技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在新的高速隧道內(nèi)攝像機和設(shè)備箱都是每間隔150m一個，這樣，攝像機可以方便的更換為IPC，同軸電纜更換為網(wǎng)線，設(shè)備箱內(nèi)的設(shè)備修改為相關(guān)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備即可實現(xiàn)，所以可以不需要采取EOC傳輸，直接網(wǎng)絡(luò)傳輸即可實現(xiàn)。

然而，現(xiàn)在一些老的高速隧道的布局圖，按照布局可以看出，每隔150m有一個攝像機，每隔450m有一個設(shè)備箱，按照這個布局，可以看出實際會有多個攝像機距離最近的設(shè)備箱超過150m。

以前老的隧道使用的一般都是模擬攝像機，這樣隧道內(nèi)走線連接方式為同軸電纜，如果直接修改為現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)攝像機，有幾個問題以及相應(yīng)的解決方法如下：

1.需要增加設(shè)備箱，讓每一個攝像機都對應(yīng)一個設(shè)備箱，這樣，攝像機離設(shè)備箱的距離都會大大縮小，就可以直接使用網(wǎng)線傳輸，但是這樣施工工作量與工程成本都大大增加且影響較大。

2.整體布線修改，需要將隧道內(nèi)部現(xiàn)在拉的同軸全部修改為網(wǎng)線，然而隧道內(nèi)線路改造是十分復(fù)雜麻煩的。

3.按照國家相關(guān)國標(biāo)文件，隧道內(nèi)監(jiān)控設(shè)施距離不得大于150m，且網(wǎng)絡(luò)傳輸距離要求在100m以內(nèi)，這樣在實際應(yīng)用中有部分超過150m，此部分雖然可以采取網(wǎng)絡(luò)中繼器的連接方式，但是中繼器供電、放置以及防范維護(hù)就成了大問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)，將高清視頻網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換后在同軸電纜上傳輸，同時，因為以前使用的都是模擬監(jiān)控設(shè)備，采用的是同軸電纜傳輸，所以不需要再專門拉網(wǎng)線。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)，包括前端設(shè)備，節(jié)點機設(shè)備和中心接收設(shè)備；所述前端設(shè)備包括前端EOC帶IPC設(shè)備或帶EOC的前端IPC設(shè)備或前端EOC設(shè)備、前端IPC設(shè)備，所述節(jié)點機設(shè)備為EOC節(jié)點機設(shè)備，其包括EOC接收模塊、帶光信號傳輸?shù)脑O(shè)備和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能的設(shè)備，所述中心接收設(shè)備包括交換機、服務(wù)器或帶光口的中心設(shè)備，用以數(shù)據(jù)的傳輸；所述前端設(shè)備和節(jié)點機設(shè)備通過同軸電纜連接通訊，所述節(jié)點機設(shè)備和中心接收設(shè)備通過光纖連接通訊或網(wǎng)線連接通訊；所述中心接收設(shè)備和節(jié)點機設(shè)備之間采用點對點連接方式、匯聚連接方式、級聯(lián)連接方式或環(huán)網(wǎng)連接方式之中的一種。

進(jìn)一步的，所述節(jié)點機設(shè)備根據(jù)前端反饋給節(jié)點機設(shè)備的信號，確定是否將電源疊加在同軸電纜上來給前端設(shè)備供電。

進(jìn)一步的，所述前端設(shè)備采用獨立電源供電。

進(jìn)一步的，所述前端EOC設(shè)備、前端IPC設(shè)備之間采用網(wǎng)線連接通訊。

進(jìn)一步的，所述節(jié)點機設(shè)備的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能的設(shè)備包括數(shù)據(jù)接口、音頻接口、K頻信號接口和網(wǎng)絡(luò)接口，所述節(jié)點機設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口帶有POE功能，能通過網(wǎng)線給IPC供電。

進(jìn)一步的，所述點對點連接方式是一個節(jié)點機發(fā)送設(shè)備對應(yīng)一個中心接收設(shè)備，一對一發(fā)送接收。

進(jìn)一步的，所述匯聚連接方式是多個獨立的發(fā)送節(jié)點機設(shè)備同時對應(yīng)一個中心接收設(shè)備，每個發(fā)送設(shè)備之間相互獨立，相互不構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系。

