一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的制作方法

技术领域

本发明涉及网络传输领域，尤其涉及一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统。

背景技术：

现在新的高速隧道内摄像机和设备箱都是每间隔150m一个，这样，摄像机可以方便的更换为IPC，同轴电缆更换为网线，设备箱内的设备修改为相关网络传输设备即可实现，所以可以不需要采取EOC传输，直接网络传输即可实现。

然而，现在一些老的高速隧道的布局图，按照布局可以看出，每隔150m有一个摄像机，每隔450m有一个设备箱，按照这个布局，可以看出实际会有多个摄像机距离最近的设备箱超过150m。

以前老的隧道使用的一般都是模拟摄像机，这样隧道内走线连接方式为同轴电缆，如果直接修改为现在的网络摄像机，有几个问题以及相应的解决方法如下：

1.需要增加设备箱，让每一个摄像机都对应一个设备箱，这样，摄像机离设备箱的距离都会大大缩小，就可以直接使用网线传输，但是这样施工工作量与工程成本都大大增加且影响较大。

2.整体布线修改，需要将隧道内部现在拉的同轴全部修改为网线，然而隧道内线路改造是十分复杂麻烦的。

3.按照国家相关国标文件，隧道内监控设施距离不得大于150m，且网络传输距离要求在100m以内，这样在实际应用中有部分超过150m，此部分虽然可以采取网络中继器的连接方式，但是中继器供电、放置以及防范维护就成了大问题。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统，将高清视频网络信号转换后在同轴电缆上传输，同时，因为以前使用的都是模拟监控设备，采用的是同轴电缆传输，所以不需要再专门拉网线。

本发明的技术方案如下：

一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统，包括前端设备，节点机设备和中心接收设备；所述前端设备包括前端EOC带IPC设备或带EOC的前端IPC设备或前端EOC设备、前端IPC设备，所述节点机设备为EOC节点机设备，其包括EOC接收模块、带光信号传输的设备和网络监控功能的设备，所述中心接收设备包括交换机、服务器或带光口的中心设备，用以数据的传输；所述前端设备和节点机设备通过同轴电缆连接通讯，所述节点机设备和中心接收设备通过光纤连接通讯或网线连接通讯；所述中心接收设备和节点机设备之间采用点对点连接方式、汇聚连接方式、级联连接方式或环网连接方式之中的一种。

进一步的，所述节点机设备根据前端反馈给节点机设备的信号，确定是否将电源叠加在同轴电缆上来给前端设备供电。

进一步的，所述前端设备采用独立电源供电。

进一步的，所述前端EOC设备、前端IPC设备之间采用网线连接通讯。

进一步的，所述节点机设备的相关网络监控功能的设备包括数据接口、音频接口、K频信号接口和网络接口，所述节点机设备的网络接口带有POE功能，能通过网线给IPC供电。

进一步的，所述点对点连接方式是一个节点机发送设备对应一个中心接收设备，一对一发送接收。

进一步的，所述汇聚连接方式是多个独立的发送节点机设备同时对应一个中心接收设备，每个发送设备之间相互独立，相互不构成数据传输关系。

进一步的，所述级联连接方式是多个发送设备中，前一个发送设备将数据先传送到下一个发送设备，下一个发送设备再到下一个，如此反复，最后一个发送设备将数据传送到中心接收设备，链路上的所有节点机设备的传输数据带宽加起来小于等于中心接收机带宽，同时每个节点机设备具备足够的带宽接收数据，并将接收到的数据加上本节点机的数据一起发送出去。

进一步的，所述环网连接方式是在级联的基础上，增加一个将第一个发送设备也连接到中心接收设备的连接方式。

本发明相比现有技术优点在于：

1、本发明采用同轴电缆传输网络信号的方式，将模拟视频升级到高清网络视频，网络视频在同轴电缆传输，有效解决传输距离过远的问题，同时不需要花大量人力进行线路的重新改造，大大提升改造效率同时也有效缩减成本开支。

