基于光端机传输的收费站全光纤传输系统改造设计

一、概述

高速公路收费站三大系统的传输，主要包括每个车道和收费亭的收费、监控、通讯等多种信号传输到收费站监控机房中，目前多采用以下模式：各收费亭通过电缆将信号汇集到中心亭机柜中，再通过各种信号的光纤传输设备传输到站监控机房。随着高速公路运行多年，收费站经多次施工，更换的线缆增多，导致电缆管道拥挤，加上线路老化，老鼠啃咬等情况，经常存在监控图像干扰波纹，控制信号时有时无，收费数据传输不正常，报警误报等等问题，而且线路复杂，环境恶劣，给排查问题和解决问题带来很多麻烦，这逐渐成为困扰收费站维护管理的一大难题，因此收费站的信号传输的改造势在必行。

二、现状和需求

漳诏高速公路是沈海高速公路福建段的第一条出省高速公路，于2002年通车至今已13年，其中闽粤收费所为省界主线站，共有16个收费亭，收费亭原走线都是按照传统模式，从收费站的地下通道走线，经过年代侵蚀和线缆的工程更换，走线槽的线缆已变得非常复杂和凌乱，随之引起的图像干扰，信号传输不稳定的现象增多，给维护工作增加了不少难度。是重新敷设新电缆还是另辟其他传输途径，成为摆在技术人员面前的难题。

如果敷设新电缆，使用后还会出现之前的问题，而且随着高清数字化时代的来临，线缆又需要替换和更新，因此最好的办法是在考虑满足高清数字化对传输进行整合，以达到减少维护管理成本，提高维护管理效率的作用。

三、改造方案对比

经过对目前市场上传输方案的调研和技术探讨，有一种基于光端机传输的收费站全光纤传输解决方案。

收费站全光纤传输解决方案是基于光纤传输的稳定性，将光纤敷设到每个收费亭，每个收费亭通过一对全光纤专用光端机，将亭内所有信号传输至收费站机房。通过光缆抗干扰性、耐用、稳定、实时性以及光端机高集成等特点，解决车道下弱电管线缆多、信号干扰等问题，提高传输的稳定性，减少维护管理成本。

（一）传输模式

传统模式是各收费亭内的信号通过电缆汇集到中心亭机柜中，再通过各种信号的光纤传输设备传输到站监控机房。车道下的弱电管道内的电缆线包括视频线、音频线、网线、电话线、数据线、电源线等线缆，线缆易产生干扰，出现故障难排查。

全光纤传输模式是从收费站机房敷设光缆到每个收费亭，每个收费亭放置一对全光纤专用光端机，将收费亭内的所有信号传输到站机房，亭与亭之间的走线只有光缆和电源线，线路清晰，易维护。而且光缆不受其它线路影响，完全克服因电缆线传输引起的信号干扰，损耗，压降等问题。

全光纤专用光端机可传输车道的所有信号，包括高清视频、模拟视频、对讲监听、电话、音频广播、收费数据、数据、开关量报警等，传输信号的类型与数量可根据实际情况定制；

（二）设备对比

传统模式下采用各种设备，包括视音频数据光端机、开关量光端机、爱峰对讲光端机、光纤收发器，交换机等多种设备，中心亭设备种类多，厂家不统一，通用性差，备品备件多，性价比低。

全光纤传输模式下全路段收费亭统一采用全光纤传输光端机，设备统一，可相互通用，备品备件单一，性价比高。

（三）兼容性对比

传统模式下的各设备，多是基于原来的模拟标清监控模式的设备，如果升级为高清数字化，所有设备都需要更换成，不能有效利用。

全光纤传输专用光端机集成了现有的标清信号和未来要用到的高清传输通道，完美解决了收费亭到收费站级的信号传输，简化全线的信号传输结构，并可以配合全路段综合管理平台以实现全线的高清数字化，保证了模拟到高清时代顺利过渡。

（四）安装维护对比

传统模式下的设备多种，技术规范参差不齐，在安装维护上对技术人员有较高要求。

全光纤传输方案在收费亭内标准化安装，一次安装，终身受用，后期不用再穿井拉线做二次施工，不用担心电路老化进水、干扰问题。设备易安装，状态指示灯明确，标识清晰，保证检修维护的简易型和及时性。

四、总结

综合以上的对比，随着目前数字化的技术飞速发展，设备高集成和低成本运营维护将是以后高速公路发展趋势，在满足现有功能需求以及后期高清兼容性的前提下，保证系统稳定性和后期维护方便性，最后决定在闽粤收费所采用华天成的全光纤传输方案。目前，全光纤传输系统使用已有2个月，设备使用正常，性能良好，未出现任何故障现象。

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