進(jìn)一步的，所述級聯(lián)連接方式是多個發(fā)送設(shè)備中，前一個發(fā)送設(shè)備將數(shù)據(jù)先傳送到下一個發(fā)送設(shè)備，下一個發(fā)送設(shè)備再到下一個，如此反復(fù)，最后一個發(fā)送設(shè)備將數(shù)據(jù)傳送到中心接收設(shè)備，鏈路上的所有節(jié)點機設(shè)備的傳輸數(shù)據(jù)帶寬加起來小于等于中心接收機帶寬，同時每個節(jié)點機設(shè)備具備足夠的帶寬接收數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)加上本節(jié)點機的數(shù)據(jù)一起發(fā)送出去。

進(jìn)一步的，所述環(huán)網(wǎng)連接方式是在級聯(lián)的基礎(chǔ)上，增加一個將第一個發(fā)送設(shè)備也連接到中心接收設(shè)備的連接方式。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明采用同軸電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)信號的方式，將模擬視頻升級到高清網(wǎng)絡(luò)視頻，網(wǎng)絡(luò)視頻在同軸電纜傳輸，有效解決傳輸距離過遠(yuǎn)的問題，同時不需要花大量人力進(jìn)行線路的重新改造，大大提升改造效率同時也有效縮減成本開支。

2、本發(fā)明使用同軸電纜傳輸，可以根據(jù)實際應(yīng)用，采用不一樣的前端設(shè)備。

3、本發(fā)明可以由節(jié)點機解決前端供電問題，根據(jù)實際需求，可以給前端設(shè)備供電。

4、本發(fā)明一個節(jié)點機設(shè)備可以接多個前端設(shè)備。

5、本發(fā)明采用的節(jié)點機和中心接收設(shè)備之間采用光傳輸，光傳輸連接方式包括點對點、匯聚、級聯(lián)、環(huán)網(wǎng)的方式，光鏈路采取了相應(yīng)的光保護(hù)，傳輸距離至少可以達(dá)到80km。

6、本發(fā)明可以提升傳輸距離，由原來的網(wǎng)線傳輸小于100m提升到同軸傳輸3km。

7、本發(fā)明可以將原來的同軸電纜直接使用起來，不需要花大量人力修改隧道或一些特殊地方的線路，如果以前沒有使用同軸電纜，則需要拉同軸電纜走線。

8、本發(fā)明選擇帶有網(wǎng)口的節(jié)點機，也同樣可以支持前端IPC之間網(wǎng)線連接到節(jié)點機，可以節(jié)省部分EOC模塊的成本，這樣，對于IPC距離設(shè)備箱很近以及重新拉網(wǎng)線比較方便的情況，也可以考慮拉網(wǎng)線，使用網(wǎng)口通信。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)的老的隧道模擬視頻攝像監(jiān)控設(shè)備布局示意圖；

圖2為本發(fā)明一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)的老的隧道網(wǎng)絡(luò)攝像監(jiān)控設(shè)備布局示意圖；

圖3為本發(fā)明一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)的基本框架圖；

圖4為本發(fā)明一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)的圖3改進(jìn)型基本框架圖；

圖5為本發(fā)明一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)的連接方式點對點示意圖；

圖6為本發(fā)明一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)的連接方式匯聚示意圖；

圖7為本發(fā)明一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)的連接方式級聯(lián)示意圖；

圖8為本發(fā)明一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)的連接方式環(huán)網(wǎng)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1所示，為現(xiàn)在一些老的高速隧道的布局圖，按照布局可以看出，每隔150m有一個攝像機，每隔450m有一個設(shè)備箱，按照這個布局，可以看出實際在布置中總會有幾個攝像機離最近的設(shè)備箱的距離超過150m。而且以前老的隧道使用的一般都是模擬攝像機，這樣隧道內(nèi)走線連接方式為同軸電纜，如果直接修改為現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)攝像機，有幾個問題，具體如下：

1.增加設(shè)備箱，讓每一個攝像機都對應(yīng)一個設(shè)備箱，這樣，攝像機離設(shè)備箱的距離都會大大縮小，就可以直接使用網(wǎng)線傳輸，但是這樣施工工作量與工程成本都大大增加且影響較大，所以這樣做可行性差。

2.整體布線修改，需要將隧道內(nèi)部現(xiàn)在拉的同軸全部修改為網(wǎng)線，因為隧道內(nèi)線路改造非常麻煩，所以這樣做可行性差。

3.按照國家相關(guān)國標(biāo)文件，隧道內(nèi)監(jiān)控設(shè)施距離不得大于150m，且網(wǎng)絡(luò)傳輸距離要求在100m以內(nèi)，而如圖2可知，實際應(yīng)用中有部分超過150m，此部分雖然可以采取網(wǎng)絡(luò)中繼器的連接方式，但是中繼器供電、放置以及防護(hù)就成了大問題，所以這樣做可行性差。

