主頁（http://www.by236.com）：節點光端機在城市管網監控系統中的應用(2) 以某公司自愈環光端機為例，該光端機具備多達100個節點的接入能力，適用于光纖資源有限的逐點插入特性的場合，采用冗余環狀拓撲結構，具有極高的安全性。每個環路最多可接入100個前端接入設備，中心交換設備可切換輸出128路視頻，每個節點可接入1-4路視頻帶二路雙向數據、二路反向數據和1路百兆以太網信號(單節點可擴展至最大20路視頻、10路雙向數據、10路反向數據和1路以太網信號)，整體系統傳輸交換能力為2000X128，支持操作鍵盤實現切換2000路接入視頻到128路輸出視頻的全交叉調用。 考慮到本系統中大量視頻圖像需要實時傳回中心，進行實時圖像錄像，這要求傳輸系統具備強大的傳輸容量，且要求系統具備多節點插入傳輸功能，所以基于時分復用技術的百節點光端機便能很好地完成本工程98個節點的視頻圖像以及相關多種類信號的傳輸。 綜合本系統實際，根據系統視頻、數據接入的位置和系統的光纖資源分布，為系統配置了98臺百節點接入光端機。由于管理中心設置于廣福路與昆洛路兩條路的中心交叉處附近，管理中心與系統前端之間設置了4條光纖環路，每條環路采用兩芯主干光纖，使系統的任意一條環路都具備了在光纖出現單點斷裂的情況下仍能保持正常工作的能力。 傳輸可靠性措施 節點式傳輸中，由于鏈路較長、插入點多，所以對光纖資源的可靠性要求也逐漸增加。相對于點對點光端機傳輸，多點插入式傳輸，某節點故障帶來的影響會更大。下面提出二種故障的保障性措施。 1、節點掉電故障保護 節點機的供電將會影響到系統可靠性。因此，采用光路保護功能是必要的，參見圖1。
圖1 節點掉電故障光路保護功能示意圖 如圖1在某個節點出現掉電故障后，節點光端機內置的光路保護功能將使得光路可以跳過該故障節點，不影響到前后節點圖像等信號的傳輸。在故障節點恢復供 電后，該節點的運行自動恢復。該光路自保護功能，為防止節點供電故障而影響系統正常運行起到了關鍵的作用。 2、光纖斷裂傳輸保護 對于點對點系統，如果某點光纖斷開，僅只影響某單個節點。而對于插入式傳輸系統，如果出現光纖斷裂，如圖2所示的結構，則光纖斷裂處的后續節點就不能與控制中心實現雙向的信號傳輸。
圖2 鏈式傳輸無法屏蔽單點鏈路故障圖 鑒于此，在本工程中，系統采取了環狀架構來保障信號的傳輸，環路具備自愈功能，在任意點出現光纖斷裂，系統會重新指定所使用的光線傳輸路徑，從而達到不間斷傳輸的功能。與此同時，系統中心的網管軟件可以根據故障情況進行提示，提醒用戶對出現異常的光路進行檢查。光纖環路架構示意圖見圖3。
圖3 環路自愈功能，自動屏蔽故障的光纖 該系統中，同時采用了組環和光路保護功能，可以屏蔽任意節點斷電故障，并具備在鏈路上單點光纖斷裂后仍可以正常維持整個系統的運行，由此，大大提高了系統的可靠性。 設計及實現 本次項目前端配置98臺節點光發射機和98臺開關量采集器，中控室配4套百節點光接收機等，總共組成4套傳輸鏈路，實現255路視頻、網絡以及開光量信號的傳輸。每套百節點光端機均采用兩芯主干光纖形成自愈環，同時每節點含光路保護功能，在最大限度節約光纖資源的同時也為系統的穩定運行提供了強有力的安全保障，具備抵抗光纖出現單點斷裂情況下，即使某個設備出現故障或者出現斷電情況下，系統仍然可以正常運行，保證了任何節點的傳輸設備損壞或任何一點光纖斷開都不會影響其他節點設備和中心的通信。 本方案采用兩芯光纖組成單纖自愈環網，由于節點數量較多，為了平衡每個節點間以及節點到中心的距離，所以沒有采用在1芯光纖上逐點接入的方式，而是采用在2芯光纖上跳接設備的方式，保證了傳輸結構的合理，兩條光纖在最遠端匯合于節點設備上，合理地分布了設備之間的鏈路中繼距離，其結構示意如圖四。
圖4 接入點分布情況圖 該系統中所有前端視頻圖像和其它信號經過前端節點光發射機接入主干光纖，每個節點光端機最大接入4路視頻圖像，提供反向2路共享RS422信道，用于傳輸前端快球的控制信號。同時每個節點構建2路雙向獨立數據信道供前端控制設備與中心進行連接，本系統中其中1路用于傳輸開關量信號。前端的開關量信號通過開關量采集器，轉換為RS422信號進入百節點光端機進行統一傳輸。每個節點機提供的100M共享以太網用于傳輸自控系統信號和IP電話信號。 所有前端接入信號在中心接收機上進行統一輸出，在中心接收機上通過相應的板卡來提供相應的接口。在系統容量需要增減時，通過增加前端發射機以及中心板卡，即可實現鏈路視頻、數據、音頻、電話、開關量的擴展。 系統中共有4套64節點光傳輸接收設備，視頻信號從64節點接收機8路視頻輸出板輸出到視頻分配器，共使用16臺視頻分配器對255路視頻進行復制分配，一組輸出到硬盤錄像機進行錄像，另一組輸出到矩陣，供電視墻使用。矩陣通過模擬鍵盤進行切換控制，硬盤錄像機通過客戶端軟件瀏覽實時視頻及錄像資料。 攝像機的PTZ控制信號在中心通過多協議轉換器進行連接，4臺接收機的控制端口與多協議轉換器控制輸出口相連，多協議轉換器支持多種協議輸入，可實現多種設備控制前端攝像機，也就是說通過矩陣和硬盤錄像機都可對可控攝像機的PTZ進行控制，可以為后臺客戶端通過網絡方式訪問系統。 系統4臺節點傳輸接收端的網絡信號連接到交換機，通過交換機接入到自控系統電腦以及IP電話服務器。報警信號由4臺64節點接收機全輸出到開關量采集器的接收機，將前端的開關量信號輸出給報警系統主機，由報警主機實現系統的布防、撤防以及聲光聯動。通過報警碼轉換器將報警主機的報警碼轉換為矩陣能夠識別的報警信號，由矩陣實現圖像聯動報警，當綜合管溝內部發生報警時，報警區域附近的攝像機圖像在指定布防監視器上自動彈出。
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