安防行业光端机的市场发展趋势

2020-01-15 17:33:00
admin
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    近几年,我国道路交通和高速公路建设发展迅速,进而对安防措施设备要求也越来越高,单纯的对道路进行管治是远远不够的,而高清视频监控则成为道路交通主角。

  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。

  视频光端机进入中国市场已有20多年时间。视频光端机最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。最早的光纤线路大多是多模,传输距离一般仅有2Km,传输效果差,容易受干扰。随着单模光纤和光端机技术的普及,传输距离可以轻松实现30-40Km。现视频光端机设备基本已经实现单模传输,多模的光器件基本停产。为适应早年铺设的多模光缆,部分光端机内部配置单、多模自适应电路,以便于适应在多模光缆传输。

  粗波分复用技术(CWDM)的出现使得模拟光端机在传输容量、传输模式等方面都得到了很大的发展和进步,在常规一芯光纤(如G.652)中可同时传送1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1570nm、1590nm、1610nm等八种不同波长,每一波段又可时分复用1--10路视频信号,即从单芯光纤传输一、两个光波段扩展到七、八个光波段。一根光纤能传输更多的音、视频、数据信号。但由于模拟技术自身的局限,单纤传输的路数越多,调试难度就越大,频道之间干扰的可能性越大,模拟光端机的发展遇到了很大瓶颈。随着宽带数字光传输器件技术以及数字视频技术的发展,从2001年数字光端机开始进入中国。数字化处理方式彻底解决了模拟光端机通道干扰的问题,数字光端机信噪比可达到67dB,远远超出模拟的50dB,信号传输质量非常高。数字光端机已经可以单纤传输128路非压缩视频,同时可以加入以太网、电话语音等信号,极大的丰富了光端机传输的信号种类。传输容量的提升提高了光纤带宽的利用率,降低了传输系统的成本,提高了性价比。经过几年的发展数字光端逐步取代了模拟光端机,到了2007年,已经占据了光端机的绝大部分市场。

  目前,光端机的价格由于应用领域、产品质量、品牌、服务的区别,差异较大。在高速公路、石油、石化等工业视频监控领域,由于对产品质量、品牌、服务的要求较高,可以进入的厂家并不多,因此价格相对较高;而其他安防监控应用领域则对价格更加敏感。以1V1D光端机产品为例,价格在高速公路领域可能达到1000元以上,而安防一般应用领域则可能低至500元左右,甚至在网上还能找到200元左右的。

 2005年前后,光端机市场需求开始剧增,随着光端机技术的迅速发展和应用的日益普及,使得视频光端机生产销售准入门槛越来越低,大量的小作坊式公司开始在市场上销售仿制产品,这些产品大多粗制滥造,质量低劣,使用寿命极低,搅乱了国内光端机正常的生产、销售秩序,不规范的市场操作和恶性的价格竞争影响了行业健康发展。从另一方面看,在大小光端机厂商的共同参与下,国内光端机企业的市场份额不断上升,国外品牌在国内的市场开始萎缩,国内光端机也开始大批量出口

 全国北京、广东(深圳广州为主)、湖北、浙江、上海5省市是国内视频光端机主要生产基地,目前摄像机和光端机的使用比例大约为200:1,光端机及相关通信配套产品市场规模在16亿元左右。

 目前国内视频光端机生产企业主要有3类。第一类是依靠较强的光通信技术立足的通信企业,这些企业技术基础较好,企业规模大多数属于中等(年销售额在5000万左右),这一类也包括兼营视频光端机的通信厂家,他们是这个子行业的核心企业。第二类是一些安防行业中规模较大的综合性视频监控厂家,视频光端机只是其产品链中的一环,这类企业规模较大、综合技术实力较强,视频光端机在其产值的比重多少不一。第3类是加工型企业,数目最多。由于光端机行业技术门槛较低,一两个从光通讯企业离职的设计开发人员就能成立一家企业,以小作坊的方式组装生产视频光端机,视频光端机是其主要产品,在这类企业中仿冒产品盛行。

 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、电池断电告警、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。

 防雷设计也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最薄弱的环节侵入设备,导致设备损坏。

 从目前的行业格局来看,光端机刚进入成熟期,随着安防行业的不断扩张,未来几年光端机市场的整体还会继续保持稳定的增长。

模拟视频光端机与数字光端机的六大不同点

从目前市场情况来看,模拟光端机已逐步退出市场,而数字光端机如雨后春笋般开始在市场上普及,数字代替模拟,这也是光纤通信技术显着的历史发展趋势。由于数字光端机具有传输信号质量高,没有模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同传时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差的缺点,因此许多大型重点工程已普遍采用数字光端机。

