廣電傳輸技術在智能化住宅小區安防建設中的應用

隨著社會信息化程度的提高，有線電視網絡已從提供單純的廣播業務發展成為具有提供數據、語音、圖像三類共纜傳輸的多媒體網絡平臺，利用該平臺實現智能化住宅系統建設成為新的亮點。

無錫市五愛家園小區利用廣電傳輸技術作為傳輸視頻信號、數據信號和語音信號的平臺構建的安全防范系統取得了十分滿意的效果。筆者把該小區安全防范系統結構與功能特點歸納介紹，供同行借鑒。

一、基本概況

五愛家園小區位于無錫市區古運河邊，交通方便、地形復雜，占地面積23萬平方米，共有住戶1880戶，76個門棟。整個小區配套設施齊全、環境優美、是安逸、舒適的理想小區。為了使該小區有一個穩定、和諧、安全的社會環境，該小區設立了聯網型可視對講系統、家庭報警求助系統、電視監控系統、周界防范報警系統以及三表遠傳和電梯緊急呼救等子系統。同時將通訊、對講、呼叫、報警、設備管理三表遠傳等信號集中在同一個射頻同軸電纜網絡平臺進行傳輸，使小區智能化系統建設的技術性、可靠性、可擴充性上了一個新的臺階。

二．基本原理

在小區內大樓外，搭建一張射頻同軸電纜網絡，采用雙向HFC網絡，在87MHz～550MHz之間頻帶資源，用于上行信息的傳輸，在5～65MHz之間頻帶資源用于下行信息的傳輸，具體的傳輸內容，可根據各系統的情況確定。這樣，通過射頻頻分方法，將各類基帶圖像、語音和數據信號變換到遠離干擾的高頻段，使圖像、語音和數據信號能在一個較廣的區域內遠程傳輸，同時，還通過數據總線、模擬差分驅動和FM副載波方式，將圖像、語音和數據信號在雙絞線上傳輸，使抗干擾能力增強。

三、各系統的傳輸流程

1、電視監控系統的傳輸流程

室外電視攝像機的視頻基帶信號，通過視頻調制模塊調到某個頻道，經過射頻同軸電纜網絡傳輸到中心控制室，再經過視頻解調模塊還原成視頻基帶信號后進行傳統的視頻圖像的分割、切換、數碼記錄等常規性技術處理，實現視頻準確實時傳輸。

2、聯網型可視對講系統，采用A/V和RF調制器，語音、圖像和數據同時傳輸，客人來訪時，先通過門衛機的鍵盤撥號呼叫用戶，經中心的交換機切換后通過同軸電纜網發往單元控制機，單元控制機解調后通過總線發給用戶，啟動被叫用戶的振鈴，被叫用戶摘機對講。

3、家庭報警系統的傳輸流程

各單元住戶室內的紅外探測器、磁控開關、緊急按鈕以及三表等各類傳感器提供的信號送至住戶室內的用戶終端設備，通過用戶終端提供的總線接口，將數據信號發給單元控制機，由單元控制機將數據調制到射頻上，通過雙向網絡傳至中心控制室，在中心控制室還原成數據基帶信號進行處理，并把報警信號產生的位置顯示在電子屏幕上。

4、周界報警系統傳輸流程

周界報警主動紅外探測器提供的信號，通過周界信號采集模塊所提供的總線接口把數據信號送至周界報警控制器，再通過RF調制器將信號調制在射頻上，就近接入射頻同軸網絡傳至控制中心，在控制中心通過交換機還原成基帶信號后進行處理，并把報警產生的位置顯示在電子屏幕上。

四、系統主要設備與功能

1、中心控制室

通過PC機，執行控制和管理的各類指令，包括對小區內的周界防范、巡更、家庭報警的處理等，中心管理機還可實現小區管理中心與用戶之間的通話。主要設備有PC控制機、中心管理機、交換機，視頻解調器，背景音樂放送及圖像監視器等。

2、單元控制機

它主要完成RF數據和語音、圖像的調制/解調、視頻圖像和語音的轉換和收發；接收來自HFC網絡的信息，轉換為基帶信號，傳送到用戶端，并將用戶端傳來的數據和語音信號經過RF調制發送到中心控制室。因此，單元控制機提供一個連接同軸電纜網絡的RF接口，通過該接口與中心控制室進行數據、圖像和語音的射頻傳輸，同時還提供總線接口，通過該接口與各類用戶終端設備相連，能與多個不同的用戶端設備之間進行輪巡式的雙向數據通信和圖像、語音傳輸。

該控制器，還有數據緩存能力，能存儲設撤防時間、報警時間和地點、讀表時間、讀表數據等。

3、用戶終端設備

用戶智能控制終端箱、安保鍵盤、讀表采集器、可視分機、傳感器和各類表頭組成，用來采集各類報警信號以及水、電、煤氣及冷暖氣量的數據信號和語音，通過總線送到單元控制機，并向中心控制室發送，同時，接收從中心控制室和單元控制機發送的數據及模擬圖像和語音。

五、系統特點

1、采用載波監聽多址技術和地址位相關的速減算法，實現多用戶無沖突實時報警；

2、報警優先，數據傳輸的先后順序為：報警—客訪—抄表；

3、實時在線檢測技術，實時監測整個系統的運行狀況，確保系統的可靠性；

4、采用PLLFSK調制技術和電流環方法，有效提高系統抗干擾能力。

六、系統所具有的優點

本設計巧妙采用了射頻總線和雙絞線相結合的最新方案，經過實際應用，證明這一系統具有如下優點。

1、傳輸距離遠，網絡規模大

本系統充分發揮了有線電視網絡可大面積覆蓋的優勢，不僅可在一個小區的范圍內，甚至可在一個相當大的城區內進行遠距離信號傳輸的優點，使得小區聯網不再像雙絞線和視頻傳輸那樣受距離和規模的限制。

2、可靠性高，信號質量好

本系統的圖像采用了射頻調制，語音采用了FM調制，數據采集用了FSK調制，這些都是相當成熟而有效的技術，使得信號的抗干擾性能得到改善，傳輸質量大大提高，因而提高了系統的可靠性。

3、容易實現多個功能融合

由于采用寬頻帶網絡，具有充足的頻率資源，且利用總線特點，可將很多子系統組合到本系統中，現在已經集成了樓宇對講、閉路電視監控、停車場管理、電子巡更、門禁一卡通、遠程抄表及小區物業管理信息發布等小區智能化子系統，一旦網絡平臺建成，可根據用戶新的要求，擴展更多的、不同用途的子系統。

4、采用雙總線和分層管理，使用更方便。由于雙總線和分層管理，各樓棟單元到用戶和管理中心到各樓棟單元（用戶），可在同一時間內進行通話，這比總線聯網方式的單元門主機和管理中心使用時互鎖的模式，更方便用戶的使用。

5、系統擴展方便各個子系統相對獨立，可根據用戶的不同需求組建平臺和不斷升級，擴充系統功能。

6、系統布線簡單，安裝調試簡便，可維護性強射頻系統呈樹型布線，使用線纜少，布線簡單，安裝和調試都很方便。

一期工程完工后即可開通，在增加二期三期工程時，只需要增加用戶設備，而不需增加管理中心設備。系統不但能及時檢測出設備故障，而且根據設備的應答情況，還能很容易地判斷出系統網絡出現故障時的故障點。發現問題系統及時報警，通知物業管理人員維修。從而大幅度提高了物業管理的水平，降低了物業管理的難度，變被動服務為主動服務。