Раздел: СТОП-КАДР Тема: CCTV (системы видеонаблюдения) Автор: Александр ПРОКОПЧУК, эксперт
Качество изображения и проблемы организации электропитания в системах видеонаблюдения
Идея написания данной статьи появилась после того, как автору довелось увидеть результат инсталляции систем видеонаблюдения на нескольких совершенно разных по формату и величине объектах. Результат был, признаться, впечатляющим по величине затраченных на проект средств и удивительным по своему содержанию. А именно – изображение, получаемое на экране монитора, по качеству совершенно не соответствовало убойной дороговизне камер видеонаблюдения и видеорегистраторов, стоимости работ по монтажу и т. д.
Рис. 1 Потеря качества изображения вследствие неправильной организации питания камеры видеонаблюдения Вроде бы и никаких коррупционно-диверсионно-саботажных элементов не выявлено, и оборудование показывает при тестировании в лабораторных условиях идеально заявленное производителем качество картинки, ан нет, непонятные полосы и «мерехтенье» на экране смотрится бельмом на глазу. Как показывает практика и огромный опыт служб техподдержки компаний – производителей и продавцов оборудования систем видеонаблюдения, проблема кроется в неправильной организации электропитания оборудования систем видеонаблюдения. Да что там систем видеонаблюдения, иногда и просто разводка 220 V на объекте еще на стадии проектирования становится причиной того, что потом при установке на сданном в эксплуатацию объекте незапланированного оборудования типа холодильников, кондиционеров, мощных бытовых электроприборов начинаются частые импульсные перенапряжения, «перекос фаз» и т. п. Впрочем, что ходить вокруг да около, давайте попробуем систематизировать проблемы организации удаленного питания на распределенных объектах, классифицируем сами объекты и рассмотрим варианты решения вышеозначенных проблем. Влияние питания на качество изображения За счет чего питание может отрицательно повлиять на изображение? Ответ прост: 1. Потери в кабеле при удаленном питании видеокамер. Забегая вперед, скажем, что с этим фактором чаще всего клиент пытается бороться собственными силами. Например, есть задача организовать питание камеры видеонаблюдения с параметрами 12V, DC, 0,5A (±10%) на расстояние 200 м, используя при этом кабель ШВВП 2 х 1,5 мм2. Все расчеты сведутся к определению значения напряжения в пункте наблюдения, верно? Итак, решение в лоб будет выглядеть следующим образом: – посчитаем падение напряжения на кабеле длиной в 400 м. (200 + 200) Uкаб. макс. = 0,5 А х 13,3 Ом/км х 0.4 км = 2,66 V Uкаб. мин. = 0,1 А х 13,3 Ом/км х 0,4 км = 0,53 V – посчитаем напряжение источника питания (в пределах) Uбп мин. = 10,8 V + 2,66 V = 13,46 V Uбп макс. = 13,2 V + 0,532 V = 13,73 V. Казалось бы, ничего сложного и любой специалист решит задачу установкой соответствующего источника питания. Однако не учтены тонкости. Камеры видеонаблюдения оснащаются гермокожухами с подогревом, ИК-подсветкой, поэтому вышеприведенным решением обеспечить качественное питание невозможно, ведь не учитываются коэффициенты потребления в режимах работы камеры «день-ночь», зима/лето. 2. Неправильное расположение кабелей и источников питания, ошибки в схемах резервирования питания. Нередки ситуации, когда кабели питания положены таким образом, что при дальнейшей прокладке линий передачи видеосигнала создаются паразитные замкнутые контуры, поглощающие электромагнитную энергию. В этих контурах отсутствуют обязательные гальванические развязки, что не только приводит к потери качества изображения, но и к повышению энергопотребления системой в целом. И ладно бы объект – цветочный магазин, а если посчитать возможные потери на огромном промышленном объекте?
