Неграмотный монтаж СОТ

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9314

Неграмотный монтаж СОТ — залог отказа системы видеонаблюдения

Речь в данной статье пойдет о проблемах построения систем видеонаблюдения с большими длинами линий, в частности, с использованием аппаратуры АПВС для передачи видеосигнала по витой паре. За последние 2 года аппаратура приобрела огромную популярность у монтажных организаций, так как позволяет аппаратно решать целый ряд серьезных проблем, неизбежно возникающих при построении больших систем. Совершенствуя аппаратуру (на сегодняшний день на рынке существует АПВС-6), разработчиком постоянно проводится анализ опыта эксплуатации; прежде всего, конечно, анализируются все причины выхода аппаратуры из строя. Наряду с отказами, связанными с выходами из строя отдельных элементов и с лихвой укладывающихся в допустимый процент так называемого техотхода, имел место ряд массовых отказов аппаратуры на объекте. Нередко первым желанием потребителя (в данном случае — фирмы -инсталлятора) бывает обвинить в собственных «грехах» изготовителя применяемой техники.

Первая категория отказов — проблемы изготовителя ( какой бы процент техотхода ни был, всегда хочется, чтобы он был еще меньше). Решение общеизвестно: ужесточение входного контроля элементов, тренинг аппаратуры, ее прогон в течение начального периода максимальной частоты отказов. Последнее, правда, не всегда удается по причине того, что нашему заказчику очень часто «надо вчера».

Путь же снижения отказов второй группы — единственный, а именно — технически грамотный монтаж системы с учетом возможных внешних факторов. Один инсталлятор устанавливает на объекте 32 комплекта АПВС и в полном восторге от их работы; у другого в один прекрасный день одновременно выходят из строя 20 комплектов, фактически «выключая» всю систему. Естественно, по причине отказа каких-то элементов такого быть не может. Причиной системного отказа является системная ошибка.

Лирическое отступление:

Однажды один из «умельцев» решил обеспечить у себя на садовом участке самый качественный прием телевизионных программ, для чего отыскал в лесу, срубил и приволок за 3 км сосну метров 20-25. После неимоверных усилий по ее вертикальной установке он действительно стал обладателем самой высокой телевизионной антенны в садоводстве и самого качественного телевизионного приема, но… до первой грозы, во время которой он лишился не только своей антенны, мачты и телевизора, но и кухни, в которой тот стоял. Последняя сгорела свечой. Самое абсурдное — обвинить в пожаре изготовителей телевизора или антенны. Виноват тот, кто смонтировал из совершенно качественных и исправных элементов фактически ловитель молнии.

Аналогично указанному примеру, возможность массовых системных отказов аппаратуры нередко изначально закладывается самим инсталлятором еще до момента включения из-за невыполнения достаточно типовых требований к подобного рода системам. Если не исключить, то по крайне мере существенно ограничить число подобных «закладок» — цель настоящей статьи.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9205

Рекомендуемая «идеальная» схема включения линии передачи видеосигнала с использованием аппаратуры АПВС имеет следующий вид (Рис.1).

В данном случае считаем, что заземление выполнено по всем правилам, и его можно рассматривать, как сигнальное. Приемная аппаратура имеет на вилке клемму заземления, а ответная клемма в розетке соединена с земляной шиной (а не с нулем сети, что имеет место в большинстве случаев).

Прежде всего, отметим, что в соответствии с общими требованиями разводки сигнальных цепей вся система должна иметь только одну точку заземления, предпочтительно на приемном конце. Рекомендуем всегда строго придерживаться этого правила. Подчеркиваем, что не отдельный канал, а вся система.

Наличие в земле блуждающих токов приводит к тому, что потенциал земли различных точек будет различен. Для далеко удаленных друг от друга точек эта разность потенциалов может измеряться сотнями вольт. Это явление особенно сильно проявляется в условиях города, на промышленных объектах, где наличие в земле множества металлических конструкций, имеющих соединение с электроустройствами, приводит к большой разнице потенциалов даже между близко расположенными земляными колами.

