Приемопередатчик для видеонаблюдения что это

Применение в системах видеонаблюдения передатчиков и приемников для передачи видеосигнала по симметричным линиям связи («витой паре»)

При организации систем видеонаблюдения разработчик производит расчет параметров необходимых видеокамер. Параметры видеокамеры рассчитываются по углу обзора, чувствительности, разрешению (твл) для обеспечения реализации функций таких как «обнаружение объекта при заданном расстоянии» или «распознавание объекта при заданном расстоянии» или «идентификация объекта при заданном расстоянии». Достаточно важным параметром для реализации той или иной функции видеосистемы или той или иной функции отдельной видеокамеры в видеосистеме является параметр разрешающей способности, выраженном в «ТВЛ». И если расчетный параметр разрешающей способности видеоизображения определен в 600 твл, а установленная видеокамера будет иметь разрешающую способность всего 480 твл, то выполнение функций по идентификации объекта (как пример) системой видеонаблюдения, с получением изображения от этой видеокамеры, выполняться не будет. Для расчета параметров видеокамер существуют методики и даже «видео калькуляторы» позволяющие подобрать параметры видеокамеры для выполнения системой видеонаблюдения возложенных на нее функций. Пример таких калькуляторов можно найти в Интернете.

В любой видеосистеме помимо видеорегистратора и удаленных видеокамер присутствуют и проводные линии связи, которые транслируют видеосигнал от удаленной видеокамеры до входа видеорегистратора или видеомонитора. Протяженность линий связи даже в одной видеосистеме различны, а так же могут применяться видеокамеры и с различным разрешением видеосигнала от 360 твл до 650 твл и более. Чем выше разрешающая способность видеокамеры, тем и шире полоса спектра выходного видеосигнала от этой видеокамеры. Например, если видеокамера имеет разрешающую способность 420 твл, то ширина спектра выходного видеосигнала имеет граничную верхнюю частоту 5 МГц, а если видеокамера имеет разрешающую способность 570 твл, то полоса спектра выходного сигнала имеет граничную частоту 7 МГц. Подробный расчет ширины спектра видеосигнала с разным параметром по разрешению показан ниже:

Разрешение видеосигнала 240 твл

Частотная полоса линии связи 3 МГц

Разрешение видеосигнала 320 твл

Частотная полоса линии связи 4 МГц

Разрешение видеосигнала 420 твл

Частотная полоса линии связи 5 МГц

Разрешение видеосигнала 480 твл

Частотная полоса линии связи 6 МГц

Разрешение видеосигнала 570 твл

Частотная полоса линии связи 7 МГц

Разрешение видеосигнала 600 твл

Частотная полоса линии связи 7,5 МГц

Среднее затухание сигналов в кабеле «UTP-CAT-5e»

Частота

1 МГц

2 МГц

3 МГц

4 МГц

5 МГц

6 МГц

7 МГц

Для того что бы обеспечить передачу видеосигнала от удаленной видеокамеры с сохранением разрешающей способности видеосигнала до входного разъема видеорегистратора, необходимо оснащать линию связи оборудованием, которое обеспечит компенсацию затухание сигналов в кабеле связи. И такая линия связи уже будет представлять из себя не только сам кабель связи, а и передатчики и приемники видеосигнала по симметричной линии связи («витой паре»), или видеоусилители при передаче видеосигнала по радиочастотному кабелю связи. В приведенном выше примере по длине линии связи, суммарный подъем АЧХ приемника и передатчика видеосигнала по «витой паре» на частоте 7 МГц должен быть не менее +32 дБ, а видеоусилитель должен иметь подъем АЧХ входного видеосигнала на частоте 7 МГц не менее +10 дБ. Только в этом случае выходной видеосигнал удаленной видеокамеры с разрешением 570 твл (как в нашем примере) будет присутствовать на входном разъеме видеорегистратора или видеомонитора.

