隨著我國城市交通和高速公路建設的快速發展，對監控系統中的設備要求也越來越高，由于光纖傳輸具有帶寬大、傳輸距離遠、抗干擾的優勢被廣泛應用。光端機由于其諸多傳輸優勢，加上這幾年的市場需求猛增，光纜成本大幅降低，已經進入相對良性的產業發展軌道。目前，高速公路是光端機的主要市場之一。高速公路具有攝像機多、距離遠、實時性要求高等特點，而且一般遠離城市，因此，光端機成為高速公路視頻監控管理系統中的理想傳輸設備。1.高速公路中光端機應用情況？在視頻監控系統中光端機主要負責圖像和控制數據數據的傳輸部分，在高速公路管理系統中，光端機主要應用于：①外場設備至路段監控分中心，外場設備至路段監控分中心間的數據圖像傳輸主要采用節點式傳輸設備和監控光纜完成，1芯光纖上傳輸多路視頻圖像和數據，各監控分中心根據所轄路段外場設備數量的多少采用多個光纖傳輸鏈路完成。服務區監控圖像先通過點對點光端機將視頻數據匯集，再接入視頻傳輸鏈路傳輸至路段監控分中心。②收費站的收費圖像通過視頻光端機及單模光纜直接傳輸到管理中心。③隧道以及立交橋等的監控系統都要用光端機傳輸到管理中心自2007年以來，在很多省份都已經出現了很多的超過200公里的長距離機電工程標段，同時，也出現了不少多隧道群的機電工程標段，這些項目中都會用到大量的光端機。所以，就單個工程而言，光端機的采購量超過二、三百萬已是隨處可見。有了這些項目的支撐，高速公路光端機的使用量自2007年開始得到大幅提升。盡管視頻光端機在機電工程建設費用中所占的比例仍然很小，但是它的作用不可小視。視頻光端機的產品質量和工程質量直接關乎整個監控系統的運行，屬關鍵設備，所以，無論是使用方還是系統集成商對視頻光端機的選擇都非常重視。以往，視頻光端機的采購和施工都由系統集成商完成，2007年后，由于光端機的使用量的增大，不少高速公路業主開始對視頻光端機產品進行單獨招標采購，這種方式既增加了業主在光端機品牌上的選擇力度，同時也一定程度上降低了設備造價。高速公路市場歷來不會被任何視頻光端機廠家忽視，但是，由于在技術、性能、產能、可靠性、售后服務等居多環節要求較高，所以能夠進入高速公路市場的品牌并不多。即使這樣，市場競爭照樣異常激烈。光端機生產廠家需要配合好系統集成商的工作，同時也得得到業主的認同和支持，所以對企業的市場能力是一種考驗。特別是，高速公路業主對光端機進行單獨招標的項目，更是需要生產廠家去直接面對最終用戶，應該說視頻光端機的市場銷售難度在加大。另外，一些未進入者時刻舉著低價沖擊這一武器，對光端機的正常市場也形成一定的壓力。不過，高速公路應用對視頻光端機的高要求，決定了這個行業必定是重品牌、重技術、重質量、重服務的，所以，仍然還是真正有實力的生產廠家的舞臺。2.用戶對于高速公路光端機的需求特點由于高速路沿線和監控距離遠，環境相對惡劣，對信號傳輸的抗干擾性、保障遠距離傳輸有非常高的要求，所以通常采用光纖作為傳輸各類信號的介質，理所當然視頻光端機也就成為傳輸設備的最佳選擇。用戶對于高速公速光端機的需求特點有：①遠距離信號傳輸，不易受惡劣環境影響。高速公路上，絕大多數的外場設備距離監控中心的距離較遠，光端機的工作環境一般都比較惡劣，很多是應用野外，一年四季，冬冷夏熱，溫度變化范圍寬，空氣濕度大。這就要求光端機在溫度范圍和濕度面有更優異的表現，必須在視頻接口、通訊接口、電源接口等方面都做了充分的保護措施，以保證其能在惡劣的環境下穩定地進行遠距離信號傳輸。②話音通信等多業務數據傳輸需求。高速公路各級管理機構。從管理總中心、分中心、分中心到收費站的業務電話和網絡信息的圖像、控制數據的實時互傳。