关于视频监控中使用同轴电缆的传输距离.docx

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关于视频监控中使用同轴电缆的传输距离

关于视频监控中使用同轴电缆的传输距离

500米视频线传输确实是视频信号传输的上限，我们做工程过程中曾经测试过，如果用128编的安防线缆传送视频信号质量基本可以接受，图像衰减程度不是很明显；如果用96编视频线，信号衰减历害，加了信号放大器效果有所改善，但达不到理想状态，除非用市面上较高档的多档数字信号放大器才行。

但这样以来，成本就上升了。

所以最后还是选用128编的线缆来做500米的信号传输。

关于长距离电源，我们选用的是从机房拉220V电源传输至各监控点位，再用12V变压器给摄像机。

成本较代，电源质量也得以保证。

注：

12V电源市面价不到20元一只。

220V电源线与视频线分开走线。

SYV-75-3同轴线缆导体直径为0.51，绝缘外径3.0，200MHZ信号衰减为每米0.28dB，而75-5线缆导线直径为0.75，同样距离衰减为0.16dB，并不是以上的兄弟们说的-3，-5代表距离或者线径，同一种线缆在不同的地方使用，选择不同的设备，就会有不同的传输距离，例如从理论上分析采用SYV-75-3-96编同轴电缆传送视频信号（1.0V-峰-峰值）/75欧时，为了保证信号的传输质量，当传输距离超过180m时，就应该对视频信号进行放大，但实际工程经验表明，最大传输到300m左右仍然能保持良好的显示效果，

一、工程常用同轴电缆类型及性能：

1）SYV75-3、5、7、9…，75欧姆,聚乙烯绝缘实心同轴电缆。

近些年有人把它称为“视频电缆”；2）SYWV75-3、5、7、9…75欧姆,物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆。

有人把它称为“射频电缆”；3）基本性能：

*SYV物理结构是100%聚乙烯绝缘；SYWV是发泡率占70-80%的物理发泡聚乙烯绝缘电缆；*由于介电损耗原因，SYV实心电缆衰减明显要大于SYWV物理发泡电缆；在常用工程电缆中，目前物理发泡电缆仍然是传输性能最好价格最低的电缆，在视频、射频、微波各个波段都是这样的。

厂家给出的测试数据也说明了这一点；*同轴电缆都可以在直流、射频、微波波段应用。

按照“射频”/“视频”来区分电缆，不仅依据不足，还容易产生误导：

似乎视频传输必须或只能选择实心电缆（选择衰减大的，价格高的？

）；从工程应用角度看，还是按“实芯”和“发泡”电缆来区分类型更实用一些；*高编（128）与低编（64）电缆特性的区别：

eie实验室实验研究表明，在200KHz以下频段，高编电缆屏蔽层的“低电阻”起主要作用，所以低频传输衰减小于低编电缆。

但在200-300KHz以上的视频、射频、微波波段，由于“高频趋肤效应”起主要作用，高编电缆已失去“低电阻”优势，所以高频衰减两种电缆基本是相同的。

二、了解同轴电缆的视频传输特性——“衰减频率特性”同轴电缆厂家，一般只给出几十到几百兆赫的几个射频点的衰减数据，都还没有提供视频频段的详细数据和特性；eie实验室对典型的SYWV75-5、7/64编电缆进行了研究测试，结果如下：

同轴传输特性基本特点：

1.电缆越细，衰减越大：

如75-7电缆1000米的衰减，与75-5电缆600多米衰减大致相当，或者说1000米的75-7电缆传输效果与75-5电缆600多米电缆传输效果大致相当；2.电缆越长，衰减越大：

如75-5电缆750米，6M频率衰减的“分贝数”，为1000米衰减“分贝数”的75%，即15db；2000米（1000+1000）衰减为20+20=40db,其他各频率点的计算方法一样。

依照上面1000米电缆测试数据，计算不同长度电缆衰减时，请记住“分贝数是加碱关系”或“衰减分贝数可以按照长度变化的百分比关系计算”，就可以灵活运用了；3.频率失真特性：

低频衰减少，高频衰减大。

高/低边频衰减量之差，可叫做“边频差值”，这是一个十分重要参数。

电缆越长，“边频差值”越大；充分认识和掌握同轴电缆的这种“频率失真特性”，这在工程上具有十分重要的意义；这是影响图像质量最关键的特性，也是工程中最容易被忽视的问题；三、工程应用设计要点网上技术论坛里经常有人问：

