Все об IP-оборудовании и даже больше

Системы видеонаблюдения окружают нас сегодня практически везде. Из большого количества камер, которые наблюдают за нами ежедневно, большая часть оборудования представляет собой IP-устройства. Их эффективность была доказана практике, что объясняет тот бум популярности, который связан с этим видом камер. IP-оборудование применяется практически во всех сферах бизнеса, начиная от небольшой частной парковки, заканчивая крупным мировым предприятием. Кроме этого, из большого перечня задач, которые вменяются устройствам видеонаблюдения, некоторые цели можно достичь только при помощи IP-камер. В частности это задачи, которые подразумевают передачу сигнала на очень дальние расстояния, недоступные для других систем или дорогостоящие с точки зрения прокладки стандартных кабельных систем. Расстояния, покрываемые данными устройствами, могут исчисляться сотнями километров, при этом четкость картинки и полнота данных будут идеальными.

При первом взгляде на такие камеры может показаться, что управление таким оборудованием действительно очень простое и интуитивно понятное. Об этом говориться в аннотациях и рекламе, а на выставочных стендах в специализированных магазинах, все становится еще проще и понятнее. С одной стороны это действительно так, ведь интерфейс IР-камер формировался таким образом, что облегчить управление и дать пользователю больше возможностей. Но не стоит забывать, что сама по себе камера не будет просто так работать, необходимо настроить и грамотно пользоваться вспомогательным оборудованием, которое обеспечит желаемый результат. Все демонстрации проводятся для того, чтобы указать на преимущества системы в целом, а не отдельных ее элементов и то, что в руках профессионала происходит за считанные секунды, у неопытного пользователя может занять несколько часов. Иными словами, при покупке данных камер необходимо быть готовыми к тому, что потребуется приложить немало усилий, чтобы весь комплекс заработал слаженно. Эту ситуацию можно сравнить с покупкой автомобиля, когда только от действий владельца будет зависеть то, как данный автомобиль будет ездить и то, как будут чувствовать себя пассажиры. Этот постулат, в который раз доказывает, что вне зависимости от условий, нельзя экономит на качестве покупки. В этом случае затраты понесенные единовременно с лихвой отобьются в будущем, когда потребуется или, наоборот, не потребуется ремонт или иные расходы, связанные с потерей функциональности оборудования. При этом не стоить верить всему, что говорят в рекламе – только практическое применение и самостоятельный осмотр помогут сформировать полное представление о предлагаемом продукте. Оба этих условия как никогда важны для камер видеонаблюдения, поскольку от того, насколько качественным будет оборудование, зависит порой жизнь людей. Вот почему перед и в процессе приобретения видеонаблюдения нужно помнить несколько основных положений.

Начнем с того, что IР оборудование это комплекс устройств, которые выполняют конкретные задачи. Поэтому перед тем, как сделать покупку, нужно как можно точнее данные задачи определить. От этого зависит то, насколько качественным и эффективным будет установленное видеонаблюдение. Кроме этого, мало просто приобрести и расставить камеры по местам. Главная задача состоит в том, чтобы добиться слаженной работы всего оборудования. Только в этом случае будет положительный эффект от внедрения данных систем. Поскольку данный вопрос начал изучаться не вчера, то на сегодняшний день можно выделить некий общий подход, который позволит правильно обращаться с системами IP-наблюдения, начиная от выбора, заканчивая началом слаженной работы всех устройств.

Итак, для начала стоит отметить, что главное преимущество IP-камер, которое заключается в передаче сигнала на дальние расстояния, обеспечивается не на пустом месте. Это значит, что в целом техническое устройство такого оборудования значительно отличается от устройства тех же аналоговых камер. Соответственно это отражается на цене оборудования. Разумеется, можно приобрести экономный вариант, но в большинстве случаев это означает плохую передачу сигнала, сбои в работе и как следствие быструю поломку. Например, очень часто производители предлагают сэкономить на установке вентилятора охлаждения процессора камеры. Казалось бы, он действительно не нужен. Но если разобраться, то станет ясно, что IP-камера очень восприимчива к перепадам температур, а поскольку работать она будет, скорее всего, круглосуточно, да еще и в изменчивой внешней среде, данных перепадов температур избежать, точно не получиться. Если отказаться от вентилятора, то первый же факт перегрева приведет к поломке и ремонту. Это первое, на что нужно обращать внимание.

