10 основных правил установки СВН

Eсли примeнять рaдиoчaстoтный кaбeль с вoлнoвым сoпрoтивлeниeм 50 Oм, тo при вoзникaющeй нeсoглaсoвaннoсти в вoлнoвыx сoпрoтивлeнияx рaзъeмoв, вxoдныx и выxoдныx вoлнoвыx сoпрoтивлeнияx aппaрaтуры и кaбeля связи нa изoбрaжeнии мoгут вoзникaть «рaзмытoсти», вызвaнныe oтрaжeнными сигнaлaми oт мeст нeсoглaсoвaннoсти вoлнoвыx сoпрoтивлeний. Устaнoвкa видeoкaмeр нaблюдeния в дoстaтoчнo близкoм рaспoлoжeнии oт видeoмoнитoрa или видeoрeгистрaтoрa (кaк прaвилo дo 30-60 мeтрoв) скoрee всeгo являeтся тoй или инoй чaстнoй зaдaчeй, кoтoрaя нe являeтся типoвoй для систeмы oxрaны или видeoнaблюдeния. Пoявилoсь мнoгo рaзнooбрaзныx спeциaлизирoвaнныx плaт, встрaивaeмыx в кoмпьютeр, пoзвoляющиx прoизвoдить пeрeвoд aнaлoгoвoгo сигнaлa oт видeoкaмeры в цифрoвыe сигнaлы и зaписи этoй ужe цифрoвoй инфoрмaции нa жeсткий диск кoмпьютeрa. И чeм длиннee тaкaя нeсoглaсoвaннaя линия связи, тeм бoльшe вeрoятнoсть пoявлeния эxo-сигнaлoв нa изoбрaжeнии. ВИДEOСИГНAЛ. Дaнный кaбeль имeeт вoлнoвoe сoпрoтивлeниe 75 Oм, чтo сooтвeтствуeт стaндaртнoму вoлнoвoму сoпрoтивлeнию в тoй или инoй видeoaппaрaтурe. Нa Рис.1Б прeдстaвлeнa сxeмa сoeдинeния видeoкaмeры нa спeциaльный вход компьютера посредством так же РК–кабеля. В качестве РК кабеля как правило выбирают радиочастотный кабель типа RG-59. Некоторым основным правилам установки таких систем и посвящен данный материал. Но большинство задач по установке в эксплуатацию систем видеонаблюдения сводится к установке видеокамер как уличных, так и внутри помещений с протяженностью линий связи порядка от 300 до 1500 метров. Системы видеонаблюдения находят все большее применение в общих системах охраны зданий, помещений, территорий. 1А представлена схема включения видеокамеры на вход видеомонитора посредством линии связи с применением РК кабеля. Стандартным видеосигналом от аналоговой видеокамеры считается сигнал со следующими параметрами:
не обеспечивают попадание на входы-выходы видеоаппаратуры импульсных электрических наводок большой амплитуды в следствии грозовых разрядов и которые могут вывести видеоаппаратуру из строя;
Помехи в линии связи и защита от больших импульсных помех. Оно должно быть большим, чем напряжение между точками заземления E1 и E2. В противном случае если разность напряжений между точками заземления E1 и E2 будет большей, то тогда защита будет постоянно и кратковременно срабатывать, а это срабатывание будет создавать помехи в передаваемом видеоизображении от видеокамеры на видеомонитор или видеорегистратор. Прокладка воздушных линий связи в металлических рукавах с периодичным их заземлением. Разряд молнии по времени длится от 0.1 до 0.6 секунды. Избавиться от них практически невозможно при несимметричной линии связи, которой является коаксиальный РК-кабель. 10. В этом случае избавиться от постоянных электромагнитных помех практически невозможно. 1. Использование в качестве длинных линий связи до 300-400 метров в качестве линии связи РК-кабель или симметричную линию связи «витая пара», а при длинах линий связи более 400 метров использование в качестве линии связи только симметричную линию связи – «витую пару». 7. Грозовые разряды достаточно редки, но их электромагнитные волны наводят большие электрические наводки на линию связи, которые могут достаточно часто выводить видеоаппаратуру из строя. Установка линейных видеоусилителей при использовании в качестве линии связи РК-кабель начиная с длин линий связи от 100 метров. Данные помехи, как правило, незначительны и только в редких случаях вносят значительные искажения в передаваемое изображение от видеокамеры. 9. Гальванически развязывать корпус видеокамеры от ее кожуха, а сам кожух видеокамеры должен иметь заземление. На длинную линию связи практически всегда воздействуют электромагнитные помехи. Такой металлический и заземленный через каждые 25 – 50 метров канал имеет защитное ослабление помех на уровне 30–40 ДБ. Как правило, в большинстве случаев достаточно иметь такую защиту, которая бы позволяла рассеивать импульсную помеху с импульсной мощностью до 1,5 кВт. Для борьбы с такими большими электромагнитными наводками, вызванными грозовыми разрядами, в линии связи устанавливают защитные устройства. Помимо защиты входов-выходов видеоаппаратуры от наведенной на кабель импульсной наводки, необходимо защищать саму видеоаппаратуру от повышенного питающего напряжения. Применение в своей работе при монтаже систем видеонаблюдения этих