VGA视频双绞线传输技术的应用

1、VGA视频双绞线传输技术的应用1、设备运行过程中存在的困境万吨选厂设计之初，采用高自动化水平设计理念，大部分设备集中控制，但在实际建设时，根据生产需要，部分设备采用现场控制方式。排尾车间7台水隔离泵就是采用现场控制方式，其高压真空断路器、电气量监测、保护装置在筛分高压开关站，而开关控制在排尾车间水隔离泵控制室，控制室内仅有控制按钮，两者相距400米左右，且上下落差100多米。这就导致电气量监测与现场控制分离，现场操作人员不能时刻监测设备电气量变化，对设备的安全、可靠、高效运行带来不便，在设备运行几年中，数次造成高压电机烧毁、设备损坏等事故。2、VGA视频双绞线传输技术的提出由于筛分高压开关站采

2、用一套DWP2000微机综合自动化系统实现高压配电设备的保护、控制、信号及测量等功能，设备电气量监测数据集中显示于电力系统自动化控制平台上，即一台计算机上，经过数次技术人员的探讨论证，决定采用双绞线传输技术实现VGA视频信号的远距离传输，即将电力系统自动化控制平台的视频画面传输到设备控制现场，以满足现场控制人员对电气量的监测需求。3、各种VGA视频传输技术比较和双绞线传输的优势VGA视频是由IBM推出，英文全称是Video Graphic Array，即显示绘图阵列。早期的VGA是支持在640X480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度。随着各个电脑显卡厂家的大力推广及开发，VGA视

3、频模式已经扩展到支持分辨率800*600、1024*768.2048*1536等，刷新率和色度也有大幅度提高。VGA视频信号是模拟分量信号，由5种信号组成，分别是R、G、B三原色及H、V行场同步信号。VGA信号的传输按介质分主要有同轴电缆、光纤和双绞线三种。光纤是为了解决视频信号远距离传输而使用的，但由于光纤传输系统价格太高，光纤铺设、连接需要专门设备，并且出现故障难找，损坏不易维修等缺陷，对于1000米以内的视频传输而言，一般不采用光纤传输的方式。视频信号传输过程中影响图像质量的主要原因就是干扰和衰减，对于干扰一般采用屏蔽接地，抗干扰电路等就可以解决，对于衰减一般可以用前端放大、后端补偿等模

4、式解决。VGA视频却有它的特殊性：VGA视频在使用VGA线远距离传输的时候，采用上面的技术并不能解决问题。对于外部电磁干扰，有采用屏蔽层屏蔽接地，穿金属管等方式来解决；但VGA视频信号的干扰却来自它内部本身：VGA线里面的RGB三原色信号都是非平衡信号，传输过程中都会对外发散电波，进而产生相互干扰，这种情况叫串扰。在短距离传输里面，这种影响并不明显；但是随着距离加大，这种干扰就越来越强，最终导致图像效果出现明显的偏差，甚至完全不能显示。 工程中为解决VGA视频传输问题，依照时间顺序VGA视频传输的发展依次是：(VGA线材+VGA放大器)(RGB线缆+RGB长线驱动器)(双绞线+双绞线传输设备)

5、。A)VGA信号放大器它采用简单的放大原理，或将发送端信号放大，或将接收端已经衰减的信号放大。在接收端放大的方式一出来就被抛弃，因为他会将传输中的干扰一起放大，包括内部信号间的串扰。采用发送端放大的设备在采用特制VGA视频线缆为传输介质后，可以将电脑的VGA视频信号传输上几十米。但是随后人们将VGA线材线芯越做越粗，没有改变VGA传输技术原理的缺点越来越明显：第一，长距离VGA线材又粗又硬，不容易找到，需要到工厂定做，拐弯剧烈还容易出现内部断裂，布线极为不便。第二，VGA头在焊接的时候也非常容易出各种问题(如驻波干扰，虚焊等)。第三，它不能抵抗干扰，不能消去串扰。VGA线材本身决定它长距离传输