模拟视频光端机与数字光端机究竟有何区别,这也是众多用户所关心的确问题,本文从以下几个方面进行如下论述:

光纤上传输的信号方式不一样

模拟光端机上光头发射的光信号是模拟光调制信号,它随输入的模拟载波信号的幅度、频率、相位变化引起光信号幅度、频率、相位变化而分别称为调幅、调频、调相光端机。

数字光端机上光头发射的光信号是数字信号即0或1对应光信号强、弱两种状态,不同的0和1组合代表不同幅度的视频、音频、数据信号。

模拟信号传输输入和输出处理方式不一样

无论模拟、数字光端机,对输入的基带的视频、音频、数据信号都必须进行处理。

模拟调幅光端机,处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制,使高频载波信号的幅度随视频、音频、数据的幅度变化而变化;而数字式光端机对输入的基带的视频、音频、数据进行高分辨率的模拟-数字转换,如1Vp-p幅度范围的幅度信号利用12bits的数字信号来表示,1V等分成4096,因此模数转换后引起的最大电压幅度误差为1/4096V(约2.5mV),此误差电压称为量化误差电压,各种幅度的电压数值从0V、1/4096V、2/4096V...最大1V分别对应的数字编码为000000000000、000000000001、000000000010...111111111111。

数字编码信号直接控制光头发射的光信号的强、弱两种状态(对应0或1),接收光端机再将数字编码进行数字-模拟转换,恢复成原始的基带的视频、音频、数据信号。

处理方式的不同,引起的视频、音频、数据信号信号失真、变畸变、干扰不同

模拟光端机由于要进行调幅、调频、调相,所以模拟信号的幅度的变化与载波信号因调制而引起的幅度、频率、相位的变化是否为一一对应的线形关系成为拟光端机质量好坏的关键,到目前为止,很难做到真正线性调制,非线形必然引起信号失真;同时调制好的载波信号还要调制光信号,光信号的非线性也是一个非常重要的因素,众所周知,光器件的非线性与环境温度变化、工作电压的稳定性、光发射功率有很大的影响,因此光器件在生产时需进行7-10天的热循环老化等等工艺筛选、老化、测试也只能做到将这种变换控制在一定的范围;光信号在光纤中长距离传输,会引起光信号的功率衰减,传输频率漂移、相位失真,光信号色散效应同样也会引起光信号畸变;光信号到达接收端,接收光器件仍然要引起非线性失真,由光电转换后的模拟信号进入解调,解调与调制一样会产生非线性畸变。所以综合模拟光端机,从输入信号调制-电光转换-光输出-光电转换-解调这五个过程,都会引起非线形失真,而这些信号畸变失真是固有的,所以也必然是不可消除的,因此模拟光端机传输视频图象、音频质量、数据的效果很难达到很满意的效果。

数字式光端机仅只有模数转换的量化误差(如1V视频信号12bits时仅为2.5mv),不足以引起信号畸变。

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,每种信号分别用一对光端机来传输,必然价格昂贵,所以为了提高光纤的利用效率,降低成本,必须的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,传输10/100M以太网信号或多路电话等高速信号是难以做到的,将多路视频或音频信号混合调频、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着名国外品牌的调频、调幅、调相光端机多路视频、音频、数据同传时经常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且难以解决的问题和缺点。所以模拟光端机传输信号容量有限,一般不会超过4路信号同传。

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。

稳定性不同

模拟调制光端机由于采取载波调制方式,载波及光头很容易受环境温度影响。出现传输质量随环境变化而变化的缺点。正因为这种缺点,对一些大型、重要工程来讲,模拟光端机的维护成了很令人头疼的问题,由此也给很多工程承包商或业主带来了很大不满。所以对一些重要的工程选用数字光端机是一种明智的选择。

价格有所不同

由于体系结构不一样,模拟光端机与数字光端机的价格略有不同,一般来说,单路视频、音频、数据数字光端机较单路模拟光端机价格稍高,四路以上视频、音频、数据数字光端机相反比模拟光端机便宜得多,而传输后的视频效果远高于模拟产品。所以,数字光端机的性价比要高于模拟光端机。


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