Полезная информация:

• Расчет дальности беспроводных систем видеонаблюдения

• Расчет и подбор оборудования для систем видеонаблюдения

• Принцип передачи сигнала по двухпроводной линии связи

• Методика настройки оборудования передачи видеосигнала по витой паре

• Электрические характеристики кабеля марки ТПП

• Линейное усиление видеосигнала

• Условия оптимальной работы оборудования передачи видеосигнала по проводным линиям связи

• Выбор поворотного устройства

• Фильтры для двухпроводной линии связи с портами серии «RS 485»

• Фильтр для видеосигнала «УЗТВ-ВИДЕО»

• Беспроводные модули «RS-485-RF»

• Система передачи видеосигнала «ВИДЕО-2400»

• Системы беспроводного видеонаблюдения

• Основные принципы установки и настройки видеосистем охраны, наблюдения

• Радиочастотные ретрансляторы

• Влияние длинной линии связи с применением радиочастотных кабелей на передаваемый по ним видеосигнал от удаленной видеокамеры

• Пассивные передатчики видеосигнала

Расчет и подбор оборудования для систем видеонаблюдения.

        Установка систем видеонаблюдения необходима для …. (?). И вот тут наступает некоторая пауза. А для чего необходима система видеонаблюдения? Системы видеонаблюдения можно разделить на четыре группы по своему функциональному назначению,  а именно:

1.     Обзорная система видеонаблюдения.  Для такой системы видеонаблюдения подходит большинство, достаточно средних по своим параметрам,  видеокамер с углом обзора по горизонту от 40 до 90 градусов и с разрешающей способностью до 480 твл. На экране видеомонитора будет присутствовать достаточно неплохое видеоизображение и на этом видеоизображении можно легко различить автомашины, людей, животных.  Большего от такой системы видеонаблюдения требовать достаточно трудно. И если оператор захочет увеличить  то или иное видеоизображение или его фрагмент, то все изображение, скорее всего, будет в «пикселях».  Для такой системы можно выбирать все видеокамеры с фариофокальным объективом и настраивать видеокамеру по месту установки с передачей ей на видеосервер необходимого изображения.

2.     Система видеонаблюдения для контроля и обнаружения объекта в заданном секторе обзора объектива видеокамеры и при заданных расстояниях от видеокамеры до объекта. При таком требовании к системе видеонаблюдения предъявляются повышенные требования как к самим видеокамерам, так и к оборудованию, транслирующее видеосигнал по линиям связи.

3.     Система видеонаблюдения с возможностью распознавания объекта наблюдения. Такие системы требуют еще более высоких показателей от видеокамер, обуславливают еще большее разрешение видеосигнала (видеоизображения).

4.     Система видеонаблюдения с возможностью идентификации объекта.  В таких системах предъявляются так же повышенные требования к параметрам видеокамер и параметрам аппаратуры для трансляции видеосигнала от удаленной видеокамеры до видеосервера.

Примеры возможного использования видеокамер с разными параметрами представлены в таблице №1.

      Как видно из таблицы, если взять две видеокамеры с одинаковыми параметрами по фокусному расстоянию, одинаковыми размерами матрицы, то угол обзора у видеокамер будет одинаковым, но максимальные расстояния для функций «Контроль и обнаружение», «Распознавание объекта» и «Идентификации объекта» будут разные.  В то же время все видеокамеры с параметрами, указанными в таблице, подходят, в той или иной мере, для систем видеонаблюдения с функцией «Обзора».

1.    Подбор требуемых для системы видеонаблюдения видеокамер.

      В больших системах видеонаблюдения устанавливается достаточно большое количество видеокамер.  Разумеется, в таких системах установленные видеокамеры будут иметь и разное функциональное назначение.  При проектировании или при составлении Технического задания (ТЗ) на систему видеонаблюдения, необходимо определить и функциональное назначение каждой планируемой видеокамеры в системе.  Состав и функциональное назначение каждой видеокамеры в большой системе видеонаблюдения, можно отобразить в соответствующей таблице, а именно (предоставляется заказчиком):

      Если параметры видеокамер требуемой системы видеонаблюдения будут сведены в такую или аналогичную таблицу, то можно произвести расчет и подобрать состав видеокамер для требуемой по Техническому заданию (ТЗ) видеосистемы с оптимальными значениями.  Разумеется, что не все требования, заложенные Заказчиком в ТЗ, смогут быть выполнимы при подборе видеокамер.  В этом случае, ТЗ на систему в части той или иной видеокамеры будет уточняться и согласовываться. Могут быть предложены несколько вариантов видеокамер на выбор Заказчика системы видеонаблюдения.

По окончанию подбора видеокамер для требуемой системы видеонаблюдения,  параметры видеокамер будут сведены в следующую таблицу, а именно:

2.    Подбор для требуемой системы видеонаблюдения оборудования для трансляции видеосигнала от удаленной видеокамеры до видеосервера.

Для передачи видеосигнала от удаленной видеокамеры до видеосервера проложен кабель (как пример) «UTP-CAT5e».  Для передачи видеосигнала с различным разрешением необходимо по кабелю связи передавать и спектр видеосигнала с различной шириной частотного диапазона. В таблице приведены значения требуемой ширины частоты спектра для передачи видеосигнала с тем или иным разрешением, а именно:

   В ТЗ на систему видеонаблюдения должны быть указаны расстояния по кабелю связи между удаленной видеокамерой и видеосервером. Допустим, что данные по длине линий связи указаны в следующей таблице (предоставляется заказчиком):

  Симметричный кабель связи «UTP-CAT 5e» имеет следующие параметры затухания сигналов на разных частотах на 100 погонных метров:

Таблица затухания сигналов в кабеле «UTP-CAT-5e»/ 100 метров

Примечание: Значения затухания были рассчитаны по усредненным графикам и являются ориентировочными.

