浅谈双绞线在模拟视频传输技术上的应用

岳彬彬

【摘要】目前安防系统中常见的视频传输方式有同轴电缆传输、光纤传输、无线传输、双绞线等几大类。随着人们对监控要求的提高必然出现长距离（大于100米）和超长距离（大于500米）画面传输，单纯的靠电缆的传输方式明显不能完全适应要求。本文主要分析双绞线在长距离模拟视频传输技术中的应用。

【关键词】视频传输；双绞线

引言

沭新北船闸位于江苏省宿迁市沭阳县桑墟镇蔷薇村与连云港市东海交界，245省道友谊河大桥东约800米，在蔷薇河地涵西约1000米处。是沟通连云港与中运河，减轻东陇海线运输压力的重要工程之一，枯水季节可通过输水廊道向连云港输水30m3/s。上下游河道原设计为6级航道，现海事部门定为5级护理。闸内设有闸门控制系统、视频监控系统、船闸收费系统等。

1、双绞线传输技术

目前，主流视频传输技术主要有同轴电缆传输、光纤传输 、无线传输、双绞线传输。双绞线：Twisted Pair wire，是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线传输技术是一种平衡传输方式，如图1所示。A芯片为双绞线传输器发射端，B芯片为双绞线传输器接收端。信号从前端设备通过不平衡的视频经过A芯片转换成平衡输出，传输回路的两根线构成差分信号。在接收端B芯片将平衡信号在转换成不平衡信号，与硬盘录像机进行连接传输。由于双绞线上有两个信号是大小相等，极性相反，且两线相绞，这样线与线之间的寄生与相邻的电抗也极性相反大小相等（两线完全平衡时），双绞线两线之间的寄生电抗趋于零，对外的寄生电抗呈减小趋势。双绞线在差分传输过程中，对外界干扰信号来讲，两股绞线等效为同一导体，干扰信号在两根线上感应的干扰电势的幅度和极性都一样。在差分放大器的输入端，对这种两线的工模输入，如果接受差分放大器的值够大，就能起到很好的抑制作用。

双绞线传输视频具有以下几点优势

1）抗干扰性强

双绞线系统是虚地，与大地间没有实质的通道，减少了一个被干扰的途径。即使在强干扰环境下，双绞线也能传送非常好的图像质量。使用5类非屏蔽双绞线，绞线之间不会发生干扰。

2）传输距离远

正常信号在视频线或双绞线里传输时，信号受线阻的影响，图像会出现极大的衰减双绞线传输器在发射端将信号进行预防大使信号在同样的衰减坡度上传输更远，接收端在将信号补偿增益，使图像恢复到发射前的幅度，单路有源传输器传输距离在1200至1500米。

3）低成本

目前，广泛使用的5类非屏蔽双绞线价格较其他传输所用介质不仅成本低，而且在市场更容易购买，给工程应用带来极大方便。

4） 布线方便、利用率高

双绞线中取任取两根就可以传送1路视频信号，无须另外布线。另外的几根双绞线可以用来传输音频信号、控制信号、供电电源，极大的提高了使用率，大大的降低了工程建造成本。

2、双绞线在视频传输中的应用分析

2.1 方案选定

为加强沭新北船闸上下游船只管理，需在上下游侧增加两路视频监控设备。考虑到船闸已有视频监控系统，布线较为复杂，线路多，设备多等特点，为减少施工布线以及防止电磁等干扰因素，采用双绞线视频传输方式，在原有模拟硬盘录像机上增加两路视频。

2.2 主材选用

1）摄像头。本次摄像头采用海康威视DS-2CE16F5P室外防水枪机，产品特性：信号系统PAL；有效像素130万；镜头3.6mm；镜头接口类型M12；日夜转换模式ICR红外滤片式；水平解析度950TVL；同步方式内同步；视频输出1Vp-pComposite Output（75Ω/BNC）；信噪比>62dB；电源DC12v；功耗6W；红外照射距离30-40米。

2）传输器。沭新北船闸上游增加的枪机距离硬盘录像机约140m，选用五星盾无源双绞线传输器WXD-402（POE供电），传输距离300米。

3）双绞线。采用全铜超5类网线；外皮防火级别CM；直径5mm。

2.3 方案实施

本方案是目前较为流行的采用POE供电的监控方式，视频拓扑图如图2所示：

其中，线路的铺设是本次方案的重点，结合双绞线传输原理的特点，只需要布置1根超5类非屏蔽双绞线既可同时传输4路视频信号。本方案只需传输2路视频，另外两路做备用。

首先布好双绞线，无须增加额外的抗干扰防护措施。枪机侧连接双绞线传输器发射端，硬盘录像机侧连接其接收端。接收端与发射端之间连接介质采用网线。

2.4 效果影响

项目完工后，沭新北船闸9路监控画面如图3所示。图3中最后两幅视频画面为本次新增的画面。画面中前7路的画面为原有的画面采用同轴电缆传输，通过画面对比得知：本次新增的两路监控画面未受到干扰影响，信号稳定，图像清晰，与采用同轴电缆传输的视频画面效果相当。

3、结束语

本次项目的实施，验证了采用双绞线传输视频画面的可行性，监控画面质量达到要求，发挥了双绞线传输的抗干扰特性，在经济价值上大大降低了工程造价成本，具有良好实用性及推广价值。

在视频改造项目中，视频监控点较远，干扰源较多且以单点传输距离在300米以内的可以采用本方案。若传输距离在300米以上-1000米以内的，双绞线发射端采用POE供电，接收端需提供交流电。若传输距离在1000米以上-1800米以内的，需采用有源双绞线传输器。

参考文献：

[1]、刘广法，胡晓吉 《基于TMDS差分技术的VGA长线传输系统研究与设计》 计算机工程与设计

[2]、江建中 《双绞线传输视频的原理及其应用要点》 电视技术

[3]、宋涛 《双绞线视频传输系统》 中國科技博览