А.В. Фоломеев

Главная задача кожухов для камер видеонаблюдения - создание благоприятных условий для функционирования встраиваемого оборудования. В данной статье описаны основные характеристики различных типов термокожухов и используемые в них технические решения.

Условия функционирования телекамер

Прежде чем перейти к рассмотрению характеристик защитных кожухов, остановимся на факторах, которые определяют благоприятные условия функционирования видеокамеры.

• Наличие прочной герметичной оболочки, защищающей камеру и объектив от попадания пыли, воды и от риска механического повреждения. Степень защиты от вредных воздействий внешней среды является технической характеристикой всех типов кожухов и в соответствии с международными стандартами маркируется кодом IP. Оптимальной для систем наружного видеонаблюдения является степень защиты, соответствующая коду IP66 (полная защита от пыли, защита от сильных струй воды со всех направлений). В системах видеонаблюдения, установленных в помещениях, степень защиты может быть понижена до IP64 (полная защита от пыли, защита от брызг с любых направлений).

   

• Температура внутри кожуха, соответствующая диапазону рабочих температур встраиваемого оборудования. Подавляющее большинство CCTV-телекамер надежно функционируют при температурах от -10 до +50 ºС. Еще более теплолюбивыми являются IP-камеры, у которых нижние значения рабочих температур колеблется в пределах от 0 до +5 ºC. Задачу поддержания температуры во внутреннем объеме в заданных пределах решают гермокожухи, оснащенные системой подогрева (термокожухи). Важнейший параметр термокожухов - диапазон температур окружающей среды, при котором внутри термокожуха обеспечивается поддержание температуры, не выходящей за пределы рабочего диапазона температур телекамеры. Если это не оговорено особо, то при указании диапазона рабочих температур термокожуха исходят из предположения, что в нем устанавливается CCTV-камера.
• Относительная влажность воздуха внутри термокожуха, исключающая вероятность образования конденсата. Конденсат атмосферной влаги не только опасен для электронных схем телекамеры, но и в случае выпадения его на стекле смотрового окна термокожуха способен сделать передаваемое камерой изображение трудноразличимым.
• Защищенность от действия электромагнитных полей и помех, которая может быть обеспечена в случае использования термокожуха с заземленной соответствующим образом металлической оболочкой.
• Возможность расположения рядом с телекамерой вспомогательных устройств, таких как: источник питания телекамеры; передатчик видеосигнала по кабелю типа "витая пара"; устройство защиты телекамеры от поражения высоким напряжением по линии видеосигнала ("грозозащита"). Установка перечисленных и других аналогичных устройств внутри термокожуха (в непосредственной близости от телекамеры) позволяет защитить данные устройства от вредных воздействий внешней среды, уменьшив при этом уязвимость их взаимосвязей с телекамерой.

Типы термокожухов

Все термокожухи, несмотря на их многообразие, могут быть условно поделены на две группы. Самую многочисленную составляют универсальные термокожухи. В другую группу входят термокожухи специального назначения. Помимо обеспечения перечисленных выше условий благоприятного функционирования телекамеры, они учитывают специфику конкретных условий эксплуатации, которые часто по определенным параметрам можно назвать экстремальными.

Универсальные термокожухи

Необходимо сразу оговориться, что таких универсальных термокожухов, которые могли бы использоваться для любых камер в разных климатических зонах, не существует. Этот термин применяется здесь условно. Универсальные термокожухи имеют достаточно существенные отличия по ряду эксплуатационных характеристик, которые необходимо учитывать при выборе данного вида оборудования. К таким характеристикам относятся:

• диапазон температур окружающей среды, при которых внутри термокожуха обеспечивается поддержание температуры, не выходящей за пределы рабочего диапазона температур телекамеры; диапазон рабочих температур термокожуха должен соответствовать климатическим условиям территории, на которой устанавливается система видеонаблюдения (для российских условий первостепенное значение имеет, конечно, нижний предел рабочих температур термокожуха);.
• степень защиты от вредных воздействий внешней среды;
• напряжение питания термокожуха, выбираемое исходя из действующих на объекте правил электробезопасности и типа имеющейся системы безаварийного питания;
• электрическая мощность, потребляемая термокожухом, от которой зависит стоимость системы электроснабжения;
• надежность и функциональность системы обогрева;
• внутренний полезный объем;
• материал, из которого изготовлен термокожух;
• наличие встроенного источника питания телекамеры и других дополнительных устройств;
• удобство монтажа и состав комплекта поставки.

Термокожухи специального назначения

В термокожухах, отнесенных нами к этой группе, часто используются очень интересные технические решения, учитывающие специфику условий эксплуатации и (или) встраиваемого оборудования.