В параметрах многих активных передатчиков и активных приемников видеосигнала по «витой паре» указывается параметр – «полоса пропускания 7 МГц» (как пример). О чем говорит данный параметр? Данный параметр говорит только о том, что такой активный передатчик или активный приемник имеет ограничение спектра входного сигнала по уровню – 3 дБ на частотах 7 МГц. Следовательно, при применении такой пары (активных передатчика и приемник видеосигнала), частотный спектр видеосигнала по уровню – 3 дБ будет уже ограничен верхней частотой порядка 6 МГц. И если на вход передатчика будет поступать видеосигнал с разрешением 570 твл, то при длине кабеля всего 1 метр с выхода приемника будет поступать на видеорегистратор видеосигнал с разрешением всего 480 твл.

Для обеспечения действительно качественной передачи видеосигнала по симметричной линии связи необходимо и применение достаточно качественной аппаратуры. При подборе аппаратуры необходимо знать некоторые ее технические параметры, а именно:

В идеальном варианте подъем суммарной АЧХ передатчиком и приемником должен полностью компенсировать вносимое затухание сигнала линией связи. И если, условно, затухание сигналов в линии связи в зависимости от частоты имеет вид, как показано на рисунке 1,

Рис. 1

то суммарный подъем АЧХ передатчика и приемника видеосигнала по кабелю связи должен иметь вид, показанный на рисунке 2

Рис. 2

Получить характеристики подъема АЧХ передатчика и приемника полностью соответствующую зеркальному отражению характеристики АЧХ кабеля связи практически нереально. Суммарная характеристика подъема АЧХ сигнала приемником и передатчиком будет только похожа на характеристику затухания сигнала в линии связи, но не более. И это несоответствие характеристик АЧХ кабеля связи и аппаратуры передачи видеосигнала так же внесет некоторые искажения в выходной видеосигнал, поступающий с выхода приемника на вход видеорегистратора. Потерь в качестве видеосигнала, передаваемого по кабелю связи, избежать невозможно, но задача аппаратуры и оборудования свести эти потери к разумному минимуму.

Многие могут возразить данному материалу и выразить некое недоразумение – а зачем применять достаточно дорогую аппаратуру для передачи видеосигнала от удаленной видеокамеры до входа видеорегистратора с разрешением более, чем 480 твл? Все равно большинство видео регистраторов записывают поступающую информации от видеокамеры с разрешением не более 480 твл. Тут можно сказать следующее:

В любом случае, если для системы видеонаблюдения с применением аналоговых видеокамер приобретаются достаточно дорогие видеокамеры с разрешением 570, 600, 700 твл, то какой смысл для трансляции видеосигнала от этих видеокамер по симметричной линии связи класса «UTP-CAT-5e» (как пример) и длиной 200 – 400 метров применять пассивный передатчик и пассивный приемник, с выхода которого на вход видеорегистратора будет поступать видеосигнал с разрешением 300 твл, а то и менее. Какой смысл в приобретении таких видеокамер для системы видеонаблюдения с высоким разрешением (большим, чем 480 твл)? Но и видеосигнал с разрешением 480 твл надо передавать по линии связи с таким условием, что бы на вход видеорегистратора или видеомонитора поступал видеосигнал с тем же разрешением, а не (как пример) 240 твл.

Правильный подбор оборудования и несложный расчет позволит передавать в системе видеонаблюдения выходной сигнал от удаленной видеокамеры до входа на видеорегистратор с минимальными потерями в качестве и с минимальной потерей разрешения видеосигнала.

Источник

Видеонаблюдение по витой паре: принцип передачи сигнала, приемники и передатчики, типы, категории UPT, преимущества

Видеонаблюдение по витой паре – что это такое и с чем его едят? Витая пара – это кабель, в котором каждый проводник индивидуально изолирован, а их пары скручены, с определенным числом витков на единицу длинны. Скручивание осуществляют для уменьшения влияния внешних и перекрестных (внутренних) наводок.

Кабель применяется во многих отраслях производства и строительства, в том числе и при монтаже сетей видеонаблюдения.

Благодаря специальным устройствам-переходникам его можно использовать для передачи сигнала как с цифровых IP камер, так и с аналоговых устройств.

Видеонаблюдение по витой паре: Принцип передачи видеосигнала

Входящий композитный видеосигнал, поступающий на витую пару, является однополярным и несимметричным.

С помощью специальных устройств, внешних или интегрированных в камеру, он преобразовывается в два симметрично противофазных сигнала.

