ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Доброе время суток!

Решил создать новый подраздел с примерами конкретных технических решений систем видеонаблюдения с учётом всех нюансов с питанием и заземлением. Примеры будут из жизни, но, естественно, без указания названий и координат объектов. Ну и, чтобы не тянуть кота за хвост, — Пример №1:

1.8.1. Использование витой пары для передачи видеосигнала и данных в супермаркете.

Исходные данные.

Имеем длиннючий супермаркет, порядка 130м в длину, к которому добавилась некая пристройка со своей локальной охранной сигнализацией (ОС). В супермаркете имеется действующая аналоговая система видеонаблюдения и охранная сигнализация. Есть еще и пожарная естественно, но в данном случае она нас не интересует. Системы ОС в супермаркете и пристройке совместимы — обе на базе приборов системы «Орион» производства фирмы «Болид» (Королёв) — безусловного российского лидера в системах сигнализации. На одном из видеорегистраторов (самом удалённом — в полном соответствии с законом бутера) имеется несколько свободных видеовходов.  Вот максимально упрощённая схема здания:

Задача:

— соединить приборы охраны, находящиеся в пристройке, с приборами, стоящими в помещении поста охраны супермаркета, для  создания единой системы охраны;

— разместить в пристройке 3 видеокамеры и вывести сигналы от них на удалённый видеорегистратор;

— добавить в торговом зале супермаркета одну камеру и так же вывести сигнал от неё на видеорегистратор.

Путём титанических напряжений мозговой извилины родилось решение использовать для передачи видеосигнала от камер и данных от приборов охраны (интерфейс RS-485) кабель FTP 4х2 — 4 витых пары в общем экране в уличном исполнении. Дело в том, что потолки этого супермаркета  крайне сложны для прокладки кабеля и тащить 100 с лишним метров за потолками- это лучше сразу залезть в микроволновку и самоубиться, как тот кот у Рафшана и Джумшуда.

Здесь надо заметить, что злейшим врагом инженера систем безопасности является дизайнер, интерьерный или ландшафтный — без разницы. Для нас, технарей, идеальный ландшафт — это голое бетонное поле с полосой отчуждения, регулярно встречающимися пулемётными точками, прожекторами, овчарками по периметру и табличками «стой, запретная зона». То же самое, с некоторыми поправками, можно сказать об идеальном интерьере. Но само существование этих ботаников подразумевает наличие густой растительности в самых опасных местах периметра, всяческие неровности и альпийские горки на просматриваемой территории, дурацкие многоуровневые гипсовые потолки, где невозможно протянуть кабель, и прочие громоздкие гадости, которые не только мешают работе, но ещё постоянно норовят обрушиться и похоронить все плоды трудов. Отдельно большое человеческое мерси хочется сказать рекламщикам. Они вешают свои баннеры и всяческие осветительные прожектора перед «мордой лица» телекамер, полностью закрывая обзор или ослепляя, с такой дивной изобретательностью, что просто диву даёшься. В конце концов — можно не любить. но за что же так ненавидеть?

В общем, кабель между пристройкой, постом охраны и удалённым регистратором протянули над крышей по тросу, т.к. чердака у здания нет. Отсюда и кабель в исполнении для уличной прокладки и экран: заземлённый экран значительно снижает вероятность выгорания оборудования от грозовых разрядов (здесь на сайте есть более подробная статья о грозозащите). Согласование 75-омного выходного сопротивления телекамер с волновым сопротивлением витой пары выполнено с помощью пассивных приёмопредатчиков видеосигнала по витой паре (или балунов — balun от слов balanced/unbalanced, по нашему симметричный/несимметричный). Вот так вот оно выглядит:

Пассивные были выбраны, т.к максимальная длина линии невысока — порядка 150м-170м с учётом всяких переходов с этажа на этаж, петель запаса и т.д. Стоимость пары таких балунчиков — рублёв 300-500, кушать ввиду пассивности не просят, монтаж — проще некуда, габариты мизерные, короче — сплошное удовольствие.