      В подобранных и согласованных с Заказчиком видеокамерах в требуемой системе видеонаблюдения присутствуют видеокамеры с разрешением (как пример) 420 твл,  480 твл,  520 твл, 600 твл.  Для стандартизации оборудования передачи видеосигнала по симметричной линии связи («витая пара») выбираем значение передаваемой полосы спектра видеосигнала по видеокамере с максимальным разрешением, т.е. 600 твл. Ориентировочное затухание, вносимое кабелем связи «UTP-CAT-5e» на частоте 7,5 МГц составляет значение равное  -5,4 дБ на 100 погонных метров.  Вносим в таблицу расстояний длины кабеля от удаленной видеокамеры до видеосервера значение затухания, которое внесет линия связи.

     Дальнейший подбор оборудования для передачи видеосигнала по «витой паре» производится из следующих требований к оборудованию:

1.     Полоса пропускания передатчика по уровню не хуже -1 дБ ………..  8 МГц;

2.     Полоса пропускания приемника по уровню не хуже  -1 дБ ………….  8 дБ;

3.     Суммарный подъем АЧХ спектра передаваемого видеосигнала приемником и передатчиком по «витой паре» на частоте 7,5 МГц …  не менее +  46 дБ; 

     Подбор передатчика и приемника видеосигнала производится из расчета необходимой компенсации затухания сигнала на частоте 7,5 МГц  самой длинной линии связи.  Можно подбирать передатчики и приемники видеосигнала по суммарному подъему АЧХ для каждой отдельной линии связи.  Но в этом случае необходимо не допустить «пересортицы».

3.    Подбор оборудования для защиты удаленных видеокамер и аппаратуры видеосервера от импульсных электромагнитных наводок на длинные линии связи.

           Оборудование защиты удаленных видеокамер от наведенных импульсных электромагнитных наводок может быть как активным, так и пассивным. Защита может быть комплексной, или осуществлять защиту видеокамеры только по выходу.  Тип защиты оговаривается в ТЗ на систему. Активные устройства защиты  обеспечивают комплексную защиту видеокамеры по питающему напряжению, защита выхода видеокамеры, защита порта управления видеокамерой (как правило порт RS-485).  Так же оговаривается наличие фильтров ФНЧ для обеспечения фильтрации входного сигнала на видеосервер. 

Необходимо отметить и то, что на длинную линию связи воздействуют паразитные электромагнитные волны, что приводит к наложению шумов на полезный передаваемый по линии связи сигнал.  Приемник видеосигнала от симметричной линии связи автоматически компенсирует наведенные помехи на линию связи и достаточн6означительно их ослабляет – на уровень до  – 60 … -80 дБ (активные приемники видеосигнала)  или на уровень до – 6 …. – 12 дБ (пассивные приемники видеосигнала).  Но не надо забывать о том, что приемники компенсируют достаточно хорошо только синфазную помеху по входам «А» и «В» ( сигналы, которые находятся в одинаковой фазе).  Симметричная линия связи не имеет идеальных одинаковых параметров между проводами «А» и «В» и на входе приемника есть некоторый сдвиг по фазе как и полезного сигнала, так и сигналов от наведенных помех.  И компенсация сигналов от наведенных помех, которые сдвинуты относительно друг друга по фазе, уже не будет на уровень  – 60 …. – 80 дБ.  Большинство наведенных паразитных помех на линию связи возникает из-за радиостанций работающих на частотах выше частоты 10 МГц.  По этому, целесообразна фильтрация этих высокочастотных помех  перед входом приемника видеосигнала от симметричной  линии связи.  И если перед входом приемника установить фильтр ФНЧ с частотой среза  10 … 15 МГц, то такой фильтр достаточно хорошо «очистит» входной полезный видеосигнал от наведенных помех на линию связи.  Пример АЧХ такого фильтра приведен ниже:

Ниже, на осциллограммах осциллографа, приведены осциллограммы сигналов в линии связи с наведенными помехами (верхняя осциллограмма) и полезным сигналом после фильтра ФНЧ – нижняя осциллограмма.

Применение оборудования защиты удаленных видеокамер («грозозащита»), а так же и установка на входах видеосервера фильтров ФНЧ  оборудования защиты от импульсных электромагнитных наводок  обеспечивает достаточно надежную работу всей системы видеонаблюдения с заданными параметрами и функциями.

При расчетах системы видеонаблюдения с передачей видеосигнала по радиочастотным кабелям класса «RG-6», «РК-75-ХХХ» производится подбор необходимых магистральных видеоусилителей, обеспечивающих передачу видеосигнала с необходимой полосой частотного спектра от удаленной видеокамеры до видеосервера. Методика расчета затухания сигнала в линии связи с применением радиочастотного кабеля – аналогична методике расчета затухания видеосигнала в симметричном кабеле связи.

     Пример значений затухания сигнала  в линии связи с радиочастотным кабелем «РК-75-4-ХХХ»

 Стоимость расчета и подбора оборудования для систем видеонаблюдения зависит от емкости системы и требований Заказчика.  Подбором видеосерверов с функциями идентификации, обнаружения и распознавания объектов - не занимаемся.