DE3914466A1 - Digitale pcm- video-/ audio- uebertragung ueber monomoden- lwl integriert in freileitungen (erdseilen), leitungstrossen, energiekabeln (erd-see) zur netz-, kraftwerks-, verkehrs-, industrie- ueberwachung - Google Patents

Digitale pcm- video-/ audio- uebertragung ueber monomoden- lwl integriert in freileitungen (erdseilen), leitungstrossen, energiekabeln (erd-see) zur netz-, kraftwerks-, verkehrs-, industrie- ueberwachung

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N7/00—Television systems
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/24—Systems for the transmission of television signals using pulse code modulation

Description

Die Erfindung betrifft die Übertragung von Video/Audio-Signalen sowie Daten über längere Strecken Monomoden-Glasfaser-Lichtwellen­ leiter, welche gegenwärtig bereits in Energieleitungen und Erd-/ See-Kabeln integriert sind und nicht separat verlegt zu werden brauchen. Die Video/Audio-Übertragung wird digital durch Pulse- Code-Modulation (PCM) vorgenommen. Eine analoge Video/Audio- Übertragung ist ohne Wiederaufbereitung der Signale über Monomoden­ faser längerer Strecken nicht möglich.
Die Erfindung dient zum Zweck, eine Video-Überwachung von Netz- und Kraftwerkseinrichtungen von den Netzleitstellen der Elektri­ zitätsversorgungsunternehmen (EVU) aus Sicherheitsgründen zu ge­ währleisten.
Es ist gegenwärtig Stand der Technik, daß in Freileitungen (Erd­ seilen), Leitungstrossen, Dreileiterenergiekabeln als Teil des Stahldrahtkerns oder im Zwickelraum Monomoden-Glasfaser-Licht­ wellenleiter integriert sind. Diese Lichtwellenleiter im Enegie- Leiter/Kabel-Verbund zeichnen sich durch hohe Bandbreite und elektro-magnetische Verträglichkeit aus. Wegen der geringeren Dämpfung werden Monomoden-LWL anstelle von Gradienten-Faser-LWL gewählt, so daß PCM-Nachrichten (30 Kanäle) Verstärker-frei über eine Entfernung von ca. 50 km übertragen werden können. Gradienten-Faser-LWL würden eine analoge Übertragung ermöglichen, jedoch Verstärker-frei nicht über diese Entfernungen.
Diese Monomoden-LWL, die durch Kunststoff- oder Metallröhrchen geschützt sein können, dienen zur digitalen PCM-30 Nachrichten­ übertragung zwischen den EVU-Stationen (Netzleitstellen). (B. Harjes, Energiekabel mit integrierten Lichtwellenleitern). Es ist bisher jedoch nicht möglich gewesen, Video-Überwachungs­ signale zu übertragen, da über diese PCM-30 Monomoden-LWL bei Längen von mindestens 50 km nur Digital-Video-Übertragungen möglich sind. Ein derartiges System mit geeignetem (De)-Multi­ plexer von ausreichender Bandbreite für mehrere Video/Audio/ Daten-Kanäle war bisher nicht verfügbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die neuen Erkenntnisse der Breitband-PCM-LWL-Video-Übertragung (Sumitomo Electric) zur Netz-/Kraftwerksüberwachung einzusetzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bereits in Freileitungen (Erdseilen), Leitungstrossen, Dreileiterener­ giekabeln integrierten Monomoden-LWL in folgender Weise (zwei Alternativen) zur PCM-Videoübertragung von mindestens 50 km verwendet werden.
Alternative A
4 Video, 8 Audio-Signale werden bei einer Gesamtbandbreite von 400-500 MBd (Mb/s) mit Analog/Digital (A/D)-Wandlern digital umgesetzt. Bei der Video A/D-Wandlung wird eine Abtastung von ca. 10 MHz (Auflösung 8 bit, Quantisierungsschritte 256), bei der Audio A/D-Wandlung wird eine Abtastfrequenz von 45 kHz (Auflösung 16 bit, 64 k Quantisierungsschritte) verwendet. Über zwei kaskadierte Multiplexer (Bandbreite 400-500 MBd) werden die digitalisierten Signale mittels zweier Laser-Dioden- Sender (1,3 µm und 1,55 µm Wellenlänge) mindestens 50 km über eine Monomoden-Glasfaser zum Empfänger übertragen. Ein Wellen­ längen-Multiplexer überlagert die beiden verschiedenen Wellen­ längen der Laserdioden. Die Signalaufbereitung der Empfangsseite ist spiegelverkehrt der der Sendeseite.
Alternative B
Der Unterschied zur Alternative A besteht darin, daß hier nicht zwei verschiedene Wellenlängen überlagert werden, sondern jede 1,3 µm-Laserdiode Signale über eine getrenne Faser sendet. Auf diese Weise kann die teuere 1,55 µm Rückkopplungs- Laser­ diode und der Wellenlängen-Multiplexer eingespart werden, jedoch ist dann eine Ein-Faser-Monomoden-LWL-Übertragung über die gesamte Bandbreite nicht mehr möglich.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß zum ersten Mal Video-Übertragungen (Fernsehaufnahmen) zur Überwachung von EVU-Netzen und Kraftwerken über bereits existierende Freileitungen (Erdseile), Leitungstrossen, Dreileiterenergiekabel, aber auch des Verkehrs (Bahnen) über Stromabnehmerleitungen, Erdkabel mit integrierten Licht­ wellenleitern ermöglicht werden.
Das Blockdiagramm der elektrischen Schaltung der Video/Audio/ Daten-Übertragung ist beigefügt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen -
Alternative A - Der Vier-Kanal-Video-A/D-Wandler (1) setzt die Analog-Signale digital um, die mit dem Scrambler (3) auf­ bereitet werden. Die 100 k ECL-Gate Array Hochgeschwindigkeits- Multiplexer-Chips (5) geben die digitalisierten Video- und Audio- (über Audio A/D-Wandler (2) und Audio-Multiplexer (4)- Signale nebst Daten im Zeitmulitplex-Verfahren an die beiden Sende-Laserdioden mit 1,55 µm Wellenlänge (6) und 1,3 µm Wellenlänge (9) ab. Die Signale der beiden Wellenlängen werden im Wellenlängen-Multiplexer (7) überlagert und über einen min­ destens 50 km langen Monomoden-LWL (8) gegeben, der in Frei­ leitungen (Erdseilen), Leitungstrossen (Stromabnehmerleitung), Kabeln (Erd- und See-) integriert ist. Auf der Empfängerseite werden die digitalen Signale (außer den Daten) spiegelverkehrt wieder in Analog-Signale umgesetzt.
Alternative B - Die digitalisierten Signale von 4 Video-, 8 Audio-Kanälen nebst den Daten werden jeweils auf eine Sende- Laserdiode (10) von 1,3 µm Wellenlänge gegeben und nicht über­ lagert über einen mindestens 50 km langen Monomoden-Lichtwellen­ leiter (11) übertragen.