Как и при передаче по коаксиальному кабелю видеосигнал с расстоянием слабеет, на него влияют электромагнитные излучения силовых кабелей и приборов, хоть и в меньшей мере.

С принимающей стороны линии ставится аппаратура, конвертирующая дифференцированный видеосигнал обратно. То есть на композитный вход устройства записи и/или отображения поступает композитный – аналоговый сигнал, усиленный и отфильтрованный от помех.

Уличное видеонаблюдение – это совокупность аппаратных и программных средств, которые используются вне помещения и обеспечивают мониторинг открытого пространства при любых климатических и погодных условиях.

Если говорить об эффективности скрытого видеонаблюдения, то она весьма высока. Современные технические средства позволяют руководителю компании видеть, чем занимаются его сотрудники на рабочих местах, даже находясь за сотни километров от офиса. Подробнее о системах скрытого видеонаблюдения читайте на нашем сайте.

Приемно-передающее оборудование, которое используют в сетях витой пары для видеонаблюдения, может быть пассивным и активным. Обычно для сетей с дальностью передачи до 600 м используются пассивные пары устройств, имеющие только согласующий трансформатор.

На таком расстоянии сигнал слабеет незначительно и качество видеозаписи не снижается.

Видеонаблюдение по витой паре: Приемники и передатчики

NV-653T

Активный, с усилителем, передатчик видеосигнала. Обеспечивает передачу качественного цветного и черно-белого изображения на расстояние до 1,6 км.

Имеет встроенную грозозащиту, переключатель диапазонов расстояния. Может использоваться как в паре с активным приемником, так и самостоятельно.

	RA-CD Активный приемник, подключение коаксиального кабеля и витой пары осуществляется под винт.Дальность связи с пассивными передатчиками до 500м с активными до 1200м без снижения качества изображения.
	AL-208Пассивное устройство, которое можно использовать как для приема, так и для передачи видеосигнала. Дальность при использовании пары составляет до 350м. При использовании в паре хотя бы одного активного устройства дальность передачи возрастает от 1000м до 2000м.

Видеонаблюдение по витой паре: Типы кабеля

Кабель витая пара, использующийся для видеонаблюдения, различают по наличию и виду экранирования скрученных пар.

Это может быть фольга из алюминия, полимерная пленка, заземленная оплетка из меди и стали.

UTP –незащищенный кабель, у которого полностью отсутствует экранирование. Покрыт ПХВ оболочкой.

FTP альтернативная маркировка F/UTP или S/STP – под ПВХ изоляцией есть экран из фольги, защищающий все 4 пары скруток.

STP альтернативная маркировка S/FTP – кабель защищен и экранирован. Каждая из 4 пар скруток защищена собственным экраном из фольги. Дополнительная медная или стальная оплетка располагается поверх всех пар, под внешней изоляцией.

SF/UTP – каждая отдельная скрутка не имеет индивидуальной защиты. Кабель защищен парой экранов – фольга, оплетка, общими для всех пар.

Под ПВХ изоляцией размещается неизолированный дренажный провод из металла. Его задача обеспечить контакт между частями экрана, если произойдет разделение вследствие излишнего перегиба или растяжения.

Каждый из представленных типов кабелей может иметь одножильную и многожильную структуру проводников. Применение одножильного кабеля не предусматривает непосредственного подключения к удаленным устройствам. Его используют для прокладки статичных сетей в коробах оканчивающихся розетками.

Многожильная витая пара лучше переносит скручивание и имеет меньший радиус допустимого изгиба. Но обладает большим коэффициентом затухания сигнала, благодаря чему не используется для подсоединения устройств находящихся на большом расстоянии.

Обычно используется для патчкордов, соединяющих устройства с розетками.

Толщина кабеля может составлять от 5 до 9 мм, это зависит от толщины жил, оплеток и внешней изоляции. Цвет внешней оболочки кабелей используемых внутри помещения белый или серый.

Оранжевый цвет внешнего покрытия означает использование негорючих материалов.

Такие кабеля при нагреве не выделяют дыма, их прокладка допускается возле воздуховодов вентиляции и кондиционерных систем.

