Видеонаблюдение

Подключение видеокамеры вторым способом (схема подключения видеокамеры показана слева) используется при значительном ее удалении от устройств обработки видеосигнала.

Следует отметить, пара передатчик- приемник видеосигнала, помимо прочего, осуществляет преобразование сигнала для согласования коаксильного кабеля (несимметричная линия связи) с витой парой (симметричная линия связи). Витой парой может являться специализированный кабель, провод ТПП (полевка). Оптимальное количество витков на метр линии- 20.

Подключение напряжения питания видеокамеры можно выполнить отдельным проводом, например ШВВП, или использовать комбинированный кабель для видеонаблюдения, совмещающий коаксильный кабель с проводами питания. Правда, комбинированный кабель для видеонаблюдения в монтаже несколько неудобен. Хочу обратить внимание, приподключении питания видеокамеры, выбирая сечение (длину) проводов, следует учитывать падение напряжения на соединительной линии (см. закон Ома).

Разъем видеокамеры- это разъем BNC. Конструктивное исполнение видеокамеры может предусматривать наличие гнезда разъема BNC-для видеосигнала, плюс- отдельного разъема питания видеокамеры (непосредственно на корпусе видеокамеры или на гибком выводе)- схема подключения видеокамеры вариант 1 показаны на рисунке 10.

 

 

Рисунок 10 - Схемы подключения видеокамеры

При отсутствии разъемов подключения видеокамеры (выводятся 3 гибких провода), используется схема подключения варианта 2. Цветовая гамма проводов подключения видеокамеры приводится в паспорте, чаще всего используются:

• черный- общий;
• красный- «+» питания;
• желтый (зеленый, синий)- видеосигнал.

Обратите внимание, если общий провод один- он является общим для видеосигнала и напряжения питания. Напряжение питания может быть 12 вольт постоянного тока- чаще, 220 вольт переменного тока- реже.

BNC разъемы системы видеонаблюдения конструктивно по способу соединения бывают: резьбовые, под пайку, обжим, винт. Самые сложные в монтаже разъемы- под пайку, недостаточно надежные- под винт(оправдано если центральная жила коаксильного кабеля системы видеонаблюдения гибкая), обжим- требует специального инструмента. Оптимальным считаю резьбовое соединение разъема.

Рисунок показывает основные элементы кабеля и разъема видеонаблюдения, их взаимное сопряжение.

 

 

2.2.Основные характеристики  и особенности оборудования

 

 

Камера ActiveCam AC-A421IR1 построена на базе 1/3-дюймового CCD-сенсора SONY Super HAD II с разрешением 752х582 пикселей (540 ТВЛ в ночном монохромном изображении и днем в цвете). Устройство приспособлено к работе в режиме день/ночь (переключение происходит электронно). Прибор оборудован встроенной ИК-подсветкой с дальностью действия до 10 метров, дающей возможность осуществления ночного видеонаблюдения площадей.[4]

На весь ассортимент аналоговых камер ActiveCam, включая модель AC-A421IR1, распространяется 2-летний срок гарантийных обязательств!

Камера ActiveCam AC-A421IR1 выполнена в форм-факторе купола, в качестве материала для ее изготовления использован проченный металлический сплав, благодаря чему прибор располагается в ряду вандалозащищенных устройств. В подвижную нижнюю часть устройства вмонтирован объектив с фиксированным фокусным расстоянием 3,6 мм. Прибор оборудован двумя интерфейсами: BNC-разъемом аналогового видеовыхода и разъемом для подключения 12-вольтового источника питания. Разъем BNC позволяет подключать камеру к аналоговому монитору и DVR-видеорегистратору. Характеристики камеры Active Cam AC-A421IR1 приведены в таблице 2, а AXIS Q7406 в таблице 3.

