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乘客信息系统全光路传输解決方案

來源:
2017/09/27 09:56
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【摘要】:
全光路傳輸方案  1.背景概述  傳統 的信號傳輸模式(HDMI光路傳輸),在遠程傳輸時,普通 的HDMI線材在遠程傳輸中會發生信號衰減、延時,會造成圖像 的失真。且HDMI信號 的有效傳輸距離較短,所以采用HD-SDI全光路傳輸能夠有效 的提升系統 的穩定性 和可靠性。  HD-SDI全光路傳輸方案,采用國際標准接口,可以直接將光信號從車站機房直接傳輸到LCD屏,中間不通過任何有源設備,不需要做任何轉換,播放

  全光路傳輸方案

  1. 背景概述

  傳統 的信號傳輸模式(HDMI光路傳輸),在遠程傳輸時,普通 的HDMI線材在遠程傳輸中會發生信號衰減、延時,會造成圖像 的失真。且HDMI信號 的有效傳輸距離較短,所以采用HD-SDI全光路傳輸能夠有效 的提升系統 的穩定性 和可靠性。

  HD-SDI全光路傳輸方案,采用國際標准接口,可以直接將光信號從車站機房直接傳輸到LCD屏,中間不通過任何有源設備,不需要做任何轉換,播放控制器所選用 的光模塊可傳輸10km,充分保證了軌道交通車站結構對傳輸距離 的要求。

  HD-SDI光接口卡嵌入LCD顯示屏,並通過80Pin接口從顯示器取電 和輸出音視頻信號,不需要外置電源供電。既簡化了車站子系統架構,又提升了車站子系統可靠性。

  隨著接口技術 的不斷發展,LG、NEC、Philips、松下、BOE等國際知名品牌都推出了集成SD/HD-SDI接口技術 的顯示終端,並且該接口技術可適用 于電信號 和光信號兩種形式。

  2. 传统信号传输方案(HDMI光路传输)与SD/HD-SDI传输分析

  2.1. HDMI光路传输

  HDMI信號 的有效傳輸距離爲2~5米,在長距離傳輸 的環境中需要使用光纖信號作爲輔助傳輸途徑之一,即采用HDMI信號與光纖信號相互補充 的方案實現長距離傳輸。

  因此,HDMI傳輸方案是一個電-光兩種信號方式相結合,相互補足 的傳輸方案,同樣涉及到信號轉換分配器。

  HDMI光路傳輸 的系統模型如下:

 

  HDMI傳輸示意圖

 

  2.2. SD/HD-SDI光路传输

  在行業通用標准中,SD/HD-SDI除了電信號以外,同樣存在光信號形式。因此,在距離超長 的環境下,可以采用SD/HD-SDI光信號形式傳輸至顯示終端,經由信號轉換分配器將SD/HD-SDI轉換爲HDMI或分量視頻信號最終接入顯示終端。

  同時,在傳輸線路 的敷設方面,通常采用星形走線方式,而非傳統 的信號級聯方式。通過無源光分路器件將SD/HD-SDI光路信號實現多路輸出。星形走線方式 的優點在 于提高了傳輸線路 的可靠性,不會因爲主幹線路上 的故障而導致系統癱瘓。

  SD/HD-SDI光路傳輸 的系統模型如下:

 

  SD/HD-SDI光纜傳輸示意圖

  2.3. 总结

  上訴兩中傳輸方案中,在視頻 的傳輸過程中均存在有源 的信號轉換設備,在項目大規模部署時,會存在大量 的故障節點,降低了系統 的可靠性,增加了項目後期 的維護難度。

  3. 全光路视频传输方案

  3.1. 全光路视频传输方案

  结合显示终端SD/HD-SDI数字化接口技术 的普及,北京道锦公司结合自身 的广电技术优势以及多 个轨道交通实际项目经验,提出了全光路 的视频传输解決方案。

  全光路視頻傳輸方案中,播放控制器以光路形式輸出SD/HD-SDI信號,該路信號直接接入LCD顯示屏內。借助光路信號特性,該方案可以傳輸10公裏以上 的超長距離。

 

  全光路傳輸 的系統模型如下:

 

  全光路傳輸示意圖

 

  由此可以看出,全光路傳輸 的示意圖中沒有使用信號轉換分配器設備,信號傳輸鏈路較爲幹淨簡潔。

 

  3.2. 具备OPS卡接口 的显示终端

  OPS光接口卡解決了LCD顯示屏 的光纖接收問題。我司 的OPS光接口卡(型號:FB-S101)是在地鐵乘客信息系統多 年實踐經驗後,根據地鐵乘客信息系統 的實際情況,自主研發設計 的、專門爲地鐵乘客信息系統服務 的視頻接口卡。

 

  OPS 光接口卡

  FB-S101體積小巧,可嵌入顯示屏安裝。采用標准 的OPS協議,可以與飛利浦、松下、LG、NEC、AOC、BOE、唯瑞、索嘉等具有標准OPS接口 的顯示屏配合使用。

  光接口卡嵌入LCD顯示屏,並通過80Pin接口從顯示器取電 和輸出音視頻信號,不需要外置電源供電。既簡化了車站子系統架構,又提升了車站子系統可靠性。

 

  HD-SDI光接口卡嵌入LCD屏

  3.3. 优势分析

  3.3.1. 减少故障节点隐患

  面對軌道交通乘客信息系統 的大規模信號傳輸、無人值守、現場環境惡劣等實際情況,從工程設計 和實施角度上看,不可避免需要考慮到“故障節點”這一影響系統運行 的因素。

  傳統傳輸方案比全光路傳輸方案多了一套信號轉換分配器,因此在實際運行中也多了一個隱患 的故障節點,如下圖:

 

  從故障節點 的角度看傳統傳輸方案

  雖然信號轉換分配器發生故障 的幾率與生産工藝、制造質量有關,但從系統設計 的角度上看卻是一個不可忽視 的因素。將這個發生幾率放到一個龐大 的系統中,幾率也將隨之放大,如下圖:

 

 

  在整體系統中,故障節點 的影響

  而在全光路傳輸方案中,由 于省去了信號轉換分配器這一中間環節設備,也就減少了設備故障發生 的幾率。

  采用全光路傳輸方案 的系統設計模型如下:

 

  整體系統中全光路傳輸方案消除了故障節點

  綜上所述,全光路傳輸方案能夠有效 的提升系統 的穩定性 和可靠性。

  3.3.2. 超长距离传输

  隨著我國軌道交通建設 的規模不斷擴大,車站建築 的空間距離也隨之擴大,從通信設備室到站廳、站台等公共區域 的單級布線距離逐漸突破了原有 的150米極限。

  采用單模光纜進行視頻信號傳輸,有效 的解決了傳輸空間 的信號衰減限制,爲地鐵換乘站、商圈站等特殊大規模車站 的乘客信息系統建設提供了有效 的解決手段。

  同時,也爲車站出入口顯示屏、車站戶外顯示屏等一些非典型顯示方式提供了強有力 的技術支持,增強了軌道交通內信息顯示 的多樣性 和視覺效果。

  3.3.3. 抗干扰 和避免雷击

  在传统信号传输解決方案中,信号转换分配器上 的外壳、BNC连接器等元器件都需要考虑金属材质所带来 的电磁干扰、雷击等实际环境因素带来 的影响。

  采用全光路傳輸方案後,由 于省去了信號轉換分配器設備,加之所采用 的單模光纜傳輸材料(主要材質爲玻璃),可以有效 的避開了電磁、雷擊等弱點通信系統所必需考慮 的安全隱患,提高了系統 的安全性。

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