Категории UPT

Международный стандарт ISO 11801 регламентирует производство UPT кабеля по 7 категориям. Категория 1 и 2 имеют частоту передачи сигнала 0,1 МГц и 1 МГц.

Используются исключительно для трансляции звука в телефонных коммуникациях или информации посредством модема. Категория 3 и 4 передают сигнал в полосе 16 МГц и 20 МГц и при скорости передачи данных, не превышающих 10 Мбит/с и 16 Мбит/с соответственно.

Категория 5 и 5е – устаревшие виды кабелей. Используемые диапазоны частот 100 МГц и 125 МГц дают возможность транслировать видео со скоростью от 100 до 1000 Мбит/с.

Кабель 5е более устойчив к наведенным электромагнитным воздействиям. Пригодны для трансляции видеосигнала с аналоговых камер.

Категория 6 и 6А – используется в перечне стандартов с 2008 года. Используемые диапазоны частот 250 МГц и 500 МГц. Применимы для прокладки скоростных и мегабитных локальных сетей. Подходящая витая пара для видеонаблюдения в системах с большим количеством цифровых камер, объединенных коммуникатором или концентратором.

Категория 7, учитывая, что согласно ISO 11801 в этом кабеле экранирована каждая пара и общая оплетка, фактически это S/FTP. Частота 600—700 МГц при скорости передачи до 100 Гбит/с.

Применять его в системах видеонаблюдения нецелесообразно из-за высокой стоимости и помех, которые может создать экранирование.

Преимущества использования витой пары в видеонаблюдении

Сети, построенные на витой паре, превосходят коаксиальные практически по всем показателям.

Дальность передачи.

На реальный коэффициент затухания сигнала в коаксиальном кабеле влияет множество параметров, начиная от производителя, площади сечения и температуры окружающей среды, и заканчивая годом выпуска кабеля и условиями его хранения, которые могут ухудшить эксплуатационные параметры в 1,5-2 раза.

На практике это может составлять от 0,5 дБ/м до 5 дБ/м.

Максимальный коэффициент затухания сигнала витой пары зависит от часто передаваемого сигнала и по стандарту ISO/IEC 11801 должен составлять.

Помехи. Витая пара изначально была разработана для устойчивости к внешним и внутренним наводкам. В отличие от нее коаксиал представляет собой несимметричную линию очень чувствительную к электромагнитным полям.

Удобство монтажа. Хоть коаксиал более прочный, витая пара имеет меньший радиус изгиба и тоньше, что упрощает укладку в короба.

Параллельная передача. По витой паре можно подать видеосигнал 4х аналоговых камер, по коаксиалу только одной.

Используемые камеры видеонаблюдения с микрофоном не смогут обеспечить запись и передачу чистого звука.

При монтаже сети многоабонентских видеодомофонов наиболее удачны модульные системы. Их можно разделить на два типа: цифровые системы и системы прямого вызова. Подробнее о многоквартирном видеодомофоне для повышения коллективной безопасности читайте в этой статье.

Подача питания по тому же кабелю. Многие новые IP камеры выпускаются без специального выхода для подключения источника питания.

Электричество для работы они получают по витой паре, используя технологию POE (Power over Ethernet). Она включает в себя несколько стандартов передачи энергии.

Наиболее распространенными, на данный момент, являются стандарт 802.3af, передающий 15 Вт, и стандарт 802.3at передающий 24 Вт.

Источник

Создание видеонаблюдения по витой паре

Витой парой называется кабель, который по стандарту имеет 8 индивидуально изолированных и попарно скрученных проводников, и применяется обычно для подключения IP камер. В некоторых случаях при помощи витой пары можно организовать и аналоговое видеонаблюдение с использованием специальных активных и пассивных приемопередатчиков.

IP видеонаблюдение на сегодняшний день является наиболее перспективным направлением в области охранных систем, поскольку даже одна IP камера способна выполнять множество функций по обеспечению защиты и безопасности объекта. В рамках данной статьи мы поговорим об основных возможностях реализации видеонаблюдения с использованием UTP кабеля (витой пары), расскажем как об IP, так и об аналоговом видеонаблюдении.