Рис. 2 Пример неправильного размещения кабелей и источников питания
Рис. 3 Схема-ответ на вопрос «Как правильно размещать кабели и источники питания?» 3. Некачественные источники питания. Общепринята практика использования в схемах питания систем видеонаблюдения – импульсные источники питания. Во-первых, дешево, а во-вторых, качество этих устройств за последние годы существенно выросло, что позволяет надеяться на получение более-менее надежного источника питания с существенной экономией. Однако во что в этом случае выльется цена ошибки, можно легко убедиться на примере клиентов, тендеры которых на проектирование и инсталляцию систем видеонаблюдения выиграли любители демпинга. Более того, в целях удешевления источника питания из его схемы производитель изымает важные составляющие. Например, убрав из понятной схемы на рис.4 фильтры по входу или выходу, или сильно упростив их схемы:
Рисунок 4. Блок-схема импульсного источника питания
Рис. 5 Потеря качества изображения из-за некачественного импульсного источника питания Помните тех технарей «от заказчика», бегающих с сумасшедшими глазами и мыслью «а счастье было так близко» по фирмам, которые могут помочь решить детские болезни проведенных тендеров? Они просто в свое время не проверили качество источников питания, а последователи старичка Машкина из бессметрной «Сказки о Тройке» братьев Стругацких качественно запудрили им мозги реальностью существования «синекдохи отвечания» в устройствах. Видно, пора носить на тендеры портрет Машкина. Не будем забывать, что на самом деле у качественного изображения два врага: описанная потеря качества из-за неправильной схемы питания и потеря качества из-за сторонних помех. Сторонние помехи – отдельная история. С каждым годом количество их источников и мощность возрастают чуть ли не в геометрической прогрессии. Здесь и радиопомехи (от блоков питания и блоков развертки изображения в мониторах и телевизорах), и наружный асинхронный видеосигнал, и случайные высокочастотные помехи. Кстати, нелишне будет помнить и о необходимости защиты сетей питания и передачи видеосигнала систем видеонаблюдения от высокоэнергетических импульсов, вызванных, например, разрядами молнии. Организация удаленного питания, ее схема и применяемые технологии находятся в четкой зависимости от характеристик объекта. Давайте попробуем распределить объекты по каким-то признакам. Малые объекты К этой категории можно отнести квартиры, небольшие отделения банков, маленькие офисы, бутики. Количество камер видеонаблюдения, которое объект в состоянии «освоить», – от 1 до 8 шт., располагающиеся на удалении от 20 до 50 м друг от друга. Традиционно передача видеосигнала идет по коаксиальному кабелю, в помещениях размещены силовые кабели, источники питания. Средние объекты В этой категории – коттеджи, небольшие здания и сооружения, магазины средних размеров, небольшие гостиницы. При сходных с малыми объектами расстояниях между узлами систем видеонаблюдения существенно увеличено количество камер видеонаблюдения. Их уже от 16 до 64. Передача видеосигнала осуществляется по коаксиальному кабелю. К средним можно также отнести объекты с расстоянием до 400 м между узлами системы видеонаблюдения, но при этом меньшим количеством камер – до 16 шт. Для таких объектов характерно использование коаксиального кабеля, витой пары, пассивных балунов. Большие объекты Список достаточно широк и характеризуется большим разбросом физических параметров, самый важный из которых – расстояние. Судите сами: здесь карьеры, заводы, лесные и сельские хозяйства, объекты энергетики, и т. п. Системы видеонаблюдения на таких территориально распределенных объектов могут характеризоваться как средними расстояниями (400–500 м) и большим количеством камер (свыше 64 шт.), так и большими расстояниями (2,4 км) и небольшим количеством камер видеонаблюдения (до 64). К объектам, характеризующимся средними расстояниями и большим количеством камер, можно дополнительно отнести мегамаркеты, ТРЦ, спортивные сооружения, бизнес-центры. В арсенале систем видеонаблюдения объектов этой категории – витая пара, пассивные балуны, активные приемопередатчики. С точки зрения организации электропитания таких объектов существуют определенные сложности. Из-за топографических особенностей не всегда возможна прокладка силовых кабелей по территории объекта, конфигурация путей прокладки кабеля грешит излишней извилистостью и/или нахождением в опасной близости от агрессивных сред и т. п. И вот тут-то следует поднять вопрос о том, как может сэкономить заказчик. То есть уйти от ленинской концепции «учиться, учиться...» к капиталистической «считать, считать...». Или к общепризнанной народной – семь раз померить и один раз отрезать. Надо понимать, что у заказчика для просчета системы видеонаблюдения, как правило, нет ни специалистов соответствующей квалификации и опыта, ни измерительных приборов соответствующего уровня точности, ни знания ассортимента существующих на рынке технологий передачи питания и видеосигнала на большие расстояния. Как говорится, далее в бой идут опытные специалисты и проверенные технологии. Остановимся на нескольких из них. Во-первых, нельзя не вспомнить о широко известной технологии передачи питания по витой паре PoE (Power over Ethernet) одновременно с информационными данными. Ограничение данной технологии – передача осуществляется на расстояние до 100 м. Во-вторых, показалась интересной технология PwA (Power with Analog) – передача видеосигнала и питания по одному кабелю витой пары. И если по паспорту камеры видеонаблюдения гарантируют качественную работу с отклонением от номинального значения напряжения ±10%, то эта технология не дает отклонений более чем ±5%. Предполагается использование в системе видеонаблюдения нескольких источников питания. Оборудование PwA делится на передающую часть со стабилизатором питания (монтируется возле камеры видеонаблюдения), приемную часть (может быть вмонтирована в блок регистрации видеоинформации либо рядом) и непосредственно блока питания, место монтирования которого – либо в регистратор, либо также рядом. Данное решение характеризуется простотой монтажа, отсутствием влияния наводок, высокой степенью надежности системы. Расстояние, на котором эффективно использование данной технологии, – до 600 м.
Еще одна технология, которую хотелось бы упомянуть в данном обзоре, – TVS (Twist Video System), которая позиционируется в качестве базовой платформы для систем видеонаблюдения с большими расстояниями между узлами и большим количеством видеокамер. В качестве линии передачи видеосигнала используется витая пара. В свою очередь, использование витой пары вкупе со специальным приемопередающим оборудованием гарантирует передачу качественного видеоизображения на расстояния не менее 1100 м. Очевидно, в рамках одного обзора невозможно описать все существующие технологии, но ведь, согласитесь, информация сегодня доступна как никогда и не составит труда решить ранее казавшуюся нерешаемой проблему питания устройств систем видеонаблюдения на распределенных объектах.
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 3  (голосов: 2)
Ваша оценка: