И. Подгорный
заместитель начальника технического отдела ООО «Акьюмен»
"Алгоритм Безопасности" № 6, 2011 год
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 серьезные 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, то есть совершенно неправильно полностью полагаться на его «защитные» функции. Также 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 по-меховая обстановка, разность потенциалов. При использовании импульсных блоков 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 ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ПИТАНИЯ
Для построения линий связи для организации питания 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 для использования 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. Также надо 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. Также 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.
Универсальный комбинированный кабель, сочетающий в себе высокочастотный и питающий проводники, также имеет ряд преимуществ и недостатков. С одной стороны, можно сэкономить на закупке 2-х различных марок проводов, что, конечно же, немаловажно. С другой стороны, при построении длинных линий возможно большое падение напряжения или снижение качества изображения на выходе.
Безотносительно вида 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.
О КОММУТАЦИИ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЦЕПЯХ
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 будут 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 заключение 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!