Основное отличие термокожухов, предназначенных для эксплуатации в условиях морского и приморского климатов, промышленных и химических производств, состоит в их способности длительное время противостоять коррозии, вызываемой наличием в окружающей среде агрессивных веществ (таких, к примеру, как сернистый газ и хлориды). Как правило, корпусы, монтажные и крепежные элементы таких термокожухов изготавливаются из нержавеющей стали. Долговечность термокожухов из нержавеющей стали в несколько раз выше, чем у лучших представителей универсальных термокожухов, выполненных из алюминиевых сплавов с применением порошкового покрытия.

Взрывозащищенные термокожухи

Взрывозащищенные термокожухи предназначены отнюдь не для защиты телекамеры от взрыва. Их задача заключается в устранении или затруднении возможности воспламенения взрывоопасной среды, окружающей термокожух. Логичнее было бы назвать эти термокожухи врывобезопасными. Возможно, путаница произошла из-за того, что английское "explosion proof" можно перевести на русский язык и как "взрывобезопасный", и как "взрывозащищенный".

Как бы там ни было, в соответствии с действующими нормативными документами во взрывоопасных зонах следует использовать взрывозащищенное оборудование.

Взрывоопасными производствами на сегодняшний день являются не только предприятия нефтегазодобывающего и перерабатывающего комплексов, химической, атомной и горнорудной промышленностей, характеризующиеся наличием сложных технологических процессов, в которые вовлечено большое количество людей. Взрывоопасные зоны могут встречаться на предприятиях по производству продуктов питания (мукомольные), целлюлозно-бумажных комбинатах, на предприятиях по производству строительных материалов. Такие зоны могут присутствовать в структуре предприятия любой отрасли в виде складов ГСМ, участков по окраске и т.п.

Поскольку на этих предприятиях в процессе производства существует риск образования взрывоопасных смесей с воздухом, необходимо предпринять специальные меры, направленные на предотвращение возможности воспламенения этих смесей в результате работы оборудования систем видеонаблюдения. Эти меры должны защитить предприятие, технологическую установку и, самое главное, человеческую жизнь.

Взрывозащищенные термокожухи (как и все электрооборудование этого класса) должны иметь сертификат российского органа по сертификации взрывозащищенного оборудования. В силу существования национальных отличий в требованиях к взрывозащищенному оборудованию в системе ГОСТ Р 51330, наличие международного сертификата не является достаточным условием для применения оборудования зарубежного производства. Следует отметить, что далеко не все иностранные изготовители взрывозащищенных термокожухов считают целесообразным проводить дополнительную сертификацию своего оборудования в России. Существует три уровня взрывозащиты электрооборудования:

• электрооборудование повышенной надежности против взрыва - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы; маркировка взрывозащиты начинается с цифры 2;
• взрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при вероятных повреждениях, кроме повреждения средств взрывозащиты;
• особовзрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты.

Показателем особовзрывозащищенного оборудования является наличие цифры 0 в его маркировке.

Чем выше уровень взрывозащиты (чем меньше цифра, с которой начинается маркировка), тем шире сфера применения оборудования. Особовзрывозащищенное оборудование может использоваться в любых зонах, в том числе и самых опасных.

Существует несколько видов взрывозащиты, которые отличаются принципами устранения возможности воспламенения окружающей врывоопасной смеси. Для создания камер видеонаблюдения для взрывоопасных зон чаще всего используются термокожухи с видом защиты "взрывонепроницаемая оболочка" (защита вида "d" по ГОСТ Р 51330.1--99). В этом случае взрывозащищенность достигается тем, что телекамера и все электрические части термокожуха заключены во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва внутри нее и исключает передачу взрыва в окружающую среду. Термокожухи с видом защиты "взрывонепроницаемая оболочка" удобны тем, что в них может быть установлены любые телекамеры и объективы (они не участвуют в процессе сертификации).

Защита смотрового стекла от загрязнения

Достаточно серьезной проблемой систем видеонаблюдения является поддержание чистоты смотрового окна термокожухов. В некоторых областях применения (видеонаблюдение на транспорте и на производствах с повышенной запыленностью атмосферы) необходимость в очистке стекла возникает настолько часто, что становится целесообразным использование специальных технических средств. Выбор конкретного способа защиты стекла во многом определяется условиями эксплуатации. Приведем лишь некоторые примеры.

