光端机

光端机的写法

光端机介绍

光端机，就是光信号传输的终端设备。由于目前技术的提高，光纤价格的降低使它在各个领域得到很好的应用，因此各个光端机的厂家就好比是雨后春笋般发展起来。但是这里的厂家大部分技术并不是完全成熟，开发新技术需要耗资和人力、物力等，这就产生厂家多是中小企业，各品牌也先后出现。但是质量上还是差不多的，国外的光端机好但是价格昂贵，因此，国内厂家把生产光端机转型出路了，用来满足国内的需要。

种类

光端机从接口分类应为视频光端机,音频光端机,数据光端机,以太网光端机，光端机分3类：PDH，SPDH，SDH。

PDH（PlesiochronousDigitalHierarchy，准同步数字系列）光端机是小容量光端机，一般是成对应用，也叫点到点应用，容量一般为4E1，8E1，16E1。

SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步数字系列）光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。

SPDH（SynchronousPlesiochronousDigitalHierarchy）光端机，介于PDH和SDH之间。SPDH是带有SDH（同步数字系列）特点的PDH传输体制（基于PDH的码速调整原理，同时又尽可能采用SDH中一部分组网技术）。

监控术语的话,那就是视频光端机,传输视频为主及其他数据,音频,开关量,以太网电话等信号的光电转换传输设备,他的本质是:光电转换传输设备;放在光缆的两端,一收一发,顾名思义光端机：所以广义上讲,基于光纤网络用于传输信号的光电转换设备都可以称为光端机。

以此分类用于电信上传输信号(也有压缩的视频)的压缩光端机与用于监控和广播电视行业的非压缩的视频光端机。

模拟到数字

从上个世纪80年代末模拟光端机开始进入中国应用，到2001年开始数字光端机的出现；演绎了经济发展带动科学技术进步，科学技术推动经济发展的过程。

最早出现的模拟光端机主要是采用模拟调频、调幅、调相的方式将基带的视频、音频、数据等传输信号调制到某一载项，通过另一端的接收光端机进行解调，恢复成相应的基带视频、音频、数据信号。

把信号调制到光上，通过光纤进行视频传输，通常使用以下几种调制方式：

调幅或强调制系统（AM）：全模拟系统，光学发射单元内发光二极管（LED）的亮度或强度随输入视频幅度线性变化。调幅的光信号通过光纤发送给光接收单元，由其将信号转换为模拟基带视频。

调频或脉冲频率调制（FM）：也是一个模拟系统，射频载波通过输入的视频信号线性调节频率，经过调制的载波又用于光发射单元的LED或激光发射器，经过频率调制的信号通过光纤发送给光接收单元，由其将信号转换为模拟基带视频。

AM视频传输被广泛用于工业安全市场上从低端到中端CCTV监视及安全应用场合。适用于5.5公里（3.5英里）或更短距离的传输，这样一个系统能够提供的定性视频性能是相当不错的，并且总是能够达到RS-250C长距离传输的品质要求。但是，AM视频传输设备仅适合850nm。多模工作波长这就限制了可用传输距离。更显著的是，对于每1dB的光学路径损耗而言，基于调幅系统的信噪比的线性相关衰减为2dB，因此，可接受的视频传输质量仅能在相对较短的光缆距离下获得。一些生产商的设备可能在初始安装阶段需要接收机增益调节，从而使安装过程复杂化。一点，AM产品达不到今天ITS及高端工业安全应用中所需达到的RS-250C中短距离视频传输技术要求。

FM视频传输是曾广泛应用于ITS及高端工业安全市场的传输方式。能够提供极高质量的视频传输性能，通常能达到RS-250C中距离传输的质量要求并且成本合理。不象AM设备，FM产品适用于1330nm。多模或单模操作，以及1550nm。单模操作，其典型应用的传输距离可达66公里（42英里）{客户需要可达80KM｝。无需为了方便安装而要求用户进行调节。尽管FM方式能够提供高质量传输，但是其信噪比在更高水平的光衰减，或者更长的传输距离的光缆传输过程中会衰减，并且信噪比与光衰减之间不再是线性关系，因此其性能并不是可以完全预测或保持不变的。

