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電梯井道內(nèi)如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號可靠傳輸及五方對講數(shù)字化解決方案隨著現(xiàn)代高層樓宇的開發(fā)建設(shè),電梯成為一個必不可少的工具,在日常生活中扮演著越來越重要的作用。 誠然,電梯極大地提高了人們的行動效率,但是由于電梯內(nèi)人員流動大,空間封閉狹小,一直以來都是社會治安問題的多發(fā)地帶,因此多數(shù)高層樓宇都采取在電梯內(nèi)安置監(jiān)控攝像頭24小時不間斷監(jiān)視電梯內(nèi)的一舉一動,防止或應(yīng)急處理各種危險情況。 但是目前電梯網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機信號傳輸存在以下三種難題: 一是電梯運行的井道環(huán)境干擾非常嚴(yán)重,如何在井道內(nèi)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號的有線傳輸,長久以來都是一個難題; 二是如何挑選合適的電梯專用網(wǎng)絡(luò)信號傳輸設(shè)備; 三是從電梯轎廂內(nèi)到監(jiān)控室信號傳輸距離遠(yuǎn),無法穩(wěn)定清晰的將信號傳輸?shù)奖O(jiān)控室。 一、如何在井道內(nèi)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號的有線傳輸 現(xiàn)今,甲方多采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機作為轎廂(前端)監(jiān)控信息采集器,通過隨行電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)信號到電梯機房的網(wǎng)絡(luò)端口并網(wǎng),物業(yè)監(jiān)控中心就可直接通過網(wǎng)絡(luò)來實時訪問電梯攝像機(電梯困人報警時和客戶雙向溝通用)。這種做法可以大幅度提升視頻的清晰度和可利用價值(存儲、回放和人臉比對等)。 既然網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控在電梯監(jiān)控中可以發(fā)揮這么好的效果,那為什么沒有被廣泛采用呢?其實,很多用戶在實際運用中遇到了困難而不得不放棄并采用視頻線鋪設(shè)或無線傳輸設(shè)備,以做臨時替代方案。困難有: ①電梯轎廂是一個上下移動的載客終端,其沒有一定可靠的網(wǎng)絡(luò)接入端; ②電梯隨行電纜里面沒有設(shè)置網(wǎng)線,即使想捆綁網(wǎng)線,其也不符合電梯安全(百萬次彎折后,不折損、不斷裂)標(biāo)準(zhǔn); ③光纖,不適合在隨行電纜上布設(shè),其很容易折斷。 那么怎么辦呢?采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機+電力線載波設(shè)備(PLC),以上遇到的問題就能得到較好的解決。隨行電纜里面自帶的通訊線纜、雙絞線或視頻線就可以被利用,隨行電纜的抗彎曲,壽命長等優(yōu)點被很好的利用起來。 那么電梯井道環(huán)境里面的變頻電機、強電線纜、高頻信號發(fā)生器等造成的干擾環(huán)境,是否會對網(wǎng)絡(luò)信號傳輸也有干擾呢?實際測試中,網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號是以數(shù)字字位形式來顯示視頻圖像的,信號在傳輸過程當(dāng)中也會受到電磁波的干擾,但電磁波和感應(yīng)電流只會影響數(shù)字信號的強度(感應(yīng)電流不能編解碼)導(dǎo)致信號有輕微閃爍。那么只要保證信號強度,干擾就不是問題了。實測報告也證明,電梯井道內(nèi)的復(fù)雜干擾環(huán)境不會影響網(wǎng)絡(luò)信號延伸設(shè)備的效果。當(dāng)然,也有其他技術(shù)規(guī)避干擾的方法,下文再予以介紹。 二、如何挑選合適的電梯專用網(wǎng)絡(luò)信號傳輸設(shè)備 樓宇集成商客戶由于建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)定型,在電梯監(jiān)控模擬信號向數(shù)字信號升級改造的過程中,對我們提出了解決視頻傳輸過程中的遠(yuǎn)端有源模塊的供電要求。我們結(jié)合一款外銷機型(可遠(yuǎn)程供電)電力線載波(用于網(wǎng)絡(luò)信號傳輸作用)設(shè)備,淺談下選型注意點: 1.傳輸 電梯環(huán)境復(fù)雜,機械噪聲和變頻器噪聲等工業(yè)噪聲,頻率較高,可以達(dá)到5MHz。這些電梯運行中產(chǎn)生的大量的電磁噪聲,對外圍電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。 OFDM技術(shù)是一種多載波的調(diào)制方式,可以看做一種調(diào)制技術(shù),也可以看做是一種復(fù)用技術(shù),此技術(shù)已經(jīng)被數(shù)字音視頻廣播、無線局域網(wǎng)通信、有線電話網(wǎng)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。