随着我国城市交通和高速公路建设的快速发展，对监控系统中的设备要求也越来越高，由于光纤传输具有带宽大、传输距离远、抗干扰的优势被广泛应用。光端机由于其诸多传输优势，加上这几年的市场需求猛增，光缆成本大幅降低，已经进入相对良性的产业发展轨道。目前，高速公路是光端机的主要市场之一。高速公路具有摄像机多、距离远、实时性要求高等特点，而且一般远离城市，因此，光端机成为高速公路视频监控管理系统中的理想传输设备。

1. 高速公路中光端机应用情况？

在视频监控系统中 光端机主要负责图像和控制数据数据的传输部分，在高速公路管理系统中，光端机主要应用于：
   ① 外场设备至路段监控分中心，外场设备至路段监控分中心间的数据图像传输主要采用节点式传输设备和监控光缆完成，1芯光纤上传输多路视频图像和数据，各监控分中心根据所辖路段外场设备数量的多少采用多个光纤传输链路完成。服务区监控图像先通过点对点光端机将视频数据汇集，再接入视频传输链路传输至路段监控分中心。
    ② 收费站的收费图像通过视频光端机及单模光缆直接传输到管理中心。
    ③ 隧道以及立交桥等的监控系统都要用光端机传输到管理中心

自2007年以来，在很多省份都已经出现了很多的超过200公里的长距离机电工程标段，同时，也出现了不少多隧道群的机电工程标段，这些项目中都会用到大量的光端机。所以，就单个工程而言，光端机的采购量超过二、三百万已是随处可见。有了这些项目的支撑，高速公路光端机的使用量自2007年开始得到大幅提升。

尽管视频光端机在机电工程建设费用中所占的比例仍然很小，但是它的作用不可小视。视频光端机的产品质量和工程质量直接关乎整个监控系统的运行，属关键设备，所以，无论是使用方还是系统集成商对视频光端机的选择都非常重视。以往，视频光端机的采购和施工都由系统集成商完成，2007年后，由于光端机的使用量的增大，不少高速公路业主开始对视频光端机产品进行单独招标采购，这种方式既增加了业主在光端机品牌上的选择力度，同时也一定程度上降低了设备造价。

高速公路市场历来不会被任何视频光端机厂家忽视，但是，由于在技术、性能、产能、可靠性、售后服务等居多环节要求较高，所以能够进入高速公路市场的品牌并不多。即使这样，市场竞争照样异常激烈。光端机生产厂家需要配合好系统集成商的工作，同时也得得到业主的认同和支持，所以对企业的市场能力是一种考验。特别是，高速公路业主对光端机进行单独招标的项目，更是需要生产厂家去直接面对最终用户，应该说视频光端机的市场销售难度在加大。另外，一些未进入者时刻举着低价冲击这一武器，对光端机的正常市场也形成一定的压力。不过，高速公路应用对视频光端机的高要求，决定了这个行业必定是重品牌、重技术、重质量、重服务的，所以，仍然还是真正有实力的生产厂家的舞台。

2. 用户对于高速公路光端机的需求特点

由于高速路沿线和监控距离远，环境相对恶劣，对信号传输的抗干扰性、保障远距离传输有非常高的要求，所以通常采用光纤作为传输各类信号的介质，理所当然视频光端机也就成为传输设备的最佳选择。用户对于高速公速光端机的需求特点有：

① 远距离信号传输，不易受恶劣环境影响。

   高速公路上，绝大多数的外场设备距离监控中心的距离较远，光端机的工作环境一般都比较恶劣，很多是应用野外，一年四季，冬冷夏热，温度变化范围宽，空气湿度大。这就要求光端机在温度范围和湿度面有更优异的表现，必须在视频接口、通讯接口、电源接口等方面都做了充分的保护措施，以保证其能在恶劣的环境下稳定地进行远距离信号传输。
    ② 话音通信等多业务数据传输需求。高速公路各级管理机构。从管理总中心、分中心、分中心到收费站的业务电话和网络信息的图像、控制数据的实时互传。
    ③ 多级联网传输，高速公路监控一般由收费站、监控分中心、监控中心三级组成，对于各地收道、收费亭、道路监控等点汇集到某一信号中心时，还需要向下一级中心进行传输。

