Передача видео по витой паре — технические особенности и тенденции развития

Цифровые IP камеры, которые широко применяются как в системах видеонаблюдения, так и для других целей, обязательно должны быть подключены к источнику электропитания. Организация стабильного и бесперебойного питания является залогом надёжной работы системы видеонаблюдения. Питание IP камер, в зависимости от конструкции, осуществляется постоянным напряжением от 12 до 24 вольт.  Подача питающего напряжения на удалённые IP камеры может осуществляться несколькими способами.

Содержание:

Основные способы питания цифровых камер

Мощность, потребляемая цифровыми устройствами, обычно не превышает несколько десятков ватт при небольшом напряжении, поэтому для питания IP камер нет необходимости прокладывать мощные кабельные линии. Для организации электропитания цифровых видеокамер могут использоваться несколько способов:

• Использование технологии PoE;
• Подача питания по витой паре;
• Применение отдельных источников питания для каждой камеры;
• Работа IP камер от аккумулятора или батареи.

PoE питание.

Наиболее перспективным способом подачи питания на цифровые видеокамеры считается технология PoE. Для трансляции видеопотока с IP камер используется кабель «витая пара» и технология PoE (Power over Ethernet – питание по Ethernet кабелю), которая обеспечивает подачу напряжения питания по тому же кабелю, с использованием одной или двух пар проводников.

Данная технология определяется специальным протоколом, в котором регламентируются все электрические параметры, и который позволяет передавать по витой паре постоянное напряжение величиной до 56 вольт с током 400 mA. Такое напряжение было выбрано исходя из того, что технология PoE предназначена не только для питания цифровых камер видеонаблюдения, но и для других устройств. Питание IP камер через PoE, а так же другими способами, должно осуществляться от бесперебойного блока питания имеющего собственный аккумулятор. В этом случае, при аварии на электрической сети система видеоконтроля сможет работать ещё определённое время.

По витой паре с помощью

PoE инжекторов.

В том случае если цифровое устройство не поддерживает PoE, осуществить подачу электропитания на удалённое устройство по кабелю «витая пара» можно с использованием специальных инжекторов.

Блоки питания.

В некоторых случаях, особенно для питания IP камер, используемых для внешнего наблюдения, могут использоваться блоки питания. Они располагаются в непосредственной близости от камер, и каждый блок питания обеспечивает рабочим напряжением одно устройство.

Такой способ удобен тем, что при выходе из строя конкретного блока неработоспособной окажется только одна камера. Для организации подобного типа питания необходимо чтобы в точках установки камер видеонаблюдения имелась базовая сеть 220V с возможностью подключения к ней блоков питания.

Автономное питание.

В системах видеонаблюдения иногда используются IP камеры работающие в автономном режиме. Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.

Далее мы подробно разберем 2 распространенных, надежных и наиболее часто используемых способа питания цифровых

IP камер:

1. Посредством PoE;
2. По витой паре с использованием PoE инжекторов и блоков питания.

Подача напряжения на IP камеры через PoE

Существует два стандарта этой технологии: 802.3af от 2003 года и 802.3at, принятый в 2009 году. Последний вариант идентифицируется как PoE+. Если первый вариант позволяет подключить внешнее устройство с потребляемой мощностью до 15 Вт, то технология PoE+ позволяет подавать питание на несколько устройств с мощностью до 30 Вт с использованием двух пар проводников.

Большинство IP видеокамер потребляют 2-4 Вт, поэтому даже стандарт 2003 года позволит обеспечить электропитанием  до 7 камер видеонаблюдения при условии установки их внутри помещения. Камеры наружного наблюдения требуют для своей нормальной работы в любых климатических условиях наличие специального защитного кожуха, термоэлемент которого так же может быть запитан от линии питания камеры, что потребует дополнительной мощности.

