優(yōu)特普地鐵、機(jī)車(chē)和站臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案

優(yōu)特普地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案

    地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)是一個(gè)以車(chē)載顯示終端為媒介向旅客提供信息服務(wù)的系統(tǒng)，主要由多媒體信號(hào)播放機(jī)、多媒體信號(hào)傳輸設(shè)備、信號(hào)傳輸線纜和車(chē)載顯示終端組成。高清晰的VGA視頻圖像信號(hào)和高質(zhì)量的音頻信號(hào)在用傳統(tǒng)的傳輸方案在長(zhǎng)距離的傳輸中會(huì)有不同程度的衰減而不能使用，加之抗干擾能力不佳，工程實(shí)施難度大，因此需要用更具有優(yōu)勢(shì)的雙絞線傳輸技術(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題。優(yōu)特普高清VGA雙絞線傳輸設(shè)備主要包含發(fā)射器和接收器，發(fā)射器將高清播放機(jī)輸出的信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換后經(jīng)UTP Cat 5e發(fā)射到接收器上，接收器將信號(hào)轉(zhuǎn)換后提供給顯示終端。

一、設(shè)計(jì)原則

    系統(tǒng)方案在整體設(shè)計(jì)與規(guī)劃方面，充分考慮先進(jìn)性、操作簡(jiǎn)單方便性、可以擴(kuò)展性、兼容性、實(shí)用性等等方面,系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循以下設(shè)計(jì)原則。

（一）方便實(shí)用性

• 選材方便：采用常見(jiàn)的UTP Cat 5e 網(wǎng)絡(luò)線纜而非傳統(tǒng)的VGA線纜，線纜的類(lèi)型較少，容易采購(gòu)到高品質(zhì)的線材。
• 容易施工：我們采用網(wǎng)線作為傳輸介質(zhì)，傳輸一路視頻+音頻只需要布設(shè)一根網(wǎng)線即可，大大降低施工成本，施工工程師可以按照現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況裁減需要的線纜，RJ45水晶頭做法簡(jiǎn)單，方便現(xiàn)場(chǎng)的布線傳拉施工。普通顯示設(shè)備只需要將VGA接口和音頻接口連上接收器即可使用。
• 容易維護(hù)：硬件設(shè)備的維護(hù)相當(dāng)簡(jiǎn)單，只有亮度和對(duì)比度兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕，即使出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題也可以很快進(jìn)行調(diào)試好。
• 簡(jiǎn)單安裝：發(fā)射端采用1U的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，方便管理。接收端體積較小，適合安裝在空間較小的地方。設(shè)備的安裝我們都配有詳細(xì)的安裝手冊(cè)，施工手冊(cè)，檢驗(yàn)方法、測(cè)試方法等等。

（二）系統(tǒng)穩(wěn)定性

    為了提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和兼容性，該產(chǎn)品通過(guò)全面的電磁兼容測(cè)試，同時(shí)加強(qiáng)了如下項(xiàng)目的性能。提高了設(shè)備在機(jī)車(chē)環(huán)境下的適應(yīng)能力。

    ●防浪涌：Surge Immunity

    浪涌的范圍包括間接雷擊和切換瞬變兩種。

    雷擊（主要指間接雷）：例如雷電擊中戶外線路，有大量電流流入外部線路或間接電阻，因而產(chǎn)生干擾電壓；又如：間接雷擊（如，云層間或云層內(nèi)的雷擊）在線路上感應(yīng)出的電壓或電流；再如,雷電擊中了附件物體，在其周?chē)�建立了電磁�?chǎng)，當(dāng)戶外線纜穿過(guò)電磁場(chǎng)時(shí)，在線路上感應(yīng)出了電壓和電流；還有雷電擊中了附近的地面，地電流通過(guò)公共接地系統(tǒng)時(shí)所引入的干擾。