простых и основных 10 правил поможет Вам устанавливать качественно системы видеонаблюдения. Такие защиты более качественные. Такие защитные устройства ограничивают максимальные напряжения в той или иной линии связи и тем самым обеспечивают непопадание на входы-выходы видеоаппаратуры напряжений, которые могут данную аппаратуру вывести из строя. Общая схема таких защит показана на Рис.5Б. 5. При разрядах молнии электромагнитные наводки так же могут спровоцировать повышенное питающее видеоаппаратуру напряжение или неисправность линии питающего напряжения. Длинная линия связи является достаточно хорошей антенной. Производить заземление всех оплеток РК-кабелей в одной точке. позволяют произвести развязку передающей и приемной видеоаппаратуры по постоянному току. Наведенная импульсная помеха от грозового разряда имеет свою мощность, которая зависит от удаленности разряда молнии от линии связи, от мощности самого разряда молнии. 6. Но там, где по природным условиям грозы достаточно часты, то лучше применять для линий связи с РК-кабелем защиты с заземлением. Но такая прокладка РК – кабеля используется достаточно редко. Эти помехи вызваны работой различных радиостанций у которых рабочая частота лежит в частотном спектре видеосигнала, а так же и работа различных приборов и станков, замыкание электрических щеток электродвигателей и т.п. Установка устройств ограничения паразитных сигналов в линии связи (устройств «грозозащиты») с двух сторон длинной линии связи.
не обеспечивают предотвращения попадания паразитных электрических наводок на входы-выходы подключенной видеоаппаратуры в следствии работы различных радиостанций и создающих помехи передаваемого видеоизображения;
Получается схема видеонаблюдения, показанная на Рис.2А. В результате, при подключении видеокамеры к видеомонитору образуется следующая цепочка: последовательно линии связи внутри видеокамеры установлен защитный резистор с сопротивлением R1, далее последовательно подключается сопротивление длинной линии связи (сопротивление центральной жилы РК кабеля) с полученным переменным сопротивлением (в зависимости от конкретной длинны линии связи) R2 и входным резистором между центральной жилок РК кабеля и экраном РК кабеля – R3 – входное сопротивление видеоаппаратуры равное 75 Ом. Стандартное значение действующего напряжения строчных и кадровых импульсов -0.4…-0.5 В. Отсюда можно сделать следующие выводы, что развязывающие трансформаторы в системах видеонаблюдения: Входная схема видеорегистратора так же имеет собственные шумы. Трансформаторы имеют гальваническую развязку и тем самым обеспечивают не попадание на видеоаппаратуру паразитных токов. Производить измерение и настройку видеоусилителя по видеосигналу (расположенному выше «нулевой линии» осциллографа) достаточно сложно, т.к. К сожалению абсолютный уровень в «0» В мы никогда не увидим, т.к. Если сигналы кадровых или строчных импульсов будут иметь меньший уровень (0.1 В, например), то видеоизображение на видеомониторе может «срываться». Да, трансформатор – это такое устройство, которое может осуществлять преобразование переменного входного тока первичной обмотки в переменное магнитное поле внутри сердечника трансформатора. 4Б показаны характерные графики АЧХ таких трансформаторов. Существует мнение, что от многих подобных «бед» могут спасти трансформаторы. Максимальное значение действующего значения напряжения видеосигнала не должно превышать уровень + 1В. Как правило, данный параметр редко бывает хуже 42…46 дБ. Это означает, что сигналы от видеокамеры на частоте 5 МГц по уровню амплитуды будут ослаблены на входе монитора примерно в два раза. По этому, на видеовходы видеорегистраторов, плат «видеозахвата» должен поступать нормированный видеосигнал со стандартной амплитудой по напряжению. Между потенциалами E2 и E1 через оплетку РК кабеля начинает течь ток, который может быть как переменным, так и постоянным, а так же и смешанным. При подключениях длинных линий связи с применением РК кабеля между видеокамерой и видеомонитором или видеорегистратором возникает проблема заземления. Так называемый «завал» частотной характеристика видеосигнала в этой области частот и вызывает достаточно резкое ухудшении качества передаваемого видеоизображения по длинной линии связи. они лежат выше спектра видеосигнала и визуальную видео картинку на мониторе искажают, но очень и очень незначительно. Регулировкой коэффициента усиления на плате видеоусилителя необходимо добиться амплитуды строчных и кадровых импульсов (расположенных ниже «нулевой линии» осциллографа) по значению от -0.4В до значения -0.65В. Как правило, эти обмотки идентичны. При воздействии электромагнитных наводок на блинную линию связи, в длинной линии связи наводятся так называемые наведенные электрические помехи, которые успешно передаются этими трансформаторами. Внешняя удаленная видеокамера находится так же, как правило, в защитном кожухе. Но осциллограф показывает не действующее значение переменного сигнала, а амплитудное его значение. На Рис. Данная схема представлена на Рис.3А. А на частоте 7 МГц затухание составляет 2,1 дБ /на 100 метров. Допускается некий разброс амплитуды видеосигнала поступающего на вход видеосигнала, но не более 5…10% для большинства видеорегистраторов. Как правило, видеомонитор или видеорегистратор заземляется. Если поставить линейный видеоусилитель между окончанием длинной линии связи и видеорегистратором, то такая схема более удобна для монтажника. Видеокамеры устанавливаются в кожухах через изолирующие прокладки, как показано на Рис.2Б. А сам кожух заземляется в месте установки данной видеокамеры. Но применение длинной линии связи с РК кабелем (начиная от 50…70 метров и более) влечет за собой применение линейных видеоусилителей. Но данная схема имеет существенный недостаток. Задача линейного видеоусилителя сводится к компенсации потерь сигнала от видеокамеры в длинной линии связи как по низкой частоте (общий коэффициент усиления), так и по высокой частоте. Это связано с тем, что такие трансформаторы не имеют одинакового КПД во всем спектре частот видеосигнала. По этому, необходимо применение линейных видеоусилителей, которые позволяют нормализовать поступающий на вход видеоаппаратуры сигнал как по общему уровню, так и компенсировать затухание высокочастотной части видеосигнала в линии связи. Протяженные линии связи таят в себе не только ослабление полезного сигнала в линии связи и установку видеоусилителей. К сожалению это не так. Uд * 1.41 = Uампл. Уровень напряжения видеосигнала + 1 В – это уровень «белого» цвета, а уровень напряжения видеосигнала «0» В – это уровень «черного» цвета на мониторе. Схема измерения сигнала показана на Рис. Сопротивление центральной линии связи, допустим, имеет сопротивление 5 Ом. В этом диапазоне работают длинноволновые, средневолновые вещательные радиостанции, а спектр электромагнитного разряда молнии лежит от самых низких частот до сотен МГц. Для устранения этого явления, необходимо все аппаратуру заземлять в одной точке и лучше это делать в центральной точке системы, которой является Пост видеонаблюдения. Величина протекающего тока в данном случае, будет зависеть от разности потенциалов в точках E1 и E2 и при этом могут протекать и высокочастотные токи, которые будут создавать помехи на видеоизображении. Единственным и доступным инструментом, позволяющим измерить видеосигнал, является осциллограф. Самая информативная часть видеосигнала как раз и лежит в области высоких частот. Допустим, что U вых. Это обусловлено тем, что электромагнитные наводки на такую длинную линию связи одинаково воздействуют на проводник «А» и «В», т.е. Достаточно темным колпачком закрыть объектив видеокамеры. В выходном сигнале от видеокамеры останутся в основном только кадровые и строчные импульсы. На частоте 1 МГц – затухание составляет 0.78 дБ/100 метров. Так же в выходном сигнале от видеокамеры присутствует еще целый ряд вспомогательных сигналов, но данные сигналы, по большому счету, к вопросам данного материала отношения не имеет. При разрядах молнии помеха все равно будет искажать или «сбивать» изображение в следствии того, что разряд молнии имеет достаточно широкий частотный спектр. Разумеется, что схемы АРУ имеет некий допустимый диапазон напряжений входного видеосигнала по амплитуде, который они могут нормализовать. На этом настройка коэффициента усиления как видеоусилителя, так и всего тракта передачи видеосигнала будет закончена. Корпус видеокамеры механически через крепежные винты соединен с внешним кожухом. шума линии связи + U шума наведенного. видеокамеры на холостом ходу (без линии связи) / (R1+R2+R3)) * R3. Помимо этого длинная линия связи с применением РК кабеля вносит достаточно незначительные затухания видеосигнала по низкой частоте, но достаточно высокое затухание по высокой частоте видеосигнала. Это связано с тем, что длинная линия связи с применением РК