EPON在建筑智能化系统接入中的应用

EPON在建筑智能化系统接入中的应用

吕泽全

身份证：51112119750420XXXX浙江杭州311000

摘要：EPON的不排它性实现了多系统的建筑智能化接入得到应用，在承载网络中EPON融合了覆盖距离广，节约光纤，带宽高，还具有有高可靠，抗干扰，维护方便的优点。

关键字：监控中的应用；可视对讲用；一卡通；停车场系统；EPON；多系统接入；建筑智能化多系统接入；EPON解决方案；工业级OLT

一．前言

EPON无源光网络系统：EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork)（以太无源光网络）是一种新型的光纤网络技术，是PON技术中最新的一种，由IEEE802.3EFM(EthernetfortheFirstMile)提出。EPON采用一点到多点网络结构、无源光纤传输方式，中心端到设备末端最大距离为30公里，接入系统总的传输容量为上行和下行对称1.25Gbp。，由各末端设备共享，每个末端设备使用的带宽可以以64kbps步进划分。特点是传输速率高，可以实现高速率的网络应用（音频、视频、高速数据传输等）。

EPON是面向未来的技术，带宽分配灵活，服务有保证也是EPON不可忽视的一个方面。EPON可以根据需要对每个终端设备甚至每个端口实现基于连接的带宽分配(区别于普通交换机的基于端口的速率限制)。

EPON通过划分VLAN（虚拟局域网）对连接到的ONU端口的各个弱电智能化子系统进行逻辑分段，有效的解决了冲突域、广播域、带宽问题，避免了网络性能的下降和带宽资源浪费，实现了对广播风暴的控制，保证了网络安全。

二．概述

“建筑智能化系统”是将传统的弱电科技与现代数字处理技术、通讯技术、计算机网络技术相结合，具有智能化程度高、处理速度快、存储容量大、数据查询快捷并且准确的特点。

“建筑智能化系统”建设的核心是建设以信息网和弱电监控网为中心的建筑智能楼宇网络系统，通过高效、便捷、安全的网络系统实现弱电智能化信息的高度集成与共享，实现安全环境监控和智能化监控。

本篇以建筑智能楼宇小区EPON网络项目为例，建筑智能楼宇小区配置的弱电智能化系统主要包括：安防数字视频监控系统、可视对讲系统、报警系统、停车场系统。

为了满足建筑智能楼宇小区未来发展的需要，结合智能建筑信息化、数字化建设的发展趋势，我们设计的建筑智能楼宇网络系统是采用基于GEPON无源光分配技术的全光纤结构的IP网络来实现弱电智能化系统组网。超前设计为弱电智能化系统的数字化提供了最有力的基础保证。

基于EPON系统构建的IP数字弱电智能化网络系统，将建筑智能楼宇弱电智能化信息机房、安保中心机房和各建筑楼弱电间通过无源分光网络互连，为建筑智能楼宇各弱电智能化子系统提供网络数据支撑平台。

EPON技术很好的解决了目前弱电智能化系统网络的诸多问题，它可以使弱电智能化系统网络更可靠，更稳定，使得弱电智能化系统实现在新一代网络上传输音频、视频、数据等信号。

三．EPON在建筑智能化系统中的应用

1.数字视频监控系统：

数字视频处理技术和硬盘录像技术相结合的方式，系统数据传输依附于园区的EPON全光纤网络，即：系统前端摄像机摄取的数字图像视频信号通过超五类非屏蔽双绞线传输进入ONU的对应VLAN端口，由单模光纤再经过无源光分配网络进入中心机房OLT，由计算机管理系统对视频图像信号进行切换控制和画面处理，将数字视频信号通过监视器进行监视，并由计算机的大容量硬盘予以压缩处理记录。