另外，基于调频的系统很难达到RS-250C短距离传输的技术要求，而且调频视频发射与接收单元也容易受到外界电磁源以及来自蜂窝电话和手机等的无线电波的干扰（EMI/RFI），通常出现在野外或路边环境中。受技术限制，光端机主要有单路、双路、四路、八路视频及带PTZ控制数据的光端机，在一芯上传输实现点对点，传输容量严重不足对于具有足够传输容量的光纤造成了浪费，复杂的、大容量、高路数的设备则需要多芯传输；加上模拟视频技术的缺陷带来的易受干扰、易衰减的特点，实现多级中继、级联比较困难，传输业务的单一化（一般只有视频及数据信号），模拟视频传输在应用了粗波分复用也同样受技术条件和波分复用设备价格昂贵的限制，在光纤及光传输设备昂贵的年代许多行业即使有明确的需求也望而光传输设备

却步其应用了。多路信号同传引起的交调失真。

在现场监控应用中，用户可能有许多各种信号，如视频图像、音频、数据、以太网、电话或其它用户自定义的信号，为了提高光纤的利用效率，降低成本，必须将各种信号在光端机进行复用，以便在一对或一根光纤上传输。对调频、调幅、调相光端机来讲，将多路视频、音频或数据信号混合调频、调幅、调相在某一载波上必然会引起各种镜像、交调干扰。所以目前市场上不乏很多国外品牌的调频、调幅、调相光端机多路视频、音频、数据同传时出现相互干扰的现象，这些不稳定的现象都是模拟调制技术长期以来一直所固有的缺点。

数字光端机传输的是数字信号，很容易进行大容量复用并且不会出现相互干扰。对于日益发展的市场需求，模拟光端机已经不能适应大容量、多业务（视频、数据、音频、开关量、以太网、对讲、电话等）传输的要求，多路串扰、易衰减、易老化的、售后服务麻烦等问题使得模拟光端机逐渐随着新技术的出现，市场和应用走向了下坡路。

数字光端机的出现解决了模拟光端机所出现的问题。2000年开始通讯技术的发展使得光传输器件技术和数字视频技术的发展，数字光端机开始走向了市场及行业的应用。随着数字光端机和模拟光端机的的对比发展，慢慢数字光端机开始逐渐代替模拟光端机，到目前为止已经形成了模拟光端机和数字光端机二八分天下的局面。相信不久的将来模拟光端机只能成为监控史上的一个名词。如果说早期模拟光端机是国外光端机厂商带来的最早的传输市场，那么数字光端机可就是国内和国外竞力，国内厂商优势与国外厂商的一个过程。

一代光纤视频传输设备借助于光学传输单元内部的一个模-数转换器或数字信号编码器（编码/解码器），对于输入的模拟基带视频信号（来自CCTV摄像机视频、音频、数据、开关量、以太网等）采用数字解码技术进行处理。然后数字信号又调制到LED或激光发射器上，通过光纤传输到光接收单元，在这里先前的数字信号被一个内部的数-模转换器重新转化为模拟基带视频信号。这样，系统在电气上完全透明地将光发射器的视频输入通过光纤发送到了光接收单元的视频输出，并且能够直接匹配目前使用的NTSC、PAL或SECAM制式CCTV摄像机。

可以说，将模拟信号进行数字化处理后再进行传输是光端机技术质的飞跃发展。数字光端机解决了模拟光端机的传输容量少、业务能力少、信号易衰减、易串扰等缺点，优势突显：传输容量大、业务种类多，单纤传输容量可达几十路上百路非压缩视频，传输的业务也多样化的传输视频、音频、数据、以太网、电话信号、开关量等各种信号。这样节省了光纤，也提高了光纤带宽的利用率，提高了性价比；信号质量的提升到更高的层次，视频图象的信噪比在10bit编码量化下可达到67~70db，远远超出了远距离下模拟信号的50~60db的参数指标。在级联技术应用了更是得心应手于模拟光端机。