3. 目前，高速公路光端机使用主要存在哪些问题？

今天，业内人士在看到光端机行业历经多年发展已经成为一个缤纷大家庭的同时也看到当前市场的混乱局面。这个混乱局面所面临的问题包括质量良莠不齐、服务水品差异明显、多数小厂技术能力不足导致产品稳定性差或存在技术缺陷等等。与用户的期望不同的是，当前虽然数字视频光端机技术已经成熟，但成熟的技术并不意味着不同厂家的产品质量和技术已经一样或趋同，相反的是，在技术已经成熟的视频光端机行业，产品质量却表现出非常大的差异，同样的差异当然也反映在服务和技术上。这使得用户在看起来成熟的技术产品中常常选择到质量差异巨大的产品

视频光端机到目前为止仍然没有一个统一的标准，各个厂商自己定的模拟、数字转换及传输协议和标准都不一样，如一开放协议，很难基本没办法与其他厂商兼容，高速公路机电工程中对视频光端机的要求还是以交通部制定的机电工程检验标准《公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程》，即JTGF80/2-2004为参照。但是，在很多招标文件中，对视频光端机的技术参数描述还是五花八门，有些甚至不切实际，希望能有一些规范或标准能够对视频光端机的技术要求进行约束，这样既能使广大生产厂家把注意力放在提高产品的性能和质量上来，又可以对光端机市场起到规范作用。

在大量的工程应用当中，用户在安装和调试过程中也常常会遇到各种各样的问题，除了光端机产品质量问题以外，客户常常面临的问题大多来自于光和数据源方面。由于数据格式的多样性，以及数据线连接过程中的问题常常导致最终传输出现问题。同时由于光器件和连接精细的要求，也常常由于连接环节不清洁或陶瓷环破碎导致现场链路损耗大大增加甚至无光，而施工人员又常常没有必要的光测试仪表，从而增加了故障的出现，又缺乏解决故障的办法

4. 目前，有哪些新技术用于高速公路光端机？

目前，全国各地的高速公路机电监控工程正如火如荼的进行着，在道路建设以及一些重要的安防监控工程项目中，随着高速公路管理要求的不断提高，收费管理、数据通信、图像监控已经是现代化高速公路建设中必不可少的一个部分。从目前国内大部分的高速公路现况来看，几乎80%路沿线都已经具有了光纤传输线路，为了响应国家节约光纤能源的号召，因此，如何合理利用原有的光网络进行图像传输，节约现有光纤资源成为了高速机电项目的一个新课题。

目前高速公路监控系统中，使用较多的是传统的数字视频光端机，也就是点对点式光端机。在安防领域，点对点式光端机的使用在性价比方面有明显的优势，但是在高速公路监控系统中，这种光端机有着非常大的弊端，那就是前端每个监控点都必须铺设一根光纤到监控中心，随着公路里程的增长，监控点数的增多，使得工程中光纤的数量也将大大增加，工程造价也随之水涨船高。节点机的出现，大大降低高速公路监控系统工程的造价，节点式数字传输视频光端机可以将前端多个监控点的视频等信号通过一芯光纤传输到监控中心在高速公路中得到了广泛的应用。