Главная особенность технологии PoE заключается в том, что для питания IP камер видеонаблюдения не требуется выполнять монтажные работы по прокладке отдельной кабельной линии, поскольку и видеоинформация и питающее напряжение проходит по одному и тому же кабелю. В технологии PoE принято деление на 4 класса: 0, 1, 2, 3, где каждый класс определяется мощностью внешнего устройства и мощностью, которая подаётся на порт. При работе устройств по PoE особый режим предусматривает мгновенное отключение питающего напряжения в случае возникновения ситуаций, способных привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Питание камер по PoE несмотря на удобство и перспективность имеет определённое ограничение. Длина кабеля, транслирующего видеопоток и напряжение питания от коммутатора до камеры видеонаблюдения, ограничивается 100 метрами.

Этот порог легко преодолим несколькими способами:

• Применение PoE репитеров (повторителей);
• Использование конвертеров VDSL2.

Репитеры, или повторители, подключаются через каждые 90-100 метров и позволяют значительно увеличить протяжённость линии от коммутатора до видеокамеры.

Конвертеры VDSL2 или устройства Ethernet Extender предназначены для подключения камер высокого разрешения по кабелю на расстоянии более 100 метров. Максимальная длина соединительной линии с применением проводников сечением 0,5 мм может достигать 1500 метров.

Применение PoE инжектора и блока питания

Можно подать питающее напряжение на IP видеокамеру без применения технологии PoE. Для этого так же существует несколько способов. Самый простой способ подать питание  IP камеры по витой паре требует небольшой переделки LAN кабеля.

Инжектор для питания по витой паре

Дело в том, что две витые пары такого кабеля не используются для передачи сигнала, и их можно использовать для подачи напряжения питания от отдельного источника на IP камеру. Для этого необходимо разрезать оболочку кабеля, и вывести наружу две свободные пары. Затем проводники пар соединяются параллельно для увеличения сечения провода. После этого от внешнего источника постоянного напряжения можно подавать питание на IP камеру. При сечении пары 0,4 мм²
(один проводник 0,2 мм²
) можно расположить видеокамеру от источника питания на расстоянии до 70-80 метров при потребляемой мощности не более 5 Вт.

Для подачи питания на различные устройства, в том числе и на камеры видеонаблюдения, используются устройства называемые инжекторы
.
На инжекторе имеется порт LAN и порт POE. К порту POE подключается внешнее устройство, поддерживающее технологию PoE, а к порту LAN подключается коммутатор или компьютер. Кроме того на инжекторе есть разъём для подключения стандартного блока питания. Существуют инжекторы, объединённые с компактным источником питания в одном корпусе. Различные модели инжекторов могут отличаться количеством портов, число которых может быть от 1 до 16. Такие типы PoE адаптеров прекрасно подойдут для организации видеонаблюдения с небольшим количеством IP камер.

Достаточно часто для подключения камер видеонаблюдения применяются так называемые пассивные инжекторы. Они представляют собой обычные переходники, предназначенные для удалённого подключения устройств, поддерживающих технологию PoE. Некоторые модели переходников позволяют подключать к кабелю устройства, не предназначенные  для применения такой технологии, например, ИК прожекторы. Современные технически средства позволяют организовать питание IP камер для систем видеонаблюдения легко и без проблем.

С этим читают:

Подключение IP камеры к компьютеру и ее настройка

Создание видеонаблюдения по витой паре

Панорамные камеры видеонаблюдения: особенности использования, и популярные модели

Видеонаблюдение в офисе: юридические аспекты, выбор и установка оборудования

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

Большинство современных ip камер видеонаблюдения поддерживают два стандарта питания, а именно:

Стабилизированное напряжение (12 В
) и РОЕ
(Когда питание и данные подаются по одному сетевому кабелю)

В базовых моделях ip камер без дополнительных функций, зачастую только 2 разъема: 
— RJ 45 — для данных
— и разъем для подачи питания DC «мама-папа»

Разберём несколько способов подключения питания и данных к цифровым камерам видеонаблюдения:

1.
 Если расстояние провода от блока питания до камеры позволяет нам подключиться напрямую, например, для 
комнатной камеры, то тут просто подсоединяем разъемы

2.
 В случае удаленного нахождения камеры от сервера, что бы не вести 2 провода (сетевой и питание) можно использовать часть жил витопарного кабеля для питания
, часть для данных
.

4 Жилы определенным образом необходимо обжать в коннекторе, остальные жилы можно использовать для подачи питания.  

