浅谈双绞线传输技术在矿区铁路监控系统中的运用优势

浅谈双绞线传输视频在矿区铁路监控系统中的运用优势

河南煤化集团永煤公司铁路运输处电务段 刘传学

摘 要：通过对矿区铁路监控分布以及电缆敷设特点，在传输线路敷设受限条件下，采用双绞线传输视频，使监控系统传输线路得到很大范围扩展，通过平衡方式转换有效提升图像传输质量，对矿区铁路部门视频监控线路施工设计具有较好的借鉴意义。

关键词：通信、信号电缆；双绞线传输器；平衡和非平衡转换；阻抗匹配。

前 言：随着安全监控在矿区铁路行车安全管理中的重要性及实用性的提升，铁路站场和沿线道口、场所视频监控点不断增加，监控头安装随意性较大，往往根据管理需要随时增补，缺乏系统整体设计。站场路基石渣较多，行车密度较大，视频传输线路敷设施工存在技术难度和安全控制风险，无论是同轴线或是光缆的敷设，架空显然不合适，地埋的长距离沿线挖沟给路基安全和施工人员安全管理带来冲击。河南煤化集团永煤矿区铁运处运用站场、道口既有通信、信号电缆传输监控视频在较大程度上解决了工程施工难题，采用平衡/非平衡双绞线传输器，提升抗干扰能力，拓展传输距离，布线容易，成本投入较低，扩展性大，在铁路站场、道口、场所内视频传输系统改造中效果良好。 一、铁路通信信号电缆分布与监控点选择的分析

1、铁路站场内分布有各类信号电缆和站场广播通信电缆，其始末端均是从咽喉区附近到机械室内，或是从道口至道口房或通信机械室，敷设长度在300-500米左右，敷设电缆芯线大多为对绞式平衡线对，在施工设计中往往采取传统方式预留有较多备用芯线，特别是通信电缆备用芯更加丰富。站场安全监控点位置一般也都是设置在咽喉区附近或站场中间位置，监控咽喉区及场内作业安全情况，因此可以充分利用信号电缆和通信电缆的备用芯线作为主传输线路，具体到摄像机位置再适当增加一段线路即可。

2、道口电缆分布情况：在永煤集团铁运处所有有人看守道口都有道口连锁信号机以及栏门、栏木机控制线路，其电缆也都是使用信号电缆，在道口前后十几米都有控制点箱盒，一般道口视频监控点位置都设置在道口附近，主要监控道口接车安全情况，视频监控传输完全可以利用内部备用芯线传到道口室内控制柜至硬盘录像机。 二、电缆传输视频线路对接中存在问题及整治方法

问题1、通常的视频信号接口阻抗75Ω、为非平衡方式，适合在同轴电缆中传输。而信号、通信电缆对视频信号传输阻抗约为120Ω、为平衡方式，根据视频信号的频率在平衡式电缆中的影响计算，视频信号在对绞式电缆线对上传输20米左右就会受到影响，而到了监控终端，由于录像、显示等大部分监控设备的输入端口都是非平衡方式的，因此要使用双绞电缆传输视频信号，就必须实现非平衡/平衡和平衡/非平衡的转换。

解决办法：目前双绞线传输器是专门为视频信号传输阻抗转换生产设计的，可分为无源和有源两种，一般情况下使用无源传输器就能满足需要，只需在摄像机输出端和监控终端分别接入一个双绞线传输器就行。如果信号衰减严重或距离较长，可采用有源传输器，起到放大、补偿的作用，一般上面都有二个可调的电位器，分别根据实际情况调节整个放大器的放大增益以及对高频分量的补偿量。如果需要通过光缆传输更远距离，就要把终端双绞线传输器与视频光端机输入口对接即可。

问题2、利用通信信号电缆会出现一些对接接头，如果接续不良会出现信号衰减较大，造成图像画面不清，雪花很大。

解决办法：信号电缆接线盒内一般都是压接式单元块，其压接方式时间长了往往会产生接触电阻，产生信号衰减，因此，要将压接方式改为直接焊接，接续时要注意线序，做好焊

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接头的绝缘、防潮处理。

问题3、同缆传输不同频率的信号，会产生相互干扰，平行长度越大，干扰越严重，解决相互干扰问题比较麻烦。

解决办法：在选择共用电缆时要做重点性调研，一般情况下与传输直流电源或通信网络的线对共缆时影响较小，使用无源双绞线传输器就可完全消除干扰，与回路通流时间较短的线对共缆使用（比如转辙机电缆和栏木机控制电缆），影响时间较短，同样也可以消除。因此，选择共缆时首先考虑直流、其次是低压、再者是通流时间较短的芯线线对，实在没有可选，必须与220V交流电源共缆时在摄像机端最好不要接地。在永煤集团多处与交流220V电源共缆传输视频中，两端使用无源双绞线传输器也没有出现很大的干扰，也能满足监控视频要求。 三、结论

虽然采用信号、通信电缆传输视频信号存在一定干扰影响，但是通过双绞线传输器的阻抗匹配和放大、补偿等一系列手段，基本能使干扰得到抑制，完全能满足监控管理图像质量的需要。如果零零碎碎的挖沟敷设同轴电缆或光缆，增加传输设备，不但会产生较大经济费用，同时在铁路限界内施工也存在较大的安全管理风险，对行车也会产生一定影响。双绞线传输器的生产也在不断创新，借用通信、信号电缆传输监控视频在将来的铁路安全监控领域具有较大的引用优势。

2015年4月20日

作者简介：作者刘传学，河南煤化集团永煤公司铁路运输处电务段部门主任师，通信技师。擅长专业“通信传输线路设计工程研究”，曾发表过通信专业相关论文多篇。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9syt.html