Особенности передатчиков по витой паре

В настоящее время в сегменте рынка приборов передачи видеоизображения по витой паре представлено множество моделей, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями. Многообразие оборудования, нередко завышенные технические параметры предлагаемых устройств, часто не понимание того, по каким критериям выбирать аппаратуру для конкретной системы наблюдения затрудняет приобретение необходимых приборов. Разумеется, все производители и продавцы стараются выделить свою продукцию по таким важным характеристикам как максимальная дистанция передачи или рабочий диапазон частот. Но в реальных условиях эксплуатации на первое место часто выходят такие параметры, как герметичность, диапазон рабочих температур, помехозащищенность, наличие дополнительных функциональных возможностей. Причем изучение «прайсов» различных компаний позволяет сделать вывод, что число передатчиков пригодных для уличных условий эксплуатации крайне невелико. Общая структура представленной статьи построена таким образом, чтобы дать потребителю дополнительную информацию о видеопередатчиках, что поможет сделать правильный выбор оборудования для «своей» системы.

Передатчики видеоизображения размещают в непосредственной близости от видеокамер, не редко, в местах незащищенных от воздействия внешних факторов, таких как температура, дождь, снег, туман, брызги, пыль и т.д. Наиболее опасным для любой электронной аппаратуры, в том числе и для передатчиков видеоизображения, является воздействие влаги. Это одна из основных особенностей их эксплуатации.

Расстояние от передатчика видеосигнала до приемного оборудования может составлять не одну сотню метров, а то и не один километр. Это означает, что видеопередатчик должен быть активным, с предварительной корректировкой частотной характеристики тракта передачи. Если для больших расстояний Вам предлагают пассивные устройства, обещая отличное изображение, не верьте этому, Вас вводят в заблуждение.

Монтаж передающего видеооборудования происходит в местах установки видеокамер, а это могут быть самые непредсказуемые, труднодоступные зоны, обычно на открытом пространстве. Монтируют оборудование при любой погоде и в любой сезон. Поэтому будет правильно использовать приборы, предназначенные для монтажа в полевых условиях. Способы монтажа, в конечном итоге, существенно влияют на надежность системы видеонаблюдения.

В местах установки видеокамер на реальном охраняемом объекте, как правило, отсутствует низковольтное напряжение для их питания. Это очень существенная особенность использования таких видеокамер в системах охранного телевидения, требующая определенных технических решений, обеспечивающих работоспособность системы.

На протяженную линию передачи видеосигнала от передатчика до приемного видеооборудования, а значит и на передающее оборудование могут воздействовать внешние электромагнитные наводки и помехи от различных источников. Это могут быть «земляные» токи, грозовые разряды, импульсные помехи от высоковольтного оборудования и т.д. Все это может привести к возникновению искажений изображения, а часто - к выводу оборудования из строя.

Таким образом, передатчики в системах охранного видеонаблюдения подвергаются постоянному воздействию всех перечисленных выше факторов. Поэтому необходимо акцентировать внимание на таких моментах в построении устройств передачи изображения, которые устраняют или существенно уменьшают риск возникновения негативных последствий. Рассмотрим основные критерии, по которым следует выбирать видеопередатчики для использования в системах охранного телевидения.

Герметичность

Передатчики видеосигнала, устанавливаемые на открытом пространстве, должны быть герметичны. Это очень важно, поскольку позволяет защитить электронное оборудование от влаги. На фото 1 приведен пример типичного видеопередатчика герметичной конструкции. Корпус изготовлен из термостойкой и ударопрочной пластмассы – поликарбоната. Поликарбонат обеспечивает механическую прочность корпуса в условиях низких отрицательных температур. Герметизация обеспечивается соединением типа «выступ - паз» и наличием уплотнителя. На корпусе установлены гермовводы для подключения линий связи и электропитания. Дополнительную защиту схемы обеспечивают такие меры, как лакировка печатной платы и элементов, установленных на нее, использование герметичных трансформаторов электропитания и сигнальных цепей. Внешний вид герметичных трансформаторов приведен на фото 2. В случае если видеопередатчик устанавливается в герметичный кожух, то он может быть выполнен в виде модуля, как показано на фото 3. По функциональным возможностям он обеспечивает питание видеокамеры, усиление и коррекцию видеосигнала для передачи в линию, гальваническую развязку, защиту электроники от помех и наводок.