    切換瞬變：如變電所等場(chǎng)合和因開(kāi)關(guān)動(dòng)作而引起的干擾。如同一電網(wǎng)中，在靠近設(shè)備附近有一些較大型開(kāi)關(guān)在跳動(dòng)時(shí)所形成的干擾，或各種系統(tǒng)性的故障等。

    設(shè)備根據(jù)機(jī)車(chē)環(huán)境和IEC61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)的要求，按照3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)了在電源和通訊線路上的浪涌測(cè)試。有效的保證了設(shè)備在機(jī)車(chē)環(huán)境下的正常運(yùn)行。

    ●防靜電：Electrostatic Discharge（ESD） Protection

    靜電放電測(cè)試的目的是測(cè)試單個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的抗靜電放電干擾的能力。靜電指的是操作人員或物體接觸設(shè)備時(shí)的放電。靜電放電包括接觸放電和空氣放電兩種。設(shè)備按照機(jī)車(chē)的工作環(huán)境和IEC61000-4-2的要求，通過(guò)了3級(jí)靜電保護(hù)能力。

    ●高抗干擾性能：采用平衡傳輸方式，具備超強(qiáng)共模抑制能力，設(shè)備能在干擾較強(qiáng)的環(huán)境下工作。設(shè)備增強(qiáng)了工頻磁場(chǎng)抗擾度的能力，適應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到50A/m。

    ● 防震設(shè)計(jì)：設(shè)備內(nèi)部電路采用緊湊的電路設(shè)計(jì)，選用腳位低的器件，防止震動(dòng)給設(shè)備造成損害。接口采用RJ45接口防脫設(shè)計(jì)，保證了設(shè)備在運(yùn)動(dòng)的環(huán)境下可靠工作。

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（三）技術(shù)先進(jìn)性

    ● 顯示分辨率：支持800×600、1024×768、1600×1200等。

    ● 清晰度：內(nèi)置先進(jìn)的350M高帶寬高抗擾處理芯片，圖像細(xì)膩、透亮。

    ● 傳輸距離：有效傳輸距離達(dá)300米，圖像清晰、沒(méi)有干擾、沒(méi)有拖尾。

    ● VGA視頻和音頻同時(shí)在一根網(wǎng)線中傳輸，無(wú)需另外布線。

    ● 我們針對(duì)一個(gè)車(chē)廂的兩個(gè)顯示點(diǎn)采用級(jí)聯(lián)的傳輸方式，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝施工。

（四）擴(kuò)展兼容性

    ● 接口擴(kuò)展性：可以16路、24路、32路、64路等多路數(shù)組合，具有較好的擴(kuò)展性。

（五）節(jié)能環(huán)保性

    ●設(shè)備的功耗低，平均1路的功耗<3瓦。

    ●選用的線材環(huán)保。用網(wǎng)線替代VGA線纜，節(jié)約材料成本，進(jìn)而節(jié)約大量的社會(huì)制造成本。

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二、產(chǎn)品介紹

    （一）16路VGA視頻+音頻雙絞線發(fā)射器--UTP816AT

    外觀圖：

 

    面板接口示意圖：

功能情況：

    ●1組VGA視頻+音頻輸入；

    ●3組VGA視頻+音頻本地輸出，最遠(yuǎn)支持60米；

    ●16路VGA視頻+音頻編碼信號(hào)RJ45接口輸出，最遠(yuǎn)支持300米；

    ●16路分配加驅(qū)動(dòng)功能，最遠(yuǎn)支持300米；

    ●支持?jǐn)U容，可以多臺(tái)發(fā)射器級(jí)聯(lián)組網(wǎng)

    ●支持100-240V AC寬電壓

    ●1U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架結(jié)構(gòu)