Содержание:

Особенности реализации наблюдения по UTP кабелю

Говоря об аналоговом видеонаблюдении, к применению витой пары обычно прибегают в случаях большого расстояния от камеры видеонаблюдения до видеорегистратора. Вследствие большой протяженности кабельной линии на видеосигнал в большинстве случаев накладываются помехи, которые мешают восприятию изображения с камеры.

Помехи могут возникать не только при больших расстояниях – частой причиной их возникновения является так называемый «радиофон», или проложенный по близости силовой кабель, который также может накладывать помехи на коаксиальный кабель.

Так почему же при больших расстояниях кабельных линий предпочтение отдается именно витой паре? Дело в том, что витая пара имеет 8 попарно скрученных между собой проводников, каждый из которых имеет индивидуальную изоляцию, и в дополнение ко всему покрытых общей пластиковой оболочкой. Основной особенностью, которая позволяет данному кабелю не бояться помех является именно скрутка двух проводников, каждый из которых имеет разную полярность – один «+», другой «–». Приемопередатчики вычитают из положительного сигнала отрицательный, и в итоге происходит то, что полезный сигнал усиливается вдвое, а помехи полностью исчезают.

Вследствие этого такой кабель имеет очень хорошую защиту от радиопомех, и при своем удачном соотношении цена/качество представляется хорошим вариантом для построения системы видеонаблюдения на большое расстояние.

Зачем нужны приемники и передатчики?

Вследствие своих технических характеристик, витая пара обладает очень высоким удельным сопротивлением, что негативным образом сказывается на передаче видеосигнала на расстояние свыше 200 метров, поэтому при необходимости организации видеонаблюдения на большие расстояния на обоих концах кабеля закрепляются специальные приемопередатчики, коих выделяют 2 типа:

Передатчики устанавливаются на стороне камеры, а приемники на стороне принимающего оборудования.

Пассивные передатчики применяются для передачи видеосигнала на небольшие расстояния – 150-500м, поскольку не способны компенсировать все помехи. Основной особенностью является то, что для работы данному типу устройств не требуется подачи электропитания.

При больших протяженностях кабельных линий применяют активные передатчики, способные обеспечивать передачу сигнала на расстояние до 4 км, в зависимости от спецификации. Для работы активных приемопередающих устройств необходимо наличие питания с напряжением 12В. При правильной организации системы дальность передачи может достигать 3000-4000 м.

Чтобы успешно организовать видеонаблюдение с использованием данных технических сердств, необходимо соблюдать следующие правила:

Сигнал может ослабляться как за счет сопротивления линии, так и за счет емкости кабеля вследствие передачи высокочастотного сигнала, а поскольку витая пара применяется для организации видеонаблюдения на дальние расстояния, нам необходимо максимально снизить риск потери сигнала за счет его усиления. Именно для усиления сигнала с камеры и применяются активные приемопередатчики.

Поскольку диапазон частот сигнала находится в достаточно широких пределах, ослабление может быть неравномерным – для обеспечения минимальных различий между изображением на мониторе, и изображением с видеокамеры, высокие частоты необходимо усиливать больше, чем низкие. Для этого необходимо провести коррекцию АЧХ, что может быть выполнено только с использованием активных приемников и передатчиков.

Категория кабеля

Степень защиты от помех также зависит от категории витой пары. Чем выше категория – тем выше защита. Обычно для нужд видеонаблюдения применяется кабель категории 5е, который при оптимальном соотношении цена/качество способен обеспечить передачу видеосигнала на расстояние 2-3 тыс. метров.

Для больших протяженностей применяются более высокие категории кабелей, способные обеспечить наилучшую защиту от помех:

В системах аналогового видеонаблюдения лучше всего ведет себя кабель марки ТППэп, способный качественно работать на «высоких частотах», а учитывая что аналоговые камеры имеют диапазон частот сигнала 50 Гц — 6 мГц, данный момент является достаточно важным.

Преимущества видеонаблюдения по витой паре

Создание видеонаблюдения с использованием кабеля «витая пара» имеет массу преимуществ, по сравнению с коаксиальным:

Таким образом, при организации видеонаблюдения на значительные расстояния лучше всего отдать предпочтение именно витой паре, поскольку экономия в данном случае складывается ощутимая, да и качество сигнала будет в разы лучше, чем с использованием коаксиального кабеля.

Источник