Следующий важный фактор это как раз сам сигнал, который передается на дальнее расстояние. IP-камеры формируют цифровой сигнал передачи данных. В целом, он очень похож на аналоговый, но есть одно небольшое отличие, которое в итоге становится большим преимуществом цифровой передачи данных. Дело в том, что для передачи сигнала на большие расстояния его нужно периодически усиливать, иначе велика вероятность того, что в пункт приема придет только шум и ничего более. Аналоговый сигнал можно усиливать определенное количество раз, причем каждое новое усиление влияет на качество данных, которое планомерно снижается. Таким образом, если аналоговый сигнал усиливать больше положенного лимита, то в итоге от данных ничего не останется, как в том случае, если сигнал вообще не усиливать. В свою очередь ограничений по усилению цифрового сигнала нет. Его можно усиливать до бесконечности, что и выливается в дальние расстояния покрытия. Происходит это потому, что декодирование информации в цифровой сигнал происходит по упрощенной схеме, чем в аналоговый сигнал. Это значит, что при усилении вероятность потерять что-то из этого кода практически равно нулю. Это как передавать простое слово от одного человека к другому в сравнении с передачей тригонометрической формулы. Простота кодирования в свою очередь является базой для еще одного важного преимущества, которое заключается в возможности передачи по одному каналу связи нескольких различных сообщений. Здесь правомерно сравнение с широкой автострадой, по которой могут ехать сразу несколько полос автомобилей, при этом скорость каждый выбирает сам. То же самое и с сигналом – от его характеристик и мощности источников зависит то, как быстро они придет к цели. Если расстояние будет не большим, что ситуация меняется на обратную. В этом случае дешевле использовать аналоговое оборудование, поскольку оно обеспечит тоже качество сигнала, что и цифровой устройство, но затраты при этом будут меньше. Ограничение по расстоянию для аналогового сигнала – чуть более двух километров. После преодоления этого порога качество сигнала будет снижаться до тех пор, пока он не превратиться в шум. Ограничением может выступать и частотный диапазон в шесть мегагерц, правда в целом на практике это значение как раз и составляет расстояние в два километра вне зависимости от мощности источников. Использовать цифровую систему в таком случае также можно. Но в этом случае затраты будут значительно выше за счет приобретения и настройки магистрального оборудования, которое так или иначе необходимо для эффективной работы IP-камер. Кстати, не нужно верить тому, что систему передачи сигнала можно построить, только, при помощи оптоволоконных систем. Это очередная уловка. Как минимум необходимо присутствие витой пары, иначе сигнал нельзя будет передать и на сто метров.

Вернемся к цифровому сигналу. Про качество картинки, которая формируется с его помощью, говорить много нет смысла. Все же задача систем видеонаблюдения заключается в том, чтобы своевременно предотвратить чрезвычайную ситуацию, а не следить за ее развитием на большом экране с высокой четкостью. Картинка будет действительно четкой, но ждать чего-то сверхъестественного все же не стоит. Лучше поговорим о ретрансляторах – оборудовании, которое отвечает за усиление цифрового сигнала через каждые сто метров, его обработку и отправку дальше по маршруту следования. В большинстве случаев ретрансляторы используются в паре с коммутаторами, которые в случае необходимости присоединяют к уже имеющемуся сигналу новые данные или просто дают старт новой порции данных, закодированных в цифровой сигнал. При этом сами по себе такие устройства были бы бесполезны, поскольку закон сохранения энергии не позволяет на пустом месте осуществлять какое-либо усиление или вообще функционирование оборудования. Поэтому нужно, чтобы в каждой точке усиления обязательно был внешний источник питания. Правда на практике этого не происходит, поскольку ставить через каждые сто метров новый источник питания это дорого и нерационально. Решением стало использование той самой витой пары, о которой шла речь чуть раньше. Благодаря ее использованию усиливать цифровой сигнал нужно через каждые сто километров, что уже больше похоже на правду. Дальше ста километров любой сигнал, производимый любым известным сегодня оборудованием, нужно будет усиливать.

