优特普地铁、机车和站台信息发布系统信号传输方案

优特普地铁信息发布系统信号传输方案

    地铁信息发布系统是一个以车载显示终端为媒介向旅客提供信息服务的系统，主要由多媒体信号播放机、多媒体信号传输设备、信号传输线缆和车载显示终端组成。高清晰的VGA视频图像信号和高质量的音频信号在用传统的传输方案在长距离的传输中会有不同程度的衰减而不能使用，加之抗干扰能力不佳，工程实施难度大，因此需要用更具有优势的双绞线传输技术来解决这些问题。优特普高清VGA双绞线传输设备主要包含发射器和接收器，发射器将高清播放机输出的信号通过转换后经UTP Cat 5e发射到接收器上，接收器将信号转换后提供给显示终端。

一、设计原则

    系统方案在整体设计与规划方面，充分考虑先进性、操作简单方便性、可以扩展性、兼容性、实用性等等方面,系统设计过程中遵循以下设计原则。

（一）方便实用性

• 选材方便：采用常见的UTP Cat 5e 网络线缆而非传统的VGA线缆，线缆的类型较少，容易采购到高品质的线材。
• 容易施工：我们采用网线作为传输介质，传输一路视频+音频只需要布设一根网线即可，大大降低施工成本，施工工程师可以按照现场的实际情况裁减需要的线缆，RJ45水晶头做法简单，方便现场的布线传拉施工。普通显示设备只需要将VGA接口和音频接口连上接收器即可使用。
• 容易维护：硬件设备的维护相当简单，只有亮度和对比度两个调节旋钮，即使出现严重问题也可以很快进行调试好。
• 简单安装：发射端采用1U的标准机架，方便管理。接收端体积较小，适合安装在空间较小的地方。设备的安装我们都配有详细的安装手册，施工手册，检验方法、测试方法等等。

（二）系统稳定性

    为了提高产品的稳定性和兼容性，该产品通过全面的电磁兼容测试，同时加强了如下项目的性能。提高了设备在机车环境下的适应能力。

    ●防浪涌：Surge Immunity

    浪涌的范围包括间接雷击和切换瞬变两种。

    雷击（主要指间接雷）：例如雷电击中户外线路，有大量电流流入外部线路或间接电阻，因而产生干扰电压；又如：间接雷击（如，云层间或云层内的雷击）在线路上感应出的电压或电流；再如,雷电击中了附件物体，在其周围建立了电磁场，当户外线缆穿过电磁场时，在线路上感应出了电压和电流；还有雷电击中了附近的地面，地电流通过公共接地系统时所引入的干扰。

    切换瞬变：如变电所等场合和因开关动作而引起的干扰。如同一电网中，在靠近设备附近有一些较大型开关在跳动时所形成的干扰，或各种系统性的故障等。

    设备根据机车环境和IEC61000-4-5标准的要求，按照3级标准，通过了在电源和通讯线路上的浪涌测试。有效的保证了设备在机车环境下的正常运行。

    ●防静电：Electrostatic Discharge（ESD） Protection

    静电放电测试的目的是测试单个设备或系统的抗静电放电干扰的能力。静电指的是操作人员或物体接触设备时的放电。静电放电包括接触放电和空气放电两种。设备按照机车的工作环境和IEC61000-4-2的要求，通过了3级静电保护能力。

    ●高抗干扰性能：采用平衡传输方式，具备超强共模抑制能力，设备能在干扰较强的环境下工作。设备增强了工频磁场抗扰度的能力，适应的磁场强度达到50A/m。

    ● 防震设计：设备内部电路采用紧凑的电路设计，选用脚位低的器件，防止震动给设备造成损害。接口采用RJ45接口防脱设计，保证了设备在运动的环境下可靠工作。

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(2)

（三）技术先进性

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

    ● 清晰度：内置先进的350M高带宽高抗扰处理芯片，图像细腻、透亮。

    ● 传输距离：有效传输距离达300米，图像清晰、没有干扰、没有拖尾。

    ● VGA视频和音频同时在一根网线中传输，无需另外布线。

    ● 我们针对一个车厢的两个显示点采用级联的传输方式，方便现场安装施工。

（四）扩展兼容性

    ● 接口扩展性：可以16路、24路、32路、64路等多路数组合，具有较好的扩展性。

（五）节能环保性

    ●设备的功耗低，平均1路的功耗<3瓦。

    ●选用的线材环保。用网线替代VGA线缆，节约材料成本，进而节约大量的社会制造成本。

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(3)