• Очиститель с омывателем и щеткой, напоминающей уменьшенную копию щетки очистителя лобового стекла автомобиля. Такие очистители достаточно эффективны и позволяют бороться не только с грязью, но и с брызгами и со снегом. Однако термокожухи с очистителем стекла требуют регулярного проведения регламентных работ, связанных с заменой щеток и дозаправкой омывающей жидкости.
• Пневматические бленды создают перед смотровым стеклом избыточное давление, "воздушный барьер", препятствующий отложению грязи и пыли. Разумеется, применить такую защиту можно только в случае наличия на объекте промышленной пневмосети или при возможности использования компрессора.
• Пассивная бленда представляет собой трубу, плотно прилегающую к передней крышке термокожуха. Бленда вместе с передней крышкой образуют "тупик" для восходящих потоков воздуха. При этом не существует сил, которые заставили бы воздух, содержащий пыль и взвесь грязи, стремиться дойти до конца этого "тупика". Эффективность пассивной бленды тем больше, чем она длиннее. При этом нужно учитывать, что длина бленды ограничивается углом обзора камеры. Таким образом, пассивные бленды наиболее эффективны для узкоугольных уличных телекамер. Одновременно бленда повышает антивандальную защищенность стекла, а при существенной длине еще и улучшает контрастность изображения за счет исключения боковой засветки.

Защита от радиационного излучения

Термокожухи для защиты телекамер от воздействия радиационного излучения встречаются очень редко, так как применяются только в странах, использующих ядерные технологии. Наиболее чувствительным к радиационному излучению элементом является ПЗС-матрица телекамеры. Под воздействием радиоактивных частиц в матрице "выбиваются" отдельные пиксели. Функциональное назначение ПЗС-матрицы в составе телекамеры - регистрация изображения - не позволяет защитить ее свинцовой оболочкой. Поэтому в радиационностойких термокожухах используют сразу два принципа защиты:

• телекамера заключается в свинцовую защитную оболочку, в которой оставлено окно для оптических лучей;
• при помощи зеркала оптическая ось преломляется на 90º. Такие меры исключают прямое попадание радиоактивных частиц на ПЗС-матрицу. Надежность защиты телекамеры зависит от энергетического спектра радиоактивного излучения. Для частиц с высокой энергией свинцовая оболочка кожуха не является препятствием. В этом случае можно говорить только о снижении вероятности поражения ПЗС-матрицы и соответствующем увеличении срока службы телекамеры.

Термокожухи для IP-камер

Данный вид термокожухов учитывает некоторые конструктивные особенности IP-камер.

Во-первых, IP-камеры более "теплолюбивы", чем CCTV-камеры. Нижний предел диапазона их рабочих температур расположен на 10-15 градусов выше, чем у аналоговых телекамер. В связи с этой особенностью при установке IP-камеры в обычный термокожух нужно либо скорректировать климатические параметры получившейся уличной камеры, либо повысить эффективность системы обогрева. Во-вторых, одним из преимуществ IP-видеонаблюдения принято считать сокращение стоимости кабельных систем, что объясняется использованием одного кабеля для передачи видеоизображения и для питания камеры. Эта технология получила название Power over Ethernet (PoE) и широко используется в системах, функционирующих внутри помещений. Однако для систем наружного видеонаблюдения применение технологии PoE не дает особых преимуществ, так как этот стандарт не позволяет передавать электрическую мощность, достаточную для питания камеры и системы обогрева термокожуха одновременно. В ближайшее время ожидается появление нового стандарта (HiPoE), который позволит передавать по кабелю типа UTP мощность, достаточную для функционирования уличной IP-камеры.

Термокожухи для тепловизоров

По мере роста популярности тепловизионного оборудования все более востребованными становятся термокожухи для тепловизоров. Тепловидение - технология, позволяющая обнаруживать людей и другие объекты в полной темноте, благодаря использованию для фиксации изображения дальнего ИК-диапазона. Обычное стекло не пропускает этот диапазон, поэтому в термокожухах для тепловизоров смотровые окна изготавливаются из прозрачных материалов в области спектра 7-14 мкм.

Вандалозащищенные термокожухи

Эти термокожухи, как правило, используются в местах, где нет возможности установить их на высоте, делающей телекамеры недоступными (например, подземные переходы и коридоры метро с низкими потолками).

Не стоит рассчитывать, что вандалозащищенный термокожух может защитить телекамеру от настоящих вандалов. Вывести телекамеру видеонаблюдения из строя достаточно просто, например, закрасив смотровое окно. Поэтому нет смысла помещать ее в некий сверхпрочный кожух. Вандалозащищенные термокожухи, скорее, защищают телекамеру от случайного повреждения или от спонтанных хулиганских действий. Их отличает наличие корпуса с повышенной прочностью, внутри которого находится устройство наведения телекамеры, и ударостойкого стекла.

Степень прочности кожуха в соответствии с международным стандартом EN 50102 маркируется кодом IK (IK00…IK10). Корпус с максимальной степенью защиты (IK10) должен выдерживать удар с энергией 20 Дж. К сожалению, эта классификация не действует в России. В нашей стране требования к устойчивости кожухов для телекамер к несанкционированным действиям определяет ГОСТ Р 51558-2000. В соответствии с этим стандартом термокожух имеет повышенную устойчивость к несанкционированным действиям только в том случае, если он выдерживает удар с энергией 90 Дж. Учитывая, что эти требования распространяются и на смотровое окно, их можно назвать очень жесткими и вряд ли оправданными.