кабеля является достаточно хорошей антенной для различного типа электромагнитных наводок. Если данные сигналы будут иметь достаточно большие значения – например 1…1.5 В, то возможно искажение изображения от видеокамеры, которое будет выражено в так называемом «изломе» картинки. На длинную линию связи воздействуют электромагнитные волны радиостанций, паразитные электромагнитные наводки и помехи от того или иного электрооборудования, разряды зарниц и молний. Уровни кадровых и строчных сигналов расположены ниже нулевой линии (по осциллографу). Да и самое лучшее КПД на оптимальной частоте данного сердечника ни когда не будет равным 100%. Любая длинная линия связи имеет собственные шумы в широком спектре частот – так называемый собственный шум линии связи. А оборудование передачи и приема видеосигнала по симметричным линиям связи («витой паре») позволяет активно бороться с наведенными паразитными электрическими помехами и их подавлять по уровню на 40-50 дБ (уменьшать в 400-500 раз). Следовательно, та или иная измерительная аппаратура должна имеет входное сопротивление не менее 10 кОм (чтобы не «грузить» измеряемый сигнал) и данное сопротивление в диапазоне частот от 25 Гц до 10 МГц. Но к рассматриваемым проблемам эти частоты не имеют уже ни какого отношения, т.к. Создать абсолютно линейный сердечник трансформатора, который бы имел одинаковые значения электромагнитного потока при одинаковых входных параметрах входного сигнала на всех частотах от 50 Гц до 6.5 МГц практически невозможно. По этому в линии связи присутствует напряжение Uшума, который состоит из Uсобств. На частоте 5 МГц затухание сигнала составляет уже 1,75 дБ/ на 100 метров. Но это справедливо только к активным передатчикам и приемникам аппаратуры передачи видеосигнала по симметричным линиям связи и в которых применены специализированные для этой задачи микросхемы. Допустим, что линия связи имеет длину по кабелю равную 300 метров. Эти сигналы позволяют видеомонитору «развернуть» на экране видеоизображение, передаваемое от видеокамеры. Внешняя оплетка РК – кабеля при подключении видеокамеры автоматически соединяется с корпусом самой видеокамеры и так же автоматически получается соединенной с металлическим кронштейном. Величина этого резистора зависит от максимально допустимой нагрузки по току выходных микросхем схемы видеокамеры. видеокамеры имеет значение 1 В. Отношение Uc/Uшума на входе видеорегистратора будет ниже (хуже) из-за того, что линейный видеоусилитель будет усиливать помимо полезного сигнала так же и шумы линии связи. Получается делитель напряжения из R1, R2 и R3. Постоянный ток, а в следствии и постоянное напряжение, трансформатором не передается. электронная схема видеокамеры, матрица видеокамеры имеют собственные шумы и значение «черного» цвета лежит выше нулевой линии. Напряжение на входе видеомонитора или видеорегистратора будет следующим: (U вых. Это связано с тем, что РК кабель имеет разную величину затухания сигнала на частотах 100 Гц, 1000 Гц, 1 МГц, 8 МГц. В противном случае качество и правильность измерений будет не соответствовать действительности. Одним из параметров видеокамеры служит параметр отношение сигнала «белого» цвета к сигналу «черного» цвета, который характеризует динамический диапазон поступающего от видеокамеры сигнала, выраженный в дБ. Ориентировочно, область высоких частот в видеосигнала имеет границы от 500…700 кГц до 6,5 МГц. Рассмотрим частотные свойства популярного РК кабеля RG-59. На Рис.3Б представлена схема правильной установки линейного видеоусилителя. Выходное сопротивление защиты, установленное внутри видеокамеры, например, имеет значение 20 Ом, входное сопротивление видеоаппаратуры имеет значение 75 Ом. К сожалению, таких ручных тестеров нет. И зависимость коэффициента затухания в РК кабеле от частоты не линейна. Таким образом, что бы нормализовать поступающий на вход видеорегистраторов видеосигнал от удаленной видеокамеры, необходимо применение видеоусилителей с регулировкой выходной амплитуды сигнала.
ослабляют передаваемый сигнал двукратно, что требует установки линейных видеоусилителей даже при коротких линиях связи;
компенсировать каким-то видео эквалайзеров измененную АЧХ передаваемого сигнала до того, который имеет место на выходе видеокамеры практически невозможно;
вносят амплитудно-частотные искажения передаваемого сигнала от видеокамеры на видеомонитор, что ухудшает качество передаваемого изображения в той или иной мере;