多数的视频接入点都在400米以内，关于光纤的节省量十分有限。而关于轨迹交通中站点的视频监控运用，因为区间间隔较长，光纤的节省量较大，当前常用PON技能或环网交流技能。PON技能选用PON组网削减了OLT线卡的运用数量，但是OLT线卡报价高于交流线卡，所以交流机星型组网与PON组网在本钱上是差别不大的。因摄像机选用PON技能添加的本钱和光纤的节省量也根本相等。

　　牢靠性上，PON选用总线型结构，假如OLT端的总线呈现了发作了链路中止，则该PON口下，一切IPC的衔接会发作中止，牢靠性较低。如选用全交流的星型网络如光纤直连传输，光纤中止仅有一路IPC会受到影响，对全部体系影响很小。

　　安全上，PON技能也存在较多疑问，当前的正在经过技能手法进行躲避但交流组网会有非常好的处理计划。

　　a) PON可关于接入设备进行认证。如不符合需要的设备进行接入，会被回绝接入。在交流组网上也有相似的技能，如用户安全准入体系，可支撑对网络设备的接入认证。

　　b) PON的上行选用时分复用。在安全性存在较严重疑问，分光器对各个链路没有限制，假如分光器上接一个外来发光设备，继续发光，整条PON链路上的数据都会受到搅扰，该PON口下都无法正常通讯，影响大批摄像机。

　　c) PON的下行选用播送方法。每个ONU经过区别LLID来判别是不是为自个的数据帧，假如不是则丢弃。但下行数据包为播送方法分发，意味着每个ONU都可以收到下行的报文，经过修正ONU芯片信息可以做到承受一切数据帧，实现下行数据的盗取

　　d) PON组网较交流组网在协议支撑上有缺点。当前还没有厂家在PON设备上支撑一切的交流组网协议。如在802.1x上PON网络支撑的比较简单，仅为CHAP/EAP认证，但交流机厂商一般会做得更多(如：与以下有关协议联动 port based、mac based、动态vlan下发、动态acl下发、guest vlan，旁路MAC认证，认证失利端口跳转指定vlan)等。

　　综上所述，PON技能当前在开展的顶峰期间。虽然少量项目在轨迹交通运用了PON技能，但就各方面剖析后，在轨迹交通的站点视频监控并不是PON运用的最佳场景。PON技能在轨迹交通的区间监控上会有较大的开展。

　　4.同轴电缆传输

　　同轴电缆传输是模仿视频信号最常运用的传输方法。现在跟着高清技能的开展，多数厂家也提出了经过同轴电缆传输高清信号的技能。同轴电缆传输高清技能在原轨迹交通站点进行标清改造高清有重要的含义，可以防止线路的更换，只进行设备的更换就能到达高清的作用。

　　大华股份推出的HDCVI技能可以将1080P信号在75-5同轴电缆上传输400米的间隔，可以满意站点视频监控的需要。

　　当前大华的HDCVI技能有延时低、传输间隔长、可一起传输操控信号等长处。

　　轨迹交通车站HDCVI高清视频监控拓扑图

　　车站的HDCVI摄像机运用同轴电缆传输到后端的HDCVI编码器。运用HDCVI编码器将高清信号编码然后经过IP网络进行存储或供调用。

　　经过同轴电缆传输是当前轨迹交通站点标清视频监控进行高清改造的优异计划。可以下降本钱、削减工期、便于施行。

　　总结

　　这篇文章对轨迹交通网络高清视频监控范畴用到的双绞线传输、光纤直连传输、PON光纤传输、同轴电缆传输四种传输方法进行了具体的论述。剖析了四种传输方法在轨迹交通中运用的优势和下风。辅导了轨迹交通网络高清视频监控传输技能的选择。