Гальваническая развязка

Гальваническая развязка передатчиков и приемников видеоизображения в распределенных системах охранного телевидения является одним из средств решения проблем, связанных с заземлением видеооборудования. Задача устройств гальванической развязки: устранение путей протекания каких-либо посторонних (в том числе и промышленных) токов по цепям передачи видеосигнала. Применение в видеопередатчиках изолирующих герметичных видеотрансформаторов (см. фото 1, 2, 10) в качестве устройств гальванической развязки позволяет:

• в сотни раз уменьшить на изображении помехи, вызванные протеканием промышленных токов по сигнальным цепям;
• защитить от пробоя выходные цепи передатчиков и входные цепи приемников видеоизображения при возникновении опасной разницы потенциалов между точками заземления передающего и приемного оборудования;
• подключить передающее и приемное видеооборудование к цепям защитного заземления без образования помех в сигнальных цепях.

Таким образом, видеотрансформаторы выполняют как функцию защиты видеооборудования, так и функцию уменьшения помех на экранах мониторов.

Питание видеокамеры

Как уже отмечалось выше в местах установки видеокамер обычно отсутствует низковольтное напряжение питания. Тянуть низковольтные цепи на значительные расстояния очень сложно, поскольку достаточно большое напряжение реально упадет на проводе питания. Значение падения напряжения зависит от длины линии, диаметра провода, тока потребления видеокамеры. Поэтому для оптимального построения системы видеонаблюдения очень важно, чтобы в состав видеопередатчика входил стабилизатор напряжения постоянного тока 12 В с малыми пульсациями для питания видеокамеры. Наличие такого стабилизатора существенно упрощает построение и монтаж системы видеонаблюдения. В этом случае, видеопередатчики и видеокамеры в полной мере будут подготовлены к круглосуточной работе в нестабильных сетях электропитания промышленных объектов.

«Грозозащита»

Вопросы защиты видеооборудования от импульсных помех и наводок, причинами которых являются многочисленные факторы, так называемая «грозозащита» оборудования рассматривалась в многочисленных публикациях разных авторов, в различных изданиях. Действительно, это настолько серьезный момент, что оставлять его без внимания нельзя. Совершенно очевидно, что передатчики видеоизображения должны иметь элементы, обеспечивающие как собственную защиту, так и защиту видеокамеры от воздействия импульсных высоковольтных наводок и помех. К элементам защиты относятся:

• гальваническая развязка передающего и приемного оборудования (например, видеотрансформатор);
• варисторы и предохранители, обеспечивающие защиту видеопередатчика по цепям питания 220 В / 50 Гц;
• быстродействующие защитные диоды и газоразрядники, обеспечивающие многоступенчатую защиту по линиям связи с видеокамерой и приемным оборудованием.

Управление нагревателем

При установке видеопередатчика в термокожух, в его состав желательно включить элемент управления нагревателем термокожуха, термодатчик (фото 4) и контактные группы для подключения нагревателя. Термодатчик включает нагревательный элемент, если температура внутри термокожуха падает ниже заданного предела, и выключает его при нагреве до верхнего заданного значения. Таким образом, обеспечивается стабилизация температурного режима работы электронного оборудования. Эта несложная опция позволяет обеспечить необходимые температурные условия работы видеокамеры, что особенно актуально для отечественного холодного климата. Из технологических новинок можно отметить и более интересное решение: предварительный прогрев термокожуха при низких отрицательных температурах окружающей среды. Предварительный прогрев резко уменьшает вероятность выхода из строя видеокамеры при аварийном отключении электросети. При этом модуль приобретает полностью законченный вид, не требующий дополнительного оборудования.