Таким образом, обеспечение внешнего питания, это следующая глава рассказа. Кстати в рекламе этому вопросу так же не уделяется должного внимания, что в итоге становиться сюрпризом для потребителя. Итак, поскольку внешнее питание напрямую зависит от потребляемой мощности оборудования, то сразу отметим, что IP-камера потребляет до десяти Ватт «топлива». Это значительно больше, чем у аналоговых камер. Прибавим к этому энергозатраты на обогрев или охлаждения матрицы и получим общую цифру в 30-40 Ватт потребляемой мощности. Казалось бы, что можно взять и установить такой источник питания прямо внутрь камеры и значительно сэкономить затраты и место. Но сам по себе источник питания, который может генерировать мощность в сорок Ватт, имеет не малые габариты, что делает такой шаг нецелесообразным. Кроме этого, если все же умудриться установить такое оборудование внутрь устройства, то и без того высокая температура внутри кожуха будет подниматься еще выше и быстрее, а это как, минимум больше затраты мощности, а как максимум верная смерть оборудования. Таким образом, помимо самой камеры, к источнику внешнего питания нужно будет подключить еще и основной блок питания с приличными габаритами. Мощность внешнего оборудования при этом должна составлять 220 Вольт с тактовой частотой в пятьдесят Гигагерц. Последнее условие должно выполняться всегда, именно поэтому камеры наружного наблюдения всегда располагаются на фасадах зданий и используют местный ток, либо на объектах к которым тянутся черные электрические провода от ближайшей точки с напряжением.

Немного отходя от темы, заметим, что электричество по своей природе, штука капризная, а значит, в любой момент может произойти скачок напряжения. Обычные потребители привыкли, что на такой случай в домах всегда есть предохранители, которые этот скачок поглощают и не дают добраться до домашних электроприборов. Так вот, к камерам нужно относиться также бережно. Для некоторых сверхчувствительных камер, любое, даже минимальное изменение напряжения может означать поломку без права восстановления. Иными словами, при подключении видеокамеры к блоку питания, обязательно нужно позаботиться о том, чтобы между оборудованием и кабелем находился предохранитель. В целом, это не вызовет колоссальных дополнительных затрат, зато если их не сделать, что ущерб может быть очень серьезным. Таким образом, к уже перечисленному дополнительному оборудованию добавляется еще и предохранитель. Как не странно, но в рекламах и красочных буклетах о камерах видеонаблюдения об этом не говориться, либо упоминается вскользь.

Далее еще раз обратимся к тому, как осуществляется передача сигнала по кабелям. Как уже говорилось ранее, без витой пары обойтись не получится в любом случае. Не только потому, что так заведено, а скорее потому, что с медной катанкой работать куда проще, чем с оптоволокном, а надежность при этом будет выше, да и стоимость, включая затраты на монтаж, будут меньше. В целом, любая IP-камера подразумевает подключение, как витой пары, так и оптоволокна. Это стало возможным благодаря наличию разъема RJ45, который как раз подразумевает использование витой пары пятого поколения. При этом гермоввод также оснащен дополнительным разъемом PCГ, который предназначен для оптоволокна. На практике использование разного типа кабелей происходит следующим образом. Сначала используется витая пара. Она прокладывается столь долго, сколь хватает ее возможностей по качественной передаче сигнала. Только после того, как достигнут предел возможностей витой пары, специалисты переходят на использование оптоволокна, которое протягивается до тех пор, пока не будет подключен последний источник данных.

Идем дальше. С защитой от перепадов в напряжении все понятно. Но, оказывается, необходимо также защитить и данные, которые передаются по кабелям. Это значит, что возникновение скачка напряжения, или влияние каких либо внешних факторов, может привести к тому, что данные не только не дойдут до конца, но и вообще потеряются. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать дополнительную защиту, которая отвечает за сохранность данных на каждом участке усиления сигнала. Таким образом, комплексная зашита видеокамеры будет состоять из заземления, клеммной колодки и автоматического выключателя, ответственного за оперативное обесточивание жизненно важных органов видеокамеры. Кстати, клеммная колодка это цивилизованный аналог скрученных вместе и замотанных изолентой проводов. Как минимум в этом случае внешний будет эстетичным, а как максимум, уровень защиты будет выше.

Если подводить промежуточный итог, то можно отметить, что помимо камеры, набирается приличный объем дополнительного оборудования, которое будет не только обеспечивать ее эффективную работу, но и защитит жизненно важные органы оборудования от всевозможного воздействия. При этом все эти устройства нужно разместить в непосредственной близости от камеры и также обеспечить надежной защитой, которая предотвратит несанкционированное проникновение и отключение камер. В большинстве случаев, решением становится металлический шкаф, который закрывается ключом, а также оснащается магнитоконтактным извещеталем, оповещающим о том, что произошло вскрытие шкафа. Наконец в таком шкафу нужно поддерживать оптимальный диапазон температур, который позволит всем перечисленным приборам работать слаженно и без перебоев. К этому элементу защиты нужно относиться тщательнее всего, поскольку большое количество элементов подразумевает большое разнообразие рабочих температур, поэтому оптимальный вариант нужно выбирать внимательно и скрупулезно. Порой разница всего в несколько градусов может стать роковой. Правда на сегодняшний день существует масса готовых вариантов таких шкафов, комплектация которых подобрана в зависимости от тех или иных условий эксплуатации. Поэтому современному потребителю не нужно проводить долгие расчеты – главное знать тип оборудования и его элементов. Приобретенный монтажный модуль достаточно просто установить на место и подключить все необходимые кабели.