考慮到以上問題以及可行性，提供一種低成本簡捷的隧道高清視頻更換系統(tǒng)，包括前端設(shè)備，節(jié)點機設(shè)備和中心接收設(shè)備。

所述前端設(shè)備包括前端EOC帶IPC設(shè)備或帶EOC的前端IPC設(shè)備或前端EOC設(shè)備、前端IPC設(shè)備。所述前端EOC設(shè)備、前端IPC設(shè)備之間采用網(wǎng)線連接通訊。所述EOC（Ethernet Over Cable）是基于有線電視同軸電纜網(wǎng)使用以太網(wǎng)協(xié)議的接入技術(shù)。所述IPC指的是IP Camera的縮寫，中文名稱是網(wǎng)絡(luò)攝像機。

所述節(jié)點機設(shè)備為EOC節(jié)點機設(shè)備，其包括EOC接收模塊、帶光信號傳輸?shù)脑O(shè)備模塊和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能的設(shè)備模塊。所述EOC接收模塊，用于同軸信號與網(wǎng)絡(luò)信號的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)通信。同軸信號經(jīng)過變壓器隔離耦合再經(jīng)放大器放大后進(jìn)入編解碼芯片，最后通過網(wǎng)絡(luò)信號的形式與其他模塊實現(xiàn)通信。其中所述同軸信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號為解碼，網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換為同軸信號為編碼，編解碼是可以同時進(jìn)行的，即通過同軸，能夠同時實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號的輸入輸出。所述節(jié)點機設(shè)備的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能的設(shè)備模塊包括數(shù)據(jù)接口、音頻接口、K頻信號接口和網(wǎng)絡(luò)接口，所述節(jié)點機設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口采用帶有POE功能的接口，從而通過網(wǎng)線給IPC供電。所述POE (Power Over Ethernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機等）傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。選擇帶有網(wǎng)口的節(jié)點機設(shè)備，可以支持前端IPC之間通過網(wǎng)線連接到節(jié)點機設(shè)備，就可以節(jié)省部分EOC模塊的成本，而且對于IPC距離設(shè)備箱很近且在比較方便的情況下，就可以重新拉網(wǎng)線采用網(wǎng)口通信。對應(yīng)的其它接口是作為擴展功能來使用。

所述節(jié)點機設(shè)備可以給前端設(shè)備通過同軸電纜供電，這里是否需要供電，是根據(jù)前端設(shè)備反饋給節(jié)點機設(shè)備的信號，然后由節(jié)點機設(shè)備確定是否將電源疊加在同軸電纜上來給前端設(shè)備供電，為了減少線路傳輸損耗，前端設(shè)備也可以選擇獨立電源供電。其中所述節(jié)點機設(shè)備本體需要獨立供電，因為節(jié)點機設(shè)備需要考慮給前端設(shè)備供電，這里選擇的電源、功率就要求能夠同時帶動連接的全部前端設(shè)備。

所述中心接收設(shè)備包括交換機、服務(wù)器或帶光口的中心設(shè)備，用以數(shù)據(jù)的傳輸。所述前端設(shè)備和節(jié)點機設(shè)備通過同軸電纜連接通訊，所述節(jié)點機設(shè)備和中心接收設(shè)備通過光纖連接通訊或網(wǎng)線連接通訊；所述光纖連接通訊的光信號傳輸部分采用帶有光信號保護(hù)功能的通訊方式，就是光鏈路經(jīng)過一個設(shè)備級聯(lián)到下一個設(shè)備的時候，一旦這個設(shè)備異常，則光鏈路直接跳過這個設(shè)備，到下一個設(shè)備去，這樣，不會因為單個設(shè)備異常影響整個鏈路。所述中心接收設(shè)備和節(jié)點機設(shè)備之間包括點對點連接方式、匯聚連接方式、級聯(lián)連接方式、環(huán)網(wǎng)連接方式，具體應(yīng)用中選擇其中一種進(jìn)行方式進(jìn)行連接。如圖5至圖8所示：其中圖中的發(fā)送和接收設(shè)備，只是對設(shè)備的稱呼命名，并不是數(shù)據(jù)單向，數(shù)據(jù)傳輸都是雙向的。圖中的中心接收設(shè)備可以為交換機、服務(wù)器或其他帶光或電口的中心設(shè)備。