3.
 При таком варианте зажимаем в клемной колодке разъема для блока питания зачищенные от пластиковой оплетки жилы сетевого кабеля с одной стороны 

4.
 Таким же образом обжимаем жилы витой пары на втором конце. Однако у такого способа есть недостаток, а именно при зачистке жил легко можно надрезать медную жилу в месте среза пластиковой оплетки, что сделает её хрупкой при загибе, так лезвие ножа при нажиме нельзя ставить перпендикулярно проводу, необходимо надрезать под углом, что бы избежать надреза жилы, что требует определенных навыков. 

5.
 Для повышения надежности такого типа соединения можно использовать PoE сплиттер
. Отсутствие оголенных проводов дает дополнительную защиту от возможного попадания осадков в монтажную коробку на улице, а так же от излома жилы при изгибе.

6.
 В комплекте идет пара сплиттеров — на оба конца соединения сетевого кабеля 

 7.
 Вместе с тем, как уже упоминалось ранее большое количество сетевых камер поддерживают питание через технологию PoE. По крайней мере все камеры Hikvision такую функцию имеют по умолчанию.

Для ip-камер Различают источники питания PoE : 
— PoE коммутаторы
 (свичи)
— PoE видеорегистраторы
 (NVR)
— PoE инжекторы
 (на фото справа, э
то такой девайс, благодаря которому можно подать питание и данные к камере по одному сетевому кабелю витая пара. Имеет два выхода RJ 45) 

Первый — данные (Data) подключаем к сети, в нашем случае напрямую к роутеры
По второму порту идет питание и данные (Data&Power) к камере по одному сетевому кабелю.
Таким образом, используя технологию PoE,
  минимизируется количество соединений, что повышает надежность системы.

Как подать питание для ip камеры Видеонаблюдения

Итак, если вы все правильно подключили, то камера моргнёт малиновым цветом ИК прожекторов на несколько секунд, подтверждая, что питание к ней поступает.

Здесь можете посмотреть как подключить и настроить ip камеру на компьютере.

А здесь — как настроить видеорегистратор и сделать просмотр видеонаблюдения через интернет 

Недостаточно прав для комментирования

Витая пара – это один из видов кабельного соединения, по которому осуществляется передача данных между камерой и регистратором в системах видеонаблюдения. С его помощью сигнал передается на высоких скоростях, а дальность подачи без коммутационного оборудования значительно превышает тот же параметр для коаксиального кабеля. В чем же заключаются особенности работы видеонаблюдения по витой паре?

Содержание

Принцип действия и особенности функционирования

Передача данных на определенные расстояния, независимо от используемого канала, подвергается воздействию различных помех. Данные помехи постепенно заглушают полезный информационный сигнал. Когда его сила падает до уровня помех, различить и выделить нужные данные из общего фона уже практически невозможно.

Витая пара по принципу действия является симметричной линией. В таких соединениях при передаче данных помехи также передаются симметрично. И когда они сходятся, происходит их взаимное уничтожение, за счет чего основные данные легко распознаются.

Такой принцип действия обеспечивает особая конструкция линии, в которую помимо самого кабеля, также входит пара «передатчик-приемник». Из этого оборудования передатчик отвечает за прием и преобразование несимметричного сигнала видеокамеры в симметричный. Дальше он усиливается и отправляется на приемник. В приемнике сигнал повторно усиливается и снова конвертируется в несимметричный вид.

Но в данной схеме также есть пара нюансов. Даже такой способ передачи, хоть и позволяет нейтрализовать помехи, все же не исключает ослабление полезного видеосигнала. Диапазон передачи в таких системах составляет 50 Гц – 6 мГц. А так, как емкость канала гораздо больше, сигнал подается неравномерно. Причем чем выше частота передаваемого видеосигнала, тем больше он ослабевает. Кроме того, степень затухания также прямо пропорционально зависит от дальности используемой линии.

В результате можно сделать вывод, что такой формат приемопередатчика, который еще называется пассивным, подходит только для небольших кабельных инфраструктур. На более длинные расстояния передачу лучше осуществляет активное оборудование. К такому оборудованию относятся различные исполнения джамперов или подстроечные резисторы. С их помощью проводится два типа регулировки силы сигнала:

1. При помощи джампера – ступенчатая регулировка;
2. За счет резистора линия настраивается более плавно.

