建立可靠的可视对讲系统 2.docx

建立可靠的可视对讲系统 2.docx

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建立可靠的可视对讲系统2

建立最可靠的可视对讲系统

对讲发展趋势-技术发展

1、单一对讲-3+n、4+n型（直按式对讲）

2、可视对讲-总线型（现有最广应用）

3、假IP系统

4、半数字对讲（局域网型）

5、全数字对讲（IP对讲）

对讲发展趋势-功能发展

●纯楼道内对讲：

对讲、监视、开锁

●安防+联网:

家庭报警、紧急求助及设备报警

●门禁管理：

对讲开门、密码开门、IC卡或ID卡、指纹识别、人脸识别、虹膜识别、声音识别、静脉识别等，层出不穷。

●系统集成：

电梯控制系统、巡更、一卡通管理、周界安防

●小区管理:

设备管理、物业管理、巡更管理、信息发布、访客留影、图像存储等

●智能家居:

•智能开关、插座、插排系列。

•智能安防模块。

•灯光控制模块、窗帘控制模块、智能电器控制模块•智能红外转发器、无线路由器（无线方案）。

•温湿度及空气检测模块。

•空调控制系统、能源监测、温度控制，空气净化、地暖系统、三表远抄•远程控制：

手机、PC、电话远程通话

对讲发展趋势-图像显示方式

●非可视即将消失（安置房采用较多）

●黑白可视可对即将失去生存空间

●重点推广的产品：

彩色4寸、彩色4.3寸、彩色7寸、10寸

建立产品可靠性的环节

●产品开发：

按严格的开发流程开发产品

●产品测试、中试：

建立各种设备的中试实验室、建立相关的测试及试验平台

●器件采购：

控制采购渠道，加强器件、半成品的检测

●产品生产：

严控产品质量、加强生产测试

●技术服务--售前（工程设计）、售后（解决工程问题）

狄耐克、视得安、安居宝走在前列

上述每件事都是我们自己控制的，只有努力，都可以得到控制

加强建立完善的问题反馈流程

注意非标的流程

系列化产品的产品基本已形成：

●TG1000系列产品

●TG2000系列产品

●TG3000系列产品

●TG7000系列产品（新增加产品）

●TG别墅系列

●TG5000系列产品

做好工程设计及售前工作，建立最可靠的可视对讲系统

视频传输要输

音频传输要输

485总线传输要输

CAN总线传输要输

电源的要求

视频传输要输

视频传输要素

模拟系统视频信号基带传输的传输方式。

视频信号基带传输是指从CCD镜头输出的视频图像直接经视频电缆及设备传到显示终端。

行周期信号

采用PAL制视频的格式，视频带宽6MHz，彩色副载波频率为4.4336MHz，幅值0.5VPP－2VPP。

视频传输要素：

1、点到点

非点到点，由于反射引起图像重影。

视频信号与数据信号和音频信号不同，无法采用总线方式传输，必须是点到点的连接。

2、匹配（75Ω）

没有匹配可引起信号过强，可能导致图像生硬、无细节、反白；由于反射引起图像重影。

多打匹配，可引起信号过弱，可能导致图像暗淡、不同步、雪花点、严重干扰，甚至无图像。

视频信号不是1VPP，或大或小。

有些差的监视器，不能有效捕获场同步引起图像抖动。

3、选择合适的传输电缆

型号/规格

衰减常数20℃dB/100m

20℃时最大导体电阻Ω/Km

特性阻抗Ω

1MHz≤

5MHz≤

20MHz≤

SYV75-2（2.5C-2V）

2.2

4.5（0.5956）

8.4

145.0～222.6

75±3

SYV75-3（3C-2V）

1.8

4.0

7.7

22.9～91.4

75±3

SYV75-4（RG59）

1.4

3.1

4.8

59.95～81.48

75±3

SYV75-5（5C-2V）

1.0

2.9

4.3

33.4～48.2

75±3

SYV75-7（7C-2V）

0.8（0.912）

2.1（0.785）

3.4

18.5～21.2

75±3

视频电缆传输是最简单的传输方式。

视频电缆有SYV-75-3，SYV-75-5，SYV-75-7SYV-75-9，SYV-75-12等型号，型号中的尾数代表同轴电缆中心线径，数值越大传输的距离越远。