電力線載波OFDM技術(shù)具有以下明顯優(yōu)點: ①抗衰減能力強。OFDM通過多個子載波傳輸用戶信息,對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力很強。同時,通過子載波的聯(lián)合編碼,OFDM實現(xiàn)了子信道間的頻率分集作用,也增強了對脈沖噪聲和信道快衰落的抵抗力; ②頻率利用率高。OFDM允許重疊的正交子載波作為子信道,而不是傳統(tǒng)上利用保護頻帶分離子信道的方式,因此提高了頻率利用效率; ③適合高速數(shù)據(jù)傳輸。OFDM的自適應(yīng)調(diào)制機制,使不同的子載波可以根據(jù)信道情況和噪音背景的情況選擇不同的調(diào)制方式。OFDM技術(shù)非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸; ④抗碼間干擾能力強。碼間干擾是數(shù)字通信系統(tǒng)中除噪聲干擾之外最主要的干擾。造成碼間干擾的原因有很多。實際上,只要傳輸信道的頻帶是有限的,就會造成一定的碼間干擾。由于OFDM采用了循環(huán)前綴,因此,對抗碼間干擾的能力很強。所以,傳輸設(shè)備物理層采用HomgPlug AV(OFDM)的芯片是首選。 2.軟件 普通的電力貓軟件,一般的載波頻率維持在:2-28MHz,考慮到電梯變頻器電機主要在100KHz-5MHz有干擾,實際傳輸?shù)念l帶有限,會造成碼間干擾乃至階段性死機(需要人工關(guān)閉電源后予以重啟,恢復(fù)工作)。我們通過高通公司授權(quán),自主研發(fā)軟件,將信號頻段擴容并控制在7.6-67.5MHz之間(錯開了電梯干擾源),通信吞吐量和設(shè)備抗干擾能力得到了保證,使得電力線載波設(shè)備可長期、穩(wěn)定工作。 3.施工安裝 電梯轎廂攝像機電源取電,不方便,采用可遠(yuǎn)程供電的電力線載波傳輸設(shè)備,簡化取電,方便施工。當(dāng)然,機房電源位置,單獨配12V電源,更經(jīng)濟些。電力線載波傳輸設(shè)備額外提供速度狀態(tài)燈,工作人員方便安裝維護。
三、電梯用無線五方對講頻段干擾分析及數(shù)字化解決方案 甲方經(jīng)常會問這樣的問題,“你們這個電梯無線五方對講能夠通多遠(yuǎn)?” 老實講,每次被問及這個問題時都會有很難解釋的感覺。那是因為在無線通信的專業(yè)里,沒有距離這個技術(shù)參數(shù),因為能夠影響無線信號能傳播多遠(yuǎn)距離的因素實在太多。常用的無線電對講機一般使用VHF144-148Mhz和UHF430-440Mhz兩個頻段,這兩個頻段也是國家法律允許個人或單位使用的頻段范圍。市場上,行業(yè)主流供應(yīng)商多半采用144/430雙頻段,來回切換,爭取盡量保障通話效果。以上兩個波頻都是直線傳播的,在城市中使用的話,障礙物是對信號傳播距離影響較大的因素。這兩個波段的可使用情況,簡述配圖如下: 2m頻段(144-148Mhz)屬于VHF頻段,是一個非常活躍的本地移動通訊頻段。對這個頻段的信號電離層基本不產(chǎn)生反射,電波以直射波視距傳播為主,傳輸中遇到有大樓房或山體等,會產(chǎn)生反射波,故只能作為近距離的通訊。這個頻段的天線是業(yè)余無線電愛好者制作率最高的,很擁擠,使用環(huán)境環(huán)境經(jīng)常會出現(xiàn)各種高增益的定向和全向天線,還有車載移動鞭狀天線、小巧的手持機天線等等。這個波段非常適合爬山愛好者使用。 0.7m頻段(430-440Mhz)屬于UHF頻段,直射波傳播比2m頻段更甚,反射和折射現(xiàn)象比2m頻段更明顯,但同時空氣的衰減比2m頻段大,更加不適合于作遠(yuǎn)距離通訊。變通解決的方法是把發(fā)射功率達(dá)到5瓦的轉(zhuǎn)發(fā)臺架設(shè)在高樓頂層處,借助轉(zhuǎn)發(fā)臺差轉(zhuǎn)信號,電波在大氣三層溫度突變層間來回折射,可衰減很小地傳到較遠(yuǎn)方,這就可大大增加通訊范圍(理論上是5公里,實際能達(dá)到2公里+)。這個波段近年來逐漸取代2m頻段,成為主要的本地移動通訊頻段。當(dāng)然,任何廠家都不可能預(yù)知終端用戶周邊每天的實際使用環(huán)境狀況,如車載、手持電臺的量級涌入(如上圖所示,多少個無線終端在這兩個頻段中共存)、惡劣的天氣狀況隨發(fā)(和特朗普一樣,根本沒法預(yù)測的)和各類電磁干擾的突入(變頻器、電磁爐啥的)等等,噪音干擾,不可避免。 您也可能會經(jīng)常聽到物業(yè)客戶類似的這樣投訴,諸如“咋監(jiān)控室到電梯超過1公里,就信號不靈了呢?”或者“下雨天,話機里為啥老整出吱吱的噪音呢?”等等,這些都是有其原因的。 利用電力線載波技術(shù),無須改變原有電梯隨行線纜,即可搭建電梯機房和物業(yè)監(jiān)控中心之間的,基于有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的視頻監(jiān)控+語音通訊的應(yīng)用組網(wǎng)(如下圖)。 上一篇干貨:三菱電梯抱閘電路分析下一篇電梯晃動原因全解析 |