当我们讨论数字解码视频传输设备时，评价产品与产品之间的性能时所需考虑的性能参数是系统所使用的数字位数。数字位数从根本上定义了系统的电气动态范围以及端到端的信噪比，并且是视频传输性能的主要影响因素。现在任何一个分辨率为6位的系统从技术上讲都是落后的，不能代表目前的技术水准，这样的系统肯定会产生图像上可见的非自然信号以及视频衰减。有鉴于此，在一个数字解码视频传输系统中所采用的比特数最少应为8位。8位的分辨率或解码能力能够使视频传输品质满足或超过RS-250C短距离传输或真正的视频传播质量要求。

采用数字非压缩技术、10位数字式视频编码技术（10bit）和15Mhz采样频率技术使得视频数字化过程时的数字采样点的表示更为精确,得到的图像效果更逼真,更加完美。

传输距离

传输距离是指光端机实际可传输光信号的距离。这是个标称数值，它取决于设备和实际环境等多种因素,双纤的光端机一般可传输1到120KM,单纤的一般可传输1到80KM。

光端机现在出现电话光端机，其目的是通过光纤来传输电话语音的光通信设备，设备可通过一对光缆传输1-720路电话，是远距离传输电话，屏蔽机房，电话超市，小区放号的选择。

接口类型

光端机的典型物理接口如下：

BNC接口

BNC接口是指同轴电缆接口，BNC接口用于75欧同轴电缆连接用，提供收（RX）、发（TX）两个通道，它用于非平衡信号的连接。

光纤接口

光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。通常有SC、ST、FC等几种类型，它们由日本NTT公司开发。FC是FerruleConnector的缩写，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。ST接口通常用于10Base-F，SC接口通常用于100Base-FX。RJ-45接口

RJ-45接口是以太网最为常用的接口，RJ-45是一个常用名称，指的是由IEC（60）603-7标准化，使用由国际性的接插件标准定义的8个位置（8针）的模块化插孔或者插头。

RS-232接口

RS-232-C接口（又称EIARS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。（目前多用DB9）

RJ-11接口

RJ-11接口就是我们平时所说的电话线接口。RJ-11是用于西部电子公司（WesternElectric）开发的接插件的通用名称。其外形定义为6针的连接器件。原名为WExW，这里的x表示“活性”，触点或者打线针。例如，WE6W有全部6个触点，编号1到6,WE4W界面只使用4针，最外面的两个触点(1和6)不用，WE2W只使用中间两针（即电话线接口用）

故障处理

一、没有视频信号

1检查各设备是否供电正常。

2检查接收端对应通道视频指示灯是否点亮，

A：若指示灯点亮(灯亮证明此时该通道已有视频信号输出)。则检查接收端到监视器或DVR等终端设备间的视频电缆是否连接好，视频接口连接是否松动或有虚焊等情况。B：接收端视频指示灯不亮，检查前端对应通道视频指示灯是否点亮。(建议对光接收机重新上电以保证视频信号的同步性)

a：灯亮(灯亮表示摄像机采集的视频信号已送入光端机前端)，检查光缆是否连通，光端机以及光缆终端盒的光接口是否松动。建议重新插拔一次光纤接口(如尾纤头太脏建议先用棉花酒精清洗待干后再插入)。

b：灯不亮，检查摄像机是否工作正常，及摄像机到前端发射机的视频电缆是否连接可靠。视频接口是否松动或有虚焊等情况。

若以上方法不能排除故障且有同型号的设备时，可以采用替换检查法(要求设备具有互换性)，即将光纤接到另一端工作正常的接收机或更换远端的发射机可以准确地判断故障设备。

二、画面出现干扰雪花

此种情况多是由于光纤链路衰减过大或前端视频线缆过长受交流电磁干扰所致。

1:检查尾纤是否有弯折过度的地方(特别是多模传输的时候应尽量让尾纤舒展开切勿过度弯折)。

2：检测光口和终端盒法兰盘连接处是否连接可靠法兰磁芯是否破损等。

3：光口和尾纤是否过脏应用酒精和棉花清洁待干后再插入。4：铺设线路时视频传输线缆尽量选用屏蔽性好传输质量较好的75-5电缆且应尽量避开交流线路以及其他容易引起电磁干扰的物体。