Самое интересное заключается в том, что все, что было описано выше справедливо только для одной камеры, либо для двух камер, находящихся на расстоянии не более ста метров, что в реальной жизни большая редкость. В целом, принцип работы по передаче сигнала для камер, расстояние между которыми превышает сто метров, будет идентичным. Но все, же в таком процессе есть свои нюансы, которые нужно учитывать.

Итак, для примера возьмем обычный оптоволоконный кабель пятой категории. Его пропускная способность составляет максимум сто мегабит в секунду. Если принять за константу требуемую скорость для качественного формирования изображения камеры равной двадцать мегабит, то можно легко рассчитать, что к одному такому кабелю можно присоединить всего пять камер. На практике число камер ограничится четырьмя устройствами, так как всегда необходимо иметь некий запас, который может пригодиться в случае установки дополнительного оборудования, любо более мощных устройств. Этот фактор нужно всегда учитывать, поскольку это проще, чем в последующем формировать новые сети и докупать необходимое оборудование.

Вернемся к передаче сигнала. За суммирование потоков будет отвечать коммутатор. Он оснащен несколькими портами, один из которых является входом линии, другой выходом, а оставшиеся порты используются для подключения дополнительных камер. Для работы всех систем необходимо подключить источник питания. Здесь есть два возможных варианта. Первый подразумевает использование одного источника питания, мощность которого должна быть такой, чтобы обеспечить электричеством и саму камеру, и вспомогательное оборудование. Второй вариант заключается в использовании нескольких источников питания, каждый из которых отвечает за обеспечение электричеством соответствующего элемента. Последний способ является наиболее предпочтительным, так как в случае перепада напряжения или поломки одного из источников питания, последствия затронут только тот участок, который обеспечивался питанием от данного источника. Кроме этого, установка единого источника питания подразумевает его максимальную мощность, рассчитанную на предельное число пользователей. На практике критерий загруженности выполняется далеко не всегда, а это значит, что затраты на электроэнергию будут оплачиваться впустую. В качестве защиты от перепадов напряжения, а также потери данных используем уже знакомые средства защиты, которые устанавливаются как со стороны входа, так и выхода сигнала. В этом случае так же нельзя забывать о заземлении и оснащении выключателем и предохранителем основного источника питания в 220 Вольт. Практика показывает, что большинство поломок связанно именно с ним. Дополнительное оборудование также размещаем в специальном шкафу и через соответствующие разъемы подключаем все устройства. Данную процедуру нужно провести с каждой новой промежуточной камерой.

Если ресурс витой пары исчерпывается, то необходимо переходить на оптоволоконный кабель. Чтобы сигнал продолжал двигаться качественно и беспрепятственно, для этого вида кабелей необходимо использовать другой вид коммутатора. Выбор коммутатора зависит от задач, которые ставятся перед ним. Так, порт 1000BASE-SX подойдет в том случае, если необходимо расширить пропускную возможность сети, 1000BASE-LX будет полезен в случае передачи сигнала на расстояние свыше пяти километров, а 1000BASE-LH используется для покрытия расстояния в сто километров. На практике чаще других используется порт 100BASE-FX, который хоть и не увеличивает скорость свыше ста мегабит в секунду, зато дает значительный выигрыш в расстоянии, увеличивая его до нескольких километров. Магистральным выбирается кабель, который обладает необходимым количеством оптико-волоконных модулей. Впоследствии к такому ретранслятору можно подключать дополнительные точки доступа или новые камеры. Для увеличения дальности передачи и качества сигнала к полученному оптическому модулю можно подключить дополнительные ретрансляторы.