传输线缆会造成视频信号的衰减。

尤其是高频信号的衰减。

GB50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范》中规定：

300m以内的视频信号传输距离，推荐选用SYV75-5的同轴电缆。

若为内部近距离一般为30m内的视频设备间互连，推荐采用SYV75-3-2的同轴电缆。

更远距离的视频信号传输，一般可以采用SYV75-7的同轴电缆，也可采用有源方式传输，如双绞线缆或光缆。

建议：

楼道主干视频线用SYV-75-5，室内分支视频线用SYV-75-3，小区联网视频线用SYV-75-7

4、足够的视频幅度

CCD镜头输出的视频：

2Vp-p，带匹配1Vp-p

显示终端：

输入范围：

0.5--1.5Vp-p

5、避免其它的低频、射频干扰

50HZ滚道（即有二根黑白宽带上下滚动）

首先可能前后端都接地了，因为两地之间可能有电压50HZ的电流，与芯线间产生干扰压差。

加在图像里，亮度等随50HZ变化。

因为50HZ频率又与摄像机场信号不同步，所以产生滚道。

其次电源线缆与网线若构成回路。

电源又是交流50HZ的，网线也就有电流，便产生上述现象。

长距离布线有广播干扰、走线系统遭受了变频电机等高频影响，图像是斜网绞干扰

6、足够的显示器工作电压

50HZ滚道，当摄像头或模组的工作电压太低﹑直流工作电源中含有50Hz的纹波。

电压不足，将会导致图像不满幅、打开图像速度缓慢、图像不同步，甚至无图像等问题。

7、不能经过太多的放大器

经过系统环节太多，而各设备隔直电容又小，串接后更小，形成图像同步起始幅值随亮度变化。

同步信号不在一条直线上，便产生图像扭曲（大多是图像左上角产生）。

8、其它问题

如果摄像机受到阳光或者其他强光源的直接照射，则会因为逆光无法补偿，从而导致无法分辨来访者的容貌的严重缺陷，并且强烈的光线可能导致摄像机受损。

如果主机视野范围内有严重的亮、暗对照景物，可能使图像扭曲，或无法分辨图像细节。

基于上述的要求，在我们的视频联网中，在不同的位置不同的场合，分别设计了下列的视频中间处理设备，分配器、分配控制器、联网器、联网控制器、星型联网器、中心音视频交换机、视频放大器（两路单向、两路双向）、多门视频选择器等

8、楼道内视频的连接

从下图可以看到，楼道垂直主干视频线，采用点到点的结构，并在最高层的非配器上打上匹配，每个分配器的四个分支视频线为高阻输入后的视频分配，对垂直主干视频线的视频没有任何影响，分配器端口到室内机也是点到点的视频传输，分配控制器在楼道视频传输的作用和分配器相同。

在楼道内，如果采用多门口机的方式需要多门连接器，如果某个门口机呼叫中心或住户，需要选择所叫的视频，如下图，门口机到多门连接器组成点到点的连接。

1.2.3各门口机视频布线方法

各门口机视频布线用联网器或联网控制器采用串联方式连接如图2-3所示。

图像信号由门口机向中心机作单向传输。

适用于门口机呼叫中心机或中心机监视各门口机的情况。

如下图如果门口机2呼叫中心机则联网器2的视频连接到楼道内，断开连接到联网器1的视频，可组成联网器2到中心机的点到点的的连接，在中心机有75Ω的匹配电阻。

各门口机到中心的视频布线串联方式连接图

若小区没有分区，有一个大门机，有若干门口机，有一个中心机，其连线方式如图2-4所示，图像信号由大门机向各分机及中心方向作单向传输。

如大门机呼叫楼道2的室内机，大门机的视频连接L2的楼道视频，并断开视频出，大门到楼道视频构成点到点的传输；大门机呼叫中心机或门口机呼叫中心可同样作点到点的传输。

图2-4

1.2.4视频分区的布线方法

对于大型小区内视频线布线，建议采用分区多线法，即将小区分为若干片，每片一条视频线进入管理中心，由中心音视频交换机管理视频线的连接，这种接法适用于每条视频线小于500米的小区，如图2-5和图2-6所示。