Немножко о передаче видеосигнала по витой паре. Я упоминал этот метод в подразделе об интерфейсах видеокамер. Чуть подробнее. Вся прелесть этого способа передачи видеосигнала заключается в симметричности линии передачи. Коаксиальный кабель несимметричен по определению — он состоит из тонкого центрального проводника, закрытого снаружи оплёткой гораздо большей площади, которая выполняет роль второго проводника. Естественно, что внешнее электромагнитное поле наведёт гораздо более сильную помеху на оплётку, чем на центральный проводник. Отсюда между проводниками возникает разность потенциалов т.н. синфазной помехи, накладывающейся на видеосигнал  и вызывающей сильные искажения изображения. Так при параллельном пробеге коаксиала с силовыми кабелями наводки могут привести к полному срыву синхронизации и пропаданию изображения.

Витая же пара, выполненная промышленным способом, представляет из себя два проводника, свитых между собой, с постоянным шагом, практически одинаковых геометрически. Соответственно, внешнее электромагнитное поле наведёт одинаковую помеху на оба проводника, т.е. разность потенциалов синфазной помехи на проводниках будет стремиться к нулю, и, как следствие, соотношение сигнал/шум будет гораздо выше. Отсюда и повышенная дальность передачи сигнала и очень высокая устойчивость к наводкам от всяческой «силовухи.» Честно говоря, не знаю, почему аналоговое видеонаблюдение так цеплялось за свои коаксиалы, пока не появилось IP-видео. Информационщики тоже раньше гоняли Ethernet по коаксиалу да быстро перешли на витуху, оттуда и выигрыш по скоростям и технологичности.

Схема соединений получилась следующей:

Схема, в целях компактности, топографически не совпадает с приведённым выше планом, так что напрягаем извилину.

Суть нарисованного следующая. От помещения поста охраны исходит три отрезка кабеля:

— в пристройку,

— к камере в здании супермаркета,

— к удалённому регистратору.

От пристройки приходят сигналы:

 — по синей, оранжевой и зелёной парам — видеосигналы от трёх телекамер,

— по коричневой паре — данные по интерфейсу RS-485 для объединения в одну систему оборудования охранной сигнализации, расположенного в щитах ОПС пристройки и основного здания супермаркета,

— свободные от видеосигнала отрезки этих же пар используются для подачи к телекамерам питания 12В от источника, расположенного в шкафу ОПС пристройки (см. схему)

Отрезок кабеля, идущий в сторону камеры расположенной в торговом зале основного здания используется для подачи на камеру питания (зелёная пара) от центрального щита ОПС и передачи от камеры видеосигнала (коричневая пара).

Сигналы интерфейса RS-485 благополучно коммутируются в центральный щит ОПС. А все 4 полученных видеосигнала по третьему отрезку кабеля передаются на удалённый регистратор.

Можно добавить, что схема упрощена. Например 485-й интерфейс подключен через приборы С2000-ПИ (преобразователь интерфейса), использующиеся здесь как буферы с гальванической развязкой. Не стал загромождать рисунок обозначениями экранированного кабеля — и так написано, что витуха с экраном.

В общем, схема проста до неприличия (так и подмывает написать «как и всё гениальное»). Из хитростей наверное можно упомянуть только заземление.Все удалённые источники питания заземлены только по высокой стороне (со стороны 220В). Низковольтная часть и, соответственно, сигнальный общий видеокамер соединены с землёй только через видеорегистратор. О заземлении телекамер я писал уже отдельную статью.

 Там же кстати заземлён и экранный контактный проводничок. Это делать крайне желательно при уличной прокладке кабеля для защиты от грозовых разрядов. При прокладке внутри помещений я особого эффекта от подобных экранов не замечал.

Ну вот, в общем и всё. Особо нового здесь ничего не открыто. Достигнуто некоторое снижение стоимости за счет передачи 4-х видеосигналов по одному кабелю, сравнимому по стоимости с приличным коаксиалом. Вот только коаксиалов понадобилось бы 4 шт.

Помехоустойчивость витой пары здесь себя особо не проявила, т.к. кабель протянут по крыше, вдали от мощных источников наводок.

Так что позвольте откланяться до следующего припадка вдохновения.

Вопросы — в комментарии, подписывайтесь — форма внизу.

В общем, до связи.

На главную,           к оглавлению,           в начало