Охлаждаемые термокожухи

Термокожухи с охлаждением призваны решать задачу создания благоприятных условий эксплуатации телекамеры при повышенной температурые. Температура выше 50 ºC также вредна для телекамеры, как и мороз.

Необходимость использования охлаждаемых термокожухов часто возникает при создании систем видеонаблюдения за технологическими процессами в горячих цехах. В производственных условиях проще всего использовать в качестве охладителя обычную водопроводную воду. Корпус термокожухов с водяным охлаждением представляет собой двустенную трубу, между стенками которой циркулирует охлаждающая его вода. Такие термокожухи позволяют создавать комфортные условия эксплуатации телекамеры при температуре окружающего воздуха до 200 ºC, а при использовании кварцевого стекла - до 400 ºС.

Серьезной задачей является разработка охлаждаемых термокожухов для систем наружного наблюдения в условиях жаркого климата. Изготовителям термокожухов не удалось пока найти такого технического решения по охлаждению внутреннего пространства термокожухов, которое могло бы использоваться в массовых масштабах. Достаточно сомнительным решением является установка внутри термокожуха вентилятора. Как и любой потребитель электроэнергии вентилятор является источником тепла, отвести же избыточное тепло, выделяемое внутри замкнутого пространства термокожуха, он не в состоянии.

Перспективные области применения

Очень интересной и перспективной областью для применения телекамер является их использование в составе военной техники и для создания систем охранного телевидения военных объектов. Военные стандарты предъявляют более жесткие требования по надежности, механической прочности и морозостойкости оборудования. В нашей стране уже разработаны термокожухи, удовлетворяющие этим высоким требованиям.

Вопрос выбора

Мы кратко остановились на основных технических характеристиках различных типов термокожухов, однако при выборе оборудования для систем видеонаблюдения нужно учитывать не только их технические параметры, но и срок гарантии, способность изготовителя оказывать сервисные услуги и предоставлять профессиональную консультацию по всему модельному ряду. Следует принимать во внимание и тот факт, что термокожухи российского производства в большей степени адаптированы к нашим климатическим условиям.

 Источник: sec.ru

Информация о материале

Родительская категория: Статьи

Опубликовано: 24 марта 2010

Иван Подгорный

Аспекты правильного проектирования, монтажа и эксплуатации, являются на сегодняшний день наиболее затратными и сложными этапами в построении любых систем видеонаблюдения. Множество проектировщиков попадают в ловушку картинки и интерфейса, совершенно не задумываясь при этом о реальности монтажа, настройки и обслуживания системы. Существующая на сегодняшний день унификация и согласованность всех устройств максимально облегчает задачу проектировщика по выбору комплектующих. Но зачастую эта видимость согласованности играет злую шутку в процессе пуско-наладки. В этой статье будет сделана попытка изложить наиболее частые и опасные ошибки, встречающиеся в практике. Некоторые из них наверняка знакомы многим. Но наша задача - обучаться на чужих, а не на своих ошибках, тем более, что цена ошибок часто бывает крайне высока.

Начнем с источника видеоизображения - камеры!

Ее выходной каскад рассчитан на работу с кабелем волновым сопротивлением 75 Ом, и имеет сигнал амплитудой 1В. Данное правило распространяется как на мини камеры, так и на большие поворотные с управляемым интерфейсом. Т.е нужно отчетливо понимать, что от размеров и специфики камеры никак не зависит уровень сигнала и его помехоустойчивость.

Нередкая ошибка проектировщиков:- "куплю всепогодную поворотную камеру с управлением на 1.5 км, протяну все провода, и на другом конце получу идеальную картинку!"

НЕТ! Не получит он ничего, кроме вылетевшего выходного каскада камеры! Потому что на такие расстояния от видеосигнала не остается практически ничего. Мало того, на РК-75 может накопиться такой потенциал или помеха, что никакие заземления или защита не спасут ни камеру, ни записывающее устройство. Есть, конечно, фидеры толщиной с руку из чистой меди покрытые серебром. При условии их укладки в экранированный рукав на глубине полу метра, возможно, вы добьетесь хорошего изображения. Но это экстремальные и очень дорогие пути построения системы.

Поэтому вернемся в реальность. Как вы уже догадались, а многие поняли из собственного опыта, протяженность сигнальной линии в среднем равна 100м. При хорошей помехоустойчивой обстановке и использовании хорошего кабеля, без последствий можно построить линию на 200м. но дальнейшее увеличение так или иначе грозит неприятностями. "Мы тянули и на 300м" - скажут заслуженные монтажники, не первый день работающие на этом поприще, - "и все работает". Но стоит подключить к BNC-разъему осциллограф и посмотреть, что творится с формой сигнала (а в сложных погодных условиях и с уровнем помехи), так все сразу становится на свои места. В таких "горе-проектах" выручает запас живучести выходного каскада камеры, а также отсутствие каких-либо погодных катаклизмов вблизи объекта.