 

Таблица 2 - Характеристики камеры Active Cam AC-A421IR1

 

Active Cam AC-A421IR1
Матрица	1/3  SONY Super HAD II CCD
Пиксели	752 (Г) × 582 (В)
Разрешение	540 ТВЛ
Чувствительность	0.06 Люкс F1.2 (цвет)/ 0.006 Люкс (ч/б) F1.2
Объектив	Фиксированный 2.8 мм
Режим «День/ночь»	Электронный
Видеовыход	1.0Vp-p композитный, 75 Ом
Дальность ИК-подсветки	До 10 метров
Питание	12В DC ± 10%
Потребляемый ток	не более 320mA (IR on)
Размер(мм)	Φ 60 x 58 мм
Гарантия	2 года

 

Таблица 3 - Основные технические характеристики на 6-канальные видеосерверы AXIS Q7406

 

Параметры	Значения
Количество каналов:	6
Форматы сжатия:	H.264 Motion JPEG (M-JPEG)
Частота кадров:	до 25 к/с при любом разрешении в любом из форматов H.264 и Motion JPEG
Разрешение:	От 176х120 до 720х576 пикс.
Потоковое видео:	3 потока одновременно  в H.264/M-JPEG при 25 к/с; большее число – при ограничении по разрешению или частоте кадров
Регулируемые параметры изображения:	Сжатие, цвет, яркость, насыщенность, контрастность   Поворот: 90°, 180°, 270° Коррекция форматного соотношения Зеркальное отображение изображений Фильтр для удаления эффекта интерлейса

Продолжение таблицы 3

 

Параметры	Значения
	Возможность наложения текста и изображения   Защитная маска
Управление панорамированием, наклоном и зумом:	100 предустановок Режим патрулирования Очередность управления функцией PTZ Поддержка   Windows-совместимых джойстиков
Разъемы:	RS-485 (для приемников телеметрии PTZ-камер)   Клеммная колодка с 12 настраиваемыми входами/выходами для охранных датчиков/исполнительных устройств
Подключение видеосервера к сети:	1000BaseT Ethernet через RJ-45
Поддерживаемые протоколы:	IPv4/v6, HTTP, HTTPS, QoS layer 3 DiffServ, FTP, SMTP, Bonjour, UpnP, SNMPv1/v2c/v3(MIB-II), DNS, DynDNS, NTP, RTSP, RTP, TCP, UDP, IGMP, RTCP, ICMP, DHCP, ARP, SOCKS
Безопасность в сети:	Защита паролем Фильтр IP-адресов Шифрование по протоколу HTTPS Цифровая аутентификация Журнал регистрации доступа пользователей
Процессоры и память:	6хARTPEC-3 6хRAM: 128 Мб   6хFlash: 128 Мб
Реакция на тревоги:	Загрузка файла по FTP, HTTP и электронной почте   Уведомления по электронной почте, HTTP и TCP   Предварительные настройки панорамирования, наклона и увеличения. Активация внешнего выхода
Видеовходы:	6хBNC
Программный интерфейс:	Открытый API для системной интеграции, включая AXIS VAPIX
Питание	12 В пост. ток, макс. 15,4 Вт
Комплект поставки:	Руководство по установке, компакт-диск со средствами для установки и управления, программным обеспечением и руководством пользователя, лицензия декодера для Windows на одного пользователя

Коаксиальный кабель характеризуется следующими электрическими показателями:

• полоса частот (МГц);
• потери передачи в заданной полосе частот (дБ);
• волновое сопротивление (Ом);
• показатель возвратных потерь (дБ);
• сопротивление по постоянному току (Ом);
• коэффициент экранирования (дБ).

Эти характеристики приводятся в документации производителя или в рекламных проспектах. Существуют и другие, менее значимые для выбора кабеля характеристики, например, напряжение пробоя или передаваемая мощность, которые тоже приводятся в документации. Далее подробнее рассмотрим каждую из перечисленных характеристик, а также связанные с ними понятия.