75-5电缆能传多远？

回答有300米，500米，600米，还有说1000多米也可以的。

为什么会有这么多答案呢？

原因是没有一个统一的标准。

既然工程中同轴电缆是用来传输视频信号的，而视频传输最后又体现为图像，所以谈同轴电缆和同轴视频传输技术应用，就离不开图像质量，离不开决定图像质量的“视频传输质量”和标准。

1.视频传输标准的参数很多，这里仅举一个十分重要的“频率特性”例子来理解。

视频图像信号是由0-6M不同频率分量组成的。

低频成分主要影响亮度和对比度，高频分量主要影响色度、清晰度和分辨率。

显然，对视频传输的基本要求，不是只恢复摄像机原信号亮度、对比度就行了，而且还必须恢复摄像机原信号中各种频率份量的相对比例关系。

“恢复”不可能是100%，而是允许有一个“失真度”围要求的标准。

这个“标准”的“失真度围”，在图像上用肉眼应该是分辨不出来的。

反过来说，如果在图像上已经能够观察出一点“失真”了，那不管你主观认为图像“还行，可以，不错”甚至“双方认可验收”等等，这时的视频传输质量，都是“不合格的”。

要把工程图像做好，首先就应该选择合格的传输设备，追求视频传输质量符合标准。

这一点，从技术论坛讨论的情况看，还远没引起足够认识。

宏观来看，我国监控行业发展了20多年，工程图像质量不仅没有提高反而有些下降，这不能不引起我们的关注和思考。

2.“视频传输”标准：

由图二可见，对于视频传输，我国广播级视频失真度标准要求如图a）：

5M以下幅频特性误差围为±0.75db,即91.7—109%；6M频点为70.7—109%；监控行业的要求略低一些，如图b）,0—6M全围为±1.5db,即84—118.8%；这个传输频率特性要求，与一般“3db通频带”的概念一样；这里须强调：

要保证图像质量，视频传输系统（产品）的频率失真围应小于3db;“3db带宽”这个标准，适用于光缆、射频、微波、同轴和双绞线等各种视频传输系统产品；这是为了保证图像质量，对视频传输系统的要求。

但还有一个误区：

在工程中还是有不少人用主观评价“工程图像质量好坏”，甚至于用双方是否认可验收来说明“传输系统（设备）”是否合格，这就有些本末倒置了。

工程商这么做可能是“糊涂”；传输设备厂家如果这么做，那可就是“蒙人”了，如果再利用媒体这么宣传，那就是诚心“误导”了。

3..摄像机信号不加放大补偿，只用同轴电缆传输时，按照“3db带宽”这个标准要求，并结合上面的电缆衰减特性，75-5电缆，不超过3db失真度的电缆长度计算方法是：

1000米20db,20/3=6.67,1000/6.67=150米，75-7电缆为236米。

不同厂家不同批次的电缆特性有一定差别，实际工程设计中，参照这个数据设计和施工，图像质量一般会有保证的。

（准确计算应按照“边频差值”计算，上面计算忽略了低频衰减——原作注）4.实心聚乙烯绝缘电缆，衰减量大于物理发泡电缆。

所以3db带宽有效传输距离少于上面计算值，工程上大致可按90%左右估算。

如实芯75-5电缆“3db带宽”传输距离大约为150*0.9=135米；5.高编电缆：

尽管200k以下的衰减小于低编电缆，但200-300k以上的传输衰减与低编电缆一样，所以3db带宽传输距离，反而低于上述计算值，这是由于高编电缆的“边频差值”更大的因素造成的，“边频差值”越大，放大补偿的难度越大；6.同轴电缆加放大补偿的视频传输方式：

这时系统传输特性是同轴电缆的衰减频率特性和放大补偿的“增益频率特性”之和，放大补偿的“增益频率特性”，应该能有效补偿电缆的频率衰减特性，且二者应该始终保持相反、互补关系，这才可以有效扩展同轴电缆的传输距离。

目前这项同轴视频传输技术，产品已经达到的技术水平是：

只用一级末端补偿（无前端无中继），75-5电缆在2km,75-7电缆在3km围以的任意距离上，都可以实现上述传输标准；传输距离和传输质量已经和多模光端机相当，而在传输成本、施工维护和图像质量可控恢复功能方面，都具有独特的实用优势和竞争优势；这就是说，同轴视频传输技术，以将有效监控围扩展到了2-3公里，且是我国自有知识产权技术。

