Способов передачи видеосигнала и телеметрии, используемых сегодня в системах видеонаблюдения, не так уж много. В зависимости от поставленной заказчиком задачи инсталлятор выбирает либо коаксиальный кабель, либо витую пару, либо оптическое волокно. Этот выбор может быть обусловлен несколькими параметрами (особенностями объекта, бюджетом), но определяющим, как правило, является расстояние, на которое предстоит передавать видеосигнал.
Применение коаксиального кабеля или витой пары наиболее эффективно, если расстояние, которое предстоит преодолеть сигналу, небольшое. При средних расстояниях опытные инсталляторы отдают предпочтения витой паре. При дальних выбирают оптоволокно.
Поговорим о способах решения задачи передачи видеосигнала на расстояния в среднем от 250 до 2000 м. Как показала практика - оптимальным решением для данной задачи являются активные приемники и передатчики по витой паре.
Источником передачи сигнала в системе, как правило, является видеокамера. От нее сигнал передается к приемному устройству (монитор, цифровой видеорегистратор и т. п.). При этом передатчик преобразует поступающий на его вход однополярный несимметричный композитный видеосигнал в два симметричных противофазных. Они передаются по двухпроводной линии связи, которую специалисты и назвали витой парой. Передатчики и приемники, применяемые в подобных системах, могут быть пассивными или активными.
Сравнение передачи сигналов по коаксиальному кабелю и витой паре
| Параметр сравнения | Витая пара | Коаксиальный кабель |
| Расстояние передачи | До 3км в реальных условиях | До 200м в реальных условиях (до 1000м в идеальных условиях отсутствия помех) |
| Расстояние передачи питания к камерам | До 200м (3 пары питание + 1 пара видео) | До 800м (с помощью устройств уплотнения) |
| Помехозащищенность линии | Высокая | Низкая |
| Помехи от "земляных петель" | Нет | Есть |
| Возможность передачи сигналов в TV диапазоне | Нет | Есть |
| Необходимость применения дополнительного оборудования | Да (передатчики и приёмники) | Нет (на расстояниях до 200м) |
| Трудозатраты при монтаже | Низкие | Высокие |
| Затраты на материалы и кабель | Низкие | Высокие |
Существует 3 основных решения передачи видеосигнала по витой паре:
Пассивные приемопередатчики:
- Абсолютно не требуют питания;
- Все пассивные устройства являются приемопередатчиками (т.е. для организации канала связи необходимы 2 одинаковых устройства – приемопередатчика);
- Совместимы с одноканальными, многоканальными пассивными и активными устройствами;
- Простые, миниатюрные и удобные в монтаже устройства подходят для систем охранного наблюдения, охраны удаленных объектов, видеоконференций, передачи презентаций, образовательных программ и многих других задач.
Подразделяются:
- По количеству каналов:
- Одноканальные;
- Двухканальные;
- Четырехканальные;
- Шестнадцатиканальные.
- По конструктивному исполнению:
- корпусные миниатюрные;
- корпусные в 19" исполнении;
- на плате в 19" шасси;
- для поворотных устройств;
- настенные врезные.
Типовые схемы включения одноканальных пассивных приемопередатчиков:
Активные приемники и передатчики:
- Питание всех устройств -12V DC;
- Совместимы со всеми одноканальными, многоканальными пассивными и активными устройствами;
- Простые и удобные в монтаже устройства подходят для систем охранного наблюдения, охраны удаленных объектов, видеоконференций, передачи презентаций, образовательных программ и многих других задач;
- Применять активные устройства необходимо при дальности передачи сигналов более 600м для монохромного изображения и более 400м для цветного изображения.
Подразделяются:
- По количеству каналов:
- Одноканальные (передатчики и приемники);
- Четырехканальные (только приемники);
- Восьмиканальные (только приемники);
- Шестнадцатиканальные (только приемники).
- По конструктивному исполнению:
- корпусные;
- корпусные в 19" исполнении;
- на плате в 19" шасси.