二、产品介绍

    （一）16路VGA视频+音频双绞线发射器--UTP816AT

    外观图：

 

    面板接口示意图：

功能情况：

    ●1组VGA视频+音频输入；

    ●3组VGA视频+音频本地输出，最远支持60米；

    ●16路VGA视频+音频编码信号RJ45接口输出，最远支持300米；

    ●16路分配加驱动功能，最远支持300米；

    ●支持扩容，可以多台发射器级联组网

    ●支持100-240V AC宽电压

    ●1U标准机架结构

    ●超强的防雷、防静电、防浪涌功能

    ●超强的抗干扰功能

    ●防震功能

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(4)

性能参数：

功能	传输输入信号数	1路
	本地VGA和音频输出	3路
	分配发射信号数	16路
	传输距离	300米（最大）
电源部分	适应电压范围	100-240V AC (50/60Hz)
	功耗	<25瓦
视频传输性能 及接口部分	视频信号输入接口	公制15针 VGA座
	视频信号输出接口	母制15针 VGA座
	双绞线视频传输接口	RJ45座
	视频信号处理带宽	>350MHz(-3db)
	同步信号带宽	1k-200kHz
音频参数	接口	3.5mm立体声音频插座
	带宽	10Hz-20KHZ
RS232	备用
LED指示灯 （从上至下）	信号灯	绿色
	数据灯	黄色
	电源灯	红色
防护	防浪涌	1KV 执行标准：IEC61000-4-5 1995(GB/T 17626.5)
	整机静电防护	1a 接触放电 3级 1b 空气放电 3级 执行标准：IEC61000-4-2 1995(GB/T 17626.5)
可靠性	平均故障间隔时间(MTBF)	>5000小时
机体属性	尺寸(长×宽×高)	430mm×170mm×44.5mm(1U)
	材料	铁质材料
	颜色	黑色
	净重	2.05Kg
操作环境	工作温度	0-55℃
	存储温度	-20-80℃
	湿度	0-95% （无凝结）
包装	包装	纸质材料
	包装盒体积	556mm×270mm×100mm

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(5)

（二）单路VGA视频+音频双绞线接收器-UTP801AR

    外观图

    面板接口示意图：

    功能情况：

    ●1组VGA视频+音频编码信号RJ45接口输入；

    ●2组路VGA视频+音频输出；

    ●驱动功能，最远支持150米、300米（可选）；

    ●亮度、对比度调节；

    ●R G B 三颜色自动组配，不偏色

    ●支持12V DC ；

    ●搭配安装固定支架；

    ●超强的防雷、防静电、防浪涌功能，需要接地；

    ●超强的抗干扰功能；

    ●防震功能；

    性能参数：

功能	传输信号数	1路（1路视频、1路音频）
	VGA输出	2路
	传输距离	300米
电源部分	供电方式	电源适配器供电
	适应电压	12V DC
	功耗	<3.5W
视频传输性能及接口部分	视频信号输出接口	母制15针VGA座
	视频信号传输接口	RJ45座
	视频信号处理带宽	>350MHz(-3db)
	同步信号带宽	1k-200kHz
音频参数	音频接口	3.5mm立体声音频插座
	音频带宽	10Hz-20KHZ
旋钮调节	亮度	明暗调节
	对比度	清晰度调节
LED指示灯 （从上至下）	信号灯	绿色
	数据灯	黄色
	电源灯	红色
防护	防浪涌	1kV 执行标准：IEC61000-4-5 1995(GB/T 17626.5)
	整机静电防护	1a 接触放电 3级 1b 空气放电 3级 执行标准：IEC61000-4-2 1995(GB/T 17626.5)
可靠性	平均故障间隔时间(MTBF)	>5000小时
机体属性	尺寸(长×宽×高)	160mm×87mm×32 mm(含接口长度)
	材料	铁质材料
	颜色	黑色
	净重	430g
操作环境	工作温度	0-55℃
	存储温度	-20-80℃
	湿度	0-95% （无凝结）
包装	包装	纸质材料
	包装盒体积	290mm×192mm×72mm

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(6)