Если в точке заземления системы по какой-то причине поднимется потенциал земли, то при соблюдении рекомендованной схемы включения это вызовет подъем потенциала во всех точках благодаря наличию общего провода (GG) и, в конечном итоге, понижение его по мере снижения потенциала земли за счет растекания заряда.

Теперь рассмотрим возможные последствия отклонений от рекомендованной схемы включения, с которыми нам приходилось встречаться на практике.

Редко, но бывает, когда корпус видеокамеры (кожух) имеет контакт с общим проводом видеокамеры (экраном коаксиальной линии). Бывает, что байонетный разъем закреплен непосредственно на металлическом кожухе. Кожух в свою очередь имеет электрический контакт с кронштейном, а тот закреплен на металлической конструкции, имеющей контакт с землей. Вот и «посадили» таким образом общий провод на землю. При наличии заземления на приемном конце разница потенциалов земли у камеры и на приемном конце может достигать сотен вольт постоянно действующего переменного напряжения (причинами могут быть находящиеся вблизи подземные коммуникации, по которым стекают токи от сварочных работ, включения мощного оборудования, работы мощных радиопередающих устройств и т.п.), что приводит к выходу из строя элементов защиты, а иногда и элементов схемы. Допустимая максимальная величина постоянно действующего напряжения в линии для элементов защиты в АПВС-6 составляет около 30 В, для импульсного воздействия — в 100 раз больше, т.е. 3000 В.

Встречались нам и случаи преднамеренного заземления общего провода на передающем конце. Так сказать, на всякий случай. А вдруг лучше будет ? На самом деле будет только хуже.

Необходимо не только не делать такого преднамеренного заземления, но и застраховать себя от возможного случайного соединения общего провода с землей, для чего перед включением системы рекомендуется замерить сопротивление между ними, которое должно быть не менее 10 МОм. Если по каким-либо причинам указанное требование обеспечить не удается, необходимо применение согласующего (изолирующего) трансформатора на выходе видеосигнала с камеры (например, трансформатор ТС-75). Схема включения имеет следующий вид (Рис.2).

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9206

Что будет, если отсутствует общий провод между кодером и декодером?

Если в видеокамере общий провод не соединен с землей, если кодер не заземлен, трасса хорошо экранирована от внешних наводок (например, выполнена в металлической трубе) или проходит внутри одного здания, имеет небольшую протяженность (~до 500 метров), то, как показал опыт, такие системы имеют право на существование, обеспечивая должную работоспособность. При больших длинах по причине описанной выше разности потенциалов земли в удаленных друг от друга точках пренебрегать третьим (общим) проводом не рекомендуется.

Что использовать в качестве общего провода? Любой свободный проводник в кабеле. В идеале лучше всего для каждой линии передачи видеосигнала использовать свой собственный проводник. На практике такое не всегда возможно. Желательно в таком случае группировать на один общий провод кодеры и декодеры рядом расположенных камер. Если и такое не удается (например, в периметральных системах с большим числом камер), допустимо «вешать» все АПВС на один проводник (например, на дренажный проводник кабеля ТППэп). В этом случае при изменении потенциала в какой-либо точке будут работать защитные устройства всех линий. При «индивидуальных» общих проводах будут срабатывать защиты только одной линии.

Еще возможный вариант. В системе выполнена схема в соответствии с рис.1, но на приемном конце заземления нет. Система «висит» в воздухе. Выхода аппаратуры из строя не будет, но до тех пор, пока она «висит». А «заземлится» она может совершенно случайно в любой точке. Последствия такого заземления могут быть вплоть до трагических. Потенциал будет одинаковым во всей системе благодаря наличию общего провода, но величина этого потенциала может достигать значительной величины. Любое случайное заземление приводит к возникновению разряда между элементом касания и металлической конструкцией, что может привести к выходу аппаратуры из строя из-за воздействия электромагнитного поля на элементы схемы, может вызвать возгорание, может привести к поражению человека электрическим током (например, одной рукой человек коснулся квадратора (монитора, мультиплексора и т.д.), а другой — батареи парового отопления. В соответствии с требованиями техники безопасности такие системы эксплуатировать недопустимо.