Значительную проблему для получения идеального сигнала создают силовые линии, так или иначе присутствующие по соседству. Повсеместно присутствует несоблюдение требований безопасности и отсутствие технически правильных решений. Поэтому не стоит удивляться, что одна и та же камера выходит из строя именно по понедельникам в 8 часов утра. Виной всему может оказаться мощный компрессор, трехфазное питание которого проходит вплотную к вашему РК. И при низком давлении в системе кондиционирования, именно в понедельник, когда все приходят в свои душные офисы, пусковой ток в десятки ампер по трехфазной линии наводит губительный импульс для слаботочных цепей. Таких загадочных примеров большое множество, и разобраться в причинах бывает достаточно трудно.

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод: в сигнальных линиях надо использовать кабель самого высокого качества с минимальным сопротивлением по меди, хорошим экраном, и конструкции исключающей накопления или проникновения статических зарядов и помехи извне. Желательно использование медных проводников центральной жилы и оплетки. Материал диэлектрика следует выбирать в зависимости от условий эксплуатации, поскольку случаи, когда линия работает отлично в "комнатных" условиях и совсем не работает в уличных, встречаются достаточно часто. Чем длиннее линия и чем напряженнее электромагнитная обстановка, тем сознательнее нужно подходить к выбору сигнальных линий.

Второй очень важный нюанс - это электропитание системы видеонаблюдения.

Здесь, пожалуй, совершается наибольшее количество ошибок. Первое, что хочется выделить из общего снопа проблем: ГОСПОДА, прекращайте использовать "адаптеры" и подобные им источники питания! Ясно, что при взгляде на смету системы видеонаблюдения стоимость этих "адаптеров" содействует выделению эндорфинов, однако последствия данной экономии могут быть самые печальные! Практика ремонта и тестирования оборудования, а также работа с клиентами (от проектировщиков, до монтажников), говорят об одном - около 70% случаев выхода из строя оборудования на совести источников питания!

Давайте немного остановимся на этом вопросе с технической точки зрения. Существуют 2 основных вида источников питания - линейные и импульсные. В нашем случае любые из них должны обеспечивать требуемые нам напряжение и ток потребления. Казалось бы, чего еще надо? Ток с запасом, напряжение в норме, защита в виде предохранителя стоит. Но никто и никогда не задается вопросом о способности внутренних узлов БП работать на большую емкостную, индуктивную и реактивную нагрузку! Если разобрать любой БП и посмотреть на схемотехнику, то выясняется, что данное техническое решение стабилизатора, например на КРЕН12, не предназначено для работы с линиями длиной более 1 метра. Иначе эта самая "КРЕН…." за свою работу не отвечает. Мало того, подобные источники питания являются линейными, и работают по принципу ограничения входного напряжения до нужного нам уровня на выходе. Т.е на входе этой самой КРЕН присутствует около 20в, а на выходе мы получаем 12в. При любой внештатной ситуации на выходе мы можем получить эти самые 20в - последствия, надо полагать, всем известны.

Хорошим вариантом использования в системе видеонаблюдения являются специализированные импульсные источники питания. Они менее чувствительны ко всем сопутствующим длинным трасам, наводкам и резонансным явлениям. Принцип работы импульсных БП полностью исключает превышение выходного напряжения выше заданного. Перегрузочная способность и режим "самовосстановления" является для них обычным параметром. Работа в большом интервале сетевого напряжения и 100% защита по току делает такие БП неотъемлемой частью профессиональной системы видеонаблюдения.

Ну и в заключении статьи мы поговорим о самом коварном враге. Помеха и разность потенциалов.

При разработки системы видеонаблюдения многие негативные факторы можно предвидеть или избежать теми или иными способами. Но предотвратить возникновение помехи или нежелательной разности потенциалов между оборудованием в системе бывает практически невозможно. Инженеры, имеющие опыт разработки и монтажа системы видеонаблюдения в трудной обстановке при помехах понимают, сколько труда и опыта требует отладка уже готовой системы. Иногда бывают неприятные случаи, которые исправляются исключительно перетяжкой сигнальных и питающих линий другими путями. Виной всему помеха или разность потенциалов. Как первая, так и вторая неприятности устраняются очень тяжело и с большими затратами. Поэтому при разработке системы нужно обязательно иметь от заказчика проект заземления объекта и схему сильноточных линий. И уже отталкиваясь от этого с умом строить свой проект. Иначе мы получим то, о чем писалось выше. Разность потенциалов будет уравниваться посредством регистратора или карты захвата, что неизбежно в итоге выведет их из строя, а помеха будет портить изображение. Помехи изображения и выход из строя оборудования грозят отказом заказчика от камеры вообще с аргументом, что "китайская" камера за 30$ показывает лучше, чем эта за 2000$.