（三）单路VGA视频+音频双绞线中继器UTP801AR2T

外观图：

面板接口示意图：

功能情况：

    ●1组VGA视频+音频编码信号RJ45接口输入；

    ●1组路VGA视频+音频输出；2组VGA视频+音频编码信号RJ45接口输出

    ●驱动功能，最远支持150米；

    ●亮度、对比度调节；

    ●R G B 三颜色自动组配，不偏色

    ●支持12V DC ；

    ●搭配安装固定支架；

    ●超强的防雷、防静电、防浪涌功能，需要接地；

    ●超强的抗干扰功能；

    ●防震功能；

性能参数：

功能	接收信号数	1路
	分配发射信号数	2路
	传输距离	300米（最大）
	级联数	3（最大）
电源部分	供电方式	电源适配器供电
	适应电压范围	12V DC
	功耗	<4W
视频传输性能 及接口部分	视频信号输出接口	母制15针VGA座
	传输视频信号输出口	RJ45
	传输视频信号输入口	RJ45
	视频信号处理带宽	>350MHz(-3db)
	同步信号带宽	1k-200kHz
音频参数	接口	3.5mm立体声音频插座
	带宽	10Hz-20KHZ
旋钮调节	亮度	明暗调节
	对比度	清晰度调节
LED指示灯 （从上至下）	信号灯	绿色
	数据灯	黄色
	电源灯	红色
防护	防浪涌	1KV 执行标准：IEC61000-4-5
	整机静电防护	1a 接触放电 3级 1b 空气放电 3级 执行标准：IEC61000-4-2
可靠性	平均故障间隔时间(MTBF)	>5000小时
机体属性	尺寸(长×宽×高)	160mm×90mm×32 mm（含接口长度）
	材料	铁质材料
	颜色	黑色
	重量	430g
操作环境	工作温度	0-55℃
	存储温度	-20-80℃
	湿度	0-95% （无凝结）
包装	包装	纸盒
	包装盒体积	285mm×192mm×72mm

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(7)

三、应用一：机车内

（一）原理图 

 

    播放机输出1路VGA信号和一路音频信号，通过VGA线缆和音频线连接到发射器UTP816AT的信号输入端口上，UTP816AT提供三组VGA信号加音频信号的本地输出，可以用来扩容时级联使用，也可以接本地的监听监视显示音频设备。

    UTP816AT提供16路RJ45输出。发射器先将输入的1组VGA视频+音频复制成19份，其中3份用来提供给本地的输出，16份提供给RJ45输出。这16份RJ45输出的信号经过了编码和转换处理，在保持原有信号特征的情况下增加抗干扰性和抗衰减的功能。发射器和中继器、接收器之间的连接线缆为非屏蔽超5类网线UTP Cat 5e。

    每一个车厢安装一个中继器UTP801AR2T和一个接收器UTP801AT/R，中继器接收到信号后将信号复制三份，其中一份转换成为VGA信号和音频信号提供给当地，2份通过滤波处理后，经过RJ45接口增强发射出去。接收器接收到中继器发射来的信号经过滤波处理后转换成显示终端能够识别的VGA信号和音频信号，同时复制成2份备用。

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(8)

（二）列车信息发布系统传输方案构架

    发射器可以安装在中部，也可以安装在前端，应当根据实际情况来定。

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(9)

（三）单个车厢示意图。

采用级联的办法。

（四）发射端示意图

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(10)

应用二：站台多媒体信息发布系统

（一）原理图

    机车站台信息发布系统的特点是有许多位置的信息发布点由两块背靠背的业绩屏组合起来的，这两个屏乃至于某个站台的同一行驶方向的站台上所有的屏的显示内容都是一致的。根据这个特点，我们首先采用UTP816AT广播式的信号发射器，将信号通过网线延伸到需要的每一个点上，然后通过接收器UTP801AR将信号还原后分成两路输出，这样就可以同时提供给背靠背的两块大屏使用。

    在安装时，接收器可以安装在显示点的吊顶上的某一个位置，也可以安装在背靠背的两个屏中间形成的空间内，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。如下图。 

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(11)

    UTP816AT具备良好的兼容性和扩容性，如果一个站台上的点很多，如64个点，我们可以将4台UTP816AT级联起来，达到扩容

    多个点的组合效果：

    信息发布系统还需要搭配信息发布管理软件，这种在机车内使用的软件一般由专业的公司提供，这里不再阐述。

优特普地铁信息发布系统信号传输方案(12)

四、物料清单和报价

    一列地铁机车按照16个车厢计算，物料成本如下。

产品名称	产品型号	数量	单位	单价(元)	小计
16路VGA视频+音频双绞线发射器	UTP816AT		台
单路VGA视频+音频双绞线中继器	UTP801AR2T		台
16路VGA视频+音频双绞线接收器	UTP801AR		台
合计	￥元

深圳市优特普科技有限公司

公司地址：深圳市福田区泰然科技园212栋718室

电话：＋86－755－83898016

传真：＋86－755－83409500

联系人：聂怀东

手机：13684904518

mail: Leo@utpvideo.com