如圖5所示，點對點連接方式就是一個發(fā)送設(shè)備對應(yīng)一個中心接收設(shè)備，一對一發(fā)送接收。

如圖6所示，匯聚連接方式是多個獨立的發(fā)送設(shè)備同時對應(yīng)一個中心接收設(shè)備，每個發(fā)送設(shè)備之間相互獨立，相互不構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系。

如圖7所示，級聯(lián)連接方式是多個發(fā)送設(shè)備，前一個發(fā)送設(shè)備將數(shù)據(jù)先傳送到下一個發(fā)送設(shè)備，下一個發(fā)送設(shè)備再到下一個，如此反復(fù)，最后一個發(fā)送設(shè)備將數(shù)據(jù)傳送到中心接收設(shè)備，這樣數(shù)據(jù)最后是疊加到一根光纖上，到達(dá)中心接收設(shè)備，至于可以連接多少個節(jié)點機設(shè)備，需要進(jìn)行計算，要求鏈路上的所有節(jié)點機設(shè)備的傳輸數(shù)據(jù)帶寬加起來不能超過中心接收機帶寬，同時要求每個節(jié)點機具備足夠的帶寬將接收到的數(shù)據(jù)加上本節(jié)點機的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

如圖8所示，環(huán)網(wǎng)連接方式就是在如圖7所示的級聯(lián)的基礎(chǔ)上，增加一個將第一個發(fā)送設(shè)備也連接到中心接收設(shè)備的連接方式，平常運行時，如圖8所示的鏈路1不起作用，數(shù)據(jù)猶如級聯(lián)的方式傳送到中心接收設(shè)備，但是一旦發(fā)送設(shè)備中，有一個設(shè)備的鏈路出現(xiàn)異常，這時候出現(xiàn)異常的設(shè)備前的數(shù)據(jù)就不能繼續(xù)按照原來的路徑傳輸?shù)较乱粋€設(shè)備，那么鏈路1就自動啟動，這樣數(shù)據(jù)可以由鏈路1傳送到中心接收設(shè)備。

所述本發(fā)明的EOC節(jié)點機設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)口傳輸速率可以達(dá)到百兆，千兆。同軸電纜傳輸速率可以達(dá)到1G、2G且隨著EOC技術(shù)的創(chuàng)新將會達(dá)到更高速率傳輸，傳輸距離可以達(dá)到3km以上，光口傳輸速率包括百兆、千兆、2.5G、10G以及后續(xù)光傳輸技術(shù)創(chuàng)新后的更高速率，傳輸距離至少可以達(dá)到80公里，且根據(jù)以后光傳輸技術(shù)的更新，將達(dá)到更遠(yuǎn)距離。

在具體工程施工過程中，例如XX公路工程的視頻升級項目，需要將模擬視頻升級到高清視頻，而該路段以前用的標(biāo)清。這就需要對安裝到道路兩側(cè)電線桿子上的攝像頭進(jìn)行修改。這個相對改動方便，因為公路項目以前使用的是模擬攝像機經(jīng)過同軸電纜傳輸?shù)诫娋€桿邊上的光端機，再由光端機轉(zhuǎn)換為光信號傳輸出去，因為此部分都已經(jīng)有現(xiàn)有的光纖，對硬件設(shè)備的修改只需要將模擬攝像機修改為高清攝像機。如果是采用光纖傳輸，則直接連接到對應(yīng)的光纖傳輸出去即可，如果不是采用光纖傳輸，則需要一個光端機設(shè)備轉(zhuǎn)換為光信號發(fā)送，這樣，對線路的修改都相對還比較方便，不需要大動作。但是對于隧道，則修改不那么容易，如圖1所示，攝像機位置距離節(jié)點機較遠(yuǎn)超過150m的部分，使用網(wǎng)線無法直接傳輸，需要使用中繼器，而中繼器的供電，保護(hù)，安裝等都是大問題，所以在實際工程項目中，采用本發(fā)明將順利解決布線問題，不用修改走線，使用原來的同軸電纜直接傳輸網(wǎng)絡(luò)視頻信號，同時在供電方面，也解決了電源鋪線不方便的問題，大大提升了改造效率，保障了改造后設(shè)備運行的穩(wěn)定，并節(jié)省了改造成本。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。