Усилитель видеосигнала для видеонаблюдения: витая пара, коаксиальный кабель и беспроводные

Как выполнить подключение приемно-передающего устройства?

Передатчики видеосигнала в практике называют видеотрансиверами. Для подключения одной видеокамеры нужно использовать два передатчика. Один устанавливается возле видеокамеры, а второй – непосредственно около видеорегистратора. Видеотрансивер оснащен двумя клеммами, обозначающими полярность. К клеммам подключается одна из четырех витых пар кабельной линии. Как правило, каждый провод имеет определенный цвет. Чтобы правильно выполнить подсоединение, нужно действовать в соответствии с инструкцией.

Поскольку соединительный провод «витая пара» содержит четыре кабеля, то к системе одновременно можно подключать столько же устройств. Любой комплекс видеонаблюдения может дополняться видеокамерами, при этом нужно выбирать оборудование, которое соответствует количеству установленных каналов. Если выбирается активный приемопередатчик, то электропитание должно подаваться на каждую видеокамеру индивидуально. Соединение видеокамер в системе может быть последовательным или параллельным.

Можно выделить такие преимущества использования приемно-передающих механизмов:

• Осуществление одновременной передачи нескольких различных видеосигналов;
• Использование заранее проложенных кабельных линий (например, для компьютерной сети);
• Предотвращение гальванической развязки и обеспечение устойчивости системы к помехам.

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.

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:

• Пассивные приемопередатчики;
• Активные передатчики.

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:

• Использовать только совместимые между собой приемники и передатчики;
• Для достижения лучшего результата следует применять только активные приемопередатчики, желательно с возможностью регулирования усиления (корректировки АЧХ – амплитудно-частотной характеристики);
• Используйте кабель с минимальными значениями емкости между проводниками.

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.

Предназначение приемопередатчиков видеосигнала и их типы

Современный рынок предлагает большое разнообразие технических устройств, которые позволяют усиливать качество сигнала и дальность его передачи по витой паре. Как правило, кабель «витая пара» используется в случаях, когда имеется необходимость проложить соединительную линию на расстояние свыше 150 метров. Выделяют два основных типа приемопередающих устройств:

• Пассивный приемопередатчик;
• Активный передатчик.

Пассивные передатчики относятся к числу передающих устройств, которым для работы не требуется подача электропитания с напряжением 12 В. При помощи таких механизмов можно передавать видеоинформацию на расстояние от 150 до 500 м. Активный передатчик видеосигнала позволяет передавать информацию на расстояние свыше 500 метров. Максимально предельная дальность действия устройства составляет 1500 м. Для работы этих устройств обязательна подача электропитания с напряжением 12 В. С помощью самых простых механизмов осуществляется передача сигнала на расстояние не более 300 м.

Помимо вышеперечисленных типов передатчиков, используемых при подключении системы посредством витой пары, выделяют несколько других видов подобных устройств:

• По сети WI-FI;
• Беспроводные радиоканальные.

Чтобы управлять передачей видеоинформации в системе IP-видеонаблюдения, для усиления сигнала используется специальный передатчик. Технология WI-FI является цифровой, поэтому не может применяться для аналогового оборудования. Использовать передающий механизм целесообразно, если оборудование подключено по проводному типу. В случае установки беспроводных видеокамер, система не требует комплектации дополнительными устройствами.

На видео – передатчик видеосигнала по витой паре:

Беспроводные радиоканальные приемопередатчики могут использоваться при установке небольшой линии видеоконтроля, например, на 1-2 камеры. Наиболее распространенной сферой применения радиоканальных передающих устройств является домашнее видеонаблюдение. При подключении к телевизору аналоговых видеокамер можно использовать своеобразный усилитель качества и дальности передачи видеосигнала. Установка такого блока не требуется в случае монтажа видеокамер, оснащенных встроенным радиоканальным модулем.

Принцип передачи видеосигналов с помощью витой пары

Независимо от того, какой тип передающего устройства выбран (пассивный приемопередатчик или активный), принцип работы является единым.  Передающий механизм преобразует поступающий видеосигнал. Видеосигнал, который поступает на вход, является однополярным. После преобразования сигнал становится двухфазным и симметричным. Это необходимо для последующей передачи сигнала по витой паре.

На другом конце линии устанавливается специальный приемник, который обрабатывает поступившее уведомление и делает его дифференциальным. Как правило, на втором приемнике подключается усилитель, подавляющий помехи и улучшающий качество видеосигнала. В результате такой обработки на входное принимающее устройство поступает видеосигнал, который очищен от помех. Такой сигнал является стандартным и композитным.

Пассивные передатчики, как уже говорилось, действуют на расстоянии не более 500 м. Такие механизмы недорогие и используются для небольших помещений. При условии близкого расположения комплектующих элементов системы видеонаблюдения, активные приемники передают видеосигнал на расстояние до 1000 м. Активное передающее оборудование должно получать двухфазное питание, чтобы обеспечить симметричную подачу качественной информации.

На видео – подключение передатчика к камере:

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.

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.

Преимущества видеонаблюдения по витой паре

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

• Больше возможностей для реализации видеонаблюдения на большие расстояния;
• Более низкая цена и экономия на кабеле за счет возможности подключения нескольких камер по одному кабелю;
• Низкий уровень помех за счет вышеоговоренных особенностей, а также благодаря использованию приемопередатчиков;
• Подключение нескольких камер по одному кабелю с использованием свободных витых пар;
• Возможность подключения дополнительных устройств – микрофонов, детекторов движения по одному кабелю;
• Реализация питания камеры с использованием оставшихся проводников – PoE в IP камерах, и с использованием инжекторов и сплиттеров без поддержки камерой технологии PoE.

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.

С этим читают:

Система видеонаблюдения для школы

Критерии выбора сервера для IP камер видеонаблюдения

Камеры видеонаблюдения с высоким разрешением записи

Подключение IP камеры к компьютеру и ее настройка

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.

Для прокладки сетей в системах видеонаблюдения они малопригодны.

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.

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.

Разрывная нить, обычно из капрона, используется для разреза внешней ПВХ оболочки, если необходим доступ к сердечнику. Ее использование исключает повреждение изоляции проводников.

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.

Для прокладки вне зданий используются кабеля с дополнительной влагостойкой полиэтиленовой защитой, которая наносится поверх ПВХ оболочки и имеет преимущественно черный цвет.

Оранжевый цвет внешнего покрытия означает использование негорючих материалов.

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