图2-5仅门口机到中心机的可视系统接线示意图

图2-6大门机到个楼道的可视系统接线示意图

1.2.6视频连接中其它设备的应用

小区联网时，由于小区规模各异，视频的布线设计和设备应用显得尤为重要

若采用SYV-75-5视频线建议每300米左右，应加一个视频放大器

若采用SYV-75-7视频线建议每600米左右，应加一个视频放大器

视频放大器，尽量避免视频多级放大，一般不应超过三级。

在小区联网时，如存在视频的分支可以用星形联网器（双向视频传输、五个端口）

应工程的需求在视频的汇集点（多摄像头（视频）源到单显示器）可以用视频信号集中器（多门连接器可替代，4路视频汇聚为1路视频）

工程的需求在视频的分散点（单摄像头（视频）源到多显示器）可以用视频信号分配器（分配器可替代，1路视频信号变为4路视频传输）

在视频传输距离超过1500米时建议使用视频光端机或IP联网方式。

音频传输要输

由于成本原因，基带传输方式被现在楼宇对讲系统所普遍采用。

但其缺点是：

传输距离短，一旦受到外界干扰而不容易消除，需要独立的音频信号传输线（避免总线的干扰-总线用双绞线）

为较好地克服啸叫的问题，采用二根音频线，分别传输主呼通道、应答通道的音频。

（门口机增加了防啸叫的装置）

音频联网分为三个部分：

楼道分支音频连接线（图2-9黑色线）；楼道主干音频连接线（图2-9棕色线）；小区联网的主干音频连接线（图2-9红色线）。

上述的三种连接线在常态下是相互不连接的，只有在呼叫的情况下，才打开需要连接的通路。

最长的音频通道：

当大门机呼叫某室内分机时，连接该单元的联网器把小区联网的主干线和该楼道的楼道主干线连接，楼层分配器把该楼道分支线和楼道主干线连接，组成大门机到室内分机的呼叫通道。

音频分区设计：

对于大型的音频线路的设计，采用分区设计（多通道技术）的技术，多通道技术的核心原理就是将小区根据不同的区域进行分区，分区以后在区内采用传统的“手拉手”布线方式，而在各个区间则采用星型连接，这样就可以大大缩短音频布线距离，同时，由于采用了分区设计，如果某个区域的音频出现短路，也不会影响其他区域的音频传输，从而大大提高系统联网的可靠性。

采用分区设计，实际上就是采用了模块化设计的思路，其网络结构比较清晰。

分区联网主要由中心音视频交换机来实现，当有分区呼叫或监视时，由中心音视频交换机实现分区之间的音视频的连接。

对于大型的工程或离大功率的强电较近，音频线可采用屏蔽并用单端接地解决干扰问题。

485总线传输要输

RS-485是一种在工业上作为数据交换的手段而广泛使用的串行通信方式，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，因此具有较强的抗干扰能力。

它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。

传输要素：

匹配

在传输电缆的二端加120匹配

手拉手方式的连接方式：

在每一个分支中采用一条双绞线电缆作总线，将各个通讯设备手拉手串接起来，从总线到每个通讯设备的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。

最大节点数：

因接收器输入电阻的差异，不同的RS-485芯片支持不同的节点数，我公司使用的芯片为SN65HVD3082E，为标准接收器输入电阻的1/8，可以支持256个节点的连接。

在实际的应用中由于线间电容、A，B线的上下拉的电阻及相关的保护电路，建议实际使用的节点数不超过64个（主干线路）。

超过最大节点数用485中继（单元分级控制器）

最大传输距离：

RS-485的最大传输距离和RS-485相关，RS-485与传输速率成反比，理论上如果以1Mbps速率传输数据时传输距离可达120m，而用100Kbps时传输距离可达1.2km。