Поэтому основные факторы монтажа систем видеонаблюдения выглядят так:

1. Необходимо учитывать и использовать цепи заземления и зануления.
2. Необходимо учитывать сильноточные и реактивные нагрузки вблизи линий видеонаблюдения.
3. Не нужно экономить на пайке, качественных разъемах и других соединительных моментах.
4. Важно проверять разность потенциалов по всем цепям при подключении к сильноточным (питающим) и к сигнальным цепям. Иногда напряжение в цепи достигает 150в и ток в такой цепи способен вывести из строя защиту записывающих устройств или выходных каскадов камер.
5. Не стоит прокладывать сигнальные трассы параллельно силовым. В ряде случаев маршрут ваших трасс совпадает с силовыми высоковольтными трассами, а бывает, что монтажники тянут питание с РК в одной связке.
6. Нужно предусмотреть общую защиту комнаты регистрации, используя проверенные стабилизаторы и подавители помех сетевого напряжения.
7. И последний, самый важный фактор - систему видеонаблюдения нужно правильно проектировать, используя все доступные данные об объекте.

    

Придерживаясь этих правил можно получить гарантировано качественное видео. Успехов!

Источник: sec.ru

Информация о материале

Родительская категория: Статьи

Опубликовано: 17 марта 2010

Причины сбоев работы двухпозиционных радиоволновых извещателей в каждом конкретном случае сложно установить без измерительной аппаратуры, поэтому поиск этих причин не прост. Существенно облегчить работу в этом случае могут хорошее знание физических принципов работы конкретного извещателя и особенности работы его электроники.

Будем считать, что комплект извещателей исправен, и рассмотрим наиболее вероятные причины его нестабильной работы. Нестабильной работой будем считать постоянные «ложные» срабатывания и «пропуски» нарушителя при контрольных проходах.

Основные причины «ложных» срабатываний:

• уменьшение сигнала на приеме до минимального;
• стационарные и движущиеся объекты в зоне отчуждения;
• импульсные наводки по цепям питания;
• влияние посторонних излучателей радиоволн;
• установка слишком высокой чувствительности при настройке.

причины «пропуска» нарушителя:

• неправильная настройка извещателя при установке;
• сезонные изменения рельефа охраняемого рубежа (необходимость перенастройки).

Выявление импульсных наводок и влияния посторонних излучателей - работа, которая производится на этапе предпроектных исследований. А вот факторы уменьшения сигнала на приеме до минимального и влияние посторонних объектов могут быть не приняты во внимание на данном этапе работ.

В случае недостаточного запаса сигнала на приеме, при малом отношении «сигнал\шум», извещатель работает в неустойчивом режиме. Одна из причин такой работы состоит в том, что комплект извещателей установлен на предельно возможной дальности. Несмотря на то, что производители гарантируют устойчивую работу извещателей на дальностях «от …и до…», лучше избегать таких предельных случаев.

Производитель, безусловно, может сказать, что Ваш рубеж не соответствует рекомендациям, изложенным в Руководстве по эксплуатации (РЭ). Ведь не всегда можно подготовить охраняемый рубеж, с идеально ровной поверхностью грунта. Чаще встречаются участки с ямками, буграми, болотцами и т.д.

Наиболее скрытые причины уменьшения сигнала на приеме до минимального обусловлены особенностями распространения радиоволн между приемником и передатчиком. Если представлять себе эти особенности, гораздо проще выявить причины и устранить их. Особенности распространения радиоволн между передатчиком и приемником извещателя заключаются в значительном проявлении эффектов интерференции и дифракции радиоволн. Очень упрощенная модель представляется в виде «прямого» и «отраженных» от окружающих объектов «лучей», распространяющихся от передатчика к приемнику (рис.1). При этом можно считать, что распространение лучей подчиняется законам геометрической оптики. Интерференция (результат сложения всех отраженных «лучей» отличающихся по фазе от «прямого» луча в приемнике) дает определенную амплитуду сигнала на приеме для дальнейшей обработки. В такой модели количество «лучей» зависит от того, что за объекты выделены как основные источники «отражения». При использовании данной модели очень важно понять, какие окружающие объекты могут быть значимыми по своему влиянию на суммарный сигнал в приемнике извещателя.

Одними из важнейших подобных «объектов» являются поверхность грунта и плоскости ограждений.