③多級聯網傳輸，高速公路監控一般由收費站、監控分中心、監控中心三級組成，對于各地收道、收費亭、道路監控等點匯集到某一信號中心時，還需要向下一級中心進行傳輸。3.目前，高速公路光端機使用主要存在哪些問題？今天，業內人士在看到光端機行業歷經多年發展已經成為一個繽紛大家庭的同時也看到當前市場的混亂局面。這個混亂局面所面臨的問題包括質量良莠不齊、服務水品差異明顯、多數小廠技術能力不足導致產品穩定性差或存在技術缺陷等等。與用戶的期望不同的是，當前雖然數字視頻光端機技術已經成熟，但成熟的技術并不意味著不同廠家的產品質量和技術已經一樣或趨同，相反的是，在技術已經成熟的視頻光端機行業，產品質量卻表現出非常大的差異，同樣的差異當然也反映在服務和技術上。這使得用戶在看起來成熟的技術產品中常常選擇到質量差異巨大的產品視頻光端機到目前為止仍然沒有一個統一的標準，各個廠商自己定的模擬、數字轉換及傳輸協議和標準都不一樣，如一開放協議，很難基本沒辦法與其他廠商兼容，高速公路機電工程中對視頻光端機的要求還是以交通部制定的機電工程檢驗標準《公路工程質量檢驗評定標準第二冊機電工程》，即JTGF80/2-2004為參照。但是，在很多招標文件中，對視頻光端機的技術參數描述還是五花八門，有些甚至不切實際，希望能有一些規范或標準能夠對視頻光端機的技術要求進行約束，這樣既能使廣大生產廠家把注意力放在提高產品的性能和質量上來，又可以對光端機市場起到規范作用。在大量的工程應用當中，用戶在安裝和調試過程中也常常會遇到各種各樣的問題，除了光端機產品質量問題以外，客戶常常面臨的問題大多來自于光和數據源方面。由于數據格式的多樣性，以及數據線連接過程中的問題常常導致最終傳輸出現問題。同時由于光器件和連接精細的要求，也常常由于連接環節不清潔或陶瓷環破碎導致現場鏈路損耗大大增加甚至無光，而施工人員又常常沒有必要的光測試儀表，從而增加了故障的出現，又缺乏解決故障的辦法4.目前，有哪些新技術用于高速公路光端機？目前，全國各地的高速公路機電監控工程正如火如荼的進行著，在道路建設以及一些重要的安防監控工程項目中，隨著高速公路管理要求的不斷提高，收費管理、數據通信、圖像監控已經是現代化高速公路建設中必不可少的一個部分。從目前國內大部分的高速公路現況來看，幾乎80%路沿線都已經具有了光纖傳輸線路，為了響應國家節約光纖能源的號召，因此，如何合理利用原有的光網絡進行圖像傳輸，節約現有光纖資源成為了高速機電項目的一個新課題。目前高速公路監控系統中，使用較多的是傳統的數字視頻光端機，也就是點對點式光端機。在安防領域，點對點式光端機的使用在性價比方面有明顯的優勢，但是在高速公路監控系統中，這種光端機有著非常大的弊端，那就是前端每個監控點都必須鋪設一根光纖到監控中心，隨著公路里程的增長，監控點數的增多，使得工程中光纖的數量也將大大增加，工程造價也隨之水漲船高。節點機的出現，大大降低高速公路監控系統工程的造價，節點式數字傳輸視頻光端機可以將前端多個監控點的視頻等信號通過一芯光纖傳輸到監控中心在高速公路中得到了廣泛的應用。節點式光端機又稱總線型光端機，其準確的定義是采用單/雙纖鏈路式組網形式的圖像傳輸系統，也被稱為鏈路式光端機。采用的技術是電信中常用的時分復用技術（TDM）和分插復用技術（ADM），具有節省光纖資源，延長傳輸距離等優點。由于采用ADM技術的鏈路式光端機在傳輸容量上受到較大限制，一般將TDM與ADM結合使用。在沒有富余光纖資源的情況下，更多的是采用TDM技術，這樣可以使不同業務平臺的光通信系統完全在物理上隔絕的一芯光纖上傳輸。遠端設備可以選配光鏈路保護機盤（也就是光開關），能自動隔離故障節點確保其他節點機正常工作。