6、内部串扰、共模干扰非常大。而随着距离的增加，一些本来不是很强的干扰也在长距离的线材里面变得强大，导致有些试验环境下能成功而实际工程做了却根本没有办法应用，造成返工或无法验收的巨大损失。所以超过30米距离这种方式就不应该采用。B)RGB传输技术人们根据VGA信号分为RGBHV五种信号的原理，将VGA线缆拆分开来，用五根同轴线缆来传输，这种传输方式叫RGB传输。这种方式有效的解决了衰减的问题(RGB线缆的线芯比VGA线缆的单根线芯粗很多)，同时同轴线缆的屏蔽层，对串扰也有一定的抑制作用，但是由于传输技术原理没有根本的改变，串扰问题并没有真正解决!而且RGB方式传输距离达到一定距离以后，由于施工现场

7、环境复杂，布线的时候就出现RGB五根传输RGBHV信号的线缆长度不一致、到达时间不同的现象，造成RGB三原色及行场信号不能同步到达。屏幕上面就出现三种颜色不能重合在一起、甚至无法显示的现象。这就是RGB 传输中容易出现的不同步的问题，这个问题很难得到廉价的解决方法。 C)VGA双绞线传输技术为解决这些传输中的问题，近年来采用普通双绞线 (网线)为传输介质的VGA视频传输技术迅速成为目前VGA视频传输技术的主流。该传输方式采用一个发送器一个收接受器，发送器将VGA视频信号进行重新编码以差分信号在网线上面传输，到远端接收器解码还原成VGA视频信号。网线传输采用的视频差分技术，每对双绞线传输一个信号

8、的时候，都是同时发出波形相同、极性相反的信号，这样一对双绞线对外发散的信号就相互抵消为零，从技术上就解决VGA信号内部的串扰问题。网线里面只有4对双绞线，用网线传输VGA的五种信号的时候怎么办?早期我们把VGA信号里面的RGB分3对双绞线传输，剩下一对传输HV信号。网线里面每对双绞线长度也是不一样的，也存在不同步的问题，技术上依然采用线路补偿的办法，和RGB线缆传输不同的是：网线里面每对双绞线长度差别都有国际标准，我们可以根据这个标准来知道每对双绞线的线路长度大致差别，根据这个长度来进行线路补偿，这样VGA信号用RGB方式不能解决问题在这里也得到解决。 D)VGA视频双绞线传输技术其他优势采用

9、的差分技术本身抗干扰性能就强，再加上一些技术处理，抗干扰性得到大大提高。即使最恶劣的电厂强电强磁环境都可以使用它来长距离传输VGA视频。以网线为线材取材便宜，水晶头制作比VGA或者RGB线缆的焊接容易，线材柔软，布线也方便。目前VGA视频延长器和VGA长线驱动器价格相差并不大，距离越远，线材成本越低，对比抗干扰效果越好，性价比更高。可以说30米以上距离VGA视频延长器已经取代了VGA信号放大器。技术是不断进步的，双绞线传输技术也是在不断进步!当VGA视频传输技术可以用双绞线传输方式解决后，技术人员的又在思考是否可以用一对双绞线传输更多信号：网线里面只有4对双绞线，VGA信号里面的RGB分3对双

10、绞线传输，剩下一对传输HV信号，当我们同时需要电脑其他功能的时候，这个办法就不行了。技术人员将H/V信号重新编码，混入RGB信号里面传输，到接收器那边再解码出来。这样就只需要3对就可以完成VGA的R/G/B/H/V五种信号的传输。省下的一对线我们可以传输音频或RS485信号或鼠标键盘信号，甚至可以是USB信号。当然同时传输鼠标键盘VGA这三种信号，技术难度更高，要求的抗干扰性更强。4、具体传输设备选型根据实际情况，通过多方比较，我们采用了朗恒公司生产的VGA-600HD 音视频延长器（防雷型）来实现视频信号的传输。其主要特点是：1）可以把电脑主机的音频和视频（VGA）接口延长最远达600米；2）在电脑主机的近端，也提供了一个VGA视频接口供用户使用；3）使用单根网线延长，成本低廉；4）支持VGA视频和音频延长，远端的音频和显示为实时控制，没有延时；5）与电脑主机的操作系统无关，无需驱动程序，使用安装简单方便； 6）防雷抗干扰指标：可抵御空气放电15KV，接触放电8KV； 7）图像质量好，产品抗干扰性能强，图象清晰度和亮度可调节； 8）采用高等级芯片，性能稳定，适用温差范围大；根据生产需要，我们仅传输视频信号