Отмечу, что речь идет о качественном цветном видеосигнале. Дистанции могут варьироваться в зависимости от модели.
Необходимо учитывать, что при выборе пассивно-активного решения активным всегда будет приемник, а пассивным – передатчик. В пассивно-пассивном решении приемник обладает теми же характеристиками, что и передатчик, поэтому их часто называют приемопередатчики. Активные же приборы строго разделяются на принимаюшие и передающие из-за особенности их внутреннего устройства.
Таким образом, активные приемники и передатчики применяются в качестве сознательного проектного решения для передачи на расстояния, которые выше нормативных для коаксиального кабеля.
Я же расскажу об основных принципах работы активных передатчиков по витой паре и выгоде, которую их использование сулит инсталлятору и в конечном счете пользователю.
По мере того как сигнал проходит по проводу, его амплитуда уменьшается. Зачастую при длине кабеля свыше 225 м пассивный передатчик уже не может обеспечить нормальное качество сигнала. Причем это не следствие влияния симметрирующего трансформатора, это влияние кабеля. Чтобы решить проблему, нужно использовать активные приемники. Эти устройства усиливают сигнал, обеспечивают компенсацию потерь и могут вернуть уровень сигнала к величине размаха до 1 В.
Некоторые устройства имеют плавно регулируемый коэффициент усиления, что позволяет обеспечить точную компенсацию на расстоянии до 1,6–2 км при использовании активных передатчиков на стороне камеры.
На рынке можно найти приемники и передатчики, которые имеют дифференцированный вход для разрыва цепи заземления и обеспечивают тем самым помехоустойчивость по отношению к паразитным контурам с замыканием через землю.
Обеспечение гальванической изоляции земли чрезвычайно важно для длинных линий, соединяющих оборудование, установленное в разных зданиях или на длинном периметре.
Итак, основные преимущества использования активных приемников и передатчиков по витой паре.
Преимущество первое – помехоустойчивость. Когда кабели прокладываются вблизи потенциального источника помех (кабелей электропитания низкого напряжения, передачи данных или связи и т. д.), приемопередатчики симметрируют сигнал и обеспечивают помехоустойчивость. Если измерять помехоустойчивость по коэффициенту ослабления синфазного сигнала, то в основном приемопередачтчики обеспечивают помехоустойчивость на уровне 30 дБ. Можно найти технологии с коэффициентом ослабления синфазного сигнала 60 дБ в широком диапазоне частот видеосигнала (от 15 кГц до 5 МГц).
Преимущество второе – возможность использования вместо коаксиального или волоконно-оптического кабеля относительно дешевой неэкранированной витой пары большого сечения.
Преимущество третье – возможность использования в системах видеонаблюдения высококачественных аналоговых видеокамер вместо более дорогих IP-камер с низкими эксплуатационными характеристиками.
Преимущество четвертое – в будущем вы легко можете перейти от данной системы к структурированным кабельным системам и IP-сетям.
Преимущество пятое – выбрав автоматический активный приемник, инсталлятор обеспечивает себе существенную экономию времени на пуско-наладочные работы и настройки видеосигнала.
Преимущество шестое – использование некоторых устройств позволяет передавать видео и телеметрию по одному кабелю, отпадает необходимость в прокладке дополнительного кабеля, что иной раз обеспечивает весьма существенную экономию.
Преимущество седьмое – многие производители встраивают в активные приемники и передатчики грозозащиту и защиту от скачков напряжения.
Преимущество восьмое – некоторые активные приемники с высоким уровнем подавления помех и низким уровнем излучения позволяют передавать сигнал на большие расстояния в том же пучке кабелей, что и телеметрия, и низкое напряжение электропитания. Речь идет об активных приемниках со встроенным концентратором питания.
Список преимуществ использования активных приемников и передатчиков по витой паре можно продолжить. Но давайте лучше еще раз отметим основные: помехоустойчивость, хорошее соотношение цена/качество, простота установки и доступность миграции системы видеонаблюдения в будущее.