Зависимость изменения сигнала на приеме от высоты установки блоков извещателя приведена на рис.2. Такая картина типична для частот диапазона 9-10 ГГц и расстояний между приемником и передатчиком 100-300 метров. Для каждого типа грунта и его неровностей, каждого конкретного расстояния между приемником и передатчиком, для разных размеров антенн извещателя, эта зависимость будет уникальна. Существенно то, что наиболее высокий уровень сигнала достигается при установке блоков извещателя на высоте от 0,8 м до 1,1 м, а сигнал при других значениях падает, в некотором случае - почти до нуля! Точно такое же влияние на сигнал оказывают ограждения различного типа. К сожалению, в РЭ нет конкретных рекомендаций по расположению блоков приемника и передатчика вблизи ограждений или стен зданий. Отмечено лишь то, что оптимальное расположение определяется опытным путем. Проведение таких исследований - довольно трудоемкое занятие, поэтому их результаты сложно найти в публикациях.

Эффекты дифракции радиоволн проявляются на препятствиях с размерами, которые сравнимы с длиной волны. Также радиоволны дифрагируют на кромках стен и ограждений, кромках других объектов. Образно говоря, радиоволны «огибают» такие препятствия. Так, например, приемник извещателя, установленный «за углом», в области оптической «тени», может принимать сигнал постороннего передатчика; тонкие стволы деревьев не являются препятствием для волн диапазона 2,4 ГГц; сетчатые ограждения с размерами ячеек 5 см и толщиной проволоки сетки 3 мм, прозрачны для волн диапазона 9 ГГц. Эффекты дифракции проще понять, если использовать «волновую» модель распространения радиоволн. Антенна передатчика извещателя излучает электромагнитные волны преимущественно в направлении приемника, но при этом часть излучения направлена во все стороны, в том числе и назад. Это проявление дифракции электромагнитных волн в пространстве. Именно поэтому нельзя устанавливать приемник извещателя рядом с передатчиком соседнего участка: благодаря высокой чувствительности приемника «заднее излучение» будет вызывать сбои в работе. Из-за дифракции на сетчатых ограждениях извещатель может срабатывать, к примеру, от проезжающего мимо автомобиля.

Зона «обнаружения» и зона «отчуждения»

При оценке влияния предметов на уровень сигнала в приемнике извещателя, следует обратить внимание на размеры «зоны отчуждения». Эти данные приводятся в РЭ на конкретный извещатель. Фактически это зона, где не допускается наличие посторонних предметов, стационарных или движущихся. В том случае, если нахождение посторонних предметов в зоне отчуждения неизбежно, придется проводить эксперименты по выяснению работоспособности конкретного извещателя в конкретном месте будущей установки. Для стабильной работы потребуется уточнить места установки блоков, то есть повлиять на фазу сигнала отраженного от посторонних предметов или поверхностей. Учитывая то, что фаза электромагнитной волны (сигнала) при распространении в пространстве меняется на противоположную через каждые 1/2 длины волны, шаг перемещения блоков ПРМ (ПРД) должен быть равен нечетному количеству полуволн. Для извещателей диапазона 9,5 ГГц можно выбрать шаг равный 4-5 см (это примерно 3/2 длины волны). Значит, при нестабильной работе извещателя можно попробовать:

• изменить высоту установки над уровнем грунта или другой поверхности (крыши, верха ограждения) на величину 5…20 см с шагом 4-5 см;
• изменить положение относительно плоскости ограждения на величину 5…20 см с шагом около 4-5 см;
• изменить расстояние между блоками ПРМ и ПРД на величину 20…200 см с шагом около 17 см.

Наиболее опытные проектно-монтажные организации всегда проводят предпроектное исследование объекта. При этом проводятся измерения уровня электромагнитных помех и уточняются места установки извещателей. Такие работы позволяют предотвратить нестабильности в работе установленного оборудования в процессе эксплуатации.

Понятие зоны «обнаружения» вызывает самые различные трактования. Многие представляют эту зону только в виде «огурца», и от этого возникают самые различные недоразумения. Большинство современных извещателей выдают сигнал тревоги при пересечении охраняемого рубежа нарушителем. Стандартное значение вероятности обнаружения при этом равно 0,98. Нарушитель, вошедший внутрь зоны между приемником и передатчиком и возвратившийся обратно (не пересекая рубеж), может быть не обнаружен, поскольку в алгоритме принятия решения о тревоге «заложено» пересечение рубежа. Очень важно понимать, что обнаружение нарушителя возможно с определенной степенью вероятности. Максимально точно зону «обнаружения» можно определить лишь опытным путем для конкретного типа извещателя на конкретном участке объекта и даже для конкретного «нарушителя»! Для этого совершаются проходы «нарушителя» и фиксируется «тревога». Если внешние условия изменятся (например, наметет снежный сугроб зимой) зона «обнаружения» может измениться. А вот для самого грубого представления о форме зоны обнаружения используется «огурец».