С точки зрения техники безопасности допускается «зануление» аппаратуры, т.е. в качестве земляной шины используется ноль фазы. Поскольку выполнить полноценное сигнальное заземление — дело достаточно трудоемкое, на подавляющем большинстве объектов присутствует именно «зануление». Проверить это достаточно просто с помощью тестера. Нередко «0» фазы соединен с земляным контактом прямо в розетке.

В связи с различным качеством наших отечественных сетей и аппаратуры, ноль фазы не является качественной шиной заземления для видеоаппаратуры (аппаратуры высокого класса). Для работы рассматриваемых систем необходимо хорошее сигнальное заземление. Организовав сигнальное заземление, не всегда удается отделить приемную аппаратуру от защитного заземления (зануления), что в конечном итоге приводит к возникновению в системе двух земель. Аналогично описанному выше случаю использования видеокамеры, имеющей контакт общего провода с землей, для сопряжения аппаратуры также используется согласующий (изолирующий) трансформатор, но включаемый на приемном конце в линии видеосигнала. Схема включения — рис.3.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9207

Еще один важный момент.

Не вдаваясь в физику процесса отметим, что по всем канонам построения разветвленных сетей питание всех элементов схемы желательно осуществлять от одной и той же фазы силовой сети или от одного и того же выхода трехфазной сети.

При невозможности выполнения этого условия необходима установка разделительных сетевых трансформаторов для каждого элемента сети (п.1.1.32 «ПУЭ»).

Все вышеперечисленное отнюдь не является «прерогативой» применения АПВС, а в полной мере относится к любым длинным линиям (и коаксиальным линиям передачи, и системам телеметрического управления и др.). Просто применение АПВС позволило широкомасштабно строить большие протяженные системы, имеющие свою специфику. Больше того, при отступлении от вышеизложенных рекомендаций АПВС играют роль отдельной мощной защиты для видеокамер и приемной аппаратуры. Так на одном из объектов, оснащенных АПВС во время мощной грозы вышли из строя защитные резисторы кодеров и декодеров. Ни одна камера, ни один мультиплексор не пострадали. При передаче видеосигнала от камеры к мультиплексорам по коаксиальным линиям убытки бы исчислялись в тысячах долларов. Нам приходилось видеть в дружественных фирмах груды сгоревших камер после аналогичных гроз.

При правильно выполненной схеме построения системы при воздействии электромагнитных импульсов высоких энергий на проводные трассы (грозовые явления, коммутационные искрения сильноточной аппаратуры и т.п.) не происходит выхода аппаратуры из строя в связи с тем, что потенциал земли всей системы поднимается одновременно на время стекания наведенного заряда. А от прямого попадания молнии не спасет ничего. Это уже относится к действиям непреодолимой силы. Против стихии интеллект бессилен. Попробуйте освятить систему в церкви.

Попутно , безотносительно к «землям» затронем вопрос собственно витой пары в кабеле.

Передача видеосигнала без искажений на большие расстояния по витым проводникам требует точной настройки корректирующих фильтров кодера и декодера АПВС. Вот почему аппаратура выпускается на фиксированные расстояния с шагом 100 метров. Сделать такую настройку в полевых условиях с максимальной нелинейностью амплитудно-частотной характеристики в 1 дБ практически невозможно. Представленная на рынке аппаратура АПВС рассчитана на применение кабеля ТППэп Nх2х0,5 (0,4). Применение другого кабеля оговаривается особо. Были случаи, когда потребитель не обращал внимание на этот аспект, что приводило к получению видеосигнала плохого качества.

В системах с высокими требованиями к качеству видеосигнала не следует применять разнородные кабели на одной трассе, по крайней мере, если система строится на специально прокладываемом кабеле, а не по уже имеющимся линиям, когда инсталлятор не в состоянии повлиять на ситуацию. Кабель ТППэп достаточно дешевый; существенно дешевле, например, AWG 24 (витая пара 5-й категории), а по характеристикам затухания несравненно лучше.


Похожие статьи...