7.工程中确有不少工程是按照“只要图像质量双方认可验收”就是“硬道理”的做法，这实际是无标准可言，不属本文讨论围。

四、同轴电缆的抗干扰性能[工程经验]：

一路本来没有干扰的图像，运行中偶然出现了干扰，经检查是BNC电缆头接地不良引起的。

重新焊好后，干扰消失了,图像恢复正常。

这说明什么问题呢？

一是说明周围环境确有外界电磁干扰存在，二是说明在正常情况下，同轴电缆可以把这类干扰屏蔽掉，三是说明BNC电缆头接地不良，破坏了电缆的屏蔽性能，使原来已经被屏蔽掉的干扰，在新的条件下又显现出来了。

这就是我们探讨干扰产生原理的启发点。

对于干扰的探讨，eie实验室的研究成果表明：

1.同轴干扰形成原理：

就像天线接收电磁波原理一样，电缆外部客观存在的交变电磁场，可以在电缆外导体上产生干扰感应电流——干扰感应电流在电缆“纵向电阻（阻抗）”Rd上，会形成干扰感应电动势（电压）Vi——干扰感应电动势刚好串联在视频信号传输回路里，与视频信号一起加到末端负载Rh上，形成了干扰。

这就是同轴干扰形成原理。

2.显然：

当电缆外导体电阻很小，或当外界电磁干扰不是很强，感应电流很小，感应电动势也就很小，而且远远小于视频信号，这时就可以认为“没有干扰”。

这就是同轴电缆屏蔽干扰的作用；3.在上面工程经验中，当BNC头没有焊接好、接触不良、编织层在穿管时被拉断、或在电梯随行电缆中，长时间反复弯曲加上垂直重力作用编织层被逐步拉断时，都会造成外导体电阻增加，导致“干扰感应电压”升高，视频信号传输效率（分压比例）降低，使原来没有显现出来的“干扰”也出现了；4.工程中的“地电位”干扰也是通过同轴电缆外导体电阻才起作用的，所以单端接地可有效排除；5.四屏蔽高编（128）电缆外导体电阻比低编电缆小，所以形成的干扰感应电动势也要低一些，这种“低一些”的效果，只是对低频干扰而言的（欧姆电阻为主）。

对于高频干扰，由于趋肤效应，高、低编电缆的表面阻抗基本一样，所以对高频的抗干扰效果区别不大；需要明确的是：

与低编电缆比较，四屏蔽高编（128）电缆这种能够“适当减弱”低频干扰的效果，其减弱程度是与两种电缆外导体电阻成反比关系；工程上值得认真考虑的是这点减弱干扰的效果，与高编电缆的高投入成本是否值得？

五、视频传输中的抗干扰措施工程中产生干扰的情况很多很复杂，但可以大致分为两大类：

一类是电缆传输线路“外部电磁干扰”的入侵，如地电位干扰、电台干扰、电火花干扰、并行电缆耦合干扰等。

这是影响最大、设计和施工中又很难预测的干扰。

第二类是两端设备问题和故障引入的干扰，如设备电源故障引来的50/100周电源干扰，或开关电源的高频电源干扰等，不妨把这一类叫着“部干扰”，这部分比较好解决。

我们主要谈第一类的外部干扰。

工程中比较成熟的经验有：

1.防止“地电位”的单端接地或不接；2.电缆穿金属管，或走金属线槽；此法十分有效，但成本较高，施工有一定复杂度；3.埋地；4.“远离”其他动力电缆或信号控制电缆，并尽量避免或减少并行；5.集中供电和控制信号传输采用屏蔽电缆，但屏蔽层不能两端都接视频地；6.施工穿管时，把“布线这种粗活”在当地雇临时工来做，结果多处拉断同轴电缆编织网，使外导体电阻增大，产生干扰，这种情况十分多。

但这属于可以避免，发生概率又最高的“人为因素”。

7.电缆中间接头连接方法，不是采用F型接头和双通连接，而是采用“焊接”或“扭接”的方法，这就破坏了电缆的同轴性和特性阻抗的连续性，容易引起反射和干扰。

这属于经验不足的人为因素；8.采用抗干扰器，用平衡抵销原理抗干扰。

但局限性较大，现场调试交麻烦；六、同轴抗干扰技术新进展——抗干扰同轴电缆在外部强干扰源仍然存在的情况下，为什么电缆穿金属管，或走金属线槽后，就可以有效抗干扰呢？

正确的回答也应该是“屏蔽的