Claims (4)

1. Eine digitale PCM-Video-Lichtwellenleiter-Übertragung zur EVU-Netz- und Kraftwerksüberwachung - dadurch gekennzeich­ net, daß die Übertragung über Monomoden-LWL größerer Strecken integriert in Freileitungen (Erdseiten), Leitungstrossen, Dreileiterenergiekabeln erfolgt.
2. Eine digitale PCM-Video-Lichtwellenleiter-Übertragung zur Verkehrsüberwachung (Bahnen, Straßen-, Flug-, Wasserver­ kehr) - dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung über Monomoden LWL größerer Strecken integriert in Stromabnehmer­ leitungen, Erd-, Seekabeln erfolgt.
3. Eine digitale PCM-Video-Lichtwellenleiter-Übertragung zur industriellen Prozeß-Überwachung (Computer-Integrated- Manufacturing CIM) - dadurch gekennzeichnet, daß die Über­ tragung über Monomoden-LWL größerer Strecken integriert in Energie-Leitungen, -Kabeln erfolgt.
4. Eine digitale PCM-Video-Übertragung über Monomoden-LWL integriert in Energie-Leitungen, -Kabeln - dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine digitale PCM-Audio- und Daten-Übertra­ gung mit eingeschlossen ist.
DE19893914466 1989-05-02 1989-05-02 Digitale pcm- video-/ audio- uebertragung ueber monomoden- lwl integriert in freileitungen (erdseilen), leitungstrossen, energiekabeln (erd-see) zur netz-, kraftwerks-, verkehrs-, industrie- ueberwachung Ceased DE3914466A1 (de)

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DE3437772A1 (de) * 1984-10-16 1986-04-24 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart System zum anschluss von teilnehmern an eine zentrale
US4736420A (en) * 1986-09-19 1988-04-05 M/A-Com Government Systems, Inc. Video scrambling by segmenting video information lines

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