EPON替代了原来模拟组网方案中的二/三层交换机，同时还节省大量的光纤收发器，并且不需要视频光端机设备。

视频监控类项目对上行带宽需求高，终端数量大，分布广泛，EPON覆盖距离广，节约光纤，带宽高，是实现园区数字化视频监控的合适技术。

2.IP数字化可视对讲系统

数字化技术的导入，不仅解决了传统彩色可视对讲系统中抗干扰能力差，传输距离受限，系统不能兼容等问题，并且使系统具有极强的扩展性。基于TCP/IP互联网技术和宽带技术的系统设计，在保证系统的传输容量和可靠性的同时，不仅可以实现楼宇可视对讲功能，还可以通过模块扩展的方式集成多种系统功能。

在本项目中，彩色可视对讲系统也是通过EPON网络传输音频、视频和数据信息。在安装使用时，只需将IP对讲终端设备连接到ONU的对应VLAN端口即可实现园区内部的数字楼宇对讲。

3.防盗报警系统：

系统采用网络防盗报警产品,该防盗报警设备具有优良的品质及性能价格比。系统主要由前端红外/微波双鉴探测器、紧急按钮、键盘、报警控制主机、联网器、光纤网络及多媒体工作站等设备构成。

通过联网器，可实现与闭路电视监控系统的通讯，每个报警与附近的摄像机联动，通过IP通讯的方式来实现报警与摄像机的联动。

当警情发生时，安保人员能通过报警画面知道警情的发生，了解警情发生的地点，若有必要，安保人员可通过按动紧急按钮将报警信息发往110联动报警中心。

4.一卡通系统：

一卡通系统主要包括：一卡通系统平台、门禁系统、停车场管理系统、IC卡电梯控制系统。采用TCP/IP通信方式时，使用通信中心的设备检测软件可以检测并查找出所有网络上的控制主机，可以方便的修改控制器的运行参数（如控制器的IP、掩码、网关等）。

由于系统全面采用TCP/IP协议，通过EPON网络传输数据信息，可以避免许多串口信号先天性的问题（如总线信号易受干扰、通信速率低下、串口资源有限、需要专用布线等等），系统密钥认证机制杜绝了非法终端机连入系统数据网络。

通过一卡通系统可以实现人员的身份识别、门禁控制、电梯控制、车辆管理等综合应用，加强了对园区内人、财、物的有序及有效监控管理，提高了资源的共享利用率，减少了资源的浪费；避免了诸多人为因素的干预，提高了园区工作人员的工作效率和安全。

基于EPON网络的停车场管理系统采用3进3出配置，具有远距离读卡、可发临时卡、满位显示功能。

停车场管理系统由服务器、管理工作站、管理软件、出入口控制机、远距离感应卡、车辆检测器等设备组成，信号传输部分包括光纤传输网络、无源分光器（与弱电智能化系统共用）、OLT（与弱电智能化系统共用）。

采用EPON系统，具有开放性的体系结构，在设计中充分考虑到可移植性、易扩充性、互操作性和灵活性，做到模块化通信与接口标准化，使得纵向便于升级，横向易于扩展。

四．结论与展望

EPON作为一种新兴的网络连接技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、音频及视频的综合业务传输，具有良好的经济性。由于EPON网络结构的特点，宽带的特殊优越性，以及与计算机网络天然的有机结合，使得无源光网络成为解决弱电智能化系统信息传输高速公路的最佳传输媒介。

在实施“光进铜退”大的战略背景下，采用EPON技术可以节省大量的铜缆和光纤资源，高性价比的多子系统融合承载解决方案，为建筑智能化系统提供强有力的支撑和保障。在实际运行过程中，建筑智能化系统状况良好，性能稳定可靠，取得了理想的使用效果。

EPON技术未来的发展前景广阔，在大范围远距离弱电智能化系统的信息传输中将发挥重要的作用。

参考文献：

［1］廖国富，杨戈方，杨柳．基于OPCXML的建筑智能化的系统集成模型研究［J］．黄冈师范学院学报，2007(6).

［2］冯景辉．基于OPC技术的建筑智能化系统的设计与实现［D］．华南理工大学，2011.