节点式光端机又称总线型光端机，其准确的定义是采用单/双纤链路式组网形式的图像传输系统，也被称为链路式光端机。采用的技术是电信中常用的时分复用技术（TDM）和分插复用技术（ADM），具有节省光纤资源，延长传输距离等优点。由于采用ADM技术的链路式光端机在传输容量上受到较大限制，一般将TDM与ADM结合使用。在没有富余光纤资源的情况下，更多的是采用TDM技术，这样可以使不同业务平台的光通信系统完全在物理上隔绝的一芯光纤上传输。远端设备可以选配光链路保护机盘（也就是光开关），能自动隔离故障节点确保其他节点机正常工作。16节点级联型光端机采用1.25G光传输平台，在一芯光纤上可同时传送16路视频信号，支持节点数最多可达16个，节点式光端机远端设备可接入1～2路视频信号、1路反向485数据，局端设备可实时输出16路视频、1路反向485数据。

5. 高速公路光端机市场发展前景和趋势

视频光端机每年在技术、工艺、质量水平等方面都会有一些进步。目前，高速公路监控系统和收费系统中应用的光端机还是以视频数据复用点到点光端机和级联型（节点式）光端机为主。

点到点光端机继续向着多业务、综合化发展，也就是单纤传输多路视频、音频、数据、以太网、开关量、爱峰对讲等信号。这种设备高度集成化，解决工程实际中多种业务传输的需求，降低了工程造价。目前，这类设备在高速公路收费系统中得到广泛应用。

级联型光端机是随着高速公路全程监控的兴起而迅速发展起来的。近年来，全程监控继续在各地的高速公路建设中大量推广，所以，级联型光端机的用量也大幅度提升，在外场监控和隧道监控中大量使用。虽然大量使用级联型光端机增加了设备造价，但是大幅减少了光纤的用量，也减少了工程量，因此从总的方面来看，实际上是降低了工程造价的。级联型光端机在今后的高速公路机电系统中仍将起到主导作用。

前端视频采集高清化必将是今后发展的一个趋势。传统系统采用模拟标清成像技术，分辨率最大为768×597，只有45万像素，清晰度不足。另外，模拟系统的线性成像也面临着图像层次感不强、对比度差等问题，同时由于受分辨率的限制，模拟标清摄像机抓拍的图像视场小，一台摄像机往往是细节和全景不能兼顾，从而导致无法清楚地抓拍到人、车、物的细节特征及乘坐状况，其直接的结果就是面对如刑侦、治安等业务部门要求追查罪犯面貌、涉事车辆细节、肇事车辆司机面貌的时候显得无能为力。

HD-SDI摄像机(通常为200万、500万像素或更高分辨率的HD-SDI摄像机)等成像技术的采用，大大提高抓拍图像的质量，不仅可以清楚地抓拍到人、车、物的细节，还可以提供高质量的全景图像，并且可以记录更大的范围、更宽场景内的信息，从而满足了刑侦、治安、交警等多个业务部门的需求。因此，宽带宽、高数据速率是光端机适应高速公路高清化的必然趋势。

市场上，随着交通管理正逐步向网络化、智能化方向发展，视频监控系统作为智能化交通管理中最重要的信息平台，在高速公路信息化系统中越来越发挥出举足轻重的作用。根据国务院通过的《国家高速公路网规划》，到2020年要构建由中心城市向外放射的一级横贯东西、纵贯南北的交通大道，包括7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线，建成"7918"工程，建设规模大约8.5万公里，"十一五"期间的每年投资额4,000亿元左右，是世界公路建设史上最大规模。根据国务院通过的《全国农村公路建设规划》，到2010年末，全国农村公路里程将达到310万公里；根据交通运输部的规划，"十一五"期间将新建高速公路2.4万公里，2010年末高速公路总里程将达到6.5万公里。截至2009年12月31日，我国高速公路总里程数达6.51万公里，已经提前实现了国家既定的目标。2008年国务院出台的"4万亿元投资计划",其中37.5%投资将用于铁路、公路、机场和城乡电网建设，投资总额约1.5万亿元，此外，各级地方政府也出台了配套的投资和支持政策。交通运输部《2010年前三季度交通运输经济运行情况》显示，2010年1-9月，我国完成高速公路投资4,798亿元，同比增长38.5%.2009年以来，我国已进入高速公路建设的投资高峰期。