Кроме ретранслятора, для обеспечения передачи сигнала по оптоволоконному кабелю также потребуются уже знакомые блок питания и устройства защиты портов. Количество блоков питания, а также их мощность зависят от того какой тип оборудования будет использоваться. Защита вновь обеспечивается в комплексе, с упором на контроль и предотвращение влияния перепадов электричества в основном блоке питания. Помимо этого сюда добавляются один новый элемент - оптический кросс. Его задача состоит в том, чтобы подключить магистральный оптический кабель к коммутаторному порту. Чтобы уместить все это оборудование потребуется куда более вместительный шкаф. При этом температура в нем не должна опускаться ниже нуля градусов, поскольку оптоволоконный коммутатор не выдерживает отрицательных значений. Иными словами это отдельный тип защитных шкафов, используемых для обеспечения сохранности оборудования. Об этом всегда нужно помнить, поскольку неверно подобранный тип шкафа может не только отразиться на работе камер, но и привести к их поломке.

На этом можно закончить с рассмотрением всех нюансов подключения и эксплуатации IP-камер. Однако завершить статью на этом еще рано. В заключение будет целесообразно рассмотреть, как же камеры будут подключаться по перечисленным выше рекомендациям. Для начала стоит отметить, что IP-оборудование подразумевает использование только мегапиксельных камер. Их количество довольно ограничено, а цена довольно высока, зато результат оказывается лучше некуда. Итак, рассмотрим, например, подключение четырех камер к стандартному каналу с пропускной способностью в сто мегабит. Поскольку камеры используются вполне типичные со стандартным сжатием и хорошим разрешением, каждая из них будет потреблять около двадцати мегабит, что вполне укладывается в описанные ограничения. Еще останется запас, на случай если потребуется подключить еще одну камеру или придется расширить пропускную способность канала. Поскольку используется стандартный канал, то камеры можно будет разместить на расстоянии не более ста метров без подключения к сети ретрансляторов. Кстати в этом случае такое расстояние обусловлено не только с точки зрения предельной возможности оборудования, но и с позиции качества охраны. Ведь если увеличить расстояние, то результирующая картинка будет не четкой, либо угол обзора станет очень узким, создавая слепые зоны камер. Для дальнейшей передачи сигнала будет использоваться оптоволокно. Таким образом, для обеспечения качественной работы и размещения дополнительного оборудования, потребуется два конечных шкафа с термическим датчиком – они будут установлены на входе и выходе сигнала, один промежуточный шкаф, также с термическим датчиком, который станет распределителем и, наконец, еще один шкаф с термическим датчиком для оптоволоконного оборудования. Для того чтобы продолжить передачу сигнала потребуется такое же количество камер и такое же дополнительное оборудование, упакованное в защитные шкафы с термическим датчиком. Кстати, с рациональной точки зрения, будет лучше уменьшить расстояние до 80 метров, поскольку использовать предельное значение ни к чему, если в этом нет великой надобности. Также можно увеличить количество промежуточных шкафов до двух или трех штук – в целях безопасности и экономии места, а также сократить общее количество камер до трех штук. Вот тогда эффективность от работы данной системы будет максимальной. Для передачи данных на компьютер будет использован тот самый оптоволоконный кросс и оптический коммутатор. При этом суммарный поток и пропускная способность элементов оптоволоконного канала будет ограничением количества самих оптоволоконных кабелей, которые будут расположены на приемном конце.

На этом можно заканчивать обзор техники подключения и использования IP-камер. В качестве обобщения можно отметить, что IP-система состоит не только из камеры, а еще из огромного числа дополнительного оборудования, к которому относятся компьютеры, магистральное оборудование, защитные шкафы и иные системы, которые обеспечивают бесперебойное функционирование всех устройств. Чтобы добиться максимального эффекта, нужно детально прорабатывать все стадии, начиная от анализа задач, которые будут решать камеры, заканчивая их непосредственным вводом в эксплуатацию. При этом решаемые задачи должны быть приоритетным фактором при выборе IP-систем. Здесь нельзя ориентироваться на моду или стиль. Кроме этого, стоимость таких устройств достаточно велика, а значит выбирать варианты нужно тщательно, чтобы потом не пожалеть о потраченных зря средствах. Проектирование IP-систем это сложный и трудоемкий процесс, поэтому для их использования лучше всего использовать типовые решения, которые уже учитывают все необходимые характеристики и условия внешней среды. Несмотря на широкий функционал, IP-камеры больше подходят для внутреннего наблюдения. Чтобы использовать их для внешнего наблюдения обязательно необходимо обеспечить их климатической защитой. В противном случае велик риск повреждений и выхода из строя оборудования.

• Все об IP-оборудовании и даже больше;
• Монтаж охранной сигнализации – грамотный подход и эффективная работа;
• Монтаж и обслуживание охранной сигнализации.;
• Обслуживание видеонаблюдения в Казани;
• Порошковое пожаротушение;