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乘客信息系統全光路傳輸解決方案

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,采用國際標準接口,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,采用國際標準接口,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,并通過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,并且該接口技術可適用于電信號和光信號兩種形式。

  2. 傳統信號傳輸方案(HDMI光路傳輸)與SD/HD-SDI傳輸分析

  2.1. HDMI光路傳輸

  HDMI信號的有效傳輸距離為2~5米,在長距離傳輸的環境中需要使用光纖信號作為輔助傳輸途徑之一,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光路傳輸

  在行業通用標準中,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轉換為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,不會因為主干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. 總結

  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,增加了項目后期的維護難度。

  3. 全光路視頻傳輸方案

  3.1. 全光路視頻傳輸方案

  結合顯示終端SD/HD-SDI數字化接口技術的普及,北京冠華天視公司結合自身的廣電技術優勢以及多個軌道交通實際項目經驗,提出了全光路的視頻傳輸解決方案。

  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公里以上的超長距離。

 

  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,信號傳輸鏈路較為干凈簡潔。

 

  3.2. 具備OPS卡接口的顯示終端

  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后,根據地鐵乘客信息系統的實際情況,自主研發設計的、專門為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。采用標準的OPS協議,可以與飛利浦、松下、LG、NEC、AOC、BOE、唯瑞、索嘉等具有標準OPS接口的顯示屏配合使用。

  光接口卡嵌入LCD顯示屏,并通過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. 優勢分析

  3.3.1. 減少故障節點隱患

  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產工藝、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. 超長距離傳輸

  隨著我國軌道交通建設的規模不斷擴大,車站建筑的空間距離也隨之擴大,從通信設備室到站廳、站臺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,為地鐵換乘站、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,也為車站出入口顯示屏、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. 抗干擾和避免雷擊

  在傳統信號傳輸解決方案中,信號轉換分配器上的外殼、BNC連接器等元器件都需要考慮金屬材質所帶來的電磁干擾、雷擊等實際環境因素帶來的影響。

  采用全光路傳輸方案后,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(主要材質為玻璃),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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