    ●超強(qiáng)的防雷、防靜電、防浪涌功能

    ●超強(qiáng)的抗干擾功能

    ●防震功能

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性能參數(shù)：

功能	傳輸輸入信號(hào)數(shù)	1路
	本地VGA和音頻輸出	3路
	分配發(fā)射信號(hào)數(shù)	16路
	傳輸距離	300米（最大）
電源部分	適應(yīng)電壓范圍	100-240V AC (50/60Hz)
	功耗	<25瓦
視頻傳輸性能 及接口部分	視頻信號(hào)輸入接口	公制15針 VGA座
	視頻信號(hào)輸出接口	母制15針 VGA座
	雙絞線視頻傳輸接口	RJ45座
	視頻信號(hào)處理帶寬	>350MHz(-3db)
	同步信號(hào)帶寬	1k-200kHz
音頻參數(shù)	接口	3.5mm立體聲音頻插座
	帶寬	10Hz-20KHZ
RS232	備用
LED指示燈 （從上至下）	信號(hào)燈	綠色
	數(shù)據(jù)燈	黃色
	電源燈	紅色
防護(hù)	防浪涌	1KV 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：IEC61000-4-5 1995(GB/T 17626.5)
	整機(jī)靜電防護(hù)	1a 接觸放電 3級(jí) 1b 空氣放電 3級(jí) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：IEC61000-4-2 1995(GB/T 17626.5)
可靠性	平均故障間隔時(shí)間(MTBF)	>5000小時(shí)
機(jī)體屬性	尺寸(長(zhǎng)×寬×高)	430mm×170mm×44.5mm(1U)
	材料	鐵質(zhì)材料
	顏色	黑色
	凈重	2.05Kg
操作環(huán)境	工作溫度	0-55℃
	存儲(chǔ)溫度	-20-80℃
	濕度	0-95% （無(wú)凝結(jié)）
包裝	包裝	紙質(zhì)材料
	包裝盒體積	556mm×270mm×100mm

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（二）單路VGA視頻+音頻雙絞線接收器-UTP801AR

    外觀圖

    面板接口示意圖：

    功能情況：

    ●1組VGA視頻+音頻編碼信號(hào)RJ45接口輸入；

    ●2組路VGA視頻+音頻輸出；

    ●驅(qū)動(dòng)功能，最遠(yuǎn)支持150米、300米（可選）；

    ●亮度、對(duì)比度調(diào)節(jié)；

    ●R G B 三顏色自動(dòng)組配，不偏色

    ●支持12V DC ；

    ●搭配安裝固定支架；

    ●超強(qiáng)的防雷、防靜電、防浪涌功能，需要接地；

    ●超強(qiáng)的抗干擾功能；

    ●防震功能；

    性能參數(shù)：

功能	傳輸信號(hào)數(shù)	1路（1路視頻、1路音頻）
	VGA輸出	2路
	傳輸距離	300米
電源部分	供電方式	電源適配器供電
	適應(yīng)電壓	12V DC
	功耗	<3.5W
視頻傳輸性能及接口部分	視頻信號(hào)輸出接口	母制15針VGA座
	視頻信號(hào)傳輸接口	RJ45座
	視頻信號(hào)處理帶寬	>350MHz(-3db)
	同步信號(hào)帶寬	1k-200kHz
音頻參數(shù)	音頻接口	3.5mm立體聲音頻插座
	音頻帶寬	10Hz-20KHZ
旋鈕調(diào)節(jié)	亮度	明暗調(diào)節(jié)
	對(duì)比度	清晰度調(diào)節(jié)
LED指示燈 （從上至下）	信號(hào)燈	綠色
	數(shù)據(jù)燈	黃色
	電源燈	紅色
防護(hù)	防浪涌	1kV 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：IEC61000-4-5 1995(GB/T 17626.5)
	整機(jī)靜電防護(hù)	1a 接觸放電 3級(jí) 1b 空氣放電 3級(jí) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：IEC61000-4-2 1995(GB/T 17626.5)
可靠性	平均故障間隔時(shí)間(MTBF)	>5000小時(shí)
機(jī)體屬性	尺寸(長(zhǎng)×寬×高)	160mm×87mm×32 mm(含接口長(zhǎng)度)
	材料	鐵質(zhì)材料
	顏色	黑色
	凈重	430g
操作環(huán)境	工作溫度	0-55℃
	存儲(chǔ)溫度	-20-80℃
	濕度	0-95% （無(wú)凝結(jié)）
包裝	包裝	紙質(zhì)材料
	包裝盒體積	290mm×192mm×72mm

