光端机市场发展一片大好 应用于多个领域
- 来源：秋田科技
- 2014/6/4 13:19:212858
光端机分类及原理
光传输系统由三部分组成：光源（光发送机）、传输介质、检测器（光接收机）其中光源和检测器的工作都是由光端机完成的。光端机就是将多个E1（一种中继线路的数据传输标准，通常速率为2.048MbPS，此标准为中国和欧洲采用）信号变成光信号并传输的设备（它的作用主要就是实现电-光和光-电转换）。光端机主要有模拟光端机和数字光端机两种：
1、模拟光端机
模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图像信号，是目前使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后（一般有调频、调相、调幅几种方式，从而把模拟光端机分成调频、调相、调幅等几种光端机），再进行电-光转换，光信号传到接收端后，进行光-电转换，然后进行PFM解调，恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术，其传输距离很容易就能达到30Km左右，有些产品的传输距离可以达到60Km，甚至上百公里。并且，图像信号经过传输后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非线性失真。通过使用波分复用技术，还可以在一根光纤上实现图像和数据信号的双向传输。
2、数字光端机
由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势；所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样，光端机的数字化也是一种必然趋势。目前，数字图像光端机主要有两种技术方式：一种是MPEGII图像压缩数字光端机，另一种是非压缩数字图像光端机。
图像压缩数字光端机一般采用MPEGII图像压缩技术，它能将活动图像压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。
由于采用了图像压缩技术，它能大大降低信号传输带宽，以利于占用较少的资源就能传送图像信号。同时，由于采用了N×2Mbps的标准接口，可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图像，为工程应用带来了方便。不过，图像压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图像传输的实时性。因为图像压缩与解压缩需要一定的时间，所以一般会对所传输的图像产生1-2S的延时。因此，这种设备只适合用在对实时性要求不高的场所，另外，经过压缩后图像会产生一定的失真，并且这种光端机的价格也偏高。
非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行A/D变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤传输。它用较高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量（信噪比大于60dB，微分相位失真小于2，微分增益失真小于2%），达到了广播级的传输质量，并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术，在设备中可以利用己经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可靠性，也降低了成本。
光端机应用于多个领域
视频光端机进入中国市场已有20多年时间。视频光端机早的应用主要集中在公安、军队、政府等资金情况较好、对视频业务有迫切需求，以及要求较高传输效果的行业。随着国产光端机随着技术的不断成熟和完善，许多领域迫切应用到：
平安城市
*，平安城市项目是一个特大型、综合性极强的管理系统，其涉及面非常广，不仅需要满足城市治安管理、交通管理、应急指挥等需求，还要兼顾灾难事故预警、安全生产监控等方面对图像监控的需求，同时还需考虑已建立网络的政府机关、单位、企业等区域的系统联动需求，与报警、门禁、对讲等配套系统的集成以及与广播系统的联动等。在平安城市项目中，视频光端机所占份额微乎其微，但工程巨大，在一些大型项目中视频光端机的采购额可达到三、四百万元。
高速公路
在众多省份的高速公路项目中都出现了超过200公里的长距离机电工程标段，这些项目中均需采用大量的视频光端机。所以，就单个工程而言，光端机的采购量超过二、三百万已是随处可见。尽管视频光端机在高速公路机电工程建设费用中所占的比例仍然很小，但是它的作用不可小视。视频光端机的产品质量和工程质量直接影响到整个监控系统的运行，因此，无论是甲方还是系统集成商对视频光端机的选择都非常重视。
高速公路领域历来都受到主流视频光端机厂家的重视，在其中的竞争从来就不缺少“血腥”，但是，由于在技术、性能、产能、可靠性、售后服务等环节要求较高，决定了这个行业必定是重品牌、重技术、重质量、重服务的，所以能够进入高速公路市场的品牌并不多，视频光端机市场仍然还是真正有实力的生产厂家的舞台。
城市智能交通
在20世纪80年代末、90年代初以后，随着中国工业化进程的加快，大量人口涌进城市，交通问题日益凸显。为了保证城市交通的正常运转，北京、深圳、上海、南京等城市，都纷纷建立了城市交通监控网。而在当前IP网络监控还不成熟的情况下，大多数交通信息都是通过光纤来传输，视频光端机在其中举足轻重。视频光端机在城市道路监控中，主要用于城市各路口的车流量统计、交通信号灯的切换、违章车辆的抓拍、交通事故的监控等等，负责将这些视频信息上传到交通监控指挥中心，以保证城市交通的正常运转。
城市轨道交通
随着我国城市交通和高速公路建设的快速发展，对监控系统中的设备要求也越来越高，由于光纤传输具有带宽大、传输距离远、抗干扰的优势被广泛应用。光端机由于其诸多传输优势，加上这几年的市场需求猛增，光缆成本大幅降低，已经进入相对良性的产业发展轨道。
目前，平安城市、城市智能交通、高速公路、城市轨道交通项目是光端机的主要市场。据机构预测2010-2015年，中国城市轨道交通市场投资额将达到4159亿元，年均复合增速为13.8%，其中，轨道交通至少为20-30亿元，同期国内智能交通系统每年约200亿元的投资规模，视频监控產品占比约16%，每年新增市场需求约32亿元。
光端机技术发展趋势
1.功能模块设计加强
国产光端机随着技术的不断成熟和完善，在功能和性能方面也在不断进步。比如视频的AGC（自动增益控制，即自动监测输入视频信号的幅度、动态调整增益，使接收机中输出标准的1Vp-p视频信号）功能。技术升级还体现在功能的多样性，如能提供更丰富的业务接口、电池断电报警、字符迭加、防雷防潮、设备网管等各个方面，体现出产品面向方便应用提升，具备故障预诊断系统的视频光端机。视频光端机技术升级也体现在功能模块化设计，将产品的主要功能，如光电转换、视频、数据、音频等功能模块设计为完全独立可插拔的，把安防里涉及的信号都融合到一台光端机里。
2.助力周界防护
光纤天生具有传导、感应性好的特点。目前一种利用光纤特性为基础的周界防护系统问世，并在世界范围内广泛运用。这种技术既利用光纤作为传导传输信号的工具，还将光纤作为前方的探测器使用。在实际应用中，将光纤埋入设防的地面、围墙内，当入侵者入侵设防区域，光纤会自动感应，传输到后端进行报警。而这种周界防护方式由于对光纤信号要求特别高，在光端机的质量要求方面也是上乘的。该种周界防护方式，相比传统的方式大的不同就是隐蔽性极强，解决了长久以来防盗报警系统易受破坏的问题。
3.光端机防雷技术集结
防雷设计是现今光端机提升功能的重要课题。防雷需要在光端机的所有外部接口上进行考虑，而不仅仅是数据接口，还应该考虑视频、音频等所有外部接口和电源输入接口，不然雷电在很多时候是从防护薄弱的环节侵入设备，导致设备损坏。
数据光端机特别是作为前端设备的发射机通常安装于室外的设备箱中，现场环境相当恶劣，防雷就显得异常重要，防雷措施的优劣直接决定了数据光端机发生故障的几率。雷电的破坏方式主要分为直击雷、感应雷和地电位反击三种形式，对数据光端机而言影响严重的主要是地电位反击。
加好防雷设备是很重要的，剩下的便是接地网的设计问题。接地桩一定要打到位，保证数据光端机良好接地，一个好的低阻抗接地网设计能够保证系统中的防雷设备发挥良好效果且能有效均衡整个传输系统内各部位电压，防止地电位差对线路中设备的干扰，同时也可有效避免地电位反击对设备的损坏。