Напомним, что важнейшим физическим явлением, характеризующим принцип работы коаксиального кабеля при передаче по нему высокочастотного сигнала, является поверхностный эффект (скин-эффект). Известно, что сопротивление металлического проводника зависит от его размеров. Если увеличить диаметр проводника, то область протекания электронов станет шире и сопротивление проводника по постоянному току уменьшится. То же самое справедливо и для переменного тока - проводник большего размера вносит меньшие потери в передаваемый сигнал - однако на разных частотах затухание по переменному току оказывается различным. Причиной этого и является скин-эффект, возникающий в металлическом проводнике. Суть его состоит в том, что в области, близкой к наружной поверхности проводника протекает больше электронов, чем в центре проводника. Чем выше частота сигнала, тем более выражен скин-эффект. На тех частотах, которые используются в системах КТВ, скин-эффект становится довольно ощутимым. Таким образом, скин-эффект объясняет зависимость затухания радиочастотного сигнала в кабеле от частоты. На высоких частотах во внешней приповерхностной области проводника протекает больше электронов, чем на низких частотах. В результате на высоких частотах в передачу вносятся большие потери, поскольку увеличение частоты влечет уменьшение (сужение) той области проводника, в которой распространяется поток электронов.[4]

 

 

 

2.3 Причины искажения  и появление помех видеоизображения, а также способы их устранения

 

 

В данном параграфе будут рассмотрены наиболее частые причины возникновения помех видеоизображения в системах видеонаблюдения.  Появление помех в видеоизображения, как правило, связаны с местом установки оборудования системы. Их можно увидеть при первом запуске системы, однако стоит учитывать, что при пусконаладке не все оборудование может работать, и всегда остается вероятность появления помех при дальнейшей эксплуатации. Так, на крупных промышленных объектах с линиями связи большой длинны, избежать появления помех, не применения специальных мер, обычно, сразу не удаётся. Искажения могут возникнуть, если при проектировании системы видеонаблюдения, не было уделено должного внимания вопросам электропитания, заземления, экранирования и применения (или хотя бы возможности такого применения)  дополнительных технических средств.

И так непосредственно о причинах: Самой распространенной причиной возникновения помех в системах видеонаблюдения являются «блуждающие» токи заземления. Принцип образования таких помех крайне прост. Рассмотрим механизм образования помехи на изображении, снятом с обыкновенной, аналоговой видеокамеры, при использовании линий связи на базе коаксиального кабеля, в простейшей системе видеонаблюдения. При использовании коаксиального кабеля, мы получаем несимметричную схему передачи видеосигнала, при использовании которой, оплетка (экран) кабеля выполняет функцию второго проводника для передачи видеосигнала. Такая схема подключения изображена на рисунке 11.

 

 

 

Рисунок 11 -  Несимметричная схема передачи видеосигнала

В идеальном, теоретическом примере, оплетка кабеля будет «чиста» от любых неполезных токов, но в реальной, работающей системе видеонаблюдения, по оплётке (экрану) коаксиального кабеля, помимо полезных сигналов, будут протекать «блуждающие» токи. Причина их появления - наличие разности потенциалов между разнесенными приборами системы видеонаблюдения.

Например разница потенциалов между удаленной видеокамерой и монитором, образующаяся на коаксиальном кабеле за счет протекания между их точками заземления токов наводящихся от различного промышленного оборудования, кабелей питания, трансформаторов и т.п. Причем, элементы системы могут не иметь прямого контакта с землей, а соединяться с ней через цепи блоков питания. Таким образом, практически в любой системе видеонаблюдения образуется как минимум один «паразитный» контур заземления, при котором, в цепи видеосигнала, начинают протекать токи, источником которых могут являться: Транспорт, линии электропередач, трансформаторы и мн. др.

«Паразитные» контуры заземления образуются как между камерой и монитором (видеорегистратором), так и между несколькими удаленными камерами. В результате сложения промышленных токов с видеосигналом на изображении возникают разнообразные помехи, искажения, нарушается синхронизация. Разница потенциалов между точками заземления видеокамеры и приемного оборудования на объекте может достигать десятков и сотен вольт, и чем больше дистанция до камеры – тем выше напряжение. В свою очередь, это может проявляться не только возникновением помех в видеоизображении, но и вызвать неисправности системы видеонаблюдения, а в худшем случае – поражение людей электрическим током.

Возможные проблемы при проявлении «паразитных» контуров заземления:

• появление помех и искажений видеосигнала становится. Заметнее с увеличением дистанции передачи изображения и уменьшением уровня полезного сигнала;
• при особенно неудачном заземлении оборудования, велика вероятность получения электрического удара током, при подсоединении/отключении разъемов кабеля.