優(yōu)特普地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案(6)

（三）單路VGA視頻+音頻雙絞線中繼器UTP801AR2T

外觀圖：

面板接口示意圖：

功能情況：

    ●1組VGA視頻+音頻編碼信號(hào)RJ45接口輸入；

    ●1組路VGA視頻+音頻輸出；2組VGA視頻+音頻編碼信號(hào)RJ45接口輸出

    ●驅(qū)動(dòng)功能，最遠(yuǎn)支持150米；

    ●亮度、對(duì)比度調(diào)節(jié)；

    ●R G B 三顏色自動(dòng)組配，不偏色

    ●支持12V DC ；

    ●搭配安裝固定支架；

    ●超強(qiáng)的防雷、防靜電、防浪涌功能，需要接地；

    ●超強(qiáng)的抗干擾功能；

    ●防震功能；

性能參數(shù)：

功能	接收信號(hào)數(shù)	1路
	分配發(fā)射信號(hào)數(shù)	2路
	傳輸距離	300米（最大）
	級(jí)聯(lián)數(shù)	3（最大）
電源部分	供電方式	電源適配器供電
	適應(yīng)電壓范圍	12V DC
	功耗	<4W
視頻傳輸性能 及接口部分	視頻信號(hào)輸出接口	母制15針VGA座
	傳輸視頻信號(hào)輸出口	RJ45
	傳輸視頻信號(hào)輸入口	RJ45
	視頻信號(hào)處理帶寬	>350MHz(-3db)
	同步信號(hào)帶寬	1k-200kHz
音頻參數(shù)	接口	3.5mm立體聲音頻插座
	帶寬	10Hz-20KHZ
旋鈕調(diào)節(jié)	亮度	明暗調(diào)節(jié)
	對(duì)比度	清晰度調(diào)節(jié)
LED指示燈 （從上至下）	信號(hào)燈	綠色
	數(shù)據(jù)燈	黃色
	電源燈	紅色
防護(hù)	防浪涌	1KV 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：IEC61000-4-5
	整機(jī)靜電防護(hù)	1a 接觸放電 3級(jí) 1b 空氣放電 3級(jí) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：IEC61000-4-2
可靠性	平均故障間隔時(shí)間(MTBF)	>5000小時(shí)
機(jī)體屬性	尺寸(長(zhǎng)×寬×高)	160mm×90mm×32 mm（含接口長(zhǎng)度）
	材料	鐵質(zhì)材料
	顏色	黑色
	重量	430g
操作環(huán)境	工作溫度	0-55℃
	存儲(chǔ)溫度	-20-80℃
	濕度	0-95% （無(wú)凝結(jié)）
包裝	包裝	紙盒
	包裝盒體積	285mm×192mm×72mm

優(yōu)特普地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案(7)

三、應(yīng)用一：機(jī)車(chē)內(nèi)

（一）原理圖 

 

    播放機(jī)輸出1路VGA信號(hào)和一路音頻信號(hào)，通過(guò)VGA線纜和音頻線連接到發(fā)射器UTP816AT的信號(hào)輸入端口上，UTP816AT提供三組VGA信號(hào)加音頻信號(hào)的本地輸出，可以用來(lái)擴(kuò)容時(shí)級(jí)聯(lián)使用，也可以接本地的監(jiān)聽(tīng)監(jiān)視顯示音頻設(shè)備。