如果降低波特率，传输距离还可进一步提高。

我们采用19.2Kbps的传输速率，可传输1.2km以上，但实际上由于传输电缆，器件保护电路等影响，建议实际使用在500m以内使用。

传输线的要求：

采用屏蔽或非屏蔽的双绞线，不宜采用非双绞线，干扰较强的地方宜采用屏蔽的双绞线。

对线的阻抗要求不高，SN65HVD3082E的差分输出电压为2.3V，最小输出1.5V（54欧姆负载），按200mV的接收灵敏度，线的的阻抗可达405欧姆（双线），单线阻抗为202欧姆，实际的测试单线200欧姆时，设备通讯正常，单线250欧姆时，通讯出现不正常的状态。

抗雷击和抗静电冲击

RS-485接收器差分输入端对“地”的共模电压允许-7～+12V，超过此范围的过压瞬变就可能损坏器件，引起过压瞬变的来源通常是雷电、静电放电、电源系统开关干扰等

数据链路层的相关要求：

可寻址范围0~1023，可以连接1024个设备。

采用轮询方式，超过50台以上的室内机，需要加单元分级控制器。

RS485在系统中的实际应用

RS485总线在楼道内使用，垂直主干485总线为一对多的总线结构；通过分配器，分成4个485分支线，从分配器到住户为点到点的传输（通过分配器的户户隔离），网络结构如下图所示:

在工程中，禁止在垂直主干485总线上接其它支路的485线，以免形成星形连接。

注意地线电压的叠加：

由于RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，在楼道总线的垂直主干地上的电压差必须在保证在-7～+12V间，为保证系统可靠的工作，直流电压差需保证在4V以内，如下图所示，垂直主干地不同位置的三个地：

G1门口机端接地点、G2电源2处的接地点、G3楼道顶层的接地点；由于地线存在设备的工作电流。

在门口机没有连接485总线的情况下（总线没有收发数据），485A、485B之间的电压Vab应大于0.4V。

CAN总线传输要输

CAN传输距离

总线有效长度和传输速率关系

最大节点数：

因接收器输入电阻的差异，不同的CAN驱动芯片支持不同的节点数，我公司使用的芯片为SJA1050，

可以连接到总线上的节点数量，是由收发器可以驱动的最小负载阻抗决定的。

在Vcc>4.75V时，TJA1050收发器的输出驱动能力可达最小RL.min=45的负载。

整个总线的负载是由终端电阻RT总线线阻抗Rw和收发器的差动输入阻抗Rdiff定义

在实际的应用中由于线间电容、CANL，CANH线上的相关保护电路，实际使用的节点数，需要根据总线长度、分支长度、传输线的线间电容等确认。

影响CAN传输距离的因素：

1、CAN总线的波特率

2、节点的数量

3、传输CAN采用的传输线

4、CAN信号传输后的衰减

CAN传输距离的计算

●我们的波特率为60kHz，脉宽-16.625uS，软件采用单次采样（采样区域，整个周期的17:

2处），CAN总线允许的最大延时为14.875uS，特定的线路传输延迟为5-5.5nS/m（只考虑传输延时的最大总线线路长度14.875uS/0.005/2=1.49Km），考虑线间电容：

60-100pF/1m，1m的传输线缆的线间电容产生的延时（线负载60Ω）为0.06*60=3.6nS/m，此时的最大总线线路长度14.875uS/（0.005＋0.0036/2）/2=1.1Km

●多设备的连接：

1个设备的输入容抗为5nF，x为设备数量，所带来的延时为60*5xnS，最大设备为x=14875/60/5=50个。

●计算一定的连接线：

0.3x＋0.0136y<14.875uS，（x为设备数量，y线长－米），如800米的传输长度，0.3x＋0.0136*800＝14.875，x＝13台。

建议：

最大长度：

800米，每增加一个设备减少25-30米。

CAN的传输阻抗：

如果在纯电阻的环境下，在正常的匹配下，理论的传输阻抗最大为（3-0.8）/0.8*60=180欧姆（CANL、CANH的总线抗为360欧姆），典型的值传输阻抗为（2.25-0.8）/0.8*60=108.8欧姆，最小的可靠传输阻抗为（1.5-0.8）/0.8*60=52.5欧姆。