没有控制信号或者控制信号不正常

检查光端机数据信号指示灯是否正确。

a:对照产品手册数据端口定义检查数据线是否连接正确且牢固可靠。

特别是控制线的正负极有没有接反。

:检查控制设备(计算机,键盘或DVR等)所发出的控制数据信号格式是否和光端机所支持的数据格式一致(数据通信格式详细介绍见本手册**页),波特率是否超过光端机所支持的范围(0-100Kbps)。

b:对照产品手册数据端口定义检查数据线是否连接正确且牢固可靠。特别是控制线的正负极是否接反。

光端机常见故障解决之道

1、光端机的光路问题：

安防监控工程中，光缆大多数都由用户自行敷设，一般为G652单模光纤。由于系统覆盖范围一般都不大，用标配(≤20KM)设备光链路损耗都很富裕，因此，光端机对光路损耗没有过高的要求，但是用户常会遇到无图像、图像跳动、图像质量差等问题，这时多数问题都出在光路两端的尾纤、跳线或适配器上，而极少与主干光路有关。常见的问题有：1、光纤活动连接器插入不正确;2、光纤活动连接器纤芯(陶瓷管)被污染。解决办法是：1、重新插入活动连接器或调换光纤跳线;2、用99.9[%]无水乙醇擦拭插头，插座纤芯;3、用万用表检查摄像机视频缆，判断有无视频信号。

2.光端机的数据接口：

为适应安防监控的需要，系统各种设备(矩阵，硬录，解码器)都提供RS-485方式的数据接口，此格式的数据接口的优点是传输距离长，负载能力强，并能组成四线全双工通信总线，线上任何两台设备都能实现双向通信，而四线RS-422总线则只能实现主、从机之间的双向通信，从机之间则不能。它的缺点是有一个使能端，呈三态形式，给通信带来不稳定甚至“卡死”现象。如果出现不能通信(失控)，应从以下几方面查找原因：

1.检测有无控制信号用万用表交流10V档测控制器(矩阵、硬录等)输出RS-485口，看其有无控制信号输出。

2.判断光端机RS-485接口是否正常，若UA-B电压为零则视为不正常。

云台乱转不能控，这种现象是两个原因造成：a)RS-485端口A+，B-接反;b)系统阻抗严重不匹配。

3、光端机的开关量

开关量信号是TTL电平的脉冲串，它能控制警灯、警铃、继电器等工作，开关量接口的负载能力以所控制的电流大小来衡量，如EW系列光端机的开关量负载能力为≤1.5A。1.EW系列光端机开关量接口支持常开按钮，但是如下图接法时，则常开、常闭形式均支持：

2.开关量接口不能直接并联使用，如有需要只能通过分配电路接入。

3.有些客户用RS-485总线传输开关量，根据我们的实践经验证明，这种方式不可取，常会出现工作一段时间(如3~4天)即死机现象。开关量转RS-485的转换器制作有缺陷可能是问题所在。

4.光端机的瞬态干扰的危害及应对措施

1.瞬态干扰的产生：瞬态干扰产生于大型感性负载，如电机、变压器、继电器等设备的开关转换，以及雷电的发生过程中，它往往以静电感应的方式入侵光端机。

2.瞬态干扰的危害：由于它干扰频率高、持续时间短、干扰幅度大(成百上千伏)、它可以烧坏光端机的RS-485接口芯片、主芯片等关键部位，却不留痕迹，尤其是夏季雷雨季节，这种破坏力影响很大，使用户、商家和厂家都十分伤脑筋。

3.应对措施：尽管光端机制造商采用了各种保护手段，如旁路法(自恢复二极管)、吸收法(双向抑制二极管等)、隔离法(光耦隔离)，但是仍不能完全消除瞬态干扰造成的破坏，RS-485接口损坏频繁，给用户和厂家都造成很大的压力。