    UTP816AT提供16路RJ45輸出。發(fā)射器先將輸入的1組VGA視頻+音頻復(fù)制成19份，其中3份用來(lái)提供給本地的輸出，16份提供給RJ45輸出。這16份RJ45輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)了編碼和轉(zhuǎn)換處理，在保持原有信號(hào)特征的情況下增加抗干擾性和抗衰減的功能。發(fā)射器和中繼器、接收器之間的連接線纜為非屏蔽超5類(lèi)網(wǎng)線UTP Cat 5e。

    每一個(gè)車(chē)廂安裝一個(gè)中繼器UTP801AR2T和一個(gè)接收器UTP801AT/R，中繼器接收到信號(hào)后將信號(hào)復(fù)制三份，其中一份轉(zhuǎn)換成為VGA信號(hào)和音頻信號(hào)提供給當(dāng)?shù)兀?份通過(guò)濾波處理后，經(jīng)過(guò)RJ45接口增強(qiáng)發(fā)射出去。接收器接收到中繼器發(fā)射來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波處理后轉(zhuǎn)換成顯示終端能夠識(shí)別的VGA信號(hào)和音頻信號(hào)，同時(shí)復(fù)制成2份備用。

優(yōu)特普地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案(8)

（二）列車(chē)信息發(fā)布系統(tǒng)傳輸方案構(gòu)架

    發(fā)射器可以安裝在中部，也可以安裝在前端，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定。

優(yōu)特普地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案(9)

（三）單個(gè)車(chē)廂示意圖。

采用級(jí)聯(lián)的辦法。

（四）發(fā)射端示意圖

優(yōu)特普地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案(10)

應(yīng)用二：站臺(tái)多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)

（一）原理圖

    機(jī)車(chē)站臺(tái)信息發(fā)布系統(tǒng)的特點(diǎn)是有許多位置的信息發(fā)布點(diǎn)由兩塊背靠背的業(yè)績(jī)屏組合起來(lái)的，這兩個(gè)屏乃至于某個(gè)站臺(tái)的同一行駛方向的站臺(tái)上所有的屏的顯示內(nèi)容都是一致的。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，我們首先采用UTP816AT廣播式的信號(hào)發(fā)射器，將信號(hào)通過(guò)網(wǎng)線延伸到需要的每一個(gè)點(diǎn)上，然后通過(guò)接收器UTP801AR將信號(hào)還原后分成兩路輸出，這樣就可以同時(shí)提供給背靠背的兩塊大屏使用。

    在安裝時(shí)，接收器可以安裝在顯示點(diǎn)的吊頂上的某一個(gè)位置，也可以安裝在背靠背的兩個(gè)屏中間形成的空間內(nèi)，接收器上都配有固定的耳朵，可以很方便的固定在需要的地方。如下圖。 

優(yōu)特普地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案(11)

    UTP816AT具備良好的兼容性和擴(kuò)容性，如果一個(gè)站臺(tái)上的點(diǎn)很多，如64個(gè)點(diǎn)，我們可以將4臺(tái)UTP816AT級(jí)聯(lián)起來(lái)，達(dá)到擴(kuò)容

    多個(gè)點(diǎn)的組合效果：

    信息發(fā)布系統(tǒng)還需要搭配信息發(fā)布管理軟件，這種在機(jī)車(chē)內(nèi)使用的軟件一般由專業(yè)的公司提供，這里不再闡述。

優(yōu)特普地鐵信息發(fā)布系統(tǒng)信號(hào)傳輸方案(12)

四、物料清單和報(bào)價(jià)

    一列地鐵機(jī)車(chē)按照16個(gè)車(chē)廂計(jì)算，物料成本如下。

產(chǎn)品名稱	產(chǎn)品型號(hào)	數(shù)量	單位	單價(jià)(元)	小計(jì)
16路VGA視頻+音頻雙絞線發(fā)射器	UTP816AT		臺(tái)
單路VGA視頻+音頻雙絞線中繼器	UTP801AR2T		臺(tái)
16路VGA視頻+音頻雙絞線接收器	UTP801AR		臺(tái)
合計(jì)	￥元

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