2、本发明使用同轴电缆传输，可以根据实际应用，采用不一样的前端设备。

3、本发明可以由节点机解决前端供电问题，根据实际需求，可以给前端设备供电。

4、本发明一个节点机设备可以接多个前端设备。

5、本发明采用的节点机和中心接收设备之间采用光传输，光传输连接方式包括点对点、汇聚、级联、环网的方式，光链路采取了相应的光保护，传输距离至少可以达到80km。

6、本发明可以提升传输距离，由原来的网线传输小于100m提升到同轴传输3km。

7、本发明可以将原来的同轴电缆直接使用起来，不需要花大量人力修改隧道或一些特殊地方的线路，如果以前没有使用同轴电缆，则需要拉同轴电缆走线。

8、本发明选择带有网口的节点机，也同样可以支持前端IPC之间网线连接到节点机，可以节省部分EOC模块的成本，这样，对于IPC距离设备箱很近以及重新拉网线比较方便的情况，也可以考虑拉网线，使用网口通信。

附图说明

图1为本发明一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的老的隧道模拟视频摄像监控设备布局示意图；

图2为本发明一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的老的隧道网络摄像监控设备布局示意图；

图3为本发明一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的基本框架图；

图4为本发明一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的图3改进型基本框架图；

图5为本发明一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的连接方式点对点示意图；

图6为本发明一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的连接方式汇聚示意图；

图7为本发明一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的连接方式级联示意图；

图8为本发明一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统的连接方式环网示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，为现在一些老的高速隧道的布局图，按照布局可以看出，每隔150m有一个摄像机，每隔450m有一个设备箱，按照这个布局，可以看出实际在布置中总会有几个摄像机离最近的设备箱的距离超过150m。而且以前老的隧道使用的一般都是模拟摄像机，这样隧道内走线连接方式为同轴电缆，如果直接修改为现在的网络摄像机，有几个问题，具体如下：

1.增加设备箱，让每一个摄像机都对应一个设备箱，这样，摄像机离设备箱的距离都会大大缩小，就可以直接使用网线传输，但是这样施工工作量与工程成本都大大增加且影响较大，所以这样做可行性差。

2.整体布线修改，需要将隧道内部现在拉的同轴全部修改为网线，因为隧道内线路改造非常麻烦，所以这样做可行性差。

3.按照国家相关国标文件，隧道内监控设施距离不得大于150m，且网络传输距离要求在100m以内，而如图2可知，实际应用中有部分超过150m，此部分虽然可以采取网络中继器的连接方式，但是中继器供电、放置以及防护就成了大问题，所以这样做可行性差。

考虑到以上问题以及可行性，提供一种低成本简捷的隧道高清视频更换系统，包括前端设备，节点机设备和中心接收设备。

所述前端设备包括前端EOC带IPC设备或带EOC的前端IPC设备或前端EOC设备、前端IPC设备。所述前端EOC设备、前端IPC设备之间采用网线连接通讯。所述EOC（Ethernet Over Cable）是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术。所述IPC指的是IP Camera的缩写，中文名称是网络摄像机。

所述节点机设备为EOC节点机设备，其包括EOC接收模块、带光信号传输的设备模块和相关网络监控功能的设备模块。所述EOC接收模块，用于同轴信号与网络信号的相互转换，实现通信。同轴信号经过变压器隔离耦合再经放大器放大后进入编解码芯片，最后通过网络信号的形式与其他模块实现通信。其中所述同轴信号转换为网络信号为解码，网络信号转换为同轴信号为编码，编解码是可以同时进行的，即通过同轴，能够同时实现网络信号的输入输出。所述节点机设备的相关网络监控功能的设备模块包括数据接口、音频接口、K频信号接口和网络接口，所述节点机设备的网络接口采用带有POE功能的接口，从而通过网线给IPC供电。所述POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。选择带有网口的节点机设备，可以支持前端IPC之间通过网线连接到节点机设备，就可以节省部分EOC模块的成本，而且对于IPC距离设备箱很近且在比较方便的情况下，就可以重新拉网线采用网口通信。对应的其它接口是作为扩展功能来使用。

