GE Security: sichere Datenübertragung auf lange Distanzen

GE Security: sichere Datenübertragung auf lange Distanzen. Die Möglichkeit zur Übertragung von Video-, Audio- und Datensignalen über Glasfaser ist allgemein bekannt. Viele Anwender, die es einmal praktiziert haben, installieren diese sichere Übertragungsart wiederholt in geeigneten Objekten. Anhand des folgenden Beispiels sollen einige Aspekte der Glasfaserübertragung beschrieben werden, um weniger routinierten Anwendern eine Anregung zu geben, sich zukünftig für eine Signalübertragung über Glasfaser zu entscheiden.

Der 27 km lange Hohenwarte-Stausee wird in touristischen Informationen als "Thüringer Meer" zu bezeichnen. Der künstlich angelegte See wird an seinem westlichen Ufer durch einen 412 m langen und 75 m hohen Damm gestaut. Das Bauwerk wurde in den Jahren 1936–1942 errichtet. Mit einer Speicherkapazität von 182 Mio. m³ Wasser ist Hohenwarte die viertgrößte Talsperre in Deutschland. Ein Pumpspeicherkraftwerk mit 60 MW Nennleistung, welches mit billigem Nachtstrom Wasser in den Stausee pumpt, um es zu Spitzenzeiten talwärts zum Antrieb von Turbinen laufen zu lassen, ist Bestandteil der Anlage.

Der jetzige Betreiber des Pumpspeicherkraftwerkes, die Vattenfall Europe Generation & Co. KG, verwendet zwei Domekameras zur Überwachung des Geländes. Eine dieser steuerbaren Kameras überblickt die Toreinfahrt zum Werksgelände. Die zweite Domekamera befindet sich an exponierter Stelle auf der Staumauer und wird zur Überwachung der Stauanlagen eingesetzt.

Von der Überwachungsstelle zur Schaltwarte

Die zu überbrückende Entfernung von den Kameras zur Überwachungsstelle in der Schaltwarte eines zweiten, in der Nähe errichteten Pumpspeicherkraftwerkes, beträgt über 2 km. Die Videosender mit Datenübertragung wurden im vorliegenden Fall von den Kameras abgesetzt und befinden sich in einem Betriebsgebäude nahe der Staumauer. Es handelt sich um Geräte in Modulbauform, die aus einem stabilisierten Netzteil mit 13,5 V Gleichspannung betrieben werden. Alternativ ist auch 24 V Wechselspannung geeignet.

Die in Hohenwarte verwendete Produktserie S732DV steht für Glasfaserübertragung von einem Videokanal und einem Datenkanal. LEDs an der Frontseite der Module zeigen die Betriebszustände von Strahlungsleistung, Video- und Datensignalen. Um nicht für jedes Datenprotokoll einen anderen Gerätetyp verwenden zu müssen, bietet der Hersteller GE Security Glasfaserübertrager mit Multiprotokolldaten (MPD) an.

Im Fall der Serie S732DV können die Datenformate RS232 (mit und ohne Handshake), TTL, RS422, Manchester/ Biphase, RS485 (2-Draht und 4-Draht) sowie DTMF übertragen werden. In Abhängigkeit vom verwendeten Datenformat ist somit eine bidirektionale Datenübertragung möglich. Die Einstellung des gewünschten Datenprotokolls erfolgt an einem mehrstufigen Drehschalter. Auf der Empfangsseite des Videosignals kommen Einschubkarten in einem 19"-Geräteträger zum Einsatz. Auch hier können an den LEDs die entsprechenden Betriebszustände erkannt werden.

Glasfaserübertragung im Vorteil

Die Schaltwarte beider Pumpspeicherwerke befindet sich oberhalb eines Turbinensaals. An dieser Stelle kommt ein wesentlicher Vorzug der Glasfaserübertragung zur Geltung: Man kann größere Entfernungen verlustarm überbrücken, ohne dass das modulierte Lichtsignal von äußeren elektromagnetischen Feldern beeinträchtigt wird. Bei der Verlegung des Glasfaserkabels kann der kürzeste Weg gewählt werden, ohne auf Störeinflüsse von außen Rücksicht nehmen zu müssen.

Für die Übertragung kam eine Ganze Reihe von Einzelgeräte in Frage. Außer der Bauform musste zunächst entschieden werden, ob Multimode- (Ausbreitung über eine Vielzahl von Reflexionen im Kern der Glasfaser) oder Singlemode-Fasern (Einweg-Ausbreitung im Kern der Glasfaser) zur Übertragung verwendet werden sollen. In Hohenwarte wurden Multimode-Fasern installiert, die in vielen Anwendungsfällen für Entfernungen bis zu 3 km eingesetzt werden. Entscheidendes Kriterium ist die berechnete oder gemessene Dämpfung in Abwägung gegen das optische Budget der Glasfaserübertrager.

GE Security bietet auf seiner Produkt-CD ein Berechnungsprogramm an, mit dessen Hilfe die maximal mögliche Entfernung unter Berücksichtigung aller Dämpfungseinflüsse ermittelt werden kann. Berechnungen oder Messungen sind meist nur in Grenzfällen erforderlich. Wenn, wie in diesem Fall, die Entfernung 2 km beträgt und keine zusätzliche Dämpfung durch Patch- oder Spleiss-Stellen auftritt, können bedenkenlos die preisgünstigeren Übertrager für Multimode verwendet werden.

Diagnosesystem entdeckt Fehlerquellen

Und was geschieht, wenn nach Installation und Einschalten der Betriebsspannung die Übertragung nicht funktioniert? Keine Panik, viele Produktserien besitzen ein Diagnosesystem, das bei der Fehlersuche hilft. Falls die Videoquelle ausgefallen sein sollte, ist auf dem Monitor ein senkrechter weißer Balken zu sehen. Eine Unterbrechung der Glasfaser wird durch zwei derartige Balken angezeigt.

Viele Produktserien verfügen über eingebaute Testgeneratoren, so dass die Funktionsfähigkeit der Glasfaserübertragung ohne externe Geräte überprüft werden kann. Ein weiterer Vorzug der Glasfaserübertragung ist die zur Verfügung stehende Bandbreite. Falls eines Tages Signale von weiteren Kameras über die gleiche Strecke übertragen werden sollen, ohne dass ein zusätzliches Glasfaserkabel installiert werden muss, können die jetzigen einkanaligen Videoübertrager durch Multiplexer mit bis zu 16 Videokanälen ersetzt werden.

KONTAKT

Gerhard Roleder
Sales & Application Engineer Fiber Communications
GE Security GmbH, Erfurt
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