Отдельно следует сказать о «мертвой» зоне. Самое точное определение – это зона, где обнаружение нарушителя может быть с вероятностью менее 0,98. При этом такая зона может возникнуть не только вблизи блоков передатчика или приемника, но и в другом месте участка (например, в том случае, если неровности грунта на участке больше указанных в РЭ.). Точное расположение «мертвой» зоны также определяется опытным путем в каждом конкретном случае. Бывает так, что критерием хорошей работы микроволновых извещателей является полное отсутствие «ложных» тревог. Действительно, установив минимальную чувствительность, можно снизить влияние многих факторов помех. Важно помнить, что при этом мы однозначно снижаем вероятность обнаружения нарушителя и увеличиваем количество «мертвых» зон.

Историческая справка

Исследования возможности построения извещателей микроволнового диапазона началось в 60-70 года прошлого столетия и успешно продолжается. За это время были исследованы, и выбраны конкретные рабочие частоты, оптимальные для построения извещателей: 9,5 ГГц, 10,525 ГГц, 24 ГГц. Постепенно осваивается миллиметровый диапазон – частоты более 36 ГГц.

Поскольку теоретическое моделирование работы микроволновых извещателей в непосредственной близости от поверхности земли и ограждений является сложной задачей, основными инструментами были и остаются экспериментальные исследования. Все основные требования к особенностям охраняемого рубежа были экспериментально определены за последние 40 лет и в настоящее время дополняются для конкретных моделей извещателей. Именно поэтому различные производители двухпозиционных извещателей дают практически одинаковые рекомендации по установке своих извещателей.

Рекомендации и типовые требования к охраняемому рубежу для извещателей диапазона 9-10 ГГц можно найти в РЭ на конкретную модель извещателя. Очень важно ими не пренебрегать. Если Вы по каким-то причинам не можете выполнить эти требования на конкретном объекте, то без предварительных исследований на этом объекте Вам не обойтись.

Источник: sec.ru

Информация о материале

Родительская категория: Статьи

Опубликовано: 17 марта 2010

Рейтинг: 4 / 5

В карты данного типа встраиваются микрочип и антенна. Со считывающим устройством карты обмениваются данными при помощи радиочастотного канала, без необходимости физического контакта. При использовании в качестве пропусков на бесконтактных смарт-картах (БСК) записывается исключительно уникальный электронный номер. Для карт, связанных с финансовыми операциями (платежные, транспортные и прочее), микрочип оснащается еще и специальной защитой.
Системы RFID (радиочастотной идентификации/регистрации объектов) в бесконтактных смарт-картах нашли широкое применение в начале 90-х прошлого века. Именно тогда в системах контроля стали использовать бесконтактные магнитные карты доступа, получившие общее название "Proximity".
Области применения интеллектуальных бесконтактных смарт-карт весьма разнообразны. Бесконтактные карты являются универсальным платежным средством в различных сферах, таких, например, как банковские расчеты, оплата транспортных услуг. Кроме того, бесконтактные магнитные карты доступа могут служить средством идентификации личности в различных системах контроля и управления доступом. Также они используются для хранения личной информации – бесконтактные магнитные карты для доступа к личным данным и пр.
Выделим основные преимущества бесконтактных смарт-карт перед иными видами:

• надежность карты доступа, сочетающаяся с длительным сроком ее эксплуатации из-за отсутствия физического контакта со считывателем (магнитные карты доступа и иные аналоги предусматривают физическое взаимодействие со считывателем, что приводит к быстрому износу);
• возможность перезаписи информации (информацию на бесконтактные карты можно перезаписывать до 100 000 раз);
• разнообразие областей применения (за счет перезаписываемой информации бесконтактные карты можно использовать для различных целей);
• высокая скорость передачи данных с/на считыватель (измеряется долями секунды);
• практически неограниченное время хранения информации (из-за невосприимчивости к воздействию внешних полей информация может храниться на карте порядка 10 лет);
• очень высокая защищенность от подделки (в отличие от магнитной карты доступа, или карты со штрих-кодом, бесконтактная смарт-карта практически исключает возможность подделки).

По принципу чтения/записи информации RFID-метки делятся на три категории:

1. Метки R/W (Read and Write): допустимы многократное чтение и многократная запись;
2. Метки WO/RM (Write Once /Read Many): многократное считывание и лишь однократная запись;
3. Метки R/O (Read Only): разрешено только считывание.

Деление RFID-систем производится также и по несущей частоте используемых радиосигналов, протоколам обмена, объемам информации на карте и типам используемой модуляции. По этому признаку можно выделить три основных диапазона частот, используемых в бесконтактных смарт-картах:

Информация о материале

Родительская категория: Статьи

Опубликовано: 21 февраля 2010