所述节点机设备可以给前端设备通过同轴电缆供电，这里是否需要供电，是根据前端设备反馈给节点机设备的信号，然后由节点机设备确定是否将电源叠加在同轴电缆上来给前端设备供电，为了减少线路传输损耗，前端设备也可以选择独立电源供电。其中所述节点机设备本体需要独立供电，因为节点机设备需要考虑给前端设备供电，这里选择的电源、功率就要求能够同时带动连接的全部前端设备。

所述中心接收设备包括交换机、服务器或带光口的中心设备，用以数据的传输。所述前端设备和节点机设备通过同轴电缆连接通讯，所述节点机设备和中心接收设备通过光纤连接通讯或网线连接通讯；所述光纤连接通讯的光信号传输部分采用带有光信号保护功能的通讯方式，就是光链路经过一个设备级联到下一个设备的时候，一旦这个设备异常，则光链路直接跳过这个设备，到下一个设备去，这样，不会因为单个设备异常影响整个链路。所述中心接收设备和节点机设备之间包括点对点连接方式、汇聚连接方式、级联连接方式、环网连接方式，具体应用中选择其中一种进行方式进行连接。如图5至图8所示：其中图中的发送和接收设备，只是对设备的称呼命名，并不是数据单向，数据传输都是双向的。图中的中心接收设备可以为交换机、服务器或其他带光或电口的中心设备。

如图5所示，点对点连接方式就是一个发送设备对应一个中心接收设备，一对一发送接收。

如图6所示，汇聚连接方式是多个独立的发送设备同时对应一个中心接收设备，每个发送设备之间相互独立，相互不构成数据传输关系。

如图7所示，级联连接方式是多个发送设备，前一个发送设备将数据先传送到下一个发送设备，下一个发送设备再到下一个，如此反复，最后一个发送设备将数据传送到中心接收设备，这样数据最后是叠加到一根光纤上，到达中心接收设备，至于可以连接多少个节点机设备，需要进行计算，要求链路上的所有节点机设备的传输数据带宽加起来不能超过中心接收机带宽，同时要求每个节点机具备足够的带宽将接收到的数据加上本节点机的数据发送出去。

如图8所示，环网连接方式就是在如图7所示的级联的基础上，增加一个将第一个发送设备也连接到中心接收设备的连接方式，平常运行时，如图8所示的链路1不起作用，数据犹如级联的方式传送到中心接收设备，但是一旦发送设备中，有一个设备的链路出现异常，这时候出现异常的设备前的数据就不能继续按照原来的路径传输到下一个设备，那么链路1就自动启动，这样数据可以由链路1传送到中心接收设备。

所述本发明的EOC节点机设备，网络口传输速率可以达到百兆，千兆。同轴电缆传输速率可以达到1G、2G且随着EOC技术的创新将会达到更高速率传输，传输距离可以达到3km以上，光口传输速率包括百兆、千兆、2.5G、10G以及后续光传输技术创新后的更高速率，传输距离至少可以达到80公里，且根据以后光传输技术的更新，将达到更远距离。

在具体工程施工过程中，例如XX公路工程的视频升级项目，需要将模拟视频升级到高清视频，而该路段以前用的标清。这就需要对安装到道路两侧电线杆子上的摄像头进行修改。这个相对改动方便，因为公路项目以前使用的是模拟摄像机经过同轴电缆传输到电线杆边上的光端机，再由光端机转换为光信号传输出去，因为此部分都已经有现有的光纤，对硬件设备的修改只需要将模拟摄像机修改为高清摄像机。如果是采用光纤传输，则直接连接到对应的光纤传输出去即可，如果不是采用光纤传输，则需要一个光端机设备转换为光信号发送，这样，对线路的修改都相对还比较方便，不需要大动作。但是对于隧道，则修改不那么容易，如图1所示，摄像机位置距离节点机较远超过150m的部分，使用网线无法直接传输，需要使用中继器，而中继器的供电，保护，安装等都是大问题，所以在实际工程项目中，采用本发明将顺利解决布线问题，不用修改走线，使用原来的同轴电缆直接传输网络视频信号，同时在供电方面，也解决了电源铺线不方便的问题，大大提升了改造效率，保障了改造后设备运行的稳定，并节省了改造成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。