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RS485總線在電視監控系統中的成功應用
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摘要: 在電視監控系統中,為了完成對各信息點(視頻、音頻、報警信號)信息的收集,以及對各前端設備(云臺、鏡頭、護罩、燈光等)的控制,我們需要鋪設大量的線纜。這些線纜的布線方式,主要有星型連接和T型連接兩種。星型連接是電視監控系統中最常用的布線方法(如圖1所示),視頻線、音頻線和大多數報警探頭的信號線都采用這種方法。星型連接的優點是施工、維護簡單方便;缺點是比較費線。
Abstract:
Key words :

電視監控系統" title="電視監控系統">電視監控系統中,為了完成對各信息點(視頻、音頻、報警信號)信息的收集,以及對各前端設備(云臺" title="云臺">云臺、鏡頭、護罩、燈光等)的控制,我們需要鋪設大量的線纜。這些線纜的布線方式,主要有星型" title="星型">星型連接和T型連接兩種。
  
星型連接是電視監控系統中最常用的布線方法(如圖1所示),視頻線、音頻線和大多數報警探頭的信號線都采用這種方法。星型連接的優點是施工、維護簡單方便;缺點是比較費線。

 


圖1:星型連接示意圖

T型連接是一點對多點總線控制系統中常用的布線方法(如圖2所示)。就是說,選擇距離最遠的兩個節點之間的線路作為主干總線,其他節點則通過T型接頭掛接到主干線上。而T型接頭引出的線路要越短越好,最好不要超過主干線路的1/10,否則有可能會造成通訊故障。其實要防止這個問題的出現,最簡單的布線方法就是采用串接,從節點1連接兩芯到節點2,再從節點2連接兩芯到節點3,以此類推,直到最遠的節點,這樣就可以保證T型接頭引線近似為0。雖然串接可能會增加線路長度,但此時的線路通訊性能最好,通訊速率也能達到最大。T型連接的優點是省線,可以節約成本;缺點是布線和維護比較復雜。

 


圖2:T型連接示意圖

在電視監控系統中,大多數主機通過RS485總線控制前端的解碼器,來完成對云臺、鏡頭和其它輔助設備的控制。RS485總線是一種半雙工" title="半雙工">半雙工的差分串行總線,傳輸介質為雙絞線,最大傳輸距離為1200米。
  
標準的RS485總線須采用T型連接,因而標準的解碼器布線方法如圖3所示。

 


圖3:解碼器的T型連接示意圖

然而,由于電視監控系統中的其它線纜(視頻、音頻和報警信號)常常采用星型連接,如果解碼器的布線一定要用T型連接,有時會使人感到別扭和不方便。實際工程中,絕大部分的主機對解碼器的控制是單向的,即采用單向的RS485傳輸控制信號,這時對布線的要求就可以不那么嚴格,大量的實際工程證明解碼器的星型連接是可行的(如圖4所示)。當然,這種布線方法在解碼器數量和最遠距離上有所限制,經驗數值是,解碼器數量10個以內,最遠距離400米以下。工程環境的不同,有可能造成實際數值與經驗數值的較大差異。單向RS232-RS485轉換卡(SE2485)和單向RS232-RS485轉換器(SE8485),就是為此功能而設計的。需要強調的是,對于必須要雙向通信的RS485系統,布線時只能采用圖3所示的T型連接,此時可以選用雙向 RS232-RS485轉換器(SE8485A)。

 


圖4:解碼器的星型連接示意圖

在中型和大型的電視監控系統中,解碼器的數量較多,離主機的距離較遠。RS485的布線往往需要采用星型連接和T型連接相結合的方法,才能解決問題。此時,可以選擇RS485管理器(SE485H),以及RS485接力器(SE9485),通過增加RS485總線數量和對RS485信號的接力驅動,來解決RS485驅動數量有限和驅動距離不夠等問題。
  
進行RS485總線布線時,最好采用屏蔽雙絞線。這是因為雙絞線可以抵消大部分的分布參數,雙絞程度越大,抵消能力就越強。采用屏蔽層可更有效防止外界信號干擾。
  
為了達到防雷擊的目的,屏蔽雙絞線的屏蔽網一端應與解碼器的地線(RS232-端,位于RS485B旁)相接;另一端應與系統地線相接。特別對于室外解碼器,尤其要注意這一點。
  
在T型連接系統中,當線路距離較長(500米以上)時,會由于線路阻抗不匹配引起信號反射干擾,可能造成通訊失敗。此時需要考慮在最遠的兩個節點的A、B端上各并接一個120歐的平衡匹配電阻,以保證通訊的正常進行。但是注意不能在其他節點上并接平衡匹配電阻。
  
我們知道,RS485信號線為兩條,一為A,另一為B,一般來說,A應與A相接,B應與B相接。值得注意的是,不同廠家出廠的產品,對A、B的定義不一樣,因此在應用中,可以嘗試交換A、B的接線(只要A、B不短路,就不會損壞器件),來解決調試不通的問題。
  
關于RS485驅動負載的數量,一般標準為32個。驅動負載數量還取決于產品所選用的RS485接口芯片" title="接口芯片">接口芯片,有的能驅動64個負載,有的能驅動 128個。SE系列的相關產品采用的都是能驅動64個負載的RS485接口芯片。但在實際工程中,為了通信的可靠性,建議最多接入80%的最大驅動負載數量的負載。

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