 
Первый тип оборудования достаточно прост в обращении. После расчета общей длины линии на четко выверенных отрезках монтируются перемычки, которые усиливают сигнал. Конечно, о точной настройке здесь говорить не приходится, но для большинства систем наблюдения их вполне достаточно.

Подстроечный резистор способен обеспечить уже более тонкую настройку. Но возможна она лишь в случае использования дополнительного оборудования. При этом регулировку такой схемы может осуществить далеко не каждый мастер.

Реализовав перечисленные меры и проведя грамотную настройку системы, дальность передачи сигнала по витой паре можно увеличить со стандартных 2 км до 3-4 км.

Особенности выбора оборудования для витой пары

Эффективная работа такого типа устройств возможна лишь в случае выбора правильных комплектующих. Для этого следует придерживаться таких советов:

1. Желательно, чтобы приемник или передатчик включал в себя блок защиты от наведенного напряжения или атмосферного электричества.
2. На рассматриваемом изделии должны быть указаны сведения о рабочем напряжении, допустимом диапазоне температур, совместимости с другими типами оборудования.
3. Если планируется приобретение активного передатчика и приемника, они обязательно должны включать в себя регуляторы для настройки устройства.
4. В качестве «плюса» также можно рассматривать отметки типа характеристики системы защиты, диапазон частот и другие. Конечно, без должной квалификации эти обозначения ничего не скажут. Но, зато они свидетельствуют о качестве изделия.
5. Не стоит верить заявлениям, типа «изображение с качеством в 720p даже при передаче на пару километров не изменится». При передаче витой парой на такое расстояние незначительные потери качества являются неотъемлемым моментом.
6. Также подбирая подходящее исполнение витой пары желательно обратить внимание на ее емкость. Более надежным и эффективным будет тот вариант, в котором это значение меньше.

Аналоговое видеонаблюдение по витой паре создается путем подключения в линию приемопередатчиков.

Подключение аналоговой видеокамеры без передатчиков даже на расстояние в 5 метров, ухудшает качество до не узнаваемости.

Огромным преимуществом витой пары перед коаксиальным кабелем, является — количество подключаемых видеокамер. По одному 4-х парному Lan кабелю можно полноценно подключить 2 видеокамеры, т.е одновременно подать сигнал и напряжение.

Подключить аналоговую видеокамеру по витой паре очень просто. Для этого нужно 0пределиться с выбором цвета необходимых пар для подключения приемопередатчика и штекера питания со стороны видеокамеры и продублировать последовательность на конце линии со стороны видеорегистратора и источника питания.

Подача напряжения по витой паре корректна на расстояние не превышающие 30 метров. При увеличении дистанции за 30 метров начнется падение напряжения из-за маленького сечения кабеля.

Как подключить  IP камеру по витой паре

Для подключения IP видеокамеры используются коннекторы rg45. Витая пара для ip видеонаблюдения может быть, как 2-х парной так и 4-х. Для подключения любой ip камеры достаточно двух пар Lan кабеля. Не верьте, если кто скажет, что передача сигнала будет лучше у 4-х парного кабеля.Технология Ethernet позволяет работать на скорости в 100 Мбит при использование всего лишь двух пар LAN кабеля, этого за глаза достаточно для любой IP системы. Обжатие коннектора в 4 пары дает возможность работы на скорости в 1Гбит, что никогда не потребуется ip видеокамере.

При подключении видеокамеры на короткие дистанции разумнее обжать 2 пары на сигнал и пустить 2 пары на подачу напряжения.

Для подключения ip видеокамеры на большие расстояние ( например до 150 метров) можно использовать POE инжектор. Для питания видеокамеры по POE необходимо обжатие 4-х пар под коннектор.

Максимальное расстояние работы IP видеокамеры по витой паре без poe инжектора не превышает 100 метров. Для увеличения дистанции работы ip видеокамеры необходимо ставить удлинитель Ethernet на каждые дополнительные 100 метров.

Обжатие 4-х парного кабеля.

Обжатие 2-х парного кабеля