Организация питания для систем видеонаблюдения.
Одной из главных составляющих при проектировании и построении системы видеонаблюдения, безусловно, является организация питания и линий связи. Эта обширная тема непосредственно затрагивает не только источники питания совместно с питающими линиями, но также различные грозозащитные модули и элементы заземления. Как показывает практика, именно правильная организация питания системы видеонаблюдения помогает избежать большого числа неприятностей в последующем процессе эксплуатации этих систем.
При проектировании и монтаже систем видеонаблюдения основной и наиболее часто встречающейся ошибкой является попытка удешевления стоимости проекта за счет использования неоптимальных или даже неподходящих блоков питания (БП) и линий связи. Нередко это происходит вопреки наработанной практике монтажников по части помехозащищенности и надежности работы оборудования в целом. Следствием подобных ошибок могут быть как незначительные сбои в работе отдельных элементов системы видеонаблюдения, так и серьёзные сбои, ведущие к поломке оборудования. Нередко, вслед за выгоревшей системой питания, выходят из строя дорогостоящие камеры и регистраторы.
На практике это выглядит так – в 99.9% схемотехнических решений выходного каскада камер не предусмотрена гальваническая, оптическая или иная развязка между общим проводом питания и общим проводом видеовыхода. Это значит, что проблемы подобных схем питания напрямую провоцируют проблемы в записывающих и контролирующих системах приема видеосигнала. В итоге, из-за одного дешевого БП, не соответствующего техническому заданию, выходит из строя вся система видеонаблюдения.
К настоящему моменту широкое распространение получили три вида схемотехнических решений организации источника питания для систем видеонаблюдения: линейный, импульсный, резервный.
Рассматривая первое из вышеупомянутых конструктивных решений, нельзя не уточнить, что возможности для применения его на практике должны быть ограничены тестированием оборудования или же, в крайнем случае, проверкой оборудования перед непосредственным вводом в эксплуатацию. Подобное ограничение обусловлено тем, что линейные стабилизаторы наиболее чувствительны к помехам, индуктивности, реактивным составляющим и в принципе к любым форс-мажорным изменениям питания. Принцип действия линейного стабилизатора основан на понижении входного напряжения, например, с трансформатора в 30 вольт, до приемлемых 12-ти вольт постоянного тока на выходе. В случае нарушения работы стабилизатора, переменный ток с размахом амплитуды до 50-ти вольт, моментально выводит из строя видеокамеры и регистраторы, а наличие предохранителя в цепи спасает лишь от пожара и то есть не совершенно неправильно полностью полагаться на его «защитные» функции. Так же нельзя не упомянуть об еще одном немаловажном недостатке линейных стабилизаторов — малом КПД.
Переходя к импульсным источникам питания, надо отдать должное инженерам-разработчикам, в том числе и российским, за проработку надежных и стабильных систем. Все вышеперечисленные недостатки линейных стабилизаторов полностью исключены в импульсных преобразователях. Минимальное влияние на блоки питания оказывают такие критические моменты как: длина кабеля, его индуктивность, «искрящие контакты», внешняя помеховая обстановка, разность потенциалов. При использовании импульсных блоках питания, можно получить систему не только великолепную по надежности, но и максимально выгодную в соотношении цена/качество.
Использование резервных источников питания как правило является прерогативой специализированных объектов, где система видеонаблюдения получает энергию непосредственно от резервных батарей(АКБ) или из других источников альтернативной энергии. В данном случае проблемы линий связи сведены к минимуму, и единственным условием отсутствия неприятностей является именно предохранитель электрической цепи.
Линии связи.
Для построения линий связи в системах видеонаблюдения, в зависимости от условий монтажа, используются три основных вида кабелей: двухжильный, витая пара, комбинированный.
Самый распространенный из них – двужильный провод типа ШВВП. Этот кабель наилучшим образом подходит к использованию в системах видеонаблюдения по своим температурным параметрам и защищенности от различных воздействий, однако его параллельные проводники могут накапливать разность потенциалов при прокладке на большие расстояния. В таком случае при построении сети необходимо учитывать отсутствие вблизи других силовых проводников. Особое внимание следует обратить на недопустимость параллельности силовых и низковольтных линий, иначе при коммутации мощной нагрузки в силовых проводниках может возникнуть довольно сильная помеха в линиях питания системы видеонаблюдения. Так же учитывать, что подобные двужильные провода в большинстве своем не экранированы и не имеют перевитых между собой проводников. Именно по этой причине кабель большой длины работает как антенна, собирая на себя все помехи извне.
Витая пара в свою очередь не предназначена для передачи питания к оборудованию, но, тем не менее, широко используется монтажными организациями. Основная ошибка схемотехники сети питания при использовании витой пары это одновременная передача сигнала, будь то аналоговый или цифровой, и напряжения питания камер. Исходя из этого, можно предположить два недочета в подобной сети для систем видеонаблюдения: близкое расположение проводников, перевитых между собой, что очень сильно влияет на качество изображения в целом; малое сечение провода, что накладывает существенные ограничения на длину линии. Так же вероятны проблемы с падением напряжения при включении ИК-подсветки или модулей подогрева/охлаждения видеокамер. Использовать данный вид кабельной продукции в системах видеонаблюдения следует с особой осторожностью, так как при организации питания необходимо учитывать падение напряжения в сетях в зависимости от длины линий. Для стандартного же видеовыхода, рассчитанного на нагрузку в 75 Ом, использование витой пары недопустимо.
Безотносительно виду кабеля, основным условием выбора является правильная оценка сложности объекта, оценка помеховой составляющей сети и расчет по сечению. При высоких требованиях к безопасности не стоит забывать о дополнительном экранировании проводов и защите линий от внешних воздействий с помощью различных коробов.
Коммутация и распределительные цепи.
Как показала практика, самым надежным считается пайка и соединение под зажим. Провода должны быть хорошо зачищены и залужены, иначе со временем медная основа окисляется, и возникают перебои в работе системы видеонаблюдения. Чем выше степень окисления, тем большее падение напряжение мы получим в этом месте коммутации, и при больших токах нагрузки начинается искрение, замыкание, нагревание провода, и как следствие — пожар.
Многие производители используют в качестве питающего разъема не зажим, а соединитель вида «папа-мама». Во внутренних помещениях такие соединения будет работать без особых проблем, а вот для внешней среды они совершенно не подходят. Поэтому желательно заранее согласовать с фирмой производителем сохранение гарантии в случае обрезки такого вида соединения. И использовать пайку или зажим.
В заключении хотелось бы отметить присутствие на рынке огромного количества материала для организации питания системы видеонаблюдения. Но зачастую красивая оболочка скрывает меньшее содержание меди в жилах проводника, и золотистые контакты окисляются при первом же превышении процента влажности. Будьте бдительны!
Статьи по теме:
Видеонаблюдение
Советы домовладельцам по обеспечению безопасности
Три критических вопроса при выборе видеоаналитики для видеонаблюдения
FCC запрещает авторизацию оборудования для китайских телекоммуникаций и оборудования для видеонаблюдения, которое считается угрозой национальной безопасности
Перенос локального видеонаблюдения в облако
Hanwha Techwin переименовывается в Hanwha Vision
Перспективы использования цифровых систем передачи изображения по радиоканалу
Датчики нейроморфного зрения в смартфонах
Ambarella добавляет новую SoC с поддержкой искусственного интеллекта для камер безопасности