经过实验，信号线的阻抗应小于90Ω

CAN总线匹配及分支的最大长度

端到端的匹配120欧姆

整体网络必须呈总线型，支线长度不超过0.3m。

终端电阻应加在总线最长的两端。

反射--信号畸变或延时

终端电阻对CAN总线的远传输距离也是有巨大的影响。

不加终端电阻则通讯肯定不能成功；加得不合适，即和导线的特征阻抗不匹配，那就可能发生一定程度的反射，造成CAN的错误增多，影响正常工作。

同样总线节点增多也会加强这种现象。

传输线的要求：

采用屏蔽或非屏蔽的双绞线，不宜采用非双绞线，干扰较强的地方宜采用屏蔽的双绞线。

单线阻抗小于45欧姆

工程防雷：

经过试验及测试：

音视频线路的防雷特性优于总线

由于CAN总线为小区联网总线，又在不同的电源下工作，所以对CAN总线来说，防雷及抗干扰问题尤为重要

采用了三级保护：

第一级，采用气体放电管（MM090L-CAD），吸能较大，响应较慢。

第二级，采用瞬态抑制二极管（1.5KE24CA），吸能一般，响应一般。

第三级，采用CANESD保护管（PESD1CAN），吸能一般，响应较快。

1直击雷非防护区（LPZ0A）：

电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直接雷击，属完全暴露的不设防区。

2  直击雷防护区（LPZ0B）：

电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷击，属充分暴露的直击雷防护区。

3第一防护区（LPZ1）：

由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZ0B）减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。

4   第二防护区（LPZ2）：

进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。

5  后续防护区（LPZn）：

需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护第三度水平高的设备的后续防护区。

1.0.5电子信息系统应采用外部防雷和内部防雷等措施进行综合防护

电源的要求

电源总线

设备的电流情况：

电流

设备

静态电流（mA）

呼叫状态电流（A）

VG100KL单元门口机

88

0.31

VGS100KL单元辅门口机

46

0.23

VH300A室内机

45.4

0.69

VH2300A室内机201

19.0

0.57

H200A室内机301

40.4

0.09

VHM300A室内主机401

51.2

0.71

H200室内辅机401

32.7

0.07

不同线缆的参数：

型号/规格

芯数×标称截面（m㎡）

绝缘厚度规定值（mm）

护套厚度规定值（mm）

平均外径（mm）

20℃时导体电阻最大值Ω/Km

70℃时导体电阻最小值MΩ.Km

上限

下限

RVV2×16/0.20

2×0.50

0.5

0.6

4.8

6.0

39.0

0.012

RVV2×24/0.20

2×0.75

0.6

0.8

6.0

7.6

26.0

0.012

RVV2×32/0.20

2×1.00

0.6

0.8

6.4

8.0

19.5

0.010

RVV2×48/0.20

2×1.50

0.7

0.8

7.4

9.0

13.3

0.010

RVV2×78/0.20

2×2.50

0.8

1.0

8.9

11.0

7.98

0.009

楼道用电的情况：

电源提供的最大电流＝所有静态设备的静态电流（设备的电流见上表）和＋工作设备的最大工作电流

如1台门口机＋3个分配器＋12个室内机组成的系统：

当呼叫产生时：

工作设备为1台门口机、1个分配器、12个室内机，静态设备为2个分配器＋11个室内机

最大工作电流＝？

●满足任何设备的工作电压的需要，设备输入电压大于15V

●采用多电源时，禁止地线电压的叠加，以免电压的叠加损坏设备

2013产品重点开发工作

●TG6000系列产品

●TG别墅系列

●加强TG5000系列产品

●智能家居

●为市场提供技术服务，提供非标产品。

对非标工作的要求

●尽量不下没有必要的非标（2011、2012每年都有非标项目十多个）

●非标需要按非标流程执行

●在非标中应详细描述非标的功能及客户需要

●明确产品供货的时间。

以便技术部按时、按要求完成对非标产品的设计及测试，避免影响客户的需要。

●尽技术所能完成好非标项目