16節點級聯型光端機采用1.25G光傳輸平臺，在一芯光纖上可同時傳送16路視頻信號，支持節點數最多可達16個，節點式光端機遠端設備可接入1～2路視頻信號、1路反向485數據，局端設備可實時輸出16路視頻、1路反向485數據。5.高速公路光端機市場發展前景和趨勢視頻光端機每年在技術、工藝、質量水平等方面都會有一些進步。目前，高速公路監控系統和收費系統中應用的光端機還是以視頻數據復用點到點光端機和級聯型（節點式）光端機為主。點到點光端機繼續向著多業務、綜合化發展，也就是單纖傳輸多路視頻、音頻、數據、以太網、開關量、愛峰對講等信號。這種設備高度集成化，解決工程實際中多種業務傳輸的需求，降低了工程造價。目前，這類設備在高速公路收費系統中得到廣泛應用。級聯型光端機是隨著高速公路全程監控的興起而迅速發展起來的。近年來，全程監控繼續在各地的高速公路建設中大量推廣，所以，級聯型光端機的用量也大幅度提升，在外場監控和隧道監控中大量使用。雖然大量使用級聯型光端機增加了設備造價，但是大幅減少了光纖的用量，也減少了工程量，因此從總的方面來看，實際上是降低了工程造價的。級聯型光端機在今后的高速公路機電系統中仍將起到主導作用。前端視頻采集高清化必將是今后發展的一個趨勢。傳統系統采用模擬標清成像技術，分辨率最大為768×597，只有45萬像素，清晰度不足。另外，模擬系統的線性成像也面臨著圖像層次感不強、對比度差等問題，同時由于受分辨率的限制，模擬標清攝像機抓拍的圖像視場小，一臺攝像機往往是細節和全景不能兼顧，從而導致無法清楚地抓拍到人、車、物的細節特征及乘坐狀況，其直接的結果就是面對如刑偵、治安等業務部門要求追查罪犯面貌、涉事車輛細節、肇事車輛司機面貌的時候顯得無能為力。HD-SDI攝像機(通常為200萬、500萬像素或更高分辨率的HD-SDI攝像機)等成像技術的采用，大大提高抓拍圖像的質量，不僅可以清楚地抓拍到人、車、物的細節，還可以提供高質量的全景圖像，并且可以記錄更大的范圍、更寬場景內的信息，從而滿足了刑偵、治安、交警等多個業務部門的需求。因此，寬帶寬、高數據速率是光端機適應高速公路高清化的必然趨勢。市場上，隨著交通管理正逐步向網絡化、智能化方向發展，視頻監控系統作為智能化交通管理中最重要的信息平臺，在高速公路信息化系統中越來越發揮出舉足輕重的作用。根據國務院通過的《國家高速公路網規劃》，到2020年要構建由中心城市向外放射的一級橫貫東西、縱貫南北的交通大道，包括7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線，建成"7918"工程，建設規模大約8.5萬公里，"十一五"期間的每年投資額4,000億元左右，是世界公路建設史上最大規模。根據國務院通過的《全國農村公路建設規劃》，到2010年末，全國農村公路里程將達到310萬公里；根據交通運輸部的規劃，"十一五"期間將新建高速公路2.4萬公里，2010年末高速公路總里程將達到6.5萬公里。截至2009年12月31日，我國高速公路總里程數達6.51萬公里，已經提前實現了國家既定的目標。2008年國務院出臺的"4萬億元投資計劃",其中37.5%投資將用于鐵路、公路、機場和城鄉電網建設，投資總額約1.5萬億元，此外，各級地方政府也出臺了配套的投資和支持政策。交通運輸部《2010年前三季度交通運輸經濟運行情況》顯示，2010年1-9月，我國完成高速公路投資4,798億元，同比增長38.5%.2